Как правильно выбрать ковш для экскаватора или погрузчика?

Выбор ковша балансирует на грани вместимости, прочности, функциональности и стоимости. Сложнее всего понять, какой ковш лучше приобрести для смешанных условий работы спецтехники, но обо всем по порядку. Ковш экскаватора работает в режиме разнонаправленных нагрузок, которые стремятся его скрутить, согнуть и т.д.

Толщина металла, усилители, число и размер зубьев, и другие параметры рассчитываются производителем так, чтобы изделие на протяжении всего срока службы могло выполнять свою функцию и не терять эксплуатационных характеристик.

Классы ковшей

Для выемки грунта, погрузочно-разгрузочных операций и работы со скальными или замерзшими породами потребуется свой ковш, обладающий уникальными характеристиками.

На экскаваторах и погрузчиках устанавливаются такие типы ковшей:

• Стандартный.
• Траншейный.
• Зачистной.
• Планировочный.
• Дробильный.
• Решетчатый.
• Перегружатель.
• Погрузочный.
• Скальный.
• Усиленный.
• Профильный.
• Однозубый рыхлитель и др.

На что обратить внимание? Ищем идеальный фронтальный погрузчик

Фронтальные по­грузчики с вместимостью основного ковша 0,68-4,5 м³ и грузоподъемностью 0,75-7 т все шире применяются в строительстве, городском хозяйстве и на карьерах, вытесняя на ряде технологических операций одноковшовые экскаваторы и бульдозеры.

Читайте Знакомство с китайской техникой: фронтальный погрузчик XIAGONG XG942

Фронтальные погрузчики создаются на специальных колесных шасси и имеют единую конструктивную схему со всеми ведущими колесами одинакового размера и с шарнирно-сочлененной рамой с углом складывания полурам в диапазоне 35-40°, с задним расположением двигателя (в качестве противовеса) и передним — основного ковша. Грузоподъемная стрела — либо Z-образной, либо параллелограммной конструкции.

Машины комплектуются как российскими двигателями (обычно ЯМЗ), так и зарубежными — среднеоборотные дизели с высоким коэффициентом запаса крутящего момента, оснащенные электронными системами впрыска топлива и отвечающие экологическим требованиям. Типично использование гидромеханической трансмиссии с 3- или 4-диапазонной планетарной коробкой передач (или гидростатической бесступенчатой трансмиссии), ведущего моста с системой блокировки дифференциала, планетарного колесного редуктора, жесткой подвески переднего грузового моста и балансирной подвески заднего моста. Кабина допускает 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.

Читайте

Погрузчики FOTON FL936FII в — качество, проверенное годами!

Главные критерии при поиске фронтального погрузчика — грузоподъемность, объем ковша, цена, топливная экономичность и производительность, причем при постоянной мощности двигателя грузоподъемность определяется вместимостью и назначением ковша. Техника малой грузоподъемности может использоваться в дорожно-строительных работах в стесненных условиях. Средние фронтальные погрузчики обычно выполняют планировку территории, выемку грунта из котлованов, вскрышные и др. земляные работы. Тяжелые модели используют в карьерах и на больших открытых территориях. Вся техника отлично справляется с сыпучими материалами: песком, щебнем, металлической стружкой, древесной щепой, сельхозпродукцией и пр.

При эксплуатации фронтального погрузчика вне города его габариты не имеют значения. Для работы в населенном пункте стоит приобрести фронтальный погрузчик, укладывающийся в принятые габаритные параметры для дорог общего пользования: ширина до 2,6 м и высота до 4 м.

Кроме этого, желательно учесть возможность смены ковша и особенно эргономику рабочего места оператора. Удобство работы оператора не менее значимо, чем технические характеристики машины. Усталость от шума, пыли, неудобных рабочих органов, некомфортной температуры в кабине понижает работоспособность, нивелируя технические преимущества управляемой им машины.

Читайте

Техника John Deere: на службе у коммунальщиков!

Как и любая техника, фронтальный погрузчик требует периодического техобслуживания и осмотра. В перечне работ: профилактический осмотр, замена технических жидкостей, периодичность и необходимость регулировки, замены каких-либо узлов и расходных материалов. Очень важно, чтобы вся документация (руководство по эксплуатации, формуляр, каталог запасных частей) была на русском языке, со всеми необходимыми схемами и картинками. Своевременное техобслуживание предотвратит поломки и обеспечит максимальный срок эксплуатации фронтального погрузчика.

