Что означает грузоподъемность навесного оборудования
Номинальная и остаточная грузоподъемность противовесных погрузчиков и складской техники
Какой массы грузы будут обрабатываться при помощи погрузчика? Обычно, это один из первых вопросов, который задает поставщик техники покупателю, чтобы помочь ему выбрать модель, оптимально удовлетворяющую условиям эксплуатации. В данной статье рассмотрены понятия номинальной и остаточной грузоподъемности противовесных погрузчиков и складской техники, представление о которых должен иметь каждый владелец склада, а также связь этих характеристик с такими важными параметрами как центр тяжести и высота подъема.
Что обеспечивает устойчивость погрузчика
Способность погрузчика сохранять устойчивость при подъеме и транспортировке груза, расположенного вне периметра его шасси (на вилах или в другом грузозахватном устройстве), обеспечивается наличием противовеса, уравновешивающего массу груза на вилах, по другую сторону от оси вращения (для погрузчика – переднего моста).
Нагрузка на вилы должна быть уравновешена весом погрузчика. Этот основной принцип используется при выборе груза.
Способность погрузчика работать с грузом рассматривается с точки зрения сохранения устойчивости при движении во всех направлениях и выполнении всех типичных для погрузчика операций.
В конструкцию ричтрака заложен этот же принцип: роль противовеса здесь играют шасси и аккумуляторная батарея, благодаря чему этот вид техники может обрабатывать грузы за пределами собственных габаритов.
Центр тяжести
Центр тяжести (CG, COG – center of gravity) — это такая точка приложения равнодействующей сил тяжести, действующих на все части тела, которая не изменяет своего положения при любых переворотах тела. Если объект имеет однородную структуру и правильную форму, его центр тяжести будет близок к геометрическому центру. Если объект имеет неправильную форму или неоднородную структуру, центр тяжести может быть смещен в любую сторону от геометрического центра.
Устойчивость и центр тяжести
Устойчивость порожнего погрузчика зависит от расположения его собственного центра тяжести, а груженого — от расположения общего центра тяжести системы «погрузчик + груз». Погрузчик имеет движущиеся части, поэтому при работе центр тяжести перемещается: центр тяжести перемещается вперед или назад по мере наклона мачты вперед или назад; центр тяжести перемещается вверх или вниз по мере перемещения грузозахватного устройства вверх или вниз.
На расположение центра тяжести системы «погрузчик + груз» и устойчивость груженого погрузчика влияют:
Эти факторы следует учитывать также тогда, когда погрузчик не несет груз. Порожний погрузчик опрокидывается на бок легче, чем груженый с нижним расположением груза.
База устойчивости погрузчика
Для сохранения устойчивости погрузчика (чтобы он не опрокидывался вперед или в сторону) центр тяжести системы «погрузчик + груз» должен оставаться в пределах области базы устойчивости погрузчика — треугольника, вершинами которого являются передние колеса и середина задней оси.
Если центр тяжести перемещается вперед дальше передней оси, погрузчик опрокинется вперед. Если центр тяжести перемещается за линию с какой-либо из сторон базы устойчивости, погрузчик опрокинется вбок.
База устойчивости штабелера
В конструкции штабелера не используется принцип противовеса: проекция центра тяжести при обработке груза штабелером находится в пределах периметра его конструкции.
Номинальная грузоподъемность
Номинальная грузоподъемность погрузчика при заданном центре нагрузки приводится в начале спецификации и в табличке, нанесенной на погрузчик, с названием модели и указанием грузоподъемности.
Центр нагрузки (расстояние до центра тяжести груза, load center distance) представляет собой расстояние по горизонтали от передней поверхности спинки вил или другого грузозахватного устройства до центра тяжести груза.
| Производитель\Характеристика | Cat Lift Trucks | Cat Lift Trucks | Cat Lift Trucks |
|---|---|---|---|
| Модель | EP13PNT | EP15PNT | EP16CPNT |
| Привод (электро-, дизель, газ, бензин) | электро- | электро- | электро- |
| Оператор (сопровождающий, сидя, стоя) | сидя | сидя | сидя |
| Номинальная грузоподъемность, кг | 1300 | 1500 | 1600 |
| Номинальный центр тяжести груза, мм | 500 | 500 | 500 |
Расположение центра тяжести по вертикали от несущей поверхности вил предполагается равным расстоянию по горизонтали. Необходимо соблюдать осторожность при обработке высоких грузов, так как их более высокий центр тяжести иначе влияет на устойчивость погрузчика.
