книги из ГПНТБ / Алябьев, В. И. Самоходные лесопогрузчики учебник для проф.-тех. учеб. заведений

ВВЕДЕНИЕ

Одними из трудоемких операций являются погрузочно-разгру­ зочные работы. К средствам механизации этих работ относятся погрузчики и штабелеры с гидромеханическими исполнительными и рабочими органами.

Самоходные погрузчики и штабелеры на гусеничном и колесном ходу с челюстными, клещевыми, грейферными гидромеханическими грузозахватными органами получили очень широкое распростране­ ние в СССР и за рубежом во всех отраслях промышленности, в том числе и на лесозаготовках.

Погрузчики и штабелеры вытесняют стреловые краны и канат­ ные установки на многих погрузочно-разгрузочных операциях. Это обусловлено рядом преимуществ погрузчиков: мобильностью, уни­ версальностью и, главное, высокой производительностью труда. По­ грузчики и штабелеры с гидромеханическими грузозахв.атам.и.,почти полностью исключили ручной труд на погрузочно-разгрузочных и штабелевочных работах.

Прочно заняли свое место на лесосеках челюстные погрузчики П-2, П-19, ПЛ-1 и их более поздние модификации. В лесозагото­ вительных предприятиях их сейчас имёется более 7 тыс. Общий объем погрузки этими машинами превышает 150 млн. м3 леса в год. Успешно работают штабелеры КМ-2Л, ПЛ-5 и ТА-1.

Положительный опыт эксплуатации этих погрузчиков, их широ­ кие технологические возможности побуждают, с одной сто­ роны, увеличивать выпуск уже созданных конструкций погрузчи­ ков и штабелеров, а с другой — работать над созданием новых машин.

Достижение максимальной эффективности погрузчиков, как и других машин, возможно лишь на современной научной основе. Здесь можно отметить два основных момента:

выбор наиболее рациональных общих схем организации работ (например, разработки лесосек с определением направлений тре­ левки, прокладки лесовозных усов и устройства погрузочных пунк­ тов);

организацию оптимального взаимодействия погрузчиков с ма­ шинами на смежных операциях.

В настоящее время наиболее распространенными являются челюстные погрузчики хлыстов на лесосеках. При рассмотрении путей повышения эффективности челюстных погрузчиков их нельзя отделять от всего комплекса лесосечно-транспортных работ. Необ­ ходимо так использовать технологические качества погрузчиков, чтобы они позволили повысить эффективность функционирования трелевочных тракторов и лесовозных автомобилей.

С внедрением челюстных погрузчиков появилась возможность отделения фазы трелевки от погрузки. За счет этого сократилось

расстояние трелевки, и в результате этого увеличилась на 26—27% выработка в смену на трелевочный трактор.

Высокая производительность погрузчиков сказалась на умень­ шении простоев автомашин под погрузкой, что увеличило выра­ ботку на автомашину в среднем на 20%. Анализ работы отдельных леспромхозов объединения Красноярсклеспром показывает, что при организации лесосечных работ с погрузкой челюстными погрузчи­ ками трудозатраты по основным работам снизились на 16%, а по подготовительным работам на 43,5% по сравнению с затратами при других методах погрузки; комплексная выработка на 1 чел,- день по основным лесосечным работам возросла на 19,2%, расход заработной платы снизился на 6,4%.

Большой производственно-экономический эффект получен от внедрения штабелеров КМ-2Л и ПЛ-5 Абаканского механического завода. Их применение на приречных складах для штабелевки и сброски сортиментов в воду вместо лебедок и стреловых кранов позволило увеличить производительность труда на этих операциях в 2—3 раза.

На приречных складах с относительно дробной сортировкой круглых лесоматериалов применяют штабелеры (агрегаты) ТА-1, разработанные Коми государственным проектным и научно-иссле­ довательским институтом лесной промышленности (Коми ГипроНИИлеспромом). С учетом опыта внедрения штабелеров ТА-1 этим институтом создано несколько модификаций новых машин для штабелевки и сброски в воду сортиментов — ЛТ-32, ЛТ-33, ЛТ-34,

ЛТ-35.

