Фронтальные погрузчики сегодня и завтра

В настоящее время более 80% импортных машин этого типа, продающихся в России, изготавливаются в Китае, где располагаются производственные мощности основных гигантов отрасли. Из всего объема фронтальных погрузчиков из КНР (в 2018 г. их было ввезено в Россию около 4000 ед.) 20% составляют легкие машины массой от 3 до 9 т, 33 и 35% соответственно приходится на сегменты грузоподъемностью (г/п) 3 и 5 т, примерно 10% занимают тяжелые погрузчики массой до 25 т. Тем не менее нельзя не отметить развитие сегмента фронтальных погрузчиков российского производства, которое стало возможным, в том числе благодаря мерам государственной поддержки отрасли.

Российское производство

Отечественные производители в основном проявляют интерес к сегменту тяжелых и средних машин. Так, например, АО «Петербургский тракторный завод» (входит в ГК ПАО «Кировский завод») недавно разработало фронтальный погрузчик К-708ПК7 «Кировец». Машина массой 21 000 кг, г/п 7 т имеет двигатель ЯМЗ-238 НДЗ-6 мощностью 235 л.с. и гидромеханическую коробку передач Advance 4WG180 с электропневматическим управлением. Ведущие мосты – подмоторный и грузовой – производства ПТЗ, с самоблокирующимися дифференциалами, планетарными, конечными передачами. В базовой комплектации погрузчик поставляется с ковшом шириной 3100 мм, объемом 4,1 м³. Высота выгрузки составляет 3260 мм.

Дополнительно к нему можно заказать скальный ковш, бревнозахват, вилы для сельского хозяйства. Системы динамического взвешивания, стабилизации ковша при движении, управления скоростью вращения вентилятором системы охлаждения двигателя, камера заднего вида предлагаются также как опции. Двухместная кабина с отопителем и кондиционером имеет встроенный каркас безопасности для защиты оператора при опрокидывании машины (ROPS) и от падающих предметов (FOPS). Основные рабочие параметры отображаются на электронной панели рулевой колонки. Управление рабочим органом производится с помощью джойстика. Погрузчик может использоваться в строительстве и при содержании дорог всех типов, в карьерах, на складах, в сельском хозяйстве и для мелиорации. Серийный выпуск планируется начать в августе текущего года.

Более легкий фронтальный погрузчик TL 155 ЗАО «ЧСДМ» (входит в RM-Terex) с эксплуатационной массой 16 500 кг относится к классу машин г/п 5 т. Двигатель МЗ-536 мощностью 190 л.с. работает в паре с гидромеханической коробкой передач ZF 4WG160 с ручным управлением, на выходном валу которой навешен сдвоенный шестеренный насос, приводящий в действие гидросистему рабочего оборудования, систему рулевого управления и рабочие тормоза. В базовой комплектации погрузчик поставляется с ковшом шириной 2500 мм (в габарите для движения по дорогам общего пользования), объемом 3 м³. Высота выгрузки составляет 3150 мм. Опции: самоблокирующийся дифференциал для заднего моста, автоматическая система смазки, система стабилизации ковша, система взвешивания с памятью, гидроцилиндры подъема стрелы с предохранительными клапанами, дополнительный контур для навесного оборудования (для быстрой смены предлагается адаптер), многоканальный видео­регистратор с круговым обзором рабочей площадки.

Просторная кабина с защитой ROPS и FOPS оборудована гидравлическими опорами, отопителем и кондиционером. Для работы используется джойстик с функцией управления трансмиссией. На отдельном многофункциональном дисплее отображаются данные о расходе топлива, оборотах двигателя, температуре двигателя, давлении масла в КПП, уровне заряда аккумулятора, отработанных часах. Туда же выводится изображение с камеры заднего вида. Основные рабочие параметры отображаются на электронной панели рулевой колонки.

Завод «Дорожных машин» из Рыбинска предлагает погрузчик среднего класса DM-34 «Волжанин» массой 10 500 кг, г/п 3400 кг с высотой выгрузки 2904 мм. Конфигурация с двигателем Д-260.2 Минского моторного завода мощностью 123 л.с., коробкой передач c двумя режимами работы, гидротрансформатором с повышенным выходным моментом и двумя отдельными гидронасосами на рулевое управление и на рабочие органы обеспечивает высокую маневренность машины без потери производительности при выполнении любых задач. Одновременные подъем ковша и поворот машины во время движения происходят плавно, без задержки. В стандартной комплектации используются мосты с дифференциалом открытого типа.

