Конструктивные особенности погрузочно-транспортных машин

Известно, что за рубежом типаж лесных машин базируется в основном на колесных шасси с колесной формулы 4К4, 6К6, 8К8. В зависимости от мощности двигателя их можно разделить на группы: до 50 кВт - легкие, 75 кВт - средние и свыше 75 кВт - тяжелые. На рубках промежуточного пользования применяются машины с мощностью до 75 кВт, на сплошных - свыше 75 кВт. Особенностью погрузочно-транспортных машин является модульная система их создания. Обычно такие машины состоят из силового (энергетического) модуля с унифицированными двигателями, бортовым редуктором, коробкой передач, гидроприводом, карданными валами, колесами и др. узлами и системами и технологического модуля, на котором может располагаться различное оборудование: для трелевки леса, погрузочно-транспортных машин (рис. 1, табл.1 и 2.), многооперационных машин.

Рамы всех колесных тракторов для вывозки сортиментов имеют шарнирно-сочлененную конструкцию. Маневрирование машины осуществляется путем поворота одной полурамы относительно другой. Передние колеса являются неповоротными, у трактора отсутствует подвеска, и небольшие неровности грунта воспринимаются шинами.

Таблица 1.

Основные технические характеристики погрузочно-транспортных

машин (форвардеров) с шасси 4К4

Показатели	Фирма – модель – страна
Sisu Valmet-871 Финляндия	FMG Timberjack 610 Финляндия	МЛ-74А РФ	МЛПТ-354 "Беларус"
Эксплуатационная масса, т	10,5	9,72	13,8
Грузоподъемность, т
Диапазон скоростей движения, км/ч	2,3…23,2	1,3…24,0	0…29	2,5…33
Мощность двигателя, кВт			121,4
Гидроманипулятор:
максимальный вылет стрелы, м	5,36	5,3	7,1	7,2
подъемный момент, кН·м	64,7

Для того, чтобы трактор мог преодолевать большие препятствия без отрыва колес от земли, в конструкцию введена качающаяся ось, либо шарнирно-подвешенный передний мост. У трехосных колесных тракторов, которые являются основным базовым трактором для сортиментовозов на задней полураме устанавливаются балансирные тележки. Установка тележек, помимо уменьшения удельного давления на грунт позволяет улучшить проходимость машины. При установке тележки на гусеничный ход достигается дополнительное улучшение опорной проходимости. Тележка увеличивает также боковую устойчивость машины, так как ось с тележкой имеет более плавный ход и вызывает меньшие перемещения при преодолении препятствий по сравнению с одинарной осью и, кроме того, позволяет преодолевать препятствия без отрыва колес от поверхности пути.

Дорожный просвет базовых машин колеблется в пределах от 0,5 до 0,78 м. Существуют два способа увеличения дорожного просвета машин с механической трансмиссией: увеличение диаметра колес или установка ступенчатых колесных редукторов.

Важными требованиями являются малый радиус поворота и хороший обзор из кабины водителя. Выполнение данных требований облегчает условия работы трактора-сортиментовоза. Не в малой степени облегчению условий работы способствует наличие таких конструктивных элементов, как блокируемый дифференциал и рулевой тормоз. В конструкциях колесных шасси имеются два способа блокировки дифференциала: автоматическая система и ручная блокировка. Некоторые автоматические устройства имеют недостаток в том смысле, что при поворотах происходит торможение колес наружной стороны поворота, что приводит к повреждению почвы.

Для обеспечения комфортабельной работы водителя при тяжелых операциях, связанных с управлением машины, как правило имеется сервопривод. Уровни шума и вибрации в кабинах тракторов снижены за счет применения шумопоглощаемых и вибродемпфирующих материалов. Кабины водителя имеют хорошую обзорность во всех направлениях, благодаря большой (около 40%) площади остекления боковых, задних и передних стенок кабины трактора. Безопасность работы водителя обеспечена высокой прочностью каркаса кабины. Так как трактор-сортиментовоз может эксплуатироваться в темное время суток, мощность осветительных приборов обеспечивает освещенность в радиусе действия гидроманипулятора не менее 30 люкс.

 

Таблица 2.

