Незамеченное чудо 20 века - экскаваторы-погрузчики

Ни одна стройка не обходится без землеройных и погрузочных машин. Только благодаря изнурительному труду неисчислимых полчищ рабов возводили египетские фараоны свои пирамиды. Попробовали бы они заняться этим сейчас! Руками работать почти никого уже не заставишь. Но ведь строятся здания, плотины, космодромы, дороги. Строятся такие грандиозные сооружения, что куда там фараонам.

Землеройные машины, экскаваторы и бульдозеры, вгрызаются в грунт. Погрузчики на подхвате грузят землю, поднимают строительные материалы на этажи, перемещают грузы по строительным площадкам. Функции этих машин различны, хотя иногда и пересекаются. Экскаватор легко справляется с погрузкой грунта в самосвал, а иной погрузчик врезается в землю не хуже бульдозера.

Но вот оно, маленькое чудо XX века - машина-универсал, машина, совмещающая в себе функции обоих этих основных игроков на строительной площадке, экскаватора и погрузчика. Это то, что на языке профессионалов называется "погрузчик с обратной лопатой", или "экскаватор-погрузчик". Знатоки согласятся - эта машина настоящее чудо. Она глубоко и далеко копает, высоко и легко грузит, быстро и манев-ренно перемещается, незаменима в стесненных условиях; производится и продается по всему миру в таких огромных количествах, которые недоступны почти всем остальным видам землеройных машин (не будем говорить здесь о лопатах) .

И вместе с тем, оно остается незамеченным. Даже такая объемная книга по истории землеройной техники, как "500 years of Earthmoving" (500 лет землеройным работам), Heinz-Herbert Cohrs, KHL Group Publication, 1995, сообщает лишь вскользь об этом типе машин, относя их появление к середине 50-х годов. Однако из краткого упоминания в этой книге, на стр. 161, и из других источников все же можно установить некоторые факты, проливающие свет на историю появления машины, объединяющей в себе погрузчик и экскаватор.

В 1957 году компания "CASE", ранее работавшая, в основном, в сельскохозяйственном секторе, делает решительный шаг по расширению своей активности в секторе строительных машин, приобретя компанию "American Tractor Corporation" (АТС) -маленькую независимую частную фирму в США, которая разрабатывала гидравлически управляемую обратную лопату для установки на свои гусеничные машины. В то же самое время и сама компания "CASE" разрабатывала прототип колесного трактора, спроектированного так, чтобы на нем монтировались обратная лопата сзади и погрузчик спереди. Весной 1957 года, успешно соединив эти две технологии, компания впервые внедрила модель CASE 320 - первый изготовленный полностью на заводе интегрированный погрузчик с обратной лопатой от одного производителя, установив тем самым веху в истории развития землеройной техники.

Эта модель делает компанию мировым лидером в секторе погрузчиков с обратной лопатой, и это лидерство удерживается уже более 45 лет.

Кто же теперь производит погрузчики с обратной лопатой? А кто только не производит! Машина настолько популярна, что многие лидеры, середняки и даже аутсайдеры рынка предлагают свои модели по всему миру.

Лидерами по объемам производства и продажи экскаваторов-погрузчиков являются:

Volvo

Основываясь на пятидесятилетнем опыте производства колесных погрузчиков, компания "Volvo" разработала машину, которая обеспечивает значительное повышение производительности. Ее отличают быстрота выполнения рабочих циклов, повышенная грузоподъемность, простота в управлении.

При разработке нового экскаватора-погрузчика Volvo Construction Equipment были учтены многочисленные пожелания заказчиков, эксплуатирующих подобные машины в разных частях света. Погрузчик позаимствовал надежность и простоту в управлении, как во всех колесных погрузчиках Volvo. Экскаватор с обратной лопатой перенял от экскаваторов Volvo мощь и производительность, рабочее место, обеспечивающее оператору полный комфорт, и высокую ремонтопригодность как залог долговечности и эффективности.

