Колесные фронтальные погрузчики самых разных габаритов давно перекатились за границы родной строительной отрасли и уже надежно обосновались в сельском хозяйстве. В данном обзоре рассмотрим лишь те из них, эксплуатационная масса которых превышает 3,5 тонны.
Обзор рынка колесных фронтальных погрузчиков
Родом из строительной отрасли, колесные фронтальные погрузчики становятся все более востребованными в сфере агропроизводства. На данный момент отмечается рост объема их продаж именно сельхозпредприятиям, что легко объяснимо: они – универсалы, способные справиться с различными видами работ.
Рынок готов представить на выбор множество разных «колёсников» под любые нужды и масштабы сельхозпредприятий, но наиболее часто они используются все же при загрузке кормосмесителей, решении логистических задач во время уборочной и, не в последнюю очередь – для распределения и трамбовки измельченной массы в силосной траншее. Эксплуатационная масса машин, представленных в данном обзоре, варьируется от 3,5 до 20 тонн. Погрузчики более «тяжелой весовой категории» в решении производственных задач сельхозпредприятий не применяются.
На рынке присутствует целый ряд производителей, специализирующихся на технике для сельского хозяйства. Среди них JCB, Kramer, New Holland, Schäffer и Weidemann, а также Claas с машиной, созданной совместно с Liebherr. В своем обзоре мы все же не обошли своим вниманием некоторые строительные погрузчики.
Не одно и то же!
Предполагается, что в сельхозпроизводстве строительный погрузчик должен работать не меньше, чем на стройке, значит, и отличий особых быть не должно – но это только в теории. Одна из самых основных отличительных черт сельскохозяйственного колёсника – его шины, которые в большинстве случаев должны отвечать требованиям, предъявляемым к ним при выполнении работ по трамбовке силосной массы. Как правило, строительные колесные погрузчики оснащаются шинами EM (Earth Mover Tire Molds, шины для дорожно-строительных и землеройных работ), протектор которых неглубокий, а на погрузчиках сельхозназначения используются шины с более основательным (глубоким) протектором, похожие на тракторные.
Погрузчики для строительной отрасли и сельского хозяйства различаются также рядом параметров и конструкцией. Силовые элементы первых более мощные, так как предназначены для использования на работах в течение круглого года. Тем не менее стрела, оси и опоры сельхозпогрузчиков по своим техническим характеристикам практически не уступают им.
Следует упомянуть не только о конструкционных отличиях этих машин, различаются также и каналы их поставок: погрузчики сельскохозяйственного назначения поставляются, что логично, дилерскими фирмами, реализующими сельхозтехнику. Если сельхозпредприятию требуется погрузчик строительного направления, то за ним придется обратиться к дилеру строительной техники, который, следует взять на заметку, мало знаком со спецификой сельхозпроизводства и не понимает, что в страду от него будут ожидать реакции по запросу 24 часа в сутки семь дней в неделю. В отличие от дилеров строительной техники, доступных в большинстве случаев только по рабочим дням, дилеры сельскохозяйственной техники имеют гибкий рабочий график, они учитывают особенности работы в «горячую пору», например в сезон заготовки кукурузного силоса, и способны быстро реагировать на возможные проблемы с техникой. У тандема Liebherr / Claas есть особенности организации поставки погрузчиков. А концерн CNH свои колесники, в зависимости от их назначения, развел по брендам: строительные выходят на рынок под именем Case Construction, а сельскохозяйственные – New Holland.
Привод и гидравлика
Для подъема тяжелых грузов необходима приличная мощность. На погрузчиках эксплуатационной массой более 3,5 тонны стоят, как правило, четырех- или шестицилиндровые двигатели. Компании без собственного производства двигателей оснащают погрузчики агрегатами Cummins, Deutz, Perkins или Yanmar. На погрузчики Caterpillar, CNH, JCB, Kubota или Liebherr ставятся двигатели собственного изготовления. Диапазон мощности велик: от 45 л.с. у самой маленькой модели Schäffer 2345 до 282 л.с. – на самой большой модели JCB 457.