Для погрузочно-штабелевочных работ с небольшим объемом круглых лесоматериалов (сортиментов), а также для механизации погрузочных работ вспомогательного характера Центральный науч­ но-исследовательский и проектно-конструкторский институт меха­ низации и энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ) создал погрузчик-штабелер манипуляторного типа КЛ-4 на тракторе ТДТ-55.

Таким образом, в лесозаготовительной промышленности уже сейчас используется большое количество погрузчиков и штабелеров, и число этих машин с каждым годом возрастает.

Для правильной эксплуатации погрузчиков необходим квалифи­ цированный персонал, способный технически грамотно управлять ими и обслуживать их. В качестве учебника при подготовке такого персонала в профессионально-технических училищах и предла­ гается настоящая книга. Она может быть использована также при подготовке операторов погрузчиков на производстве, а также ин­ женерно-техническим персоналом, связанным с эксплуатацией лесопогрузчиков.

Введение, § 1 гл. I, § 23 гл. IV, § 26, 30 гл. V, гл. VI и VII, при­

4

Г ЛАВА I. КОНСТРУКЦИИ САМОХОДНЫХ ЛЕСОПОГРУЗЧИКОВ

§ 1. Разновидности конструкций погрузчиков

Погрузчиками в настоящее время называют самоходные погру­ зочно-разгрузочные или штабелевочные машины с шарнирно-сочле­ ненными исполнительными органами и механическими грузозахватами. Обычно исполнительные и рабочие органы погрузчиков имеют гидромеханический привод. Погрузчики и штабелеры, как правило, перемещают грузы только в своих грузозахватных орга­ нах. Но иногда они имеют кассеты или прицепы для перевозки гру­ зов на небольшие расстояния.

Трудно провести резкую грань между погрузчиками и транс­

гачи, хотя и имеют такие устройства, к погрузчикам и штабелерам относить не следует, так как основное назначение автомобилей и тягачей — перевозка грузов (леса).

К настоящему времени известно очень много самоходных по­ грузчиков и штабелеров, различающихся по назначению и кон­ структивному исполнению. Наиболее удобно погрузчики и штабе­ леры подразделять (классифицировать) по следующим признакам: по типу ходовой части базовой машины; характеру движения рабо­ чих органов и по конструкции грузозахватов.

1. По типу ходовой части погрузчики делятся на г у с е н и ч н ы е и к о л е с ные . На лесозаготовках распространены в основном гусеничные погрузчики П-2А, П-19А, ПЛ-1 А, ПЛ-5, ТА-1, в каче­ стве базовой машины которых использованы гусеничные тракторы Т-100, ТДТ-75, ТДТ-55. Начат выпуск погрузчиков ПЛ-2 на базе трактора ТТ-4 и погрузчиков ПЛ-3 на базе трактора Т-130.

К колесным погрузчикам относятся применяемые в небольшом количестве в лесозаготовительной промышленности автопогрузчики, которые в данной книге не рассматриваются. Для работы с хлы­ стами и круглыми лесоматериалами создан опытный образец по­ грузчика на тракторе К-700.

2. По характеру движения рабочих органов погрузчики и шта­

5

типу относятся отечественные автопогрузчики 4045, 4045Л, 4046,

в ы е — у таких погрузчиков или штабелеров рабочий орган пово­ рачивается в одной вертикальной плоскости на угол, не превышаю­ щий 90°; к этому типу машин близки штабелеры ТА-1;

пе р е к и д н ые , у которых рабочий орган поворачивается в ра­ бочей плоскости на угол до 180°, т. е. груз переносится через базо­ вую машину погрузчика («через себя»); к таким погрузчикам отно­ сятся П-2, П-19, ПЛ-1 и их модификации;

по в о р о т н ы е — у этого вида погрузчиков или штабелеров ра­

бочий орган может поворачиваться в вертикальной и горизонталь­ ной плоскостях; поворотные погрузчики, которые имеют стрелу, включающую, кроме грузозахватов, два или более шарнирно-соч­ лененных элементов, называются манипуляторными; погрузчиками такого типа являются КМ-2Л, ПЛ-5, КЛ-4.