Экскаватор-погрузчик Volvo - прирожденный землекоп. Он справится с любой, даже самой тяжелой работой. Благодаря непревзойденному сочетанию мощности и точности в работе экскаватор-погрузчик Volvo идеально подходит для выполнения самого широкого круга задач.

К разработке новой машины наряду с инженерами компании была привлечена группа заказчиков из Северной Америки и Европы. В ходе совместных обсуждений заказчики подсказывали специалистам компании, какими свойствами, по их мнению, должен обладать экскаватор-погрузчик, а без чего можно обойтись. В конце 2001 года заказчики приняли участие в сравнительных испытаниях экскаватора-погрузчика Volvo и аналогичных машин компаний-конкурентов. Испытания дали обнадеживающие результаты. Производятся новые машины в Польше, на заводе Volvo во Вроцлаве, там же, где компания разместила производство автобусов.

Экскаватор-погрузчик BL 71 оснащен двигателем Volvo с турбонаддувом. Двигатель прошел многолетнюю проверку. Он работал на самых разных машинах во всех уголках планеты. Сегодня можно с уверенностью сказать - этот двигатель не подведет. Гидротрансформатор - один из самых мощных. Его отличают высокий максимальный крутящий момент и оптимальная кривая нарастания момента, за счет чего при подхвате груза обеспечивается максимальная мощность.

Учтено все, до последней мелочи, чтобы сделать рабочее место оператора таким, какого вы заслуживаете - комфортным, обеспечивающим простоту управления машиной.

Для облегчения доступа в кабину с обеих сторон предусмотрено по три ступеньки. Они широкие, с нескользящим покрытием, сами очищаются от грязи. Длинные поручни обеспечивают безопасность оператора при подъеме в кабину и спуске на землю. Все расположенные в кабине органы управления сгруппированы на панели справа от оператора, что облегчает доступ к ним. Плоские боковые и задние стекла, цельное переднее стекло кабины обеспечивают великолепный обзор рабочей зоны.

Вместимость ковша обратная лопата составляет 0,08-0,31 м;вместимость ковша погрузчика - 1 м3, глубина копания по SAE со втянутой рукоятью - 4300 мм, с вытянутой рукоятью - 5370 мм. Эксплуатационная масса составляет 8594 кг.

Komatsu

Экскаватор-погрузчик WB 97S оборудован равновеликими управляемыми колесами (позволяющими задействовать "крабовый ход") для большей маневренности и устойчивости

При создании семейства экскаваторов-погрузчиков WB 93 и WB 97 фирма "Komatsu" учитывала богатые научно-технические наработки и реализовывала новейшие достижения в этой области. Все части экскаваторов-погрузчиков - шасси, рабочее оборудование и даже операторское кресло - созданы по технологиям, самым современным из существующих сегодня. К числу традиционных решений можно отнести модный дизайн корпусных деталей, мосты для тяжелых условий работы, гидромеханическую трансмиссию с реверсивной синхронизированной коробкой переключения передач под нагрузкой и блокируемыми дифференциалами с электрогидравлическим управлением. Качание переднего моста в поперечной плоскости на угол 20 градусов улучшает проходимость и маневренность машины. Все колеса оснащены многодисковыми маслопогруженными тормозами, управляемыми двумя педалями. Нажатие одной из них приводит к срабатыванию тормоза соответствующего заднего колеса, а одновременное нажатие на обе педали вызывает срабатывание тормозов всех четырех колес.

Оснащение мощным двигателем (97,8 HP) KOMATSU S4D 106-1 FA позволяет данному семейству выполнять работы повышенной сложности без повышенных нагрузок на основные узлы и агрегаты, что увеличивает срок эксплуатации техники. Вообще, при разработке экскаваторов-погрузчиков конструкторы Komatsu задались целью не только увеличить сроки эксплуатации, но и уменьшить затраты по обслуживанию. Так, унификация масла в двигателе и в гидравлической системе, увеличение ресурса работы двигателя и времени смены фильтров приводят к значительной экономии.

