Кравчук В.І., Демідов О.А.(ред.) Трактори, мобільні навантажувальні машини та причепи

Подождите немного. Документ загружается.

www.agrotechnika-ukr.com.ua

тори великої потужності з шарнірно-сполученими напівра-

мами, встановлюючи замість традиційних чотирьох коліс

одна-кового розміру чотири гусеничні рушії з гумотросо-

вими гусеницями (рис 1.52, 1.53). Завдяки такому кон-

струкційному вирішенню рушії, маючи (аналогічно тради-

ційним гусеничним рушіям) більшу площу контакту з ґрун-

том, ніж колісні рушії, краще (порівняно з традиційною

гусеницею) копіюють нерівності рельєфу ґрунту, забезпе-

чуючи постійно максимальну площу зчеплення з ґрунтом і

зменшуючи поздовжні коливання трактора.

Для підвищення маневреності застосо вуються нові

технічні рішення, які дозволяють зменшити радіус

повороту трак тора. Так, трактори Valtra серії ХМ, маючи

традиційну компоновку із зміщеною назад кабіною та

передніми керованими колесами зменшеного розміру,

виготовлено на двох (передній і задній) напіврамах, що дозволяє зменшити радіус

повороту за рахунок зламу напіврам навколо вертикальної осі, розміщеної перед

кабіною трактора (рис 1.30).

На тракторі Case «Steider» для зменшення радіусу повороту впроваджено

подвійний відносний злам напіврам навколо двох вертикальних осей, що додатко-

во забезпечує поворот передніх коліс, відносно задніх на кут 10

(рис 1.54).

На тракторах Pasquali серії Orion аналогічно трактору Valtra, про який говори-

лося раніше з цією метою впроваджено злам напіврам і поворот передніх коліс

(рис. 1.55). Це дозволяє повертати передні колеса відносно задніх на кут до 65

На тракторах New Holland серії Т8000 встановлюється передній міст Super

SteerTM, в якому додатко-

во до повороту коліс ще й

повертається сам міст,

забезпечуючи сумарний

поворот коліс на кут до 65

Рис 1.51. Сидіння Grammer

підвищеної комфортності

Рис 1.52. Копіювання нерівно-

стей рель’єфу чотиригусенич-

ним рушієм

Рис 1.53. Загальний вигляд

чотиригусеничного

трактора CASE “STEIGER”

Рис 1.54. Зменшення радіуса пово-

роту трактора додатковим шарні-

ром рами

Рис 1.55. Схема повороту тракторів Pasquali серії Orion

РОЗДІЛ 2 Універсальні мобільні навантажувальні

машини

2.1 Класифікація універсальних мобільних

навантажувальних машин

До навантажувальних машин відносяться навантажувачі та екскаватори.

Навантажувач – спеціальний транспортний засіб, призначений для підняття,

транспортування й вивантаження (складування) різного роду вантажів за допомо-

гою ковша, вил або спеціальних пристроїв [13].

Навантажувачі поділяються:

– за принципом виконання основних робочих операцій на навантажувачі

періодичної і безперервної дії;

– за принципом забору і перенесення матеріалу від місця забору до місця

вивантаження і кінематики робочих органів – на фронтальні; напівповоротні, ком-

біновані, перекидні та навантажувачі-екскаватори;

– за приводом вантажного обладнання – на гідравлічні, ланцюгові, канатно-

блочні, електромеханічні;

– за пристосованістю до виконання різних видів робіт – на універсальні та

спеціалізовані;

– за типом енергозасобу навантажувачі бувають монтовані (навантажуваль-

не обладнання монтується на серійні трактори загального призначення) та само-

хідні (навантажувальне обладнання монтується на спеціалізований енергозасіб

спеціально розроблений для цього) [14].

Навантажувачі періодичної дії наповнюють робочий орган, транспортують і

розвантажують матеріал роздільно, послідовно і з циклічним повторенням.

Основним робочим органом таких машин є ківш, тому їх називають одноковшеви-

ми навантажувачами. Навантажувачі безперервної дії мають суміщене наповнен-

ня і розвантаження робочих органів та транспортування технологічного матеріалу.

В таких машинах матеріал розробляється ротором, підгрібаючими дисками або

лапами, багатоковшевим елеватором з шнеками.

За принципом забору і перенесення матеріалу найбільш поширеним є фрон-

тальний навантажувач (рис. 2.1).

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Рис 2.1. Фронтальні навантажувачі а) В-140; б) ПФ-0,8; в) ПФС-0,75

б)

в)

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Фронтальний навантажувач – це сучасна високопродуктивна машина, при-

значена для навантаження і переробки різнорідних матеріалів: різних видів ґрун-

тів та гірських порід, вугілля, піску, щебеню, металевої стружки, деревної тріски,

каміння, сільськогосподарської продукції, а також виконання землерийних робіт.