Удобная комфортабельная кабина собственного производства с защитой ROPS и FOPS оборудована отопителем. Дополнительно можно заказать кондиционер. Управление рабочим оборудованием производится с помощью рычагов. В качестве опций доступны джойстик для управления, а также трехсекционный гидрораспределитель и дополнительная гидролиния для навесного оборудования. Адаптер для быстрой смены оборудования позволяет расширить функционал погрузчика за счет использования челюстного захвата, вил, щетки с бункером, бульдозерного отвала. Погрузчики DM-34 «Волжанин» широко применяются в коммунальной сфере, для содержания дорог, в складском хозяйстве.

Liebherr на российском рынке

Компания Liebherr предлагает на российском рынке линейку из шести моделей фронтальных погрузчиков г/п от 3,75 до 10,8 т. Техника выпускается как в Европе, так и на заводах в Азии и Южной Америке. В России наиболее популярны две модели: L 550 г/п 6 т и L 566 г/п 7,5 т.

Погрузчики Liebherr имеют ряд оригинальных конструктивных решений, оказывающих большое влияние на повышение производительности и рентабельности эксплуатации. Одной из таких особенностей является гидростатическая трансмиссия, которая применяется почти на всех моделях (L 524, L 538, L 550, L 566, L 580), за исключением старшей L 586 c комбинированной трансмиссией XPower®. Достоинства гидростатической трансмиссии – это возможность бесступенчатого и непрерывного изменения тягового усилия и скорости движения. Смена направления движения (вперед/ назад) выполняется переключением клавиши на джойстике управления. Расход топлива на погрузчиках Liebherr с гидростатической трансмиссией до 40% меньше, чем на аналогах при прочих равных условиях. Кроме того, бесступенчатое изменение тягового усилия предотвращает пробуксовку колес и повышенный износ шин, а гидравлическое торможение трансмиссии практически до нуля сокращает износ рабочих тормозов.

Комбинированная трансмиссия XPower^®, применяемая на погрузчике L 586, объединяет преимущества гидростатического и механического привода. Взаимодействие этих двух типов привода автоматически корректируется в зависимости от конкретных условий работы.

Еще одна оригинальная особенность конструкции фронтальных погрузчиков Liebherr – сбалансированное соотношение опрокидывающей нагрузки и рабочего веса: при меньшей собственной массе по сравнению с аналогами погрузчик поднимает больший вес. Это достигается за счет уникальной компоновки: система охлаждения разместилась в самой чистой зоне колесного погрузчика, за кабиной, что позволило сместить двигатель и гидронасос хода максимально близко к корме задней полурамы. Таким образом, тяжелые компоненты выполняют функцию естественного противовеса.

Для погрузчиков предлагается два типа кинематики стрелы: Z и IND. Z-кинематика является оптимальным решением для выполнения стандартных погрузочных и землеройных работ. IND-кинематика применяется там, где необходима высокая точность и максимальный крутящий момент в верхнем диапазоне подъема стрелы, например, при работе с грейфером для леса или вилами. Данный тип стрелы также позволяет перемещать тяжелые грузы параллельно земле без дополнительной регулировки положения навесного инструмента.

Япония, Швеция и… Китай

Современные высокопроизводительные погрузчики Komatsu  – незаменимые помощники при выполнении разнообразных землеройных работ и погрузки.

В отличие от других производителей, разместивших свое производство в Китае или Бразилии, компания Komatsu производит свои машины исключительно в Японии, используя собственные комплектующие.

Модельный ряд фронтальных погрузчиков Komatsu представлен на российском рынке одиннадцатью моделями от среднего до тяжелого класса: от модели WA150-6 с мощностью двигателя 100 л.с., эксплуатационной массой 7700 кг до WA1200-6 с мощностью двигателя 1790 л.с., эксплуатационной массой 216 400 кг.

Машины адаптированы к суровым климатическим условиям России и могут работать при температуре от –40 до +40 °С.

Современный фронтальный погрузчик Komatsu имеет важные технические особенности. Среди них гидростатическая трансмиссия с электронным управлением и системой регулирования скоростного диапазона; большая бесстоечная кабина со встроенными конструкциями ROPS/ FOPS; система контроля состояния оборудования (EMMS); система KOMTRAX Plus и др.

Серьезное внимание уделено безопасности. Работа в карьерах на большой технике требует особого внимания. Для этого инженеры Komatsu продумали специальную конструкцию машин (на примере WA1200-6 – самого большого погрузчика в своем классе): поручни и лестницы для входа в кабину и спуска из нее; освещение лестницы; широкое плоское ветровое стекло для отличной обзорности; аварийные тормоза, четыре точки с включателем аварийной остановки двигателя.

Фронтальные погрузчики Hitachi представлены в России достаточно широкой линейкой, включающей девять моделей: от ZW100 до ZW550. Они предназначены для эксплуатации в городской среде, например, коммунальными предприятиями, а также в горнодобывающей промышленности. Эксплуатационная масса варьируется от 7 до 46 т, мощность двигателя – от 90 до 463 л.с. Опрокидывающая нагрузка в положении полного поворота зависит от модели и варьируется в диапазоне от 5 до 25 т. Высота разгрузки ковша – от 3,5 до 5 м.