Распространению фронтальных погрузчиков способствуют многие факторы:

• отношение реальной грузоподъемности фронтального погрузчика к его массе в 2-2,5 раза выше, чем у гидравлических экскаваторов;
• удельная стоимость колесного фронтального погрузчика, отнесенная к 1м³ емкости ковша, в 1,5-2 раза ниже, чем у экскаваторов;
• более высокие показатели мобильности и маневренности, позволяющие выполнять одной машиной погрузочные и транспортные работы;
• сопоставимость величин отрывных усилий на режущей кромке ковша колесного фронтального погрузчика и экскаватора (при равной емкости ковша), хотя погрузчик уступает экскаватору в реализации усилия отрыва по всей высоте забоя;
• близость коэффициентов наполнения ковша у фронтального погрузчика и экскаватора, который обычно составляет 0,75-0,8 (реже 1,0-1,1).

Смотрите

Все объявления о продаже фронтальных погрузчиков

Помимо технических характеристик машины важна ее стоимость. Сегодня на рынке много фронтальных погрузчиков разных марок из разных стран. Каждый выбирает по карману — одни предпочитают проверенную технику ведущих мировых производителей за большие деньги, другие — менее дорогие, но малоизвестные машины. Как правило, у официальных дистрибьюторов цены ниже, чем у фирм-перекупщиков. Дальше уже стоит смотреть на надежность техники. Понятие это достаточно субъективное, но немаловажное. Стоит поинтересоваться, как давно техника на рынке, пообщаться с теми, кто уже приобрел ее, какие гарантии предлагаются и т.д. У компании-продавца должен быть свой сервис-центр с оперативным обслуживанием и квалифицированными специалистами.

Главный показатель надежности марки ChengGong — двигатели Caterpillar и Deutz. Были случаи, когда фронтальные погрузчики работали без перебоев при температуре -38°С. Если машина нормально заводится, то и работает она без каких-либо проблем. Фронтальные погрузчики оснащаются функцией зимнего запуска — при нажатии кнопки в кабине во всасывающий коллектор впрыскивается эфирная смесь, что смягчает процесс запуска двигателя. Гидросистема также приспособлена для зимних работ за счет шлангов европейского стандарта, которые выдерживают минусовые температуры.

Технические требования к конструкции фронтального погрузчика определяются в основном грузоподъемностью — ее величина влияет на размеры как самой машины, так и ее узлов, агрегатов, навесного оборудования, на способ их крепления, а также на производительность гидравлического оборудования, мощность двигателя и трансмиссию. Рост грузоподъемности ведет к увеличению нагрузок на все агрегаты, узлы, элементы рамы. Некоторые производители для экономии устанавливают на одну и ту же базовую машину увеличенные ковши, более мощный двигатель и преподносят ее уже как новую модель. Это тупиковый путь, поскольку техника и ее элементы испытывает нагрузки, не заложенные изначально в конструкцию.

Производительность и топливная экономичность погрузчика определяют срок его окупаемости. Рассмотрим две машины с грузоподъемностью 6 т и 3 т. Первая с рабочим циклом в 18 с произведет 200 операций в час по зачерпыванию и выгрузке грунта. Расход топлива составит 40-50 л. Вторая с рабочим циклом 9 с переместит тот же объем грунта за то же время (исходя из рабочего цикла), но при этом расход топлива будет в 4 раза меньше, т.е. 10-15 л. (Разворот на площадке не учитывается. Как правило, у малых машин скорость перемещения и маневренность выше.) Т.о., малый погрузчик при той же производительности израсходует на 30% топлива меньше, и при этом стоит на 40% меньше, чем 6-тонник.

Если бы первый фронтальный погрузчик имел рабочий цикл 9 с, как и второй, то при 30%-ом увеличении затрат на топливо производительность его была бы в 2 раза выше, чем у модели грузоподъемностью 3 т. (Этот пример не годится, когда фронтальный погрузчик используется на работах с тяжелыми материалами, где важны мощность двигателя и масса машины.)

Широкому применению фронтальных погрузчиков способствует различное навесное оборудование, предлагаемое производителями: челюстные захваты (для работы с цилиндрическими предметами и их связками), бульдозерные отвалы, универсальные ковши и проч. При этом модели с грузоподъемностью от 6 т, что наиболее рационально, обычно используются только для перегрузки сыпучих материалов.

Основные производители фронтальных колесных погрузчиков в СНГ: ООО «Челябинский завод коммунального машиностроения», ЗАО «Погрузчик» (г. Орел), ЗАО «Челябинские строительные и дорожные машины» (ЧСДМ), ОАО «Промтрактор» (г. Чебоксары), ОАО «Амкодор», РУПП «БелАЗ» и ПО «МоАЗ» (Беларусь).