Навантажувач вдало поєднує в собі функції цілого ряду машин – екскаватора,

бульдозера, скрепера, планувальника. Крім того, фронтальні навантажувачі

можуть самостійно переробляти ґрунти (проводити обсипання земляних насипів,

валів, працювати в бульдозерному режимі, робити планування майданчиків та

копання неглибоких котлованів. Фронтальний навантажувач, маючи значно менші

габарити і вагу, ніж екскаватор, може піднімати значно більшу масу вантажу; біль-

ше того – для маневрування навантажувача не потрібна велика площа.

Залежно від виробничих потреб перелік змінного робочого устаткування

може бути значно розширений. Крім того, спереду, ззаду і збоку навантажувача

може навішуватися: бульдозерне неповоротне і універсальне, штовхаюче і лебід-

кове обладнання.

Навантажувачі з напівповоротним обладнанням характеризуються кутовим

розвантаженням ковша в секторі ±90° по відношенню до напряму розробки мате-

ріалу. Зазвичай вони виготовляються як екскаватори-навантажувачі (рис. 2.2).

В залежності від комплектування

різними робочими органами ці маши-

ни можуть виконувати як екскаваторні,

так і навантажувальні роботи. Комбіно-

ваний тип вантажного обладнання доз-

воляє здійснювати переднє і заднє

розвантаження ковша. Через кон-

структивну складність навантажувачі з

комбінованим типом обладнання у віт-

чизняній практиці не застосовують.

При перекидному обладнанні матеріал

захоплюється спереду і розвантажу-

ється позаду навантажувача.

Основним робочим органом

наван тажувача є ківш. Також на стрілу

навантажувача може навішуватися

землерийно-вантажне, вантажопіднімальне, снігоочищувальне і допоміжне робо-

че обладнання (рис. 2.3).

Навантажувачі, що мають комплект змінного робочого устаткування і присто-

совані для роботи з ним, називають універсальними. Універсальність фронталь-

них навантажувачів та інтенсивність їх використання залежить від різноманітності

навісного обладнання. Крім того, навантажувач може транспортувати вантажі в

ковші або в захваті, буксирувати причепи або будь-яке інше обладнання на корот-

кі відстані. Незважаючи на значно менші габарити і вагу, ніж екскаватори, фрон-

тальні навантажувачі здатні працювати з набагато важчими вантажами і на порів-

няно невеликих майданчиках. Ці якості визначили сферу застосування фронталь-

них навантажувачів. У сучасних колісних навантажувачах враховані останні досяг-

нення машинобудівної індустрії та запити більшості споживачів подібних машин.

Покращено дизайн машин, значно підвищилася комфортабельність робочого

місця, модернізація робочого обладнання дозволила збільшити місткість ковшів,

розширено номенклатуру змінних робочих органів і використовуваного навісного

обладнання.

Рис. 2.2. Екскаватор-навантажувач

"Борекс-2102"

Сучасні самохідні фронтальні навантажувачі створюють на базі спеціалізова-

них енергозасобів, спеціально для цього розроблених, з урахуванням установки

вантажного обладнання і роботи з ним. Монтовані фронтальні навантажувачі вста-

новлюються на сільськогосподарські трактори загального призначення, тому їх

параметри вибирають виходячи з навантажень, що допускаються на трактор.

По розташуванню робочого органу відносно двигуна розрізняють навантажу-

вачі з переднім (найпоширенішим) і заднім розміщенням вантажного обладнання.

Фронтальне обладнання забезпечує розвантаження ковша з боку розробки

матеріалу (можливе й бічне розвантаження при обладнанні машини спеціальним

ковшем).

Привід вантажного обладнання буває гідравлічний, ланцюговий, канатно-

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Рис. 2.3. Змінне робоче і навісне обладнання фронтальних навантажувачів

Землерийний ківш

Універсальний ківш

Ківш для легких

матеріалів

Ківш великої місткості

Ківш універсального

призначення

Вила для вантаження

гною

Вила для захвату

гною та завантаження

силосу

Вила для заванта-

ження гною та силосу

Комбінований

грейфер

Відвал для силосу

Вилка для піддонів

www.agrotechnika-ukr.com.ua

блочний, електромеханічний. Гідравлічний набув найбільшого поширення.

Гідравлічний привід підйому і опускання робочого органу здійснюється без-

посередньою дією гідроциліндрів на стрілу. Технологічні повороти робочого орга-

ну для забору матеріалу і його вивантаження проводяться шарнірно-важільними

механізмами (рис. 2.4) [15].

Найпоширенішим навантажувальними машинами у сільському господарстві

на території України є фронтальні навантажувачі змонтовані на сільськогоспо-

дарських тракторах, але їх витісняють телескопічні навантажувачі, які значно про-

дуктивніші та маневреніші.