В серии колесных погрузчиков ZW-5A, представленной в России с 2015 г., реализовано несколько систем, помогающих добиться энергоэффективной работы вне зависимости от опыта оператора. Система управления двигателем Active Engine Control System регулирует обороты двигателя в зависимости от выполняемых работ. Компьютер получает данные с различных датчиков, находящихся во всех системах машины, и устанавливает оптимальные обороты силовой установки для достижения максимальной производительности. В зависимости от задач оператор может пользоваться одним из двух режимов работы: Power и ECO. Режим Power принудительно увеличивает обороты двигателя и тем самым повышает производительность машины. Режим ECO применяется для большей экономии топлива при обычных операциях, не требующих большой нагрузки. О работе в режиме топливной экономии сигнализирует индикатор ECO. Также весьма эффективно показывает себя функция отключения муфты сцепления, при использовании которой существенно увеличивается усилие рабочего оборудования.

Наибольшей популярностью у российских клиентов пользуются модели ZW310-5A, ZW370-G и ZW550. Эти машины работают в основном в тяжелых условиях: при добыче щебня, золота, угля и других природных ископаемых на всей территории России.

В конструкцию нового 28-тонного погрузчика Volvo CE L180 серии H с традиционным для Volvo запоминающимся внешним видом внесено несколько изменений. В результате машина стала расходовать на 15% меньше топлива, чем предшествующая модель серии G, а общая производительность выросла на 10%. Гидравлическая система нового поколения с управлением по нагрузке улучшает управляемость навесного оборудования и сокращает рабочий цикл. Добавлена функция автоматического торможения при смене направления движения и возможность блокировки гидротрансформатора для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач без потерь.

Компания John Deere поставляет на российский рынок семь моделей фронтальных погрузчиков повышенной производительности: 524K-II, 544K-II, 624-II, 644K, 724K, 744K-II, 844K-III, а также погрузчик базового уровня WL56. Все погрузчики обладают тремя ключевыми особенностями: хорошей производительностью, надежностью в эксплуатации и низкими эксплуатационными расходами. Фронтальные погрузчики John Deere оснащены надежными дизельными двигателями собственного производства John Deere PowerTech c высоким запасом мощности и крутящего момента. Все фронтальные погрузчики в стандартной комплектации оснащаются пятискоростной трансмиссией PowerShift, которая отличается плавностью работы при переключении передач под нагрузкой и имеет функцию ShuttleShift, которая позволяет изменять направление движения без использования педали тормоза или сцепления. Функция контроля проскальзывания колес (для старших моделей) исключает пробуксовку колес при зачерпывании материала, что снижает расход топлива и продлевает ресурс шин. На всех машинах есть функция возврата ковша в положение загрузки, а также ограничение высоты подъема, что актуально при работе в ангарах или под линиями электропередачи. Проведение ежедневного обслуживания не занимает много времени, поскольку все компоненты, требующие ежедневного технического обслуживания, сгруппированы на левом борту машины и доступны с уровня земли. Уникальная система охлаждения Quad-Cool обеспечивает свободный доступ к радиаторам с двух сторон, а гидравлический вентилятор с функцией реверса экономит время на очистку при работе на пыльных объектах. Также стоит отметить, что при оснащении опциональной системой плавности хода гидроцилиндры подъема стрелы амортизируют раскачивание ковша и позволяют машине двигаться по неровной поверхности без просыпания материала.

Среди китайских производителей одной из самых популярных в России остается продукция XCMG. К наиболее востребованным машинам на рынке можно отнести погрузчики ZL30FV и ZL50GV. Модель ZL30FV г/п 3 т с двигателем Yuchai YC6B 92 кВт обеспечивает выгрузку на высоте 2770 мм с обычной стрелой и 3260 мм с удлиненной. Четырехскоростная коробка передач с переключением под нагрузкой, ведущие мосты и кабина производятся на заводах группы XCMG. Погрузчик ZL50GV г/п 5 т относится к последнему поколению машин ZL50G, которые выпускаются более 10 лет.

Из особенностей данной модификации можно отметить применение аксиально-поршневого насоса с переменным рабочим объемом для точной регулировки давления и расхода в рабочей и рулевой гидравлической системах в соответствии с конкретными условиями работы. Система автоматического распределения мощности (APD) позволяет сэкономить до 15% топлива. Погрузчики ZL50G за счет особо прочной конструкции могут выдерживать значительные перегрузки. На выставке bauma CTT 2019 на стенде российского представительства XCMG был показан погрузчик LW550RU г/п 5 т, который создан на базе LW500FN с поправкой на российские условия эксплуатации.