Также на российском рынке одноковшовых моделей представлены многие зарубежные компании: Caterpillar, Komatsu, Volvo, Liebherr, ChengGong, LiuGong, Hitachi, Hyundai и др.

На что влияет коэффициент наполнения ковша

Величина КН (коэффициент наполнения ковша)

– это объем разрыхленного материала в ковше к емкости ковша. В зависимости от материала и его влажности угол естественного откоса породы меняется, что ведет к увеличению фактического объема ковша над геометрическим ориентировочно на 15–30 %.

Таблица. КН для различных материалов.

Важно!
Вес ковша с горкой не должен быть больше, чем максимально допустимая нагрузка на рукоятку стрелы экскаватора.

Как правильно выбрать ковш для экскаватора или погрузчика?

• Что такое «правильная» вместимость ковша экскаватора или погрузчика? На что она влияет и от чего зависит?
• Как рассчитать объем ковша экскаватора или погрузчика?
• Как выбрать ковш нужного объема?

Эти вопросы мы обсудили с техническим директором ГК «Интертехника» (г. Иваново), который занимается расчетом эффективности использования оборудования уже более 10 лет.

Вместимость ковша — величина, которая рассчитывается в соответствии с общепринятыми мировыми стандартами ISO (Международная организация по стандартизации) и также соответствует требованиям стандартов SAE (Общество автомобильных инженеров) и СЕСЕ (Комитет по европейскому строительному оборудованию).

Различают геометрический объем ковша и номинальную (фактическую) вместимость. Геометрический объем – это произведение площади внутренней поверхности боковой стенки и расстояния между боковыми стенками. Фактически, геометрическая вместимость – это объем ковша, загруженного до плоскости т.н. геометрической вместимости. Эта плоскость находится между верхней задней гранью и режущей кромкой ковша (рис. 1).

Рис. 1

При определении номинального объема ковша (или т.н. вместимости с «шапкой») применяется специальный расчетный метод, основанный на данных о внутренних размерах ковша (геометрическом объеме) и условном объеме «шапки». Номинальная вместимость ковша – это сумма геометрического объема и объема шапки (рис. 1). Объем шапки рассчитывается в соответствии с углом естественного откоса, сформированного свободной плоскостью грунта и горизонтальной плоскостью. Как правило, номинальный объем ковша превышает геометрический на 15-30 %. Это связано с тем, что не существует одинаковых показателей угла естественного откоса.

Инженерная служба ГК «Интертехника» на основании многолетнего опыта производственной деятельности пришла к выводу, что объем ковша необходимо выбирать в соответствии с целым рядом факторов. Особое значение среди них отводится виду (экскаватор, экскаватор-погрузчик, фронтальный погрузчик) и характеристикам базовой машины (вес, максимальная грузоподъемность и т.д.). Для того, чтобы помочь клиентам выбрать и купить ковш для экскаватора конструкторы ГК «Интертехника» сравнивают данные по рабочей нагрузке ковша (масса ковша + масса грунта) и максимально допустимой нагрузке. При этом, в расчетах, а, следовательно, и при выборе ковша необходимо ориентироваться на максимальную грузоподъемность экскаватора. Опыт ГК «Интертехника» в проектировании ковшей для экскаватора Hyundai показал, что, к примеру, грунты плотностью 1100 кг/м3 разрабатываются стандартным ковшом объемом 1,87 м3. Если на этот же экскаватор поставить скальный ковш (для грунтов плотностью 2000 кг/м3), то объем ковша будет составлять уже 1,5 м3. Это связано с тем, что вес скальных ковшей может увеличиваться из-за общей толщины конструкции и использования дополнительных защитных элементов. В этом случае из-за превышения допустимых значений по нагрузке на конце рукояти чрезмерно большая вместимость ковша может привести к нарушению устойчивости базовой машины.

Иначе обстоят дела с ковшами для легких (сыпучих) материалов на фронтальных погрузчиках. По итогам проведенных расчетов специалисты ГК «Интертехника» установили, что если такой грунт является неплотным и отличается особой легкостью, то для его разработки подойдут ковши увеличенного объема и ширины. Например, для фронтального погрузчика Volvo L90F, задействованного при перегрузке грунта плотностью 1600-1800 м3, рекомендуется ковш с максимальным объемом 2,7 м3. Если же этот погрузчик будет работать с легкими грунтами (плотность 1000 кг/м3 – 1200 кг/м3), то максимальный объем составит уже 4,1 м3. При этом ковш для фронтального погрузчика выбирается в соответствии с данными по допустимой опрокидывающей нагрузке, значение которой устанавливается отдельно для каждой базовой машины.

