Секреты «долголетия» ходовой части гусеничных машин (ч. 7)
Техническое обслуживание и ремонт ходового механизма
Современный инструмент диагностики (ч. 2)
Анализ рабочих жидкостей
 1
Регуляторы расхода рабочей жидкости для гидроприводов мобильных машин (ч.3)
Лизинг. Малоизвестное элементарное
Cущность, особенности, преимущества и недостатки этого вида финансирования
Гидравлика и электрооборудование бульдозера
 1
Бестраншейные методы устранения утечек в трубопроводах (ч. 2)
Большие возможности маленьких КМУ
Краноманипуляторные установки в строительстве
Не страшна нам зима!
Советы опытного автомобилиста по запуску двигателя в мороз
Запас карман не тянет
Гидроаккумуляторы энергии гидромолотов
Гусеничные краны-трубоукладчики
Обзор российского рынка
Мал золотник...
Российский рынок мини-погрузчиков
Стремление к универсальности
Сменные рабочие органы мини-погрузчиков

Новейшее поколение

Инновации в конструкциях экскаваторов-погрузчиков новейшего поколения, оснащенных двигателями экологического класса Tier 4i

Владимир Шляховой
Экскаваторы-погрузчики – одни из самых популярных машин, поскольку сфера их использования даже шире, чем у погрузчиков с бортовым поворотом. Недаром практически все крупнейшие производители строительной техники имеют в своем ассортименте подобные машины.
УЗП
УЗП
John Deere
John Deere
Volvo
Volvo
Terex
Terex
New Holland
New Holland
ООО «Инстройтехника» – официальный дилер Hidromek в России
ООО «Инстройтехника» – официальный дилер Hidromek в России
Case
Case
JCB
JCB
 
MST

В последние годы производители строительного оборудования продолжали совершенствовать технику и разрабатывать новые модели, в том числе и в связи со вступлением в действие новых экологических стандартов, ограничивающих выбросы дизельных двигателей: Tier 4 Interim (в США), который соответствует стандартам Евросоюза Stage IIIB (для двигателей мощностью 76–174 л.с.) и Stage IIIA (50–75 л.с.).

Однако производители не просто сокращают уровень вредных выбросов у новых моделей экскаваторов-погрузчиков, а внедряют в конструкцию различные инновации, чтобы новые модели лучше соответствовали специфическим запросам потребителей и перспективным тенденциям в развитии рынка. Для российского потребителя новые модели интересны прежде всего не двигателями высокого экологического класса, которые еще не скоро придут в нашу страну, а этими «прочими» усовершенствованиями.

Прежде чем перейти к подробному рассмотрению конкретных машин, отметим общие практически для всех новых экскаваторов-погрузчиков изменения.

Больше инноваций, хороших и разных

Почти все современные производители решают задачу снижения выбросов за счет использования электронного управления и модернизации процесса сгорания, в результате у новых двигателей не только увеличилась удельная мощность (на единицу рабочего объема), но и приемистость и эффективность использования топлива (в среднем на 4%).

Операторы в кабине нового экскаватора-погрузчика могут получать больше данных о состоянии машины и диагностировать неисправности. В последние годы у каждого нового поколения экскаваторов-погрузчиков площадь остекления кабин увеличивается на 10–15% и улучшается обзор с места оператора. Много усилий затрачивают разработчики, чтобы освободить пространство на полу кабины и упростить оператору процесс разворота от органов управления погрузчиком к управлению экскаватором. Системы кондиционирования применяются все шире, и их компоненты все лучше приспосабливаются к тяжелым условиям работы машины на бездорожье. Сиденья оснащаются обогревом, регулировками по различным направлениям, поясничным упором по примеру магистральных грузовиков. В модификациях для южных регионов предусматривается охлаждение стекол. Конечно, защиту ROPS предлагают все производители даже в самой простой комплектации. Поручни и ступени для подъема в кабину становятся больше и надежнее.