Телескопічні навантажувачі призначені для виконання навантажувальних та

розвантажувальних робіт в складських спорудах та на майданчиках, для будівель-

них та монтажних робіт у тваринницьких фермах тощо. Навантажувач може вико-

ристовуватися для навантаження вугілля, гравію, піску, органічних та мінеральних

добрив, затарених і штучних вантажів, навантаження зерна, подрібненої та непод-

рібненої маси сіна і соломи, листостеблової маси кукурудзи, соняшнику та інших

технічних культур в транспортні засоби.

До комплекту навантажувача входить великий асортимент змінних робочих

органів, тому його комплектація проводиться за спеціальною заявкою споживача.

Навантажувач комплектується: ковшами різної місткості, грабельною решіт-

Рис. 2.4. Основні схеми механізмів вантажного обладнання фронтального

типу з гідроприводом:

а – безважільні з гідравлічним циліндрами;

б – важільні одноступінчасті;

в – те ж багатоступінчасті

кою, вилами для навантаження гною, вильчастим захватом, вантажопідйомним

пристроєм, підйомною поворотною стрілою та іншими додатковими робочими

органами.

Спеціалізовані навантажувачі призначені для вантаження окремих вантажів і

мають специфічну конструкцію для максимального пристосування до фізичних

властивостей вантажу та особливостей його забору і місця вивантаження (у

транспортні засоби, бурти та ін.). Так виготовляються сільськогосподарські

навантажувачі для підбирання коренеплодів і бульбоплодів з валка та завантажен-

ня їх у транспортні засоби, навантажувачі пак соломи та сіна, скиртоклади та ін.

2.2 Основні характеристики та вимоги до універсальних

мобільних навантажувальних машин

Основним показником навантажувальних машин є робоча зона досяжності

стріли по вильоту вперед та висоті піднімання (рис 2.5, 2.6).

Навантажувальні машини повинні

бути маневреними для роботи в умовах

стисненого простору майданчиків

складування продукції та в складських приміщеннях (рис 2.7).

Робоче місце оператора навантажувальної машини повинне мати добру

оглядовість як в горизонтальній, так і в вертикальній площинах для забезпечення

максимальної продуктивності та безпеки виконання робіт (рис 2.8).

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Рис 2.5. Діаграма робочої зони телескопічного

навантажувача

Рис 2.6. Робоча зона фронтального

навантажувача

Рис 2.7. Маневреність навантажувача

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Навантажувальні пристрої повинні мати запобіжні засоби для запобігання

падінню стріли та вантажу. Кабіна оператора повинна мати захист від перекидан-

ня та від можливого падіння вантажу та його частин.

Для забезпечення робіт на схилах, а на навантажувачах великої вантажопід-

йомності - для зменшення навантаження на колеса і осі навантажувачі облад-

нуються виносними опорами (рис. 2.9)

2.3 Огляд конструкцій та оригінальні розробки універсальних

мобільних навантажувальних машин

Серед широкого різноманіття навантажувальних машин досить популярними

залишаються фронтальні навантажувачі, які монтуються на серійні трактори. Хоча

навантажувачі такої конструкції менш маневрені, мають більші габаритні розміри і

менш продуктивні за навантажувачі, які мають власне спеціалізоване шасі, але

вони дешевші, а також мають перевагу в господарствах, де потреба в навантажу-

Рис 2.8. Оглядовість зон в горизонтальній площині з

робочого місця оператора

Рис. 2.9. Виносні опори навантажувача для роботи на схилі

вачах не дуже велика, і енергозасіб можна використовувати яктрактор.

Практично всі фронтальні навантажувачі виконані за однаковою кінематич-

ною схемою, мають пристрої для напівавтоматичного навішування на трактор,

чим скорочують затрати часу на агрегатування.

На замовлення споживачів навантажувачі комплектуються грейферними

ковшами для сипучих вантажів, вилами для навантаження пак та рулонів сіна чи

соломи та ін.

Конструкції грейферів удосконалюються шляхом застосування нових техно-

логій виготовлення робочих органів, збільшення зносостійкості робочих повер-

хонь, впровадження в конструкції можливості швидкої зміни грейфера, автомати-

зації контролю та управління за роботою робочих органів з метою вибору опти-

мальних режимів роботи і зменшення непродуктивних витрат енергії.

Основними виробниками навантажувальних машин в Україні є ВАТ

“Коломиясільмаш”, ВАТ “Борекс”, ЗАТ “Атек”, а в сільськогосподарському вироб-

ництві України переважно використовуються навантажувачі вітчизняного вироб-

ництва, такі як ПЕА-1А “Карпатець–1560С”, ПГ-1А, ПГБ-1,0А; ПФ-0,8; ПФС-0,75.