Приведенная ниже табличка с указанием грузоподъемности предназначена для погрузчика с мачтой 3000 мм, грузоподъемность которого составляет 2500 кг при расположении центра нагрузки на расстоянии 500 мм.
Табличка с указанием грузоподъемности предписывает, что погрузчик может поднимать груз весом до 2500 кг, если центр тяжести груза отстоит не более, чем на 500 мм от передней поверхности спинки вил. Также погрузчик может безопасно обрабатывать грузы массой до 1600 кг с центром тяжести 1000 мм и массой до 1200 кг с центром тяжести 1500 мм
Обратите внимание: при уменьшении центра нагрузки номинальная грузоподъемность не изменяется.
Номинальная грузоподъемность определяет максимальный вес груза, который можно безопасно транспортировать при помощи погрузчика с сохранением его устойчивости и без риска повреждения механических, электрических, гидравлических и прочих систем. Именно на этот показатель рассчитаны конструкционные решения (прочность сварных швов, нагрузка на несущие элементы и т.д.).
Не превышайте номинальную грузоподъемность техники – это опасно и ведет к преждевременному износу оборудования! Не следует эксплуатировать погрузчик, если на нем отсутствует табличка с указанием грузоподъемности.
Если не указано иное, грузоподъемность, приведенная в табличке грузоподъемности, рассчитана для стандартного погрузчика, оснащенного вилочным захватом, без приспособлений специального назначения.
При изменении комплектации погрузчика – установке навесного оборудования, установке мачты иного типа или с увеличенной высотой подъема необходимо запросить у поставщика и прикрепить к погрузчику обновленную табличку с актуальными данными грузоподъемности.
Вес приспособления и изменение центра нагрузки влияют на допустимую грузоподъемность погрузчика.
Остаточная грузоподъемность
При подъеме груза общий центр тяжести системы «погрузчик + груз» смещается вверх, при этом ее устойчивость снижается. Способность погрузчика сохранять устойчивость при подъеме груза определяется значениями остаточной грузоподъемности для каждой высоты подъема.
Остаточная грузоподъемность – не расчетная величина. Она определяется методом экспериментальных измерений для каждой серийной модели на испытательном стенде и фиксируется в таблицах и графиках остаточной грузоподъемности.
Остаточная грузоподъемность изменяется при установке на погрузчик навесного оборудования, в том числе устройства бокового смещения вил, или различных типов колес. Например, при установке сдвоенных пневматических колес остаточная грузоподъемность погрузчика будет выше, чем при установке одинарных, а при установке цельнолитых колес – выше, чем при установке пневматических.
В таблице (см. выше) приведены значения остаточной грузоподъемности для погрузчика CAT EP13PNT при оснащении его симплексными мачтами с высотой подъема от 2000 до 6000 мм, при центре нагрузки 500 мм и установке на погрузчик цельнолитых колес и навесного устройства бокового смещения.
Попытка поднять груз, превышающий допустимую остаточную грузоподъемность для данной высоты ведет к быстрой потере продольной и боковой устойчивости погрузчика.
Грузоподъемность и выбор техники
Таким образом, при выборе техники с точки зрения грузоподъемности необходимо учитывать следующие показатели.
Что означает грузоподъемность навесного оборудования
ГОСТ 30746-2001
(ИСО 789-2-93)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ НАВЕСНОЙ СИСТЕМЫ
Agricultural tractors. Measurement of power and lift capacity of hydraulic three-point hitch
Дата введения 2003-01-01
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 275 «Тракторы»
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 20 от 1 ноября 2001 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование национального органа по стандартизации
Госстандарт Республики Казахстан
3 Настоящий стандарт представляет собой идентичный текст ИСО 789-2:1993 «Тракторы сельскохозяйственные. Методы испытаний. Часть 2. Грузоподъемность трехточечного задненавесного устройства» и содержит дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны
4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 27 мая 2002 г. N 206-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30746-2001 (ИСО 789-2-93) введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2003 г.
1 Область применения
Стандарт устанавливает методы испытаний тракторов по определению показателей гидравлической навесной системы и гидравлической системы отбора мощности к внешним потребителям.