Основные технические характеристики погрузочно-транспортных машин (форвардеров) с шасси 6К6, 8К8

Показатели	Фирма - модель – страна
МЛ-131 "Беларус"	TBM 80/81 Герма-ния	Logset 504F Герма-ния	Partek Valmet 840С Финляндия	Partek Valmet 860/890 Финляндия	Ponsse Caribou Финляндия	Ponsse Buffalo Финляндия	FMG Timberj-ack 810/ Финляндия	FMG Timber-jack 1410/ Финл.	Pottne Rapid 6 WD Швеция
Колесная формула	6К6	8К8	8К8	6К6/ 8К8	6К6/ 8К8	8К8	6К6/ 8К8	8К8/6К6	8К8	6К6
Эксплуатационная масса, т			9,6	11,4/ 12,3	12/14,8	12,8	14,9/16,9	8,5/10	14/17	10,2… 11,8
Грузоподъемность, т			9,5		12/18		12/14	10,4/12,1	16/18
Дорожный просвет, мм				660/620			700/600	595/605	605/680
Диапазон скоростей движения, км/ч	1,8...28	0...25	0...22	0...25	3,6...30	0...33	4,2...34	3,6…25/ 0...23	0…23	-
Двигатель (мощность), кВт	Д-245.2	BF4M 64/88	Perkins 1004-T	Valmet 420 DW	Valmet 420 DWI	МВ ОМ 904LA	MB OM 125/180	Perkins	Perkins 1006-6T 129/160	Ford 444T
Гидроманипулятор (марка)	LIV	Cranab 450/580	Cranab	Granab	Loglift F60	Ponsse K70	Ponsse K70/K90	TJ 51F/61F	TJ 71/111F	Rottne RG-83
Максимальный вылет стрелы, м	7,5	7,6/9,2	6,8...9,2	-	6,7... 10,3	-	-	6,5... 10,2	7,2... 10,3	6,1...7,5
Подъемный момент, кН·м				-		-	-	64/91	100/151

 

Основные агрегаты и узлы трактора надежно защищены от воздействия различных препятствий. Двигатель имеет прочный капот, изготовленный из листовой стали толщиной 3...4 мм. Нижняя часть предохраняется от повреждения при наезде трактором на пни и валежины поддоном из листовой стали толщиной 10...15 мм.

Тяговое усилие форвардеров находится в пределах 95-140 кН за счет применения гидростатических, гидродинамических или гидростатически-механических трансмиссий. Они способны перевозить грузы почти равные своей собственной массе.

Основным преимущественным показателем колесных машин является скорость движения, максимальные значения для приведенных в табл.1 и 2 машин составляют 25...35 км/ч.

Крупнейшим поставщиком лесозаготовительных машин является фирма "FMG Timberjack" (создана в 1989 году в результате слияния широко известной финской фирмы Rauma-Repola и канадской компании Timberjack). Фирма "Timberjack" выпускает известные во всем мире колесные погрузочно-транспортные машины моделей 230, 810, 1010, 1110, 1210, 1710. Общий вид машин Timberjack 810 и 1010 представлен на рис. 2.

а)
б)

Рис. 2. Погрузочно-транспортные машины FMG-810 (a) и FMG-1010 (б)ъ

Машина "Тimberjack 1010" представляет из себя трехосную машину с приводом на каждое колесо. Имеет шарнирно-сочлененную раму и состоит из тягового и грузового модуля. Задние колеса могут дополнительно оборудоваться гусеницами. Масса трактора - 11 т, грузоподъемность - 11 т, мощность двигателя - 82 кВт. Трансмиссия трактора состоит из гидротрансформатора марки "Кларк", коробка передач с гидравлическим переключением передач имеет 3 скорости вперед и 3 скорости назад. На тракторе установлен гидроманипулятор типа "Loglift F60", грузовой момент которого составляет 72 кН·м, максимальный вылет стрелы - 10,3 м.

Машина МЛПТ-354 выполнена на базе специального шарнирно сочлененного шасси и включает (рис. 3) передний энергетический и задний технологический модули, шарнирно сочлененные между собой с возможностью поворота в горизонтальной и качания в вертикальной плоскостях. Она предназначена для сбора, погрузки и транспортировки сортиментов, а также для их разгрузки и штабелевки.

