Как подобрать оптимальный фронтальный погрузчик

Правильно подобрать производительность погрузчика к периодичности подачи самосвалов под погрузку (чтобы свести к минимуму периоды ожидания в работе погрузчика и самосвалов) – вот тот резерв, за счет которого можно повысить экономические показатели работы. Количество рабочих циклов, которое может считаться оптимальным, зависит от общего характера работы. Как правило, наиболее экономичной будет такая организация работы, когда для загрузки самосвала погрузчику достаточно трех-четырех рабочих циклов. Например, компания Caterpillar считает, что оптимальной является загрузка за 3–5 циклов для карьерного погрузчика и самосвалов с жесткой рамой при вывозе взорванной породы. При работе со штабелированным насыпным мелким каменным материалом оптимальными для загрузки будут примерно три цикла. Но на практике количество циклов сильно варьируется в зависимости от грузоподъемности дорожных самосвалов.

Время выполнения рабочего цикла у большинства высококачественных фронтальных погрузчиков примерно одинаково. При погрузке материалов в штабеля длительность цикла составляет 25–45 с. И эта длительность не должна изменяться в зависимости от количества циклов (при погрузке одного самосвала). Время цикла должно сочетаться с грузоподъемностью и частотой подачи под погрузку самосвалов.

Тщательно проанализируйте график прохождения самосвалов через рабочую площадку. Если самосвалы подъезжают под погрузку регулярно, рассчитать все данные для рабочего цикла погрузки несложно, но иногда специфика работы такова, что самосвалы едут с неравномерными интервалами, и сделать с этим ничего нельзя.

Учтите, необходимо предусмотреть работу погрузочного комплекса на длительное время – возможно, планировка рабочей площадки и обстановка на ней в будущем изменятся.

Как меняются нагрузки на погрузчик

В отличие от карьерного погрузчика работающему на складе материалов погрузчику приходится ежедневно иметь дело со многими материалами, имеющими разную плотность. Из-за этого его полезная нагрузка может изменяться очень значительно. Например, плотность чистого промытого известнякового заполнителя может составлять 1480 кг/м³. Исходный же материал известняк, складированный тут же рядом, может иметь плотность 1780 кг/м³. В составе исходного материала может быть большое количество тонкозернистого сыпучего материала. Поэтому у исходных материалов коэффициенты заполнения ковша погрузчика выше (составляют от 110 до 120%), чем у промытых материалов. В результате полезная нагрузка фронтального погрузчика очень сильно меняется при работе с разными материалами. В карьере погрузчик работает с материалом, у которого плотность и коэффициент заполнения выше.

Некоторые владельцы и операторы погрузчиков знают об этой разнице в нагрузках, но много и таких, которые ошибочно думают, что погрузчики в карьерах и на складах сыпучих материалов транспортируют материалы, у которых одинаковые и неизменные по величине плотность и коэффициент заполнения ковша. Для того чтобы обеспечить максимальную производительность и надежность погрузчика, владельцам машин следует учитывать, что им приходится работать с различными по плотности и коэффициенту заполнения материалами.

При разработке фронтальных погрузчиков производители основываются на некой номинальной полезной рабочей нагрузке и типе рабочего цикла. Если на практике нагрузки значительно превосходят эти расчетные характеристики, надежность и безотказность машины будет меньше расчетной.

Выбирайте ковш правильно

Одной из наиболее распространенных ошибок является неправильный выбор вместимости ковша. Неопытные покупатели сначала произвольно выбирают типоразмер погрузчика, который, как им кажется, подойдет, а потом оснащают его стандартным для данной модели ковшом. При таком неправильном порядке подбора ковша вы можете получить погрузчик с производительностью меньше оптимальной. Сначала нужно определить плотность материала и подобрать размер ковша, а уже потом подбирать машину под найденный ковш. Чтобы правильно выбрать ковш, узнайте, какова должна быть дневная выработка погрузчика: сколько тонн материала он должен перевезти за день, за час, за цикл? Потом уточните плотность материала и определите вместимость ковша, разделив количество материала «за цикл» на массу его 1 м³. Не забудьте при расчетах учесть коэффициент заполнения ковша, а уж затем определитесь с типоразмером самой машины. Рекомендуется выбирать погрузчик с вместимостью ковша, несколько большей расчетного значения.

Посмотрите, какие имеются варианты ковшей для данной модели погрузчика. Обычно компании-производители предлагают ряд ковшей на выбор в зависимости от плотности материала, с которым будет работать погрузчик. Не забудьте, что вес опционных ковшей может отличаться от веса стандартного ковша, разницу в весе следует учитывать при расчете массы полезного груза.