Требования настоящего стандарта являются обязательными.
Стандарт пригоден для целей сертификации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
3 Условия испытаний
3.1 Испытания тракторов следует проводить на площадке с бетонным основанием или покрытием, не уступающим ему по плотности.
3.2 Испытания следует проводить при положении органов управления регулятором частоты вращения коленчатого вала двигателя, соответствующем полной подаче топлива.
3.3 Температура окружающего воздуха при испытаниях должна быть (23±7) °С, а атмосферное давление не менее 96,6 кПа.
В случаях, предусмотренных программой испытаний, трактор следует испытывать также при условиях, соответствующих его эксплуатации.
Атмосферное давление, температуру воздуха, влажность окружающей среды следует измерять впереди трактора на расстоянии 2-2,5 м от него на высоте 1,5 м от поверхности площадки.
3.4 Рабочая жидкость, используемая в гидросистеме, должна соответствовать требованиям, указанным в технических условиях на конкретную модель трактора.
3.5 Перед каждым испытанием температура рабочей жидкости в баке должна быть (65±5) °С. Если такая температура не может быть обеспечена (например при наличии масляного радиатора), то в протоколе испытаний указывают значение температуры, измеряемое во время проведения испытаний.
3.6 Измеряемые параметры и пределы основных погрешностей применяемых средств измерений должны соответствовать указанным в таблице 1.
Основные размеры подъемно-навесного устройства, мм
4 Методы испытаний
4.1 Показатели работы гидравлической навесной системы и гидравлической системы отбора мощности к внешним потребителям следует определять методами, установленными ГОСТ 17108 и настоящим стандартом.
4.2 Определение грузоподъемности навесного устройства
4.2.1 Грузоподъемность навесного устройства трактора определяют в зависимости от программы испытаний по максимальным значениям подъемного усилия или массы поднимаемого груза, которые обеспечиваются по всему ходу навесного устройства.
Грузоподъемность определяют на расстоянии 610 мм от оси подвеса.
4.2.2 Трактор закрепляют на площадке таким образом, чтобы под действием сил, создаваемых навесным устройством, не происходило изменений первоначального положения остова.
4.2.3 При испытаниях в навесное устройство устанавливают ось подвески или раму, которые должны иметь присоединительные размеры, соответствующие типу и исполнению навесного устройства по ГОСТ 10677, ГОСТ 27378 и документации изготовителя.
Рама должна иметь исполнение, обеспечивающее расположение ее центра тяжести и приложение вертикальной нагрузки в точке, отстоящей на 610 мм от оси шарниров нижних тяг на линии, перпендикулярной к плоскости присоединительного треугольника и проходящей через середину его основания.
4.2.4 Раскосы навесного устройства должны быть отрегулированы в соответствии с программой (методикой) предприятия-изготовителя.
Если на тракторе имеется несколько точек для присоединения верхней и (или) нижней тяг и несколько точек для присоединения раскоса к нижним тягам, то точки присоединения выбирают в соответствии с указаниями изготовителя и указывают в протоколе испытаний.
При установке рамы длина верхней тяги должна быть отрегулирована таким образом, чтобы при горизонтальном положении нижних тяг плоскость присоединительного треугольника навесного устройства принимала вертикальное положение.
4.2.5 Давление окончания открытия предохранительного клапана (максимальное давление в гидросистеме) и давление автоматического возврата золотника гидрораспределителя в нейтральное положение следует измерять по манометру, установленному на входе в гидрораспределитель, при плавном повышении давления регулируемым дросселем, установленным между замкнутыми внешними выводами гидрораспределителя.
4.2.6 Максимальное подъемное усилие следует измерять при приложении вертикального усилия, направленного к середине оси подвеса или к центру тяжести рамы в статическом положении не менее чем в шести точках, приблизительно равнорасположенных по ходу навесного устройства (в том числе в начале и конце хода), при давлении окончания открытия предохранительного клапана. При этом к максимальному подъемному усилию должно быть добавлено усилие, создаваемое массой оси подвеса или рамы.
, (1)
где 
— максимальное подъемное усилие, измеренное в каждой точке, кН;
— минимальное давление полного открытия предохранительного клапана, указанное изготовителем, МПа;
— фактическое давление полного открытия предохранительного клапана при измерении максимального подъемного усилия, МПа.