Благодаря увеличению удельной мощности двигателей появилась возможность использовать на работах, требующих определенной мощности, машины меньшего типоразмера, то есть более маневренные. Ранее автоматическая система плавности хода, благодаря которой материалы не просыпаются из ковша, применялась только на фронтальных погрузчиках, но теперь практически все производители стали оснащать ею и экскаваторы-погрузчики. Все новые машины обеспечиваются широкой гаммой сменного навесного оборудования: различными ковшами, гидромолотами, гидробурами, захватами и т. д.

Гидросистемы

Существенные усовершенствования вносятся в гидросистемы. В результате удается увеличить в них расход жидкости, не увеличивая оборотов двигателя и потребления топлива.

В ряде моделей экскаваторов-погрузчиков применяются гидросистемы «с открытым центром», укомплектованные шестеренчатыми насосами, имеющими постоянную производительность при любых нагрузках на систему. Если нагрузки небольшие, лишняя гидравлическая жидкость возвращается в гидробак через предохранительный клапан, который поддерживает в системе постоянное давление. Использующие их производители утверждают, что операторы могут «чувствовать» рабочее оборудование. Когда работы выполняются вблизи каких-то скрытых в земле коммуникаций и ковш при выемке грунта упирается в какое-нибудь прочное препятствие, например, в проложенную под землей трубу, опытные операторы могут почувствовать в этот момент через рычаги управления резкое увеличение давления в гидросистеме, пока не откроется предохранительный клапан и не сбросит давление. К тому же шестеренчатые насосы менее чувствительны к загрязнению гидравлической жидкости.

В гидросистемах с «закрытым центром» используются аксиально-поршневые гидронасосы переменного объема, которые работают более плавно по сравнению с шестеренчатыми и могут изменять производительность в соответствии с изменением нагрузки на систему. За счет использования аксиально-поршневых насосов удалось повысить рабочее давление, в результате возросло усилие резания грунта ковша экскаватора и в то же время увеличилась точность рабочих движений. Система с «закрытым центром» производительна, поскольку поток в системе может увеличиваться для ускорения выполнения рабочего цикла, когда оператор управляет сразу несколькими движениями машины. Аксиально-поршневой насос может изменять производительность более плавно, почти бесступенчато, до нуля. Благодаря использованию такой гидросистемы улучшается топливная экономичность, в частности, на режиме холостого хода насос может вообще прекратить подачу жидкости.

Повышение топливной экономичности – это общая тенденция на рынке строительного оборудования, поэтому с появлением электронного управления двигателей стало намного больше моделей экскаваторов-погрузчиков с аксиально-поршневыми гидронасосами, в которых электронное управление двигателя и гидронасосов объ­единяется в общую систему.

Использование электроники позволило перейти на электрическое сервоуправление джойстиками. Многие производители включили их в стандартную комплектацию, другие предлагают как опцию. Управление джойстиками требует меньше усилий, джойстики обычно устанавливаются на отдельных консолях или опционно – на подлокотниках сидений. Это удобно для оператора и повышает его производительность.

Особенно популярно управление джойстиками у потребителей, предпочитающих экскаваторы-погрузчики с полным приводом, рулевым управлением всеми четырьмя колесами и с колесами равного размера. Такие машины значительно дороже обычных, поэтому их оснащение, как правило, богаче. Кроме этого сервоуправление погрузчиком позволяет больше внимания уделять управлению ходом, ведь у такого типа машин оно значительно сложнее.

Некоторые производители даже предлагают на выбор органы управления различных типов (джойстики, рычаги, рычаги-педали), и оператор может перейти с одного типа управления на другой с помощью обычного переключателя.

Новые органы управления экскаваторов-погрузчиков являются преимуществом и с точки зрения рационального использования трудовых ресурсов: оператор, умеющий управлять фронтальным погрузчиком или экскаватором, очутившись в кабине экскаватора-погрузчика, может быстро освоиться, так как органы управления аналогичны, это очень удобно строительной компании: работника можно «пересаживать» на разные машины.