По конструкции грузозахвата погрузчики можно разделить на вилочные (груз опирается на вилы и не зажимается); челюстные (груз прижимается движущимися челюстями к неподвижным стой­ кам или вилам); грейферные (груз зажимается двумя движущи­ мися челюстями грейфера).

В лесозаготовительной промышленности применяются все пере­ численные типы погрузчиков и штабелеров, причем объем работ, выполняемых этими машинами, с каждым годом растет (табл.1).

Та б л ица 1

Наличие погрузчиков и объем выполняемых ими работ

влесной промышленности СССР

(данные по Минлеспрому)

(ПЛ-5)

К концу текущего пятилетия весь объем погрузки хлыстов на лесовозный транспорт в основном будет выполняться челюстными погрузчиками перекидного типа.

Самоходные погрузчики-штабелеры лесоматериалов получили очень широкое распространение и в зарубежных странах. Доля по­ грузки ими лесоматериалов за последнее время резко возросла во всех зарубежных лесопромышленных странах, особенно в США и Канаде. Особенно широко применяются фронтальные погрузчики. Преимущественной областью их применения являются лесосеки

6

с концентрированными лесозаготовками и лесные склады с боль­ шими объемами складируемой или перерабатываемой древесины, причем на лесосеках применяются главным образом фронтально­ радиальные погрузчики, а на складах — фронтально-вертикальные.

За рубежом выпускаются преимущественно Колесные погруз­ чики, которые являются более мобильными и маневренными. Все зарубежные конструкции имеют грузозахваты вилочно-челюстного типа.

§ 2. Конструктивные и технологические особенности перекидных погрузчиков

Для механизированной погрузки леса на лесовозный транспорт и для выполнения различных лесоперевалочных и штабелевочных работ получили широкое применение как в нашей стране, так и за рубежом самоходные погрузчики, управляемые одним трактори- стом-оператором. Конструкции лесопогрузчиков создаются обычно на базе гусеничных или колесных тракторов общего назначения, выпускаемых серийно тракторной промышленностью. В этом слу­ чае рабочие органы лесопогрузчика являются навесным оборудова­ нием, установленным на раме базового трактора. В современных лесопогрузчиках управление движением рабочих органов осущест­ вляется гидравлическим приводом. К основным элементам рабо­ чего органа лесопогрузчика относится стрела и захватное устрой­ ство.

Впервые в нашей стране серийный выпуск челюстных трактор­ ных погрузчиков леса был освоен Красноярским машиностроитель­ ным заводом «Краслесмаш». Сначала завод по проекту Государст­ венного проектно-конструкторского института лесного машино­ строения (Гипролесмаша) выпускал челюстные тракторные погруз­ чики под маркой П-10 на базе гусеничного трактора Т-100, серийно выпускаемого Челябинским тракторным заводом, а затем после не­ которой модернизации — под маркой КМЗ-П1.

Погрузчики П-10 и КМЗ-П1 относились к погрузчикам фрон­ тального типа. За рубежом такой тип погрузчиков в настоящее время наиболее распространен. Погрузчики фронтального типа имеют расположенные впереди трактора челюстные захваты для захвата пачки леса. Подъем, перенос и разгрузка пачки леса осу­ ществляется при переднем расположении груза. Примером фрон­ тального погрузчика является известный автопогрузчик с вилочным захватом, выпускаемый серийно Львовским заводом автопогруз­ чиков. На основании изучения эксплуатации фронтальных погруз­ чиков и специфических особенностей работы машины в лесных условиях, с учетом сложившегося технологического процесса на за­ готовке и вывозке леса советскими специалистами создан специ­ альный погрузчик для лесозаготовительной промышленности пере­ кидного типа, который в отличие от погрузчиков фронтального типа осуществляет погрузку леса путем переноса груза через кабину трактора. Благодаря значительным технологическим и эксплуата­

7

ционным преимуществам по сравнению с фронтальным погрузчи­ ком погрузчики перекидного типа признаны лучшей машиной, от­ вечающей наиболее полно специфическим условиям в лесу при за­ готовке и вывозке хлыстов. В настоящее время идет процесс мас­ сового внедрения в лесозаготовительную промышленность погруз­ чиков только перекидного типа. Первенство в создании такого типа погрузчика для леса принадлежит нашей стране.