Итак, как же выбрать и купить ковш нужного объема?

Специалисты ГК «Интертехника» предлагают учитывать 4 основных параметра:

— грузоподъемность базовой машины

— плотность разрабатываемого грунта

— тип ковша

— вес ковша

Почему именно так? Рассмотрим этот вопрос на конкретных примерах из практики.

Для работы на карьере по добыче известняка ГК «Интертехника» изготовила скальный ковш, который был установлен на экскаватор Komatsu PC300. Объем ковша составил 1,3 м3. Такая вместимость считается небольшой, но оптимальной, поскольку ковш задействован при разработке скального грунта плотностью 2300 кг/м3. Известняк – грунт достаточно плотный и при работе с ним потребуется большое усилие копания. Кроме того, для защиты от абразивного износа ковш был оснащен элементами дополнительной футеровки, которые увеличили его массу. В свою очередь, вес ковша с грунтом должен соответствовать параметрам грузоподъемности экскаватора. В этой связи объем ковша был рассчитан так, чтобы масса ковша осталась в пределах допустимых норм. Таким образом, увеличение массы ковша и плотности грунта повлекло за собой уменьшение его объема. Если сравнить экскаватор Komatsu PC300 и изготовленный для него скальный ковш, например, с усиленным ковшом, задействованным на грунтах плотностью 2000 кг/м3, то зависимость объема и веса ковша станет еще более очевидной. Например, для экскаватора JCB 330 специалисты ГК «Интертехника» спроектировали усиленный ковш, вместимостью 1,5 м3. Экскаватор задействован на объекте по разработке грунта плотностью 2000 кг/м3. Этот грунт легче известняка, вес ковша с грунтом будет меньше, соответственно объем грунта при перегрузке можно увеличить. Машина той же тоннажности – гусеничный экскаватор Caterpillar 330. Экскаватор работает на объекте по добыче аммиачной селитры – минерального вещества, плотность которого составляет 800 кг/м3. Соответственно усилие копания, которое прикладывается при перегрузке этого вещества небольшое. Дополнительных элементов защиты ковша не потребуется. Следовательно, объем ковша можно увеличить до 2 м3.

Таким образом, на примере экскаваторов одинаковой тоннажности (30 тонн) можно проследить, как зависит объем ковша от его массы, типа, грузоподъемности экскаватора и плотности разрабатываемого грунта. Эти параметры являются определяющими при выборе ковша «правильного» объема.

Всю необходимую техническую информацию по ковшам для экскаваторов, экскаваторов-погрузчиков, фронтальных погрузчиков и мини-техники Вы можете получить у специалистов ГК «Интертехника» по телефону 8-800-555-02-80 (бесплатный для всех регионов РФ) или на сайте www.intertexnika.ru.

Как выбрать оптимальный размер и тип ковша

Выбор оптимального размера ковша зависит от характеристик материала, с которым предстоит работать, интенсивности эксплуатации, типа работ и не в последнюю очередь от стоимости изделия. Поскольку скальный или усиленный ковш более прочный и износостойкий, чем стандартное изделие, то и его масса будет больше при меньшем полезном объеме. При этом усиленный ковш более универсальный, но его стоимость больше, чем стандартного ковша.

Экономическая целесообразность, производительность, прочность и износостойкость – это переменные, которые помогут взвешенно подойти к выбору ковша.

Ковши для фронтальных погрузчиков: объемы и типы

1. Выполнение общеземельных, общестроительных работ с сыпучими стройматериалами, имеющими небольшое количество крупных фракций;
2. Работа с крупными фракциями скального грунта;
3. Работа с легкими сыпучими материалам (уголь, торф, зерно, щепа, снег и т. д.).

При возникновении соответствующей необходимости фронтальные погрузчики могут комплектоваться особыми гидравлическими ковшами, обладающими высокой выгрузкой. Этот вид навесного оборудования обеспечивает возможность осуществления эргономичной выгрузки сыпучего материала в кузов самосвала с высокими бортами.

