Колесный погрузчик, часто называемый фронтальным погрузчиком, ковшовым погрузчиком или ковшовым погрузчиком, является незаменимым тяжелым оборудованием на строительных площадках, в карьерах, на лесных складах и в сельском хозяйстве по всему миру. Его основная функция — зачерпывать, поднимать и транспортировать сыпучие материалы, такие как грязь, песок, гравий, камни, мусор или снег. Но помимо своей кажущейся простой задачи, погрузчик — это чудо инженерии, объединяющее сложные механические, гидравлические и электрические системы для обеспечения огромной мощности и точного управления. Итак, как работает погрузчик?
Понимание работы погрузчика включает в себя разбор его основных компонентов и того, как они бесперебойно взаимодействуют. В этой статье мы углубимся в технические тонкости того, как функционирует колесный погрузчик, изучив его источник питания, трансмиссию, гидравлическую систему, рулевой механизм и роль его рабочих навесных устройств. Мы проиллюстрируем эти принципы на примерах, таких как надежный колесный погрузчик b30 и маневренный колесный погрузчик Q36, подчеркивая, как их конструкция позволяет им эффективно решать различные задачи по обработке материалов.
1. Мощь: двигатель и топливная система
В основе почти каждого современного колесного погрузчика лежит мощный дизельный двигатель. Эти двигатели выбираются за их высокий крутящий момент на низких оборотах, что имеет решающее значение для сложных задач по копанию плотного материала и подъему тяжелых грузов.
Процесс сгорания: дизельные двигатели работают, сжимая воздух до очень высокой температуры, а затем впрыскивая дизельное топливо в сжатый горячий воздух, заставляя его самопроизвольно воспламеняться. Это сгорание создает огромное давление, приводя в движение поршни и в конечном итоге вращая коленчатый вал.
Топливная система: сложная топливная система обеспечивает точную подачу топлива, включая топливный бак, насосы, фильтры (для удаления загрязнений) и инжекторы, которые распыляют топливо для эффективного сгорания.
Система охлаждения: Учитывая большие нагрузки и непрерывную работу, эффективная система охлаждения (радиатор, вентилятор, охлаждающая жидкость) жизненно важна для рассеивания тепла и предотвращения перегрева двигателя.
Воздухозаборник и выхлоп: воздушные фильтры защищают двигатель от пыли и мусора, распространенных на рабочих площадках. Выхлопная система управляет побочными продуктами сгорания, часто включая технологии контроля выбросов для соответствия экологическим нормам.
Например, меньший колесный погрузчик Q36 (вероятно, грузоподъемностью около 1,5 тонны) будет иметь двигатель, оптимизированный для его размера, балансирующий мощность с топливной экономичностью для более легких задач. Более крупный колесный погрузчик b30 (возможно, грузоподъемностью 3,0 тонны или выше, хотя «B30» может также относиться к некоторым компактным сочлененным вилочным погрузчикам, если это относится к колесному погрузчику, это будет подразумевать прочную, солидную машину) будет иметь еще более мощный двигатель, способный генерировать усилие, необходимое для больших возможностей отрыва и подъема.
2. Система привода: силовая передача и тяга
Силовая передача отвечает за передачу мощности двигателя на колеса, позволяя погрузчику двигаться и прилагать усилие.
Гидротрансформатор: эта гидромуфта соединяет двигатель с трансмиссией. Она позволяет двигателю продолжать работать даже при остановленных колесах, обеспечивая плавную передачу мощности и увеличение крутящего момента, что необходимо для копания в кучах без остановки двигателя.
Трансмиссия (коробка передач): большинство современных колесных погрузчиков используют трансмиссию с силовым переключением, что позволяет операторам плавно переключать передачи под нагрузкой без полного выключения сцепления. Эта трансмиссия обеспечивает несколько передач переднего и заднего хода, позволяя оператору выбирать подходящую скорость и крутящий момент для различных задач (например, более низкие передачи для копания и толкания, более высокие передачи для передвижения). Некоторые современные погрузчики используют гидростатические или гибридные силовые передачи для еще более точного управления скоростью и эффективности.
Приводные валы: эти валы передают мощность от трансмиссии к осям.