Семейство экскаваторов-погрузчиков Komatsu оборудовано телескопической рукоятью, a WB 97 еще и офсетной стрелой. В отличие от WB 93 и WB 97R, экскаватор-погрузчик WB 97S оборудован равновеликими управляемыми колесами (позволяющими задействовать "крабовый ход"), что делает данную модель более маневренной и устойчивой при работе с тяжелыми грунтами. Все модели имеют штатную разводку для дополнительного навесного оборудования, а многофункциональное (четыре в одном) устройство переднего (фронтального) ковша позволяет использовать экскаваторы-погрузчики Komatsu при различных работах.

Отдельного внимания заслуживает специально разработанный гидромолот. Конструктивные особенности этих экскаваторов-погрузчиков позволяют применять тяжелый гидромолот UP-650 весом 400 кг, диаметром пики 80 мм, частотой ударов в минуту 450-900 и энергией удара 750 Дж. Гидромолот с такими параметрами является идеальным для выполнения работ со сложным грунтом в любое время года и при любых климатических условиях.

Повышенное внимание при разработке семейства экскаваторов-погрузчиков уделено неутомляемости и безопасности оператора. Удобные кабины оборудованы всем необходимым для продолжительной работы, конструкциями ROPS/FOPS и отличаются прекрасной обзорностью и хорошей звукоизоляцией. Органы управления движением машины и ее рабочим оборудованием, а также дисплеи и индикаторы для контроля состояния агрегатов хорошо видны и легкодоступны.

Вопрос снижения трудоемкости техобслуживания решается за счет сокращения числа точек обслуживания и размещения их в легкодоступных местах.

В заключение хотелось отметить, что более 90% всех узлов и агрегатов в семействе экскаваторов-погрузчиков Komatsu выпускается на заводах корпорации Komatsu, что является одним из главных условий для производства качественной и очень надежной техники.

Case

Последняя смена поколений моделей погрузчиков с обратной лопатой CASE произошла в 2002 году. Теперь CASE выпускает 3 базовые модели, 580, 590 и 695, снабженные общим индексом SM (Super M). Каждая из базовых моделей имеет множество модификаций.

Модели CASE 580 и 590 SM оснащаются турбодизельным двигателем CASE 4T-390 (номинальная мощность 89 л.с. для 580 SM и 99 л.с. для 590 SM), используемым и на многих других машинах марки CASE. Этот двигатель с уменьшенным выхлопом вредных веществ отвечает строгим европейским стандартам. Его надежность и низкая стоимость эксплуатации давно стали фирменным знаком компании.

Машина 580 SM выпускается в двух вариантах, с приводом на 2 и на 4 колеса. Машина 590 SM поставляется стандартно с приводом на 4 колеса. Обе модели выпускаются в осевом или сдвиговом вариантах оборудования обратной лопаты, а также с фиксированной или телескопической рукоятью. Стандартом поставки является также челюстной ковш погрузчика "4 в 1", оснащенный вилочными захватами. Все модели оснащаются системой "Ride control" для подавления продольных качаний машины при движении (снижение утомляемости оператора, потерь груза, повышение производительности) .

Модель 580 SM стандартно оснащается коробкой передач Powershuttle, обеспечивающей скорость движения до 41,3 км/час, или как вариант коробкой Powrshift с электронным управлением, которая за счет синхронизации делает переключение передач исключительно плавным, что продлевает срок службы механических частей и обеспечивает высокий уровень комфорта оператора. Модель 590 SM оснащается коробкой Powershift стандартно.

Гидравлический контур, обеспечивающий максимальный расход 144 л/мин для 580 SM и 166 л/мин для 590 SM при максимальном давлении 210 бар, объединяет простоту и выносливость сдвоенного шестеренного насоса с легкостью применения модульного контура с открытым центром.

Модернизированная кабина управления с новой приборной панелью является еще одной иллюстрацией компетентности CASE в вопросах эргономики. Показания индикаторов легко читаются, все органы управления размещены эргономично, так что оператор может сосредоточиться только на своей работе и легко использовать всю производительность машины.