Тщательно проанализируйте реальный диапазон, в котором должен находиться размер ковша: по плотности материала и грузоподъемности погрузчика. Распространена такая ошибочная практика: владельцы стремятся эксплуатировать эти машины с нагрузками выше номинальных. Некоторые владельцы пытаются увеличить производительность погрузчика за счет использования ковша большего размера: если у подрядчика есть погрузчик с ковшом вместимостью 3 куб.м, он обязательно хочет навесить на него ковш на 3,5 м³. Если имеется погрузчик с ковшом 4 м³, владелец будет стараться оснастить его ковшом 4,5 м³. Но учтите, что работа с ковшом большего размера потребует установки более тяжелого противовеса, что ухудшит динамику машины, может отрицательно повлиять на ее устойчивость и в конечном итоге на срок службы.

Побольше или поменьше – что предпочесть?

Работа с перегрузкой увеличивает темп износа машины. Если вы перегружаете машину на 20% больше ее паспортной грузоподъемности, скорее всего срок ее службы также сократится на 20%, потому что не может машина выполнять на 20% больше работы и прослужить столько же, как при номинальных нагрузках.

Но, с другой стороны, если вы выбираете машину меньшего типоразмера для выполнения такой же работы, вы получаете уменьшение затрат на тонну перемещенного материала, по крайней мере, за счет более низкой продажной цены погрузчика и, возможно, за счет большинства составляющих эксплуатационных затрат. Ведь эти затраты, как правило, растут с увеличением типоразмера машины. Машины больших типоразмеров потребляют больше топлива. Следует подсчитать соотношение расхода топлива и фактической производительности, которое вы можете получить от данной машины, а также и стоимость техобслуживания: например, чем больше погрузчик, тем дороже стоят шины для него. Общая удельная (в час) стоимость эксплуатации тем больше, чем больше типоразмер машины вы выберете.

Однако если посчитать все количество материала, которое перевезет погрузчик за весь срок службы, то стоимость одной тонны у погрузчика большего типоразмера будет меньше! У машин большего типоразмера и срок службы обычно больше. Например, в одной американской компании погрузчики с ковшом 4 м³ служат около 9000 моточасов, а погрузчики с ковшами 5–5,5 м³ – по 12 000 моточасов. Затем погрузчики продаются на вторичном рынке (т. е. еще способны работать). А машины большего типоразмера могут эксплуатироваться и по 20 000 моточасов. Это отчасти объясняется тем, что у них подшипники и пальцы шарниров больших размеров. Однако один из главных способов продлить срок службы погрузчика – использовать и обслуживать его правильно.

Вот пример из практики. Руководители одного из щебеночных карьеров в ходе работы пришли к выводу, что необходимо использовать погрузчики большего, чем изначально, типоразмера, чтобы уменьшить время погрузки самосвалов. Как оказалось, погрузчики большего типоразмера также могут двигаться с несколько меньшей скоростью, чем их малые «коллеги», им достаточно меньшего количества циклов для загрузки самосвала.

Кстати, скорость движения тоже может быть определяющим фактором при выборе погрузчика: если при работе на строительной площадке или в карьере требуется, чтобы погрузчики совершали много поездок, потому что кучи и штабеля щебня и сырья расположены далеко друг от друга, погрузчики должны иметь высокие скорости и большую динамику разгона, а также способность преодолевать подъемы в карьере.

* * *

Американские специалисты считают: если машина правильно подобрана для данной работы, рационально используется, должным образом обслуживается, она прослужит не менее 10 000 моточасов; также достаточно примеров, когда погрузчики работают по 20 000 и 30 000 моточасов.

В конечном счете правильная эксплуатация погрузчика без перегрузки приносит экономические выгоды. Если же оператор носится на погрузчике, как ковбой по степи, или операторы часто меняются, эксплуатационные затраты погрузчика будут высокими.

Преимущество погрузчиков Caterpillar

«Цеппелин Русланд», официальный дилер Caterpillar в РФ, представляет полный спектр погрузчиков массой от 8450 до 23 900 кг и вместимостью ковша до 4,8 куб.м. Высокая производительность погрузчиков Cat достигнута за счет комплексной тормозной системы, гидросистемы с регулированием мощности, планетарной коробки передач, системы регулирования плавности хода. Чувствительная к нагрузке командная система рулевого управления дозирует потребление мощности в зависимости от угла поворота рулевого колеса. В любых условиях усилие на руле не превышает 26 Н. Кабина гарантирует оператору комфорт, а система автоматической загрузки ковша «сглаживает» рабочий цикл и автоматически обеспечивает стабильное заполнение ковша, благодаря чему оператор меньше утомляется. Роботизированная сварка обеспечивает глубокое проплавление сварного шва и надежность соединения конструктивных элементов.

Сгруппированные точки обслуживания, хорошо читаемые визуальные указатели, удобный доступ к моторному отсеку, экологически безопасные сливные краны облегчают обслуживание. Откидная решетка упрощает очистку радиатора. Электронные системы следят за состоянием узлов и агрегатов. Расход топлива двигателей Cat с технологией ACERT на 3–5% ниже, чем у аналогов за счет полноты сгорания топлива в цилиндрах. Система управления работой двигателя на холостом ходу позволяет достичь максимальной экономии топлива и обеспечить гибкость в управлении оборотами холостого хода.