На малых погрузчиках установлен в большинстве случаев двухступенчатый гидростат. Первая ступень предназначена для основных погрузочных работ, максимальная скорость движения 10 км / ч. Вторая ступень отвечает за перевозку и ускорение погрузчика от 0 км / ч до максимальной скорости, которая составляет преимущественно 20 км / ч. Увеличение этого параметра доступно как опция. На погрузчиках с большей эксплуатационной массой максимальная скорость движения достигает 40 км / ч, а количество ступеней гидростатического привода увеличивается, чтобы под каждое новое задание имелась в запасе подходящая передача.
Начиная с определенной эксплуатационной массы (у JCB – от 8 тонн), погрузчики, созданные на базе строительной техники, оснащают автоматической коробкой передач, переключаемой под нагрузкой. У крупных погрузчиков New Holland пятиступенчатая коробка передач такого типа сопровождается муфтой блокировки гидротрансформатора. Производители, специализирующиеся на мини-погрузчиках, делают ставку на гидростатический привод, устанавливая его даже на топовых моделях. Флагманские модели Torion от Claas оснащены коробкой передач с распределением мощности.
Работы по подъему
Класс погрузчиков определяет не только мощность двигателя, но и мощность его гидравлики. Для подъема грузов весом более 20 тонн нужен подобающий гидравлический насос. Обязательно необходима и система измерения нагрузки. Самая большая модель колесника Claas (Torion 1914) выдает максимальное гидравлическое давление 380 бар на фоне производительности 234 л / мин. Наибольшая производительность зафиксирована у JCB 457 – 340 л / мин при максимальном гидравлическом давлении 220 бар. Теоретическое развиваемое усилие ограничивается эксплуатационной массой погрузчика – и поэтому на практике оно недостижимо. Здесь свою роль играют другие величины.
Эксплуатационная масса и опрокидывающая нагрузка
В технических параметрах погрузчиков в разделе «Масса» зачастую указывается несколько разных характеристик: например, эксплуатационная масса или опрокидывающая нагрузка. Отчасти речь идет о величинах унифицированных, но некоторые из них устанавливаются непосредственно производителем. К примеру, компания Kramer в качестве эксплуатационной массы указывает порожнюю массу погрузчика без водителя со стандартным ковшом и полным баком.
Под статической опрокидывающей нагрузкой понимают рабочую нагрузку в центре тяжести полезной нагрузки ковша, при которой задние колеса погрузчика отрываются от поверхности земли. Самое статически неблагоприятное положение погрузчика достигается, когда его стрела приходит в горизонтальную позицию, а рама – в положение максимального излома. Данные показатели играют ключевую роль в обеспечении устойчивости погрузчика.
Нагрузка при использовании вилочной насадки регламентируется законодательно посредством установки коэффициента запаса устойчивости, который предписывает, что при ведении работ на ровной поверхности вблизи этой поверхности рабочая нагрузка не должна превышать 80 % от статической опрокидывающей нагрузки.
При работах на неровных поверхностях она не должна превышать 60 % этого показателя. В реалиях повседневности допустимую нагрузку увеличивают в ущерб маневренности, уменьшая угол излома или угол раскачки. Кстати, максимальная рабочая нагрузка при использовании ковша согласно европейскому стандарту EN 474 – 3 не должна превышать 50 % опрокидывающей нагрузки при максимально допустимом угле излома рамы погрузчика.
Тонкости кинематики
Разносторонность сфер применения колесных погрузчиков требует различных вариантов управления рабочими органами, то есть различной кинематики стрелы и опрокидывания ковша. В основном различают два типа кинематических схем – Р- и Z-образная.
При параллельном ходе стрелы (Р-образная кинематика) гидроцилиндр опрокидывания ковша находится в середине рычага поворота, а шток цилиндра расположен параллельно подъемному рычагу, за счет чего достигается точность управления рабочим органом. По сравнению с Z-образной кинематикой усилия при трогании с места и отрыва ковша погрузчика в данном случае меньше, поскольку давление гидравлической жидкости приходится со стороны штока. В основном такая кинематическая схема используется в машинах, работающих на перевалке и транспортировке грузов.