Прекрасная маневренность машин 580-590 серии SM достигается за счет рулевого контура с гидравлическим приоритетом, включенного в общий контур машины. Соединенная с рулевым цилиндром двойного действия, эта система обеспечивает надежность и безопасность при всех обстоятельствах. Габаритный радиус разворота обеих моделей с приводом на 4 колеса - 5,17 м.

Впечатляют показатели грузоподъемности. Для погрузчика - это 4020 кг на максимальной высоте, для обратной лопаты - это 1110 кг на максимальной высоте. Максимальная глубина копания - 4,37 м (5,44 м с выдвинутой рукоятью).

Новейший погрузчик - обратная лопата CASE 695 имеет формулу 4x4x4, т.е. оснащен приводом и рулевым управлением на все четыре колеса. Его ключевые характеристики:
- Мощный двигатель на 106 л.с. обеспечивает все потребности в мощности.
- 3 режима рулевого управления - передние колеса, все колеса и крабовый режим, позволяющий работать вблизи стен и препятствий.
- Колеса равного размера обеспечивают максимальное тяговое усилие.
- Выдающаяся маневренность с габаритным радиусом поворота всего 4,53 м.
- Трансмиссия Powershift обеспечивает простоту управления и высокую скорость рабочих циклов. В автоматическом режиме трансмиссия переключает передачи вверх или вниз, в зависимости от скорости и нагрузки машины.

Все модели CASE, как со стороны погрузчика, так и со стороны обратной лопаты, оснащаются десятками наименований сменных орудий, которые обеспечивают эффективное и рентабельное использование этих машин в сотнях различных применений в строительстве, промышленности, дорожном и коммунальном хозяйстве, при строительстве дорог и коммуникаций, в сельском хозяйстве.

JCB

JCB - один из ведущих производителей погрузчиков с обратной лопатой, пользующихся наивысшим спросом, - в 2002 году вновь заявил о себе и предлагает самый широкий в отрасли ассортимент погрузчиков с обратной лопатой. Сегодня компания снимает покровы тайны с моделей JCB 3CX и 4СХ нового поколения, кото-

Надежность, универсальность и эффективность - отличительные особенности нового модельного ряда экскаваторов-по грузчиков JCB которые предназначены для работы в самых тяжелых условиях и характеризуются высочайшими производительностью и комфортом для оператора.

Высокие рабочие показатели и качество остаются отличительными признаками машины, но простота управления машиной и комфорт для оператора имеют не меньшее значение. Новая машина JCB, которая будет производиться в Англии и Бразилии и продаваться во всем мире, характеризуется следующими отличительными особенностями:

• Полностью обновленная и почти полностью автоматизированная кабина, обеспечивающая комфорт оператора и простоту управления.
• Разработанная JCB система прецизионного сервоуправле-ния со смонтированными на сиденье простыми в использовании органами управления.
• Значительное улучшение круговой обзорности.
• Снижение на 2 дБ (А) уровня шума в кабине.
• Новые 4- и 6-ступенчатые полуавтоматические коробки передач, обеспечивающие увеличение тягового усилия на 11%.
• Повышенные эксплуатационные качества в движении.
• Увеличение на 15% усилия отрыва ковша.
• Увеличение на 26% грузоподъемности погрузчика.
• Упрощение технического обслуживания.
• Уникальная, разработанная JCB, система плавного хода (SRS) в качестве дополнительного оборудования.
• Поставляемый по отдельному заказу приводной механизм поперечного перемещения обратной лопаты.

Главной отличительной чертой новой кабины является улучшенная круговая обзорность. Это достигнуто за счет увеличения площади остекления, увеличения на 25% ширины проема заднего окна, низкого уровня пола в задней части кабины, что улучшает обзорность вплоть до выкапываемой траншеи, а также за счет изменения установочного положения стеклоочистителя лобового стекла.