Ряд производителей совмещают преимущества гидросистем с «закрытым» и «открытым центром», то есть оснащают трансмиссию экскаваторов-погрузчиков аксиально-поршневыми насосами переменной производительности, а контуры рабочего оборудования – шестеренчатыми насосами.

Модели последних лет

Линейка экскаваторов-погрузчиков John Deere на российском рынке представлена тремя высокопроизводительными и экономичными моделями серии SK: 315SK, 325SK и 710К. Экскаваторы-погрузчики комплектуются двигателями John Deere PowerTech собственного производства мощностью от 93 до 126 л.с. Для российских условий эксплуатации, а также для российского топлива было принято решение устанавливать двигатели стандарта TIER2, отличающиеся максимальной простотой и надежностью.

Пятиступенчатая трансмиссия PowerShift позволяет машинам развивать скорость до 40 км/ч. Опционально устанавливается трансмиссия AutoShift, которая удобнее для оператора, так как во время работы ему приходится меньше переключать рычаг управления. Все модели оснащаются подключаемым полным приводом, а также дифференциалом заднего моста с принудительной блокировкой на педали. На моделях 325SK и 710K в базовой комплектации также устанавливается дифференциал ограниченного проскальзывания на переднем мосту, способный автоматически включать блокировку на ходу.

Единый рычаг управления оборудованием погрузчика на старших моделях имеет встроенные кнопки и колесико управления дополнительным оборудованием, благодаря чему не нужен второй рычаг при работе с многоцелевым ковшом. Машины 325SK и 710K оснащаются джойстиковым управлением экскаваторной частью. Изменена конструкция самого джойстика, которым теперь стало легче управлять, благодаря чему работа машины стала более плавной и производительной. Усовершенствовано управление поворотом стрелы, что позволяет точнее выполнять выемку траншей за счет уменьшения раскачивания машины.

Стрела экскаватора имеет запатентованную конструкцию PowerCurve: широкая у основания и сужающаяся на линии глаз оператора, чтобы не мешать обзору. Стрела погрузчика имеет изогнутую форму, которая позволяет выгружать материалы на середину кузова самосвала. Капот из эластичного композитного противоударного материала открывается шире, чем на предыдущих моделях, упрощая доступ к двигателю для обслуживания. Имеется 10 регулируемых фонарей для освещения рабочей зоны.

Модель 710K уникальна на российском рынке не только собственной массой в 12 т, но также и внушительной глубиной копания до 6,67 м при объеме экскаваторного ковша в 0,5 м3, что сравнимо с небольшим колесным экскаватором.

В новом году планируется оснащать машины системами спутникового мониторинга WorkSight JDLink, которые позволяют в реальном времени отслеживать на удаленном компьютере местоположение и рабочие характеристики машины.

Эксплуатационная масса экскаваторов-погрузчиков BL61B ­и BL71B компании Volvo Con­struction Equipment составляет от 7080 до 9800 кг, а мощность двигателей – от 91 до 101 л.с. Новые двигатели Volvo рабочим объемом 3,8 л стали экономичнее до 25% по сравнению с предыдущими моделями, сохранив показатели мощности.

Отдельные гидравлические клапаны для погрузчика и экскаватора обеспечивают функционирование гидравлической системы с учетом нагрузки и распределением потоков гидравлической жидкости.

Прочные и надежные органы управления погрузчика и экскаватора гарантируют большое усилие подъема и отрыва при погрузке и выемке грунта.

Объединение линии гидравлического молота и двусторонней гидравлической линии обеспечивает максимальную гибкость при использовании широкого спектра навесных устройств.

Полная блокировка дифференциала заднего моста создает великолепное тяговое усилие.