В зависимости от спектра выполняемых задач, ковши для фронтальных погрузчиков обозначаются следующими маркировками:

• GP – ковш челюстного типа общего назначения. Приспособление может оснащаться прямой или режущей кромкой дельтовидного типа. Используется как для перемещения нетяжелых сыпучих грузов, так и выполнения общеземельных работ;
• RH – ковш, предназначенный для работы с грузами разных типов. Приспособление получило усиление конструкции, оснащается верхним козырьком и округлым днищем. Может комплектоваться режущей кромкой дельтовидного типа, фрезеровальным лезвием;
• RB – скальный ковш, оснащен межзубьевой защитой, имеет кромку дельтовидного типа и приварные адаптеры. При возникновении соответствующей необходимости, возможна установка кромки, которая закрепляется на специальных крепежных элементах;
• XD – сверхусиленный ковш. Производится из высокопрочной стали, обладает большим объемом. Ковш данного типа используется в работе с агрессивными материалами: в том числе горячим шлаком, или чрезмерно абразивными породами. Данная разновидность ковшей устанавливается на фронтальные погрузчики, используемые в шахтах.
• LM – ковш, предназначенный для работы с относительно легкими веществами. Отходы деревообработки, комбинированный корм, компост и уголь – основные типы грузов, с которыми может работать данное приспособление.
• HT – ковш для высотных погрузочно-разгрузочных работ. Оснащается гидравлическими цилиндрами, дополнительно комплектуется съемными и приварными зубьями.

При выборе ковша для фронтального погрузчика, важно определиться с размерами приспособления. Если спецтехника будет использоваться для решения разных задач, следует остановиться на выборе ковшей, предназначенных для работы с тяжелыми материалами. Емкость ковшей фронтальных погрузчиков может варьироваться в пределах диапазона от 0,5 до 25 кубических метров.

Фронтальные погрузчики, которые оснащены ковшами общего назначения емкостью от 1,2 до 3 кубических метров, используются для погрузки щебня и других материалов в строительстве и коммунальном хозяйстве, стружки и щепы на лесопилках и легких органических материалов при сельскохозяйственных работах.

Ковши, получившие емкость от 4 кубических метров, используются для транспортировки материалов, обладающих высокой плотностью, устанавливаются на погрузчики фронтального типа, используемые в карьерах, шахтах, при проведении широкомасштабных работ, в том числе строительстве дорог.

Ковш является одним из наиболее важных компонентов для фронтального погрузчика. От коэффициента наполнения ковша во многом зависит экономичность работы всего фронтального погрузчика. Ковш оптимальной конструкции при внедрении в материал должен заполняться без усилий, чтобы затраты времени и топлива на эту операцию были минимальными.

Считается, что у ковша должно быть длинное дно, чтобы материал лучше «затекал» в ковш, фасонные края, лучше удерживающие материал в ковше, и козырек, не дающий материалу просыпаться на рычаги. Если подобран ковш «неподходящей» конструкции, оператор будет затрачивать больше времени, чем нужно, на набор материала, который к тому же может рассыпаться из ковша. Это приводит к дополнительным затратам рабочего времени и топлива. Неправильно подобранный ковш может ухудшать обзор оператору.

Чтобы правильно выбрать размеры ковша, нужно знать плотность материала, с которым предстоит работать. Например, погрузчик со штатным ковшом емкостью 2 м3 можно оснастить 4-кубовым ковшом, если нужно грузить легкий материал. Если приходится работать с материалами различной плотности, погрузчик можно оснастить быстродействующим адаптером для сменных ковшей и менять ковши не покидая кабины.

Правильный выбор размера ковша определяет общую производительность фронтального погрузчика.

Выбор ковша под определенные потребности

Совместно с экскаваторами могут использоваться траншейные, профильные или планировочные ковши.

Траншейные позволяют создавать глубокие узкие канавы. Они обладают отличной силой прорыва и относительно небольшим весом. Их конструкцией предусмотрены нижние накладки и боковые пластины для повышения износостойкости и прочности изделия.

Профильный ковш для экскаватора-погрузчика еще называют трапецивидным. Глубина и ширина профиля несколько выше, чем у траншейного. Он отлично справляется со своими функциями даже в условиях глинистой и песчаной почвы. Также может использоваться для очистки канав с целью улучшения дренажа. Точность при профилировании склонов достигается за счет оптимального наклона боковых стенок.

Поворотный ковш чаще всего имеет поворотное исполнение. С его помощью осуществляется засыпка, зачистка и планировка траншей. Оператор может наклонять ковш в сторону. Использование поворотного ковша значительно упрощает процедуру зачистку и выравнивание траншей, а также отсыпку грунта вдоль канав. Экскаватор может работать в параллельной плоскости к траншее.