Мосты и дифференциалы: В мощных мостах установлены шестерни, которые распределяют мощность на колеса. Дифференциалы позволяют колесам на одной оси вращаться с разной скоростью во время поворотов, что улучшает маневренность и предотвращает истирание шин. Многие погрузчики имеют полный привод (4WD) для превосходного сцепления на неровной или скользкой поверхности.
Колеса и шины: Большие, прочные шины с агрессивным протектором имеют решающее значение для сцепления, устойчивости и грузоподъемности на различных поверхностях, от асфальта до рыхлого гравия и грязи. Размер и тип шин тщательно подбираются в зависимости от предполагаемого применения погрузчика.
Когда колесный погрузчик Q36 маневрирует вокруг тесного ландшафтного проекта, его компактная трансмиссия обеспечивает точные, отзывчивые движения. Напротив, колесный погрузчик b30, обрабатывающий более тяжелые грузы, будет полагаться на более прочную трансиссию для обеспечения надежной толкающей силы и стабильных транспортных возможностей в потенциально сложных грунтовых условиях. 3. Мускул: Гидравлическая система
Гидравлическая система, возможно, является наиболее важным компонентом, который позволяет погрузчику выполнять свою работу. Она преобразует механическую мощность двигателя в гидравлическую мощность, которая затем используется для приведения в действие подъемных рычагов и ковша.
Гидравлический насос: Приводимый в действие двигателем, насос (часто шестеренчатый насос или поршневой насос) забирает гидравлическую жидкость из резервуара и нагнетает в нее давление.
Гидравлический резервуар (бак): Хранит гидравлическую жидкость, сохраняя ее прохладной и чистой.
Регулирующие клапаны: Эти клапаны управляются оператором (с помощью джойстиков или рычагов в кабине). Они направляют гидравлическую жидкость высокого давления в определенные цилиндры. Современные погрузчики часто используют гидравлические системы с измерением нагрузки, которые подают мощность только при необходимости, что повышает топливную экономичность. Пилотные органы управления (гидравлически или электронно-приводные) часто обеспечивают более плавное и точное ощущение для оператора.
Гидравлические цилиндры: Это «мускулы» погрузчика. Они состоят из цилиндрического корпуса и подвижного штока поршня. Когда гидравлическая жидкость под давлением поступает с одной стороны поршня, она выталкивает шток, а когда жидкость поступает с другой стороны, она втягивает шток.
Подъемные цилиндры: соединенные с основными подъемными рычагами (стрелой), эти цилиндры поднимают и опускают весь узел погрузчика.
Цилиндры наклона: соединенные с ковшом, эти цилиндры управляют действиями «скручивания» (наклона назад для захвата или удержания материала) и «выгрузки» (наклона вперед для освобождения материала) ковша.
Гидравлические линии и фильтры: шланги и трубы транспортируют гидравлическую жидкость по всей системе, в то время как фильтры гарантируют, что жидкость остается свободной от загрязнений, что жизненно важно для долговечности компонентов.
Когда оператор колесного погрузчика b30 тянет назад джойстик, чтобы поднять полный ковш с заполнителем, гидравлический насос подает жидкость под высоким давлением через регулирующие клапаны в подъемные цилиндры, выдвигая их с огромной силой. Одновременно с этим небольшое скручивающее действие, контролируемое цилиндрами наклона, надежно удерживает материал в ковше. Точность этой системы позволяет операторам даже компактных машин, таких как колесный погрузчик Q36, выполнять задачи по точной калибровке или аккуратно загружать деликатные материалы.
4. Направление и маневренность: система рулевого управления
Большинство современных колесных погрузчиков используют шарнирное рулевое управление, что является ключевым отличием от транспортных средств с жесткой рамой.
Сочленение: шасси погрузчика разделено на две основные рамы (переднюю и заднюю), соединенные центральным шарниром или сочленением. Это сочленение позволяет передней и задней секциям поворачиваться относительно друг друга.
Цилиндры рулевого управления: Гидравлические цилиндры соединены через сочленение. Когда оператор поворачивает рулевое колесо или джойстик, гидравлическая жидкость направляется в эти цилиндры, заставляя их выдвигаться или втягиваться, эффективно «сгибая» погрузчик в талии.