Механизм ковша Volvo BL71B позволяет вращать его на 205°, что улучшает качество вертикального копания траншеи, не меняя при этом положения самой машины.

Кабина Volvo Care Cab создает безопасную и эргономичную рабочую среду для оператора, предоставляет достаточно места для хранения личных вещей и обеспечивает отличный круговой обзор.

На экскаватор-погрузчик Terex TLB840 массой 7210 кг устанавливается двигатель мощностью 94 л.с. с электронным управлением и функцией «автоматического холостого хода». Соответствие экологическим нормам достигается использованием сажевого фильтра и технологии EGR (рециркуляции отработавших газов).

Установлена 4-ступенчатая автоматическая трансмиссия. Увеличен гидроцилиндр рулевого управления, благодаря этому усилие на рулевом колесе уменьшилось. Тормозное усилие повысилось за счет увеличения диаметра маслопогруженных дисковых тормозов, расположенных в бортовых передачах.

Благодаря новой изогнутой форме стрелы машине проще выполнять работы за вертикальными препятствиями, а также ближе подъезжать к грузовику при погрузке. Глубина копания составляет 4,5 м (с опционной телескопической рукоятью 5,5 м), радиус рабочей зоны – 5,7 м (с телескопической рукоятью – 6,7 м). Для высокопроизводительной выемки траншей машина развивает отрывное усилие на рукояти 35,4 кН и на ковше 52,9 кН. Кинематика ковша экскаватора позволяет захватывать и удерживать грузы между ковшом и рукоятью. Также среди преимуществ машины телескопическая рукоять с наружной подвижной частью и возможностью монтажа опции Tumb («Большой палец»), уникальный двойной транспортный фиксатор с управлением из кабины, погрузочное оборудование с многофункциональным челюстным ковшом «7-в-1», с самой большой высотой подъема и грузоподъемностью, самый маленький диаметр поворота при больших стандартных передних колесах 20 дюймов и кабина с самым большим внутренним объемом.

Турецкая компания Hidromek выпустила мини-экскаватор-погрузчик мод. HMK 62SS эксплуатационной массой 3600 кг. Благодаря компактности машина очень маневренна. Управление погрузчиком осуществляется джойстиками, встроенными в подлокотники сиденья, после поворота сиденья на 180° теми же джойстиками управляется экскаватор. HMK 62SS оснащается дизельным двигателем с турбонаддувом рабочим объемом 2,4 л. Гидростатическая трансмиссия оснащена сдвоенными аксиально-поршневыми насосами, развивающими производительность до 243 л/мин. Гидроконтуры рабочего оборудования обслуживаются шестеренчатым насосом производительностью 61 л/мин. Имеется охладитель гидравлической жидкости. Транспортная скорость машины – до 12 км/ч. Задняя каретка позволяет смещать экскаваторную стрелу. Глубина копания составляет 2,7 м.

Неравноколесный экскаватор-погрузчик HMK 102B Maestro оснащается экономичным двигателем John Deere, его равноколесный «собрат» мод. HMK 102S Maestro – двигателем Perkins. Обе модели комплектуются 5-диа­пазонной трансмиссией AutoShift, обеспечивающей машинам транспортную скорость до 40 км/ч. Гидросистема оснащена тандемным шестеренчатым насосом с подачей 81 л/мин. По заказу может быть установлен аксиально-поршневой насос производительностью 160 л/мин. Мосты оборудованы дифференциалами повышенного трения и устройством блокировки. Угол качания переднего моста составляет 16°. Траектория подъ­ема ковша погрузчика параллельная. Рукоять ковша экскаватора телескопическая в стандартной комплектации. Имеется дополнительный контур под гидромолот, функция «возврата к положению копания», «плавающая» система выравнивания ковша.

