Автопогрузчики и краны-манипуляторы

Погрузочно-разгрузочные машины предназначены для погрузки штучных грузов и сыпучих материалов на транспортные средства (железнодорожные вагоны, автомобили, конвейеры), для разгрузки их, для перемещения в хранилищах при складировании и сортировке на приобъектных складах или предприятиях стройиндустрии.

Их разделяют по рабочему процессу на машины цикличного и непрерывного действия; по виду ходового оборудования - на рельсоколесные, пневмоколесные и гусеничные; по назначению - на автопогрузчики (вилочные), одно- и многоковшовые погрузчики и краны-манипуляторы; по способу разгрузки - на фронтальные, полуповоротные, полноповоротные, перекидной тип погрузчика, с разгрузкой назад, с комбинированной разгрузкой.

Рабочий цикл цикличных машин состоит из операций захвата материала, его перемещения, выгрузки, возврата на исходную позицию рабочего органа или машины. Наибольшее применение в строительстве получили фронтальные вилочные автопогрузчики и краны-манипуляторы.

Вилочный автопогрузчик – подъемно-транспортная машина с вертикальным телескопическим подъемником и подвешенными на нем грузовыми вилами. Сменные рабочие органы: штырь для рулонов и коротких труб; захват для бревен; ковш для сыпучих материалов; безблочная стрела; крановая стрела; рычажная крановая стрела.

По грузоподъемности их делят на легкие (до 2 т), средние (до 5 т), тяжелые (до 10 т) и сверхтяжелые (более 10 т). В строительстве применяют фронтальные автопогрузчики средней грузоподъемности (рис. 5.4). Он состоит из самоходного короткобазового шасси, ДВС с коробкой передач, ведущего и управляемого мостов с ходовыми колесами, рулевого управления.

Рис. 5.4. Фронтальный вилочный автопогрузчики: 1-внешняя рама; 2-внутренняя рама; 3-гидротолкатель; 4-вилочный захват; 5-поперечная балка; 6-звездочка; 7-грузовая каретка; 8-две грузовые цепи; 9-шток гидротолкателя; 10-два гидроцилиндра

Подъемная часть погрузчика состоит из двух рам — внешней 1 и внутренней 2, грузовой каретки 7 с вилочным захватом 4, подъемного механизма и двух гидроцилиндров 10, отклоняющих внешнюю раму от вертикали. Внешняя рама 1 в нижней части шарнирно соединена с рамой самоходного шасси и гидроцилиндрами 10 может наклоняться вперед на угол до 3° для подвода вил под груз при его захвате и назад на угол до 10° для предотвращения сползания груза при передвижении погрузчика. Внутренняя рама 2 гидротолкателем 3 одностороннего действия, шток 9 которого жестко закреплен на поперечной балке 5 этой рамы и обратного двухкратного полиспаста, может перемещаться вверх по направляющим внешней рамы 1. Полиспаст состоит из двух грузовых цепей 8, закрепленных концами на внешней раме и грузовой каретке 7 и огибающих звездочки 6, которые закреплены на поперечной балке 5 внутренней рамы. Аналогично может перемещаться грузовая каретка по направляющим внутренней рамы.

Область применения современных автопогрузчиков значительно расширена благодаря различному сменному рабочему и навесному оборудованию (рис. 5.5). Кроме основного ковша одноковшовые погрузчики оснащают ковшами разной вместимости, грейферными, с боковой и принудительной разгрузкой, поворотными захватами для погрузки в транспорт и складирования штучных и длинномерных грузов, лесоматериалов, установки столбов и свай, снегоочистительным и другим вспомогательным оборудованием.

Эксплуатационная производительность автопогрузчиков П_Э (т/ч;м³/ч) при работе с сыпучими материалами и со штучными грузами определяется по формуле (с заменой ε на К_Г)

(5.16)

где Q - грузоподъемность или ёмкость ковша погрузчика, т или м³;

К_Г - коэффициент использования грузоподъемности;

ε - коэффициент использования вместимости ковша (ε≈0,7-0,9);

К_В - коэффициент использования погрузчика во времени;

t_Ц - продолжительность рабочего цикла, с (время зачерпывания материала, разгрузки и захвата груза составляет каждое в среднем от 3 до 8 с).

Добавляют к t_Ц также ещё время передвижения погрузчика к месту разгрузки и возвращение его на исходную позицию следующего рабочего цикла.

Рис. 5.5. Сменное оборудование автопогрузчиков: а-землеройно-погрузочное; б-грузоподъемное; в-снегоочистительное;г-вспомогательное; ковш:

1-нормальный; 2-увеличенный; 3-уменьшенный;

4-двухчелюстной; 5-скелетный; 6-с боковой разгрузкой;7-с увеличенной высотой разгрузки; 8-с принудительной разгрузкой; 9-бульдозерный отвал; 10-экскаватор обратная лопата; 11-грейфер; 12-грузовые вилы; 13-крановое оборудование; 14-челюстной захват; 15-захват для столбов и свай; 16-вилы для силоса; 17,18-плужный и роторный снегоочистители; 19-кусторез; 20-корчеватель-собиратель; 21-виброуплотнитель; 22-бункер-дозатор; 23-рыхлитель

Краны-манипуляторы.Манипулятор — это механизм (устройство), дистанционно управляемое оператором или программным блоком, содержащий рабочий орган, который предназначен для выполнения сложных движений, аналогичных действиям руки человека.

Краны-манипуляторы используют для грузоподъемных работ, при доставке с механизированной самопогрузкой и саморазгрузкой контейнеров и пакетов со строительными материалами, а также других штучных грузов.

Они представляют собой специальные подъемно-транспортные средства с дистанционно управляемым грузозахватным или другим рабочим устройством. Краны-манипуляторы изготавливают на базе автомобилей, тракторов и одноковшовых полноповоротных экскаваторов. На рис. 5.6 приведен кран-манипулятор на короткобазовом шасси с грузозахватным устройством, подвешенным на гуське телескопической стрелы, которая смонтирована на поворотной части машины. Краны-манипуляторы имеют шарнирно-сочлененную стрелу с жесткой подвеской управляемых грузозахватный приспособлений. Одной из технологических особенностей таких кранов является способность самозахвата и самоосвобождения рабочих органов от поднимаемых и перемещаемых грузов.

С помощью крана-манипулятора крановщик осуществляет погрузку и разгрузку грузов, перегрузку на монтажные перекрытия, монтаж и демонтаж конструкций и оборудования, подъем монтажников на определенную высоту в специально оборудованных люльках. Эффективно их применение при строительстве в стесненных городских условиях, где не возможно организовать складские площадки, временные дороги и проезды для самоходных стреловых кранов и других грузоподъемных машин