Значение подъемного усилия, характеризующее грузоподъемность навесного устройства, должно соответствовать такому значению из ряда скорректированных подъемных усилий, соответствующих каждой из шести точек, которое обеспечивается по всему ходу навесного устройства.
4.2.8 Максимальную массу груза, поднимаемого навесным устройством следует измерять при шарнирном навешивании груза на ось подвеса или на ось, проходящую через центр тяжести рамы параллельно оси подвеса. Центр тяжести груза должен располагаться на вертикальной линии, проходящей через середину оси подвеса или центр тяжести рамы. Груз увеличивают до максимальной массы, которую навесное устройство способно поднять по всему ходу навесного устройства при максимальном давлении в гидросистеме.
При этом к максимальной массе груза должна быть прибавлена масса оси подвеса или рамы.
, (2)
Издается с 2007 года
Описание фронтального погрузчика — назначение и классификация техники
Погрузчики – один из видов универсальной техники. Они относятся к грузоподъёмному типу машин, а также к землеройной технике, поскольку могу перемещать верхний слой грунта, и землеройные работы на мягких грунтах. В сегменте строительной техники они занимают второе место по популярности после экскаваторов. И отставание сокращается.
Что такое фронтальный погрузчик: определение
Понятие фронтальный погрузчик и его восприятие – это разные вещи. Название появилось из английского языка. Оно образовано от front – перед и loader – погрузчик. Строго говоря, любой вид погрузчиков с расположенным впереди рабочим органом является фронтальным, включая телескопические, вилочные, мини погрузчики.
Однако, понятие фронтальный погрузчик ассоциируется с четырёхколёсной техникой с широким, во всю ширину машины, ковшом. Он также может называться автопогрузчик фронтальный или колёсный погрузчик. Хотя некоторые машины имеют гусеничное шасси, а часть монтируется на базе колёсного трактора, подавляющее большинство сделаны на собственном шасси.
Благодаря своей конструкции и большому выбору навесного оборудования, фронтальный погрузчик широко применяется в разных сферах деятельности от сельского хозяйства до горнодобывающей промышленности.
История создания фронтальных погрузчиков
Фронтальные ковшовые погрузчики сравнительно молоды по сравнению с кранами, экскаваторами, бульдозерами, скреперами, грейдерами. Но, несмотря на молодость, по величине рынка строительно-дорожных машин сегодня они занимают второе место после экскаваторов.
Первые фронтальные погрузчики придумали фермеры для облегчения сбора сена и навоза. Старый погрузчик представлял собой трактор с ковшом, который поднимался и опускался при помощи лебедок.
Революция в производстве этих машин, состоялась в середине ХХ века с появлением гидравлики. Она вызвала огромные изменения в строительно-дорожном машиностроении. Гидроцилиндр упростил возвратно-поступательные движения рабочих органов, сделал возможным повороты с помощью шарнирно-сочлененной рамы. Это уже стала знакомая нам полноприводная машина-погрузчик с массивным ковшом, манёвренная и эффективная.
Общее устройство и технические характеристики
Основное отличие к погрузчиков от других строительных и дорожных машин – отношение грузоподъёмности и объема ковша к массе самой техники. Это достигнуто за счёт оптимально расположенного центра тяжести и развесовки машины.
Поэтому, когда речь идёт о фронтальном погрузчике, понимается классическая машина с:
Фронтальные погрузчики создаются на специальных колесных шасси и имеют единую конструктивную схему. Шарнирно-сочленённая рама имеет угол складывания полурам в диапазоне 35-40°. Расположенный позади двигатель выступает в качестве противовеса.
Силовой агрегат у большинства колёсных погрузчиков – дизельных. Хотя всё больше компаний модернизируют их, устанавливая гибридные, газовые и электрические двигатели. Особенно это касается компактных машин.
Типично использование гидромеханической трансмиссии с 3-х или 4-хдиапазонной планетарной коробкой передач, ведущего моста с системой блокировки дифференциала, планетарного колесного редуктора, жесткой подвески переднего грузового моста и балансирной подвески заднего моста. Иногда, вместо гидромеханической применяется гидростатическая бесступенчатая трансмиссия.
Грузоподъемная стрела имеет Z-образную или параллелограммную конструкцию. Первая более эффективна при работе с ковшом фронтального погрузчика, поскольку имеет большее отрывное усилие. Вторая – предпочтительней при частой смене рабочего оборудования.