Экскаваторы-погрузчики New Holland серии С – мод. В95С, В95С ТС (под сменное навесное оборудование), В95С LR (увеличенный вылет) и В110С – оснащаются двигателями мощностью от 95 до 108 л.с. с технологией CEGR (рециркуляция отработавших газов с охлаждением) и сажевого фильтра.

Трансмиссия автоматическая, обеспечивает по четыре передачи переднего и заднего хода с плавным изменением направления движения – реверсом. Тормоза дисковые маслопогруженные, расположены снаружи колес. Ковш погрузчика имеет вертикальную траекторию подъема. Благодаря вырывному усилию на ковше до 5574 кг и г/п на вылете 3,66 м до 1785 кг экскаваторы-погрузчики New Holland серии С способны выполнять тяжелые работы.

В мод. В95С LR сочетаются компактность мод. В95С и удлиненная стрела от мод. В110С, в результате машина имеет большую глубину копания, вылет и низкий расход топлива. Мод. В95С ТС идеально подходит для перегрузки материалов, имеет функцию самовыравнивания ковша погрузчика в верхнем и нижнем положении.

Экскаваторы-погрузчики Case Construction Equipment мод. 580N, 580 Super N (с увеличенной шириной колеи, эксплуатационная масса – 7366–7814 кг, максимальная подача насосов гидросистемы – 155 л/мин при рабочем давлении 160 бар), 580 Super N Wide Track и 590 Super N оснащаются турбированными двигателями рабочим объемом 3,4 л с технологией CEGR в модификациях по мощности от 78 л.с. до 108 л.с.

Гидроразъемы для подключения контрольных приборов позволяют с уровня земли проверять гидросистему машины. Имеется функция Power Lift, благодаря которой после нажатия кнопки оператором увеличивается расход гидравлической жидкости в контуре стрелы экскаватора. В результате грузоподъемность экскаватора, как утверждается, превышает показатели конкурирующих моделей до 39%, при этом двигатель работает на более низких оборотах.

В штатную комплектацию новых экскаваторов-погрузчиков также включена накладка с зубьями на днище ковша. По заказу предлагается комплект накладок, удлиняющих днище ковша, благодаря которым рабочая зона ковша, оснащенного зубьями, увеличивается. Накладка с зубьями позволяет удерживать в ковше камни большого размера или необычной формы, предохраняет днище ковша от износа.

Линейка экскаваторов-погрузчиков JCB в прошлом году пополнилась самым мощным экскаватором-погрузчиком, когда-либо производимым британской компанией, – моделью 5CX с приводом на все четыре колеса. На машину установлен двигатель собственного производства JCB Dieselmax (118 л.с.), соответствующий стандарту Tier 2. Отличительная особенность «пятерки» – увеличенная глубина копания, теперь это 6,51 м. Отрывное усилие на ковше у этого гиганта составляет 6590 кгс. В стандартной комплектации заказчик получает также ковш объемом 1,3 м3. Помимо этого в базе есть серводжойстики для управления гидравликой с аксиально-поршневым насосом и система блокировки гидротрансформатора TorqueLock собственной разработки JCB. С недавних пор дилер компании ЗАО «Лонмади» поставляет на российский рынок 5CX с встроенной в кабину кофемашиной. Модель была специально разработана для России, так как российский рынок экскаваторов-погрузчиков развивается очень быстро, и местные заказчики ожидают от этих машин повышенной мощности, более высокой скорости передвижения, более коротких циклов погрузки и повышенного КПД.
На менее крупные машины – 3CX и 4CX – компания также устанавливает двигатели JCB Dieselmax объемом 4,4 л, соответствующие стандарту Tier 2. «Трешка» на российском рынке представлена модификациями 3CX с передними шинами меньшего радиуса и 3CX Super с равновеликими колесами. Система EcoDig на этих машинах предусматривает увеличение гидравлического потока при более низких оборотах двигателя. Опциональная система Powerslide гидравлически смещает стрелу экскаватора вбок для снижения усилий оператора и уменьшения риска повреждений на рабочей площадке. Трансмиссия с системой блокировки гидротрансформатора TorqueLock способствует экономии топлива. В стандартной комплектации машина продается с так называемым «6-в-1» ковшом – он позволяет оператору осуществлять экскаваторные работы, погрузку, бульдозерные работы, захват, засыпку и выравнивание грунта с помощью одной единицы навесного оборудования.
С этого года JCB включила в стандартную комплектацию всех моделей экскаваторов-погрузчиков 3CX, 4CX и 5CX кондиционер и набор опций для работы в холодном климате – так называемый «зимний пакет». В него входят, например, подогреватель топливного фильтра, АКБ повышенной мощности, автономный дизельный подогреватель охлаждающей жидкости с таймером.