Преимущества шарнирного рулевого управления:
Малый радиус поворота: Позволяет погрузчику маневрировать в гораздо более узких пространствах, чем машина с жесткой рамой аналогичного размера.
Улучшенное сцепление: Во время поворота все четыре колеса сохраняют контакт с землей, что обеспечивает максимальное сцепление.
Эффект «крабового поворота»: В некоторых условиях оператор может использовать сочленение, чтобы «крабировать» машину, прижимая материал к стене, сохраняя при этом параллельный путь.
Колесный погрузчик Q36, будучи мини-погрузчиком, получает огромную выгоду от шарнирного рулевого управления, что позволяет ему с легкостью перемещаться по ограниченным строительным площадкам или узким фермерским дорогам. Колесный погрузчик b30, даже при его большем размере, использует тот же принцип для выполнения эффективных циклов загрузки и транспортировки на загруженных складах материалов или тесных карьерных уступах, максимально увеличивая производительность.
5. Рабочая часть: навесное оборудование и его взаимодействие
Хотя ковш является стандартным навесным оборудованием, универсальность погрузчика значительно повышается за счет возможности менять навесное оборудование.
Быстроразъемное соединение (опционально): многие погрузчики оснащены гидравлическим быстроразъемным соединением, позволяющим операторам быстро переключаться между различными навесными устройствами (например, вилами, грейферами, снегоочистителями, щетками, рыхлителями) из кабины, что значительно увеличивает полезность машины.
Типы ковшей: существуют различные конструкции ковшей для определенных материалов: общего назначения, скальные, для легких материалов, многоцелевые и т. д. Выбор ковша оптимизирует эффективность для конкретной задачи.
Оператор взаимодействует со всеми этими системами через органы управления в кабине, обычно рулевое колесо или джойстик слева и многофункциональный джойстик справа для стрел погрузчика и ковша. Педали управляют ускорением и торможением.
Рабочий цикл: скоординированный поток
Если собрать все воедино, типичный цикл загрузки демонстрирует интегрированную функцию:
Подход: оператор ведет погрузчик к куче материала, используя трансмиссию для управления скоростью.
Проникновение: когда погрузчик приближается к куче, оператор опускает ковш на землю и въезжает в материал. Одновременно включается гидравлическая система, чтобы начать загибать ковш назад (используя наклонные цилиндры), слегка поднимая стрелу (используя подъемные цилиндры). Это скоординированное действие, известное как «копание», имеет решающее значение для эффективного наполнения ковша.
Загрузка: как только ковш наполняется, оператор останавливает движение вперед, продолжает поднимать стрелу и загибает ковш еще дальше назад, чтобы закрепить груз и предотвратить просыпание во время транспортировки.
Транспортировка: затем погрузчик отъезжает от кучи и транспортирует материал к точке разгрузки (например, самосвал или отвал), при этом трансмиссией поддерживается скорость, а система рулевого управления направляет его путь.
Выгрузка: в пункте назначения оператор поднимает стрелу на необходимую высоту, а затем использует гидравлические цилиндры наклона, чтобы «выгрузить» материал из ковша.
Возврат: затем погрузчик разворачивается и возвращается к куче, опуская стрелу и возвращая ковш в положение «возврата к копанию», готовясь к следующему циклу.
Заключение: Симфония мощности и точности
Подводя итог, можно сказать, что колесный погрузчик работает посредством тщательно спроектированной интеграции своих основных систем. Мощный дизельный двигатель вырабатывает необходимую энергию, которая затем передается на колеса и гидравлический насос через трансмиссию. Гидравлическая система точно преобразует эту энергию в огромную силу, необходимую для работы подъемных рычагов и ковша, выполняя действия по копанию, подъему и выгрузке. Наконец, шарнирная система рулевого управления обеспечивает непревзойденную маневренность, позволяя машине эффективно работать в ограниченном пространстве.
От компактной маневренности колесного погрузчика Q36 в ландшафтном проекте до надежной мощности колесного погрузчика b30, перемещающего тяжелые заполнители, основные принципы работы остаются неизменными. Это сложное взаимодействие механических, гидравлических и управляющих систем преобразует сырую мощность в продуктивную работу, делая колесный погрузчик незаменимой и высокоэффективной машиной для формирования и перемещения мира вокруг нас.
Время публикации:25-сен-2020