Узкая специализация

Некоторые производители фронтальных погрузчиков вместо расширения функциональности идут по пути создания узкоспециализированных машин. Среди них компания JCB. Погрузчик 434S AGRI за счет силовой установки увеличенной мощности и мостов с самоблокирующимися дифференциалами отлично справляется с заготовкой силоса. На 14-тонный погрузчик установлен 6-цилиндровый двигатель Cummins с рабочим объемом 6,7 л, мощностью 230 л.с. Чтобы повысить проходимость и тяговое усилие, были использованы 6-ступенчатая автоматическая КПП, позволяющая на 1-й и 2-й передаче работать на скорости до 9 км/ч для эффективной трамбовки силосной массы. Также конструкция коробки передач позволяет переключать передачи под нагрузкой. Широкие сельскохозяйственные шины и заниженный центр тяжести обеспечивают устойчивость машины при закладке грубых кормов. «Умная» система привода вентилятора охлаждения изменяет частоту вращения в зависимости от температуры рабочих жидкостей, поддерживая ее в оптимальном диапазоне, что обеспечивает бесперебойную работу с высоким КПД. Это позволяет погрузчику JCB 434S, оснащенному вилами, трамбовать массу, заготавливаемую двумя кормоуборочными комбайнами.

Расход топлива JCB 434S составляет 11–12 л/час. Для загрузки навоза в кузов самосвала достаточно 1–2 минуты. Зерновой ковш специальной конструкции объемом до 4 м³ позволяет загружать машины с высокими бортами с максимальной высотой выгрузки до 5 м. Данные о рабочих параметрах, загруженности машины, расходе топлива и аварийных сигналах, а также предупреждения о необходимости проведения ТО передаются через систему JCB LiveLink и доступны онлайн.

Погрузчик Cat 950M нового поколения с челюстным захватом предназначен для лесной отрасли. Он оснащен системой гидравлического подрессоривания рабочего оборудования с двумя гидроаккумуляторами. Эта система улучшает ходовые качества машины и обеспечивает плавность хода на неровной местности. На центральном дисплее расположен большой экран для вывода текстовых сообщений, аналоговые указатели и светодиодные контрольные лампы. На экран выводятся информационные сообщения об эксплуатационных показателях машины и активированных функциях, информация о диагностике. Система Product Link позволяет получать данные о местоположении машины, моточасах, расходе топлива, времени простоев и коды ошибок через онлайн-приложение VisionLink.

Заглядывая в будущее

Наверное, сложно представить сейчас, каким будет фронтальный погрузчик через 10–15 лет, но можно точно утверждать, что направление развития будут задавать стремительно развивающиеся цифровые технологии. Некоторые производители уже сегодня не только прогнозируют будущее, но и пытаются создать сейчас то, что нас ждет впереди.

Дизайнеры компании Case представили свой вариант прототипа погрузчика будущего с футуристическим дизайном и необычным интерфейсом оператора. Причем разработка с двигателем мощностью 230 л.с. находится уже на стадии испытания опытного образца. В качестве топлива используется биометан, полученный в результате переработки бытовых отходов. Количество вредных выбросов при этом удалось снизить более чем на 90% по сравнению с дизельным двигателем. Кроме того, машина на метане работает намного тише. В целях безопасности оператор, чтобы попасть в кабину и запустить машину, должен пройти идентификацию с распознаванием лица. Все кнопки и переключатели заменены на большие, интуитивно понятные экраны, где отображаются текстовые сообщения, карта рабочей площадки и изображения с камер обзора.

Для управления медиаплеером, системой климат-контроля и коммуникации с рабочей площадкой используется голосовое управление. Для погрузчика были разработаны специальные безвоздушные шины. В случае использования обычных шин доступно изменение давления из кабины оператора. Система безопасности останавливает погрузчик автоматически на рабочей площадке при сближении с персоналом. Погрузчик демонстрирует быстрый рабочий цикл, маневренность и устойчивость.

Компания Volvo CE в свою очередь проводит испытание технологии систем автономного управления парком с применением сетей мобильной связи 5G. Предполагается, что машины с дистанционным управлением найдут применение в сталелитейной промышленности и в энергетике, где перемещение материалов может быть сопряжено с опасностью взрыва или выброса токсичных газов.

Итак, несмотря на то, что в конструкцию современных фронтальных погрузчиков добавляется все больше стандартных и дополнительных функций, управление машиной в целом упрощается. В качестве примера можно привести использование гидрораспределителей с электрогидравлическим управлением. Оператор, управляя таким погрузчиком, получает ряд преимуществ, включая возврат ковша из положения разгрузки в положение забора грунта, плавную остановку в конце хода штока гидравлического цилиндра и настраиваемые параметры отклика. В результате как опытные, так и начинающие операторы имеют возможность добиться более высоких показателей при выполнении работ.