Экскаваторы-погрузчики MST – новинка на российском рынке строительной техники.  Они производятся в Турции, на заводе Sanko Makina. Высококачественные комплектующие – двигатель Perkins (Англия), мосты Carraro (Италия), гидравлика Casappa (Италия) и Husco (Англия), признанные во всем мире, позволяют технике быть на уровне с известными европейскими аналогами.

Производитель представляет две базовые модели экскаватора-погрузчика: M542 и М544. Обе модели имеют погрузочный ковш «4-в-1» (планировщик, захват, ковш, отвал) емкостью 1,2 м3 с высотой выгрузки 3500 мм. Заднее рабочее оборудование с ковшом «обратная лопата» 0,2 м3 оснащено телескопической рукоятью и дополнительной гидролинией для подключения навесного оборудования (гидромолота, гидроножниц, гидробура и др.). Силовой агрегат – легендарный Perkins: с турбонаддувом, мощностью 101,3 л.с. Трансмиссия – Carraro: автоматическая четырехступенчатая КПП Power Shift с гидротрансформатором, имеющим максимальный коэффициент трансформации крутящего момента среди аналогов. Задний мост оснащен дифференциалом повышенного трения (LSD), что препятствует буксованию и одновременно позволяет маневрировать управляемыми колесами. Благодаря передней оси, имеющей угол отклонения на 16°, экскаватор-погрузчик эффективно работает даже на самом неблагоприятном рельефе.

Модель M544 отличает наличие равновеликих колес 28" на обеих осях против 20" на передней оси М542, функции «крабовый ход» и «след-в-след». Это актуально в современной строительной отрасли и означает, что техника имеет более высокую проходимость и может работать в ограниченном пространстве.

Серия Plus (M542 Plus и М544 Plus) ориентирована на повышенный комфорт и производительность. Данные модели в отличие от базовой версии оснащены кондиционером и джойстиковым управлением; кабина оператора имеет улучшенную эргономику.

На «СТТ-2013» посетителям была представлена модель новой 6-й серии – М644, в которой основные усовершенствования касались кабины оператора. Для достижения максимального комфорта в моделях М642 и М644 улучшен обзор, увеличено внутреннее пространство кабины оператора, установлена система стабилизации SRS.

* * *

Широта выбора для покупателя экскаваторов-погрузчиков XXI века буквально фантастическая. Кто сказал, что гидросистемы с открытым центром лучше, чем с закрытым, что сервоуправление джойстиками лучше, чем рычаги, что управление всеми четырьмя колесами или встроенный быстродействующий присоединитель навесного оборудования необходим всем машинам? На эти вопросы каждый покупатель отвечает по-своему в зависимости от того, какие работы должен выполнять экскаватор-погрузчик. На современном рынке покупатель может найти практически любой вариант комплектации.

ТЕХНИКА (обзоры) ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОЖНОЕ ХОЗЯЙСТВО Двигатель Экология Экскаватор-погрузчик
Владимир Шляховой Основные Средства 12'2013 11 декабря 2013

Комментарии (0)

Компании
ООО «Завод «Дорожных машин» (4855)28-79-76, 26-26-41 www.dormashina.ru