Лесопогрузчики перекидного типа имеют следующие преимуще­ ства:

1)более высокую продольную устойчивость лесопогрузчика по сравнению с фронтальным;

при работе лесопогрузчика на верхних лесных складах практи­ чески исключается выбор горизонтальной погрузочной площадки, поэтому фронтальные погрузчики, у которых груз всегда располо­ жен впереди машины, для получения необходимой устойчивости оборудуются контргрузом; установка контргруза увеличивает об­ щий вес машины, а следовательно, и удельное давление на грунт, что ухудшает проходимость машины в условиях лесосеки, причем установка контргруза не всегда придает устойчивость машине на пересеченной местности и требует специального подбора погрузоч­ ной площадки; в отличие от фронтальных у лесопогрузчиков пере­ кидного типа при повороте стрелы с грузом и размещении груза над машиной даже при значительных уклонах рабочей площадки направление действия силы тяжести груза не выходит за пределы опорной поверхности погрузчика; благодаря этому погрузчик пере­ кидного типа может преодолевать большие подъемы и спуски без опасения потерять устойчивость и без необходимости установки контргруза;

2)возможность выполнять погрузку леса без разворота трак­

тора; этот способ погрузки, называемый челночным, резко сокращает

размеры погрузочной площадки, а следовательно, и трудозатраты по подготовке и выбору места для погрузки; фронтальный погруз­ чик вынужден выполнять погрузку с поворотом минимум на 90°, что удлиняет по времени погрузочный цикл, затрудняет выбор по­ грузочной площадки и исключает использование этих погрузчиков на слабых и заболоченных грунтах, так как применяемый на этих грунтах временный настил под колеей движения погрузчика при разворотах быстро разрушается; кроме сказанного, разворот по­ грузчика с хлыстами обусловливает возникновение больших инер­ ционных сил, которые расшатывают и разрушают конструкцию по­ грузчика, резко сокращая сроки его эксплуатации, в то время как долговечность погрузчика является решающим фактором успеш­ ной эксплуатации машин такого рода.

В настоящее время челюстные тракторные погрузчики выпу­ скаются трех марок: П-2А, П-19А, ПЛ-1. Они предназначены для погрузки хлыстов, деревьев и сортиментов на лесовозный транспорт, а также для штабелевки леса, сброски его в воду и для выполне­ ния других лесоперевалочных и погрузочно-разгрузочных работ

8

в лесозаготовительной промышленности. Способ работы и рабочий процесс для погрузчиков перекидного типа перечисленных марок одинаковы, разница имеется только в конструктивном исполнении

погрузчиков.

На рис. 1 показана схема рабочего процесса погрузчика пере­ кидного типа П-2 при погрузке леса на транспорт. Общим для всех погрузчиков перекидного типа является наличие подвижной П-об- разной стрелы 1, охватывающей по периметру габарит базового трактора; нижней подвижной челюсти захвата 2 и верхней непод­ вижной челюсти 3, жестко закрепленной на стреле.

Рис. 1. Схема рабочего процесса погрузчиков перекидного типа:

Рабочий процесс погрузки или штабелевки происходит следую­ щим образом. Трактор движением вперед внедряет нижнюю че­ люсть захвата под штабель с лесом (рис. 1, а), затем движением вверх нижней челюсти отделяет пачку леса от штабеля и зажимает ее в челюстях захвата (рис. 1, б). Дальше трактор двигается зад­ ним ходом к месту погрузки и одновременно движением стрелы вверх выполняет перенос пачки леса через кабину трактора (рис. 1, в). На рис. 1, г показана фаза перегрузки леса на лесовоз­ ный автомобиль.

На рис. 2 показан процесс погрузки лесовозного а’втомобиля погрузчиком П-2А.

Выпускаемые серийно погрузчики являются универсальными погрузочными машинами. Заводы-изготовители по просьбе заказ­ чика могут поставлять погрузчики с дополнительным съемным ков­ шом, что позволяет использовать погрузчик на погрузке сыпучих материалов (песка, гравия и т. д.), а также на разработке песча­ ных карьеров.

9