12.3. Погрузочные машины для сыпучих грузов

Погрузочные машины цикличного и непрерывного действия используют в строительстве для погрузки инертных и вяжущих материалов в карьерах и на складах. Машины цикличного дей­ствия, называемые также одноковшовыми (фронтальными) по­грузчиками, могут быть выполнены в виде навесного оборудова­ния, установленного на серийно выпускаемых колесных, реже гусеничных тракторах или колесных тягачах, а также специальных машинах с использованием тракторного ходового и силового обо­рудования. Эти машины обычно представляют собой погрузочно- отвальное оборудование, установленное на колесном тягаче.

Одноковшовые погрузчикипредназначены для погрузки на транс­портные средства (автомобили-самосвалы и полувагоны) сыпучих и кусковых грузов (песка, гравия, щебня, строительного мусора, каменного угля, кокса и т. п.). Погрузчики со специальными ковша­ми используют также для перегрузки скальных пород, разработки и погрузки гравийно-песчаных материалов в карьерах и т. п. Они могут быть оборудованы специальными устройствами для монтажных, зачистных, планировочных, снегоуборочных и других работ.

Одноковшовые погрузчики классифицируют по грузоподъем­ности — легкие (0,5...2 т), средние (2...4 т), тяжелые (4... 10 т) и большегрузные (более Ют); по виду базового шасси — на тракто­рах, тягачах и специальном шасси; по виду ходовых устройств — колесные и гусеничные; по направлению разгрузки ковша — с пе­редней (фронтальные), боковой (полуповоротные) и задней (пе­рекидные) разгрузкой. В строительстве наибольшее распростране­ние получили фронтальные погрузчики на'спецшасси.

Фронтальный погрузчик(рис. 12.4) состоит из ковша 1 и стре­лы 2,навешенных на портал 7, жестко соединенный с рамой 8 погрузчика. Стрелу поднимают двумя гидроцилиндрами 6(с каж­дой стороны погрузчика), а ковш поворачивают двумя гидроци-

^ииндрами 5 через рычажную систему 3, контролируя его угловое положение указателем 4.Дизельная силовая установка расположе­на в задней части машины.

Этапы зачерпывания насыпного груза из штабеля показаны положениями ковша I, Пи III.В положении /погрузчик переме­щается вперед для внедрения ковша в насыпной материал, после чего ковш переводится в положение II,а затем — в положение III для подготовки к последующему перемещению погрузчика к мес­ту разгрузки. Этапы загрузки транспортного средства показаны положениями ковша IVи V.

Скорость подъема ковша при черпании составляет 1... 1,5 м/с; высота подъема ковша грузоподъемностью 1,25...5т — 2,7...3,4 м; рабочие скорости передвижения погрузчика 8... 12 км/ч, а транс­портные скорости 25...50 км/ч.

Кроме основного ковша одноковшовые погрузчики оснащают многими видами сменного и навесного рабочего оборудования — ковшами увеличенной и уменьшенной вместимости, грейферны­ми двухчелюстными ковшами, ковшами с боковой разгрузкой, поворотными захватами для погрузки в транспортные средства и складирования штучных и длинномерных грузов, лесоматериалов, установки столбов и другим оборудованием. Некоторые виды смен­ного рабочего и навесного оборудования приведены на рис. 12.5.

Эксплуатационная производительность одноковшовых погруз­чиков при работе с сыпучими грузами

П = 36ОО0е£_в/>ц, (12.1)

/Л

Рис. 12.4. Фронтальный одноковшовый погрузчик

где П — эксплуатационная производительность, т/ч; Q— грузо­подъемность ковша, т; е — коэффициент использования вмести-

Рис. 12.5. Сменное рабочее и навесное оборудование одноковшовых

погрузчиков:

ковши: 1, 2 и 3 — нормальной, увеличенной и уменьшенной вместимостей; 4 — двухчелюстной; J — скелетный; 6 — с боковой разгрузкой; 7 — с увеличенной высотой разгрузки; 8 — с принудительной разгрузкой; 9 — бульдозерный отвал; 10 — рабочее оборудование экскаватора; 11 — грейфер; 12 — грузовые вилы; 13 — крановое оборудование; 14 — челюстной захват; 15 — захват для столбов и свай; 16 — плужный снегоочиститель; 17 — роторный снегоочиститель; 18 — кусторез; 19 — корчеватель-собиратель; 20 — рыхлитель

мости ковша (е = 0,9 при погрузке зернистых и мелкокусковых материалов, е = 0,7 при погрузке средне- и крупнокусковых мате­риалов); къ — коэффициент использования погрузчика во време­ни; /_ц— продолжительность рабочего цикла.

Продолжительность рабочего цикла складывается из продол­жительности зачерпывания материала (5 ...6 с), передвижения по­грузчика к месту разгрузки, собственно разгрузки (3...4 с) и воз­вращения погрузчика на исходную позицию следующего рабоче­го цикла. Операция зачерпывания материала заканчивается подъ­емом ковша в положение III (см. рис. 12.4), подъем ковша в поло­жение IVсовмещается с передвижением погрузчика к месту раз­грузки, а опускание ковша в положение / —с возвратным пере­движением погрузчика.

Для определения эксплуатационной производительности по­грузчиков при работе со штучными грузами используют формулу (12.1), заменяя в ней е на коэффициент использования грузо­подъемности погрузчика к_с, а при расчете параметра /_цвремя за­черпывания сыпучего материала — на время захвата груза:

П = 3600 Qkrkt/ta.