Управление машиной упростилось, после того как ее стандартным компонентом стал новый механизм регулирования угла наклона рулевой колонки.

Управление функцией выемки грунта из кабины машины JCB упрощается и становится более удобным, когда легкодоступные органы управления, поставляемые по отдельному заказу, монтируются на сиденье.

На выбор предлагаются три новые трансмиссии, которые не только повышают производительность, но и уменьшают нагрузку на оператора. При оснащении машины любой из описанных моделей трансмиссией Powershift улучшается движение машины по дороге и максимальная скорость увеличивается с 35 до 40 км/ч. Перепроектированы рычаги погрузчика, что сделало их более жесткими и придало машине JCB новый современный вид. Грузоподъемность выросла на 26% благодаря использованию гидроцилиндров подъема большего диаметра, а усилие отрыва ковша увеличилось на 15%.

Кожух двигателя на новой машине JCB располагается ниже, благодаря чему лучше виден ковш и возрастает точность операций погрузки-выгрузки. Сохранена высококачественная "жесткая" носовая часть машины, предотвращающая ее повреждение во время работы на стройплощадке. Внедрение капота на петлях и съемных боковых панелей упрощает доступ к двигателю при выполнении ежедневных проверок.

Интервалы между циклами сервисного обслуживания машин JCB составляют 500 ч и являются мировым рекордом для погрузчиков с обратной лопатой, при среднем для отрасли показателе 250-300 ч, что способствует снижению расходов на содержание и эксплуатацию. Емкость топливных баков увеличена на 23% (с 130 до 160 л).
В новейших моделях будет по-прежнему использоваться поставляемая по отдельному заказу система плавного хода (SRS), обеспечивающая уменьшение подпрыгивания колес и продольного раскачивания при движении и выполнении операций погрузки; может быть также установлена запатентованная система Powerslide, обеспечивающая точное и быстрое манипулирование стрелой с ковшом.

Поставляемые по отдельному заказу вилочные захваты грузоподъемностью 2 т, которые теперь стали составной частью системы Quickhitch, улучшают обзорность и значительно упрощают смену навесных приспособлений.

Caterpillar

Компания "Caterpillar" предлагает на рынках СНГ 15 моделей и модификаций экскаваторов-погрузчиков.

Поворот машины всеми управляемыми колесами обеспечивает ей маневренность

Серия D, которая находится в производстве в настоящее время, имеет новый салон кабины с хорошим обзором, тонированными небликующими окнами, повышенной комфортностью управления машиной, радиоподготовкой и местом для хранения личных вещей оператора. На моделях 432 и 442 устанавливаются джойстики управления погрузчиком и экскаватором. Сиденье с пнев-моподвеской сглаживает неровности дороги во время движения. Новая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха имеет многочисленные вентиляционные отверстия, которые обеспечивают оптимальное отопление, охлаждение, обдув и обогрев стекол. Уровень шума в кабине снижен до 78 дБ (А).

На машины устанавливается надежный, хорошо зарекомендовавший себя в сложных условиях эксплуатации двигатель 3054 с турбонаддувом. Универсальность машин определяется большим выбором рабочих орудий как для погрузчика, так и для экскаваторной рукояти, которые можно быстро менять с помощью устройств быстрой сцепки. Конструкция шарнирно-ры-чажного механизма погрузчика обеспечивает параллельный подъем сменных рабочих орудий, а также помогает развивать максимальное усилие подъема и вырывное усилие ковша. По заказу модели 420, 424 и 428 оснащаются рукоятями с одним цилиндром ковша, что дает свободу выбора конфигураций машин.

Угол вращения ковша вокруг оси пальца шарнира составляет 205", что позволяет копать в вертикальной плоскости, работать в стесненных условиях в непосредственной близости от машины. Для увеличения глубины и дальности копания рукоять можно удлинять.

Серия D позволяет выбрать схему управления обратной лопатой. Кроме "Caterpillar Plus" или "Экскаваторной", универсальные органы управления позволяют выбрать между стандартной схемой "+" и дополнительной схемой "X", изменение которых проводится механической регулировкой.