Z-образная кинематика характерна для короткого изогнутого подъемного рычага с центральным рычагом управления опрокидывающим механизмом в качестве поворотного рычага, а подъемный цилиндр и цилиндр опрокидывания встроены в подъемный механизм, соединяемый с корпусом погрузчика шарнирным сочленением. По сравнению с параллельной кинематикой усилия трогания увеличены, так как поток гидравлической жидкости воздействует на всю площадь поршня.
Еще один тип кинематики встречается на сельскохозяйственных погрузчиках Claas, которые могут быть использованы на самых разнообразных работах в сельхозпроизводстве. В его основе – улучшенное соотношение веса и мощности, а также хорошее параллельное ведение. В ассортименте JCB для подъема грузов на бóльшую высоту обнаружите свои типы кинематики: HT High Lift и HT Super High Lift. Case предлагает кинематику XR и XT для бóльших высоты подъема и ширины захвата. CAT также оснащает свои погрузчики сельскохозяйственной серии удлиненной стрелой.
Выше неба
Те, кому не хватает запаса высот, обеспечиваемого кинематикой погрузчиков, могут воспользоваться колесными погрузчиками с удлиненной телескопической стрелой. Модели погрузчиков с высотой подъема до 6,1 м предлагают такие бренды, как Gehl, JCB, Mustang, Schäffer и Weidemann. Максимальная полезная грузоподъемность доходит до 4,2 тонн.
При выборе телескопических и колесных погрузчиков с удлиненной стрелой необходимо учесть уменьшенную опрокидывающую нагрузку ввиду изменения усилия рычага и смещения центра тяжести.
Рабочие органы
Производители рабочих органов для погрузчиков представлены на рынке в таком же изобилии, как и производители самих погрузчиков. Например, Bressel & Lade, Schneider & Hechl или Fliegl сосредоточены только на производстве съемного оборудования, а ряд производителей погрузчиков (JCB, Volvo, Weidemann) предлагают свои машины с навесным оборудованием собственного производства. Линейка продукции простирается от привычных ковшей для сыпучих грузов, обычных и специальных вил до грейферных ковшей, ковшей для разбрасывания, отвалов, ковшей-силосорезок, которые требуют наличия отдельных контуров управления.
Прежде чем выбрать то или иное навесное оборудование, выбирают вид крепления рабочего органа – прямое или быстросменное (EURO, Volvo и т. д.). А вообще, ковш ковшу – рознь. Бывают ковши для таких легковесных грузов, как зерно, ковши для ведения земляных работ с зубьями, открытые ковши для камней или погрузки сахарной свёклы. Тем, кому недостаточно высоты выгрузки 4,01 м, предлагаемой JCB 437 (в РФ не поставляется), стоит порекомендовать ковш для верхней разгрузки или ковш для сбрасывания от компании Claas. Среди рекордсменов по высоте следует назвать погрузчики: Kramer KL 60.8L – 3,95 м, New Holland W190D – 4,30 м, JCB 457 – от 3,99 до 4,96 м (в зависимости от типа кинематики).
Что касается объема ковша, Mustang AL506 оснащается самым маленьким ковшом 0,36 м³, а у Volvo L110H он в 26 раз больше – 9,5 м³. Для безопасной работы необходимо учитывать опрокидывающую нагрузку и общую массу погрузчика или ковша, а также вес сыпучих материалов.
Помимо вил для поддонов, существуют также вилы гидравлически управляемые для перемещения ящиков и рулонов соломы, штабелирования бревен. В этом случае важен параметр высоты перегрузки, который информирует о максимальной высоте горизонтально расположенного рабочего органа (вилы, захват и т. д.). Если при работе с вилами важна высота подъема, то стоит обратить внимание опять-таки на New Holland W190D, максимум которого составляет 4,56 м, или же на тот же JCB 457, поднимающий грузы на максимальные 5,27 м. Однако при штабелировании на небольшом пятачке рекомендуется применять более маневренные компактные погрузчики.
Кроме уже названных существует много рабочих насадок специального назначения, например отвал для распределения силоса, снегоотвалы, разнообразные захваты, щетки для подметания, садовые пилы и многое другое. Для привода этих рабочих органов понадобится не то что третий, но даже и четвертый контур управления.