Погрузочные машины непрерывного действия(рис. 12.6) вклю­чают: зачерпывающее (питатель) и транспортирующее устройства, пневмоколесный или гусеничный движитель. В качестве зачерпыва­ющего устройства используют винтовой питатель 1 (см. рис. 12.6, б)ссимметричным винтом правой и левой навивки, реже — черпа- ковое колесо 4(см. рис. 12.6, в),в ряде случаев, преимущественно для погрузки снега, — загребающие лапы 6.Транспортирующим устройством обычно служит ковшовый 2(см. рис. 12.6, б), ленточ­ный 3и 5 (см. рис. 12.6, в)или скребковый 10конвейеры.

Передвижные ленточные конвейеры(см. рис. 12.6, а)не имеют зачерпывающего органа. Их загружают материалом вручную или бульдозером при заглублении загрузочного конца в приямок. Пе­ремещают конвейер также вручную. Несущим органом является плоская или желобчатая конвейерная лента шириной от 0,4 до 0,65 м. Скорость движения ленты составляет от 0,5 до 3,2 м/с. Оте­чественная промышленность выпускает передвижные конвейеры длиной 5, 10 и 15 м.

Погрузочные машиныс винтовым питателем(см. рис. 12.6, б) с ленточным или лопастным (для крупнокусковых материалов) винтом применяют для перегрузки песка, гравия, щебня, глины. При вращении винта 1 с одновременным перемещением машины (надвиганием на штабель) его витки подгребают материал с обе­их сторон к наклонному ковшовому элеватору 3, по наличию ко­торого машины называют также многоковшовыми погрузчиками.Ма­териал выгружается в транспортное средство через спускной ло­ток непосредственно или с помощью отвального конвейера 2, обычно поворотного в горизонтальной плоскости.

Машины такого типа имеют механическую, гидромеханичес­кую или электромеханическую трансмиссии. В последнем случае механизмы винтового питателя, ковшового и ленточного конвей­еров, а также гусениц или колесных осей приводятся в движение от индивидуальных электродвигателей, питаемых от генератора трехфазного тока, приводимого ДВС. Известны также машины, питаемые электроэнергией от внешней электросети. Производи­тельность таких многоковшовых погрузчиков составляет обычно 40... 160 м³/ч.

Рис. 12.6. Погрузочные машины непрерывного действия:

а — передвижной ленточный конвейер; б — с винтовым питателем; в — с черпа­ковым загрузочным устройством; г — с загребающими лапами

Машины с черпаковым загрузочным устройством(см. рис. 12.6, в) в виде ротора 4с расположенными по его периферии черпаками, называемые также роторными погрузочными машинами,применя­ют для погрузки неслежавшихся материалов (песка, рыхлого грун­та, угля и т. п.). При вращении ротор захватывает материал и пере­гружает его на приемный ленточный конвейер, расположенный вдоль поворотной в вертикальной плоскости стрелы с ротором на ее конце. Из приемного конвейера материал поступает на отваль­ный конвейер 5, поворотный в горизонтальной плоскости, а от­туда — в транспортное средство. В отличие от многоковшового погрузчика с винтовым питателем, который может забирать ма-

сериал только с подошвы штабеля, роторный погрузчик может убирать материал на любой его высоте. Роторные погрузчики могут работать при непрерывной подаче машины на штабель, забирая материал с определенного его уровня, и позиционно, разрабаты- ₅ая штабель сверху вниз путем опускания стрелы с ротором без перемещения машины. По достижении ротором подошвы забоя машину перемещают вперед на новую позицию.

Машины с загребающими лапами(см. рис. 12.6, г), обычно ис- тользуемые как снегоуборочные, применяют также для погрузки лелко- и среднекусковых, преимущественно малоабразивных, ма- гериалов, например угля.

Загребающая лапа 6является составной частью шарнирного гетырехзвенника, включающего также кривошип 7 и тягу 8,смон- гированные на лотке 9.При вращении кривошипов, приводимых } движение через расположенный под лотком карданный вал, и «прерывной подаче машины на штабель лапы поочередно загре- >ают материал и подают его на скребковый конвейер 10.Для ра- 5оты с абразивными строительными материалами эти машины кпригодны из-за быстрого изнашивания шарнирных узлов четы- >ехзвенников.

Производительность погрузочных машин непрерывного дей- ггвия составляет 50...300 м³/ч и зависит прежде всего от работы штателя и размера штабеля. При разработке штабелей больших )бъемов с быстрым продвижением погрузчика вперед за счет на- юрного усилия ходовой части производительность повышается.

V/ /// /// ж ж ;;; ;;; ,

б 7

8 9 10

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначены погрузочно-разгрузочные машины? При­ведите их общую классификацию.

2. Для чего предназначены вилочные погрузчики? Перечислите виды сменных рабочих органов. Приведите краткую классификацию вилочных погрузчиков.

3. Опишите устройство и рабочий процесс фронтального автопогруз­чика.

4. Что такое кран-манипулятор? Каково его назначение?

5. Какие машины используют для погрузки сыпучих материалов?

6. Для чего предназначены одноковшовые погрузчики? Приведите их краткую классификацию.

7. Опишите устройство и рабочий процесс фронтальных погрузчиков. Приведите их основные параметры. Перечислите виды сменного и на­весного оборудования фронтальных погрузчиков.

8. Как определяют производительность одноковшовых погрузчиков при работе с сыпучими и штучными грузами?

9. Какова структура погрузочной машины непрерывного действия? Опишите назначение, устройство и рабочие процессы передвижных лен­точных конвейеров, погрузочных машин с винтовым и черпаковым за­грузочными устройствами, с загребающими лапами.