Гидравлическая система с постоянным рабочим давлением, обеспечиваемым аксиально-поршневым насосом, позволяет развивать нужную мощность в любое время при любой частоте вращения двигателя, что дает возможность экономить топливо. Новый ограничитель крутящего момента гидронасоса обеспечивает распределение максимальной мощности, а устройство управления насосом улучшает распределение мощности между гидравлической системой погрузчика и колесной тягой, что сокращает продолжительность рабочего цикла. Система реверсивного управления обеспечивает приоритет гидравлическому оборудованию обратной лопаты для максимального увеличения мощности.

Коробка передач с реверсивным переключением под нагрузкой позволяет выбирать передачу и менять на ходу направление и скорость движения.

Система полного привода на все колеса является стандартной, что повышает маневренность машины и улучшает производительность погрузчика. Возможна установка системы плавности хода для сглаживания толчков при движении на неровной поверхности, при погрузке и перемещении материала, движении своим ходом или по рабочей площадке.

Тормоза на всех четырех колесах являются стандартным оснащением экскаватора-погрузчика. Их простая, но эффективная конструкция дает преимущество при торможении в опасных дорожных условиях, при гололедице и на уклонах.

На экскаваторе-погрузчике моделей 424D , 428D и 432D по заказу устанавливается узкая рама, а в сочетании с узким ковшом габаритная ширина машины уменьшается с 2406 до 2262 мм.

Ось качания переднего моста, полуоси и карданные шарниры имеют уплотнения и смазку, рассчитанные на весь срок службы. Ресурс новых изнашиваемых пластин с автоматической смазкой, устанавливаемых на удлиняемой рукояти, увеличен на 80%. Срок службы изнашиваемой пластины на стабилизирующей опоре также увеличен на 30%.

Поворот машины всеми управляемыми колесами на моделях 420 D, 438 D и 442 D обеспечивают ей маневренность. Независимо поворачивающиеся колеса заднего моста уменьшают радиус поворота на 1,2 метра. Система управления поворотом всеми колесами имеет три режима.

Kramer-Werke

Семейство экскаваторов-погрузчиков Kramer-Werke включает две модели, 316 и 616, с двигателем мощностью 75 кВт (102л.с.).
Экскаваторы-погрузчики характеризуются:
- Использованием специального базового шасси с двигателем под кабиной - оптимальной компоновкой для агрегатирования с рабочим оборудованием передней и задней навески.
- Высокой маневренностью за счет применения системы поворота со всеми управляемыми колесами.
- Универсальностью применения за счет широкой номенклатуры сменных рабочих органов (более 30 видов).
- Наличием системы быстрой смены рабочих органов погрузочного оборудования без выхода водителя из кабины.

РОССИЯ

Экскаватор-погрузчик ЭО-2626Б Дмитровского экскаваторного завода

В последние 10 лет в России и странах СНГ несколько заводов начали и развивают производство экскаваторов-погрузчиков (погрузчиков с обратной лопатой) и экскаваторов на пневмоколесных тракторах. Как правило, используют серийные тракторы (ЮМЗ, ВТЗ, МТЗ), но уже появились машины на собственных специально разработанных шасси. В последних моделях рабочее оборудование экскаваторов имеет возможность смещаться влево и вправо от оси трактора.

Для тех, кто все же не поверит нам, что наш экскавтор-погрузчик - настоящее чудо, мы порекомендуем сходить на один очень интересный сайт http://www.howstuffworks.com (что можно перевести "как-это-работает"), где вы найдете сотни популярных и полезных объяснений (на английском языке) тому, как работает двигатель автомобиля, молекула ДНК, планета Марс, кэширование данных, клонирование животных, система GPS, центральная нервная система и т.д, и т.п. Среди всех этих замечательных и иллюстрированных объяснений нашлось место и погрузчику с обратной лопатой!

Статья подготовлена по материалам, предоставленным компаниями-производителями.

журнал СТТ №1 2003