Не менее важна эргономика рабочего места оператора. Кабина фронтального погрузчика предусматривает круговой обзор и оснащена регулируемым сиденьем, системами обогрева, вентиляции, шумопоглощения. Автоматизированная система переключения передач и управления рассчитана на различные режимы эксплуатации, выбираемые оператором в зависимости от условий работы.
Объём ковша фронтального погрузчика варьируется от класса машин. У мини погрузчиков он может быть 0,5 куб.м, тогда как у карьерных колёсных машин доходит до 17 кубов.
Классификация и применение фронтальных погрузчиков
Грузоподъемность, объем ковша, мощность двигателя и производительность – это главные характеристиками фронтального погрузчика. А значит и классификация машин происходит по этим критериям.
По грузоподъёмности
В первую очередь они подразделяются по грузоподъемности и габаритам. Выделяют:
По типу шасси
Выделяют три типа шасси, на которых собираются фронтальные погрузчики. Самым популярным является колёсное шасси с шарнирно-сочленённой рамой. Такое решение повышает манёвренность и проходимость, поскольку колёса едут след в след.
Технику производят и на жёсткой раме на пневмоколёсах. Автомобильные погрузчики тоже способны самостоятельно перемещаться с одного участка на другой, но обладают меньшей манёвренностью из-за большего радиуса разворота.
Шины на колесных моделях любого типа могут быть пневматические и цельнолитые. Первые обладают хорошими амортизационными свойствами. Вторые используются там, где можно попасть на острые материалы, которые могут повредить покрышку.
Поскольку и цельнолитые резиновые колёса подвержены повреждениям существует третий тип фронтальных погрузчиков – на гусеничном ходу. Они обладают хорошей проходимостью на нестабильных грунтах, более эффективны на участках с неровным острым покрытием – в общем там, где велика вероятность прокола колеса. У них ниже расположен центр тяжести, за счёт чего выше грузоподъёмность. Однако основным недостатком данной конструкции является ограничение по скорости движения и перемещению по дорогам общего пользования.
Прочая классификация
Большинство фронтальных погрузчиков универсальные. Они могут использовать как передний ковш, так и различное сменное навесное оборудование – вилы, грузоподъёмный крюк, держатели для колёс, челюстные захваты.
Но существуют и специальные машины. Например, низкие подземные погрузо-доставочные машины (ПДМ) тоже относятся к категории фронтальных погрузчиков, но в силу своих конструктивных особенностей используются только в шахтах.
Использование карьерных погрузчиков на других работах затруднительно в силу их больших габаритных размеров. Также фронтальный вилочный погрузчик используется исключительно на складских работах.
Где применяются фронтальные погрузчики
За исключением специальных моделей, основной функцией фронтальных погрузчиков являются погрузочно-разгрузочные и земляные работы, а также планировка площадок. Также погрузчики используются на ремонтных дорожный и такелажных работ, уборке мусора, перемещении щебня, гравия, песка и других материалов.
В дополнение, погрузчик может работать в бульдозерном режиме, транспортировать сыпучие и кусковые грузы в ковше, а также буксировать прицепы или другое оборудование на небольшие расстояния.
Производители ковшовых погрузчиков
Фронтальные погрузчики выпускают многие компании. Все ведущие поставщики строительной техники имеют в своей продуктовой линейке данную технику. От компактных до больших карьерных погрузчиков предлагают Caterpillar, Volvo, Komatsu, Hitachi, Hyundai, John Deere, Case, Liebherr.
Производство фронтальных погрузчиков в России и СНГ практически отсутствует. Самую широкую продуктовую линейку представляет белорусский Амкадор. Она насчитывает шесть моделей грузоподъёмностью от 3 до 7 тонн.
Почти в два раза меньше – четыре модели грузоподъёмностью от 4,6 до 7 тонн – заявлено у Челябинского тракторного завода. Однако продажи погрузчиков не велики.
В линейки фронтальных погрузчиков ЧЕТРА, Объединённой машиностроительной группы (UMG СДМ) и завода Дорожных машин по одному фронтальному погрузчику. Это, конечно, если не считать мини погрузчики с бортовым поворотом. Но они, всё же, относятся к другому типу машин.