Навантажувач-екскаватор самохідний ПЕА-1А “Карпатець-1560С” (рис. 2.10)

складається із самохідного шасі, на рамі якого змонтовані системи переміщення

та підіймання і кабіна з системою управління. До передньої частини рами кріпить-

ся вісь з направляючими колесами і двигун, який через корпуси муфти зчеплення,

трансмісії закріплений до задньої частини рами.

На задній частині рами

розташована вантажопідні-

мальна система, яка скла-

дається з вертикальної

поворотної колони, стріли з

надставкою і робочого ор -

га ну, а також закріплено гід-

равлічні домкрати.

До передньої частини

рами кріпиться бульдозер.

Зверху на рамі розміщена

одномісна кабіна з ревер-

сивним сидінням і пасами

безпеки. В кабіні знахо-

дяться органи управління

навантажувачем і два

щитки з контрольно-вимі-

рювальними приладами.

Привід вантажопідні-

мальної системи - гідравлічний. Навантажувач укомплектований такими робочи-

ми органами: грейфером для навантаження сипучих матеріалів (мінеральних доб-

рив, піску, гравію, тощо); грейфером для навантаження зв’язних матеріалів (сило-

су, сінажу, гною, тощо); екскаваторною лопатою для риття траншей, ям, тощо;

бульдозерною лопатою.

Навантажувач обладнаний гальмівною системою, освітленням, сигналізацією.

Показники технічної характеристики навантажувача наведено в таблиці 2.1.

Навантажувачі грейферні ПГ-1А (рис. 2.11), ПГБ-1,0А (рис. 2.12) призначені

для виконання навантажувально-розвантажувальних, екскаваторних і легких

бульдозерних робіт. Вони застосовуються у сільському господарстві та інших

галузях народного господарства (комунальній, будівельній) в різних грунтово-клі-

матичних зонах України.

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Рис. 2.10. Загальний вигляд навантажувача ПЕА-1А

“Карпатець-1560С”

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Навантажувачі являють собою монтоване обладнання на трактори ЮМЗ-6 КЛ

та МТЗ-82 і складаються з рами, колони, стріли, механізму грейфера, робочих

органів, домкратів, гідравлічної системи, підставки, механізму повороту сидіння

оператора та підніжки.

Таблиця 2.1. Технічна характеристика навантажувача-екскаватора самохідного

ПЕА-1А “Карпатець-1560С”

Показник Значення показника

1 2

Вантажопідйомність при максимальному вильоті стріли, кН

Максимальна висота навантаження від рівня землі грейфером місткістю

0,67 м

, м

4,30

Максимальна глибина копання екскаваторною лопатою, м 2,50

Радіус навантажувально-розвантажувальних робіт, м 2,00-5,00

Мінімальний виліт стріли від лінії домкратів до робочого органа на висоті

2 м, м

2,00

Кут повертання стріли, град. 265

Діапазон зміни швидкості руху, км/год 1,70-20,00

Габаритні розміри в робочому положенні, мм

- довжина

- ширина по домкратах

- висота

9900

4500

6100

Загальна маса, кг 9060

Навантаження на передню вісь в положенні

технологічних переїздів, кН

Дорожній просвіт, мм 400

Поздовжня база, мм 2635

Габаритні розміри в транспортному положенні, мм:

- довжина

- ширина

- висота

6000

2490

3100

Ширина колії, мм:

- передніх коліс

- задніх коліс

1780

1950

Розподіл маси по опорах, кг:

- на передню вісь

- на задню вісь

3210

5020

100

Показники технічної характеристи-

ки навантажувачів ПГ-1А та ПГБ-1,0А

наведені в таблиці 2.2.

www.agrotechnika-ukr.com.ua

Рис. 2.11. Навантажувач ПГ-1А в

транспортному положенні

Рис. 2.12. Навантажувач ПГБ-1,0А

в робочому положенні

Таблиця 2.2. Технічна характеристика навантажувачів ПГ-1А та ПГБ-1,0А

Показник

Значення показника

ПГ-1А ПГБ-1,0А

Місткість грейфера, м

0,56 0,56

Місткість екскаваторної лопати, м

0,23 0,23

Номінальна вантажопідйомність на кінці стріли, кН 11,1 10,9

Максимальний виліт стріли, м 3,9 3,9

Глибина копання, м 2,3 2,3

Робочий сектор, град. 4,72 4,72

Конструкційна маса, кг 6050 6075

Маса монтованого обладнання без змінних робочих органів

і ЗІП, кг

2450 2450

Габаритні розміри в транспортному положенні, мм:

- довжина

- ширина

- висота

5500

2250

3800

5500

2400

3840

Ширина колії, мм:

- передніх коліс

- задніх коліс

1750

1800

1750

1800

Допустима транспортна швидкість, км/год 19 19

Дорожній просвіт, мм 380 420

Ширина відвалу бульдозерної лопати, м 2,0 2,0