Рис. 3. Погрузочно-транспортная машина МЛПТ-354: 1 – двигатель; 2 – кабина; 3 – бак гидропривода; 4 – колонна манипулятора; 5 – стрела манипулятора; 6 – ротатор манипулятора; 7 – рукоять; 8 – гидроцилиндр управления рукоятью; 9- четырехзвенник; 10 – стойки коника; 11 – грузовая платформа; 12 – колесо; 13 – грейфер; 14 – опора вертикально-горизонтального шарнира; 15 - рама; 16 – цилиндр поворота; 17 – подножка

Энергетический модуль состоит из силовой установки: двигателя, сцепления, коробки передач, переднего ведущего моста с бортовыми редукторами, обеспечивающими повышенный дорожный просвет. На мосту закреплена соединительная рама с кронштейном и передней опорой вертикального шарнира.

Технологический модуль включает раму, задний ведущий мост, карданный привод, согласующий редуктор, узлы пневмопривода тормозов. Рама заднего модуля с помощью вертикально-горизонтального шарнира соединена с передней опорой на энергетическом модуле. Двухстепенный шарнир позволяет обеспечивать относительный поворот модулей до 40° в обе стороны в горизонтальной плоскости и до 15° – в поперечной вертикальной плоскости.

В качестве технологического оборудования на погрузочно-транспортной машине установлены гидроманипулятор с поворотным ротатором и радиальным грейферным захватом на конце рукояти, грузовая платформа с кониковыми устройствами и ограждение. Управление гидроманипулятором осуществляется с рабочего места оператора с помощью электрогидравлической системы пропорционального управления от двух пультов, имеющих по одной рукоятке под левую и правую руку. При этом обеспечивается подъем-опускание стрелы и рукояти манипулятора, их разворот, разворот захвата, а также управление выдвижной секцией рукояти и челюстями захвата.

Грузовая платформа погрузочно-транспортной машины для транспортировки сортиментов оборудована четырьмя кониковыми устройствами, расположение которых обеспечивает погрузку сортиментов длиной 2...6 м. Основания переднего и заднего коников снабжены зубчатыми планками для повышения надежности удерживания сортиментов от смешения вдоль продольной оси машины.

Трансмиссия состоит из следующих основных сборочных единиц: сцепления; коробки передач; переднего моста с главной передачей и дифференциалом, конечными передачами и тормозами; карданной передачи; редуктора; заднего моста с главной передачей и дифференциалом, конечными передачами и тормозами.

Погрузочно-транспортная машина МЛ-131 (рис. 4) предназначена для сбора, погрузки и транспортировки сортиментов, а также для их разгрузки и штабелевки.

Рис. 4. Погрузочно-транспортная машина МЛ-131: 1 – передний модуль; 2 – приводная тележка; 3 – колонна манипулятора; 4 – стрела; 5 – стойки коника

В состав технологического оборудования входит гидроманипулятор с грейфером и грузовая платформа. Грузовая платформа состоит из настила рамы, по бокам которой располагаются гнутые съемные стойки трубчатого профиля. В передней части грузовой платформы, перед манипулятором установлено защитное ограждение в виде решетки.

Гидроманипулятор предназначен для сбора, погрузки-разгрузки сортиментов на грузовую платформу. Гидроманипулятор устанавливается на технологическом модуле и состоит из поворотной колонны, стрелы, рукояти и грейферного захвата с ротором. Для увеличения вылета рукоять снабжена удлинителем.

Технологическая секция рамы соединена с силовой посредством универсального вертикально-горизонтального шарнира. Задний технологический модуль состоит из заднего моста, оснащенного с каждой из боковых сторон балансирным редуктором с двумя колесами. При этом задний мост вместе с балансирными редукторами в сборе представляет четырехколесную тандемную тележку. Привод моста осуществляется через карданный вал, двойной шарнир и редуктор передней опоры. Кабина шасси - унифицированная, безопасная, каркасно-панельной конструкции, термо- и шумоизолирована, с защитными решетками на боковых и задних стеклах. Рулевое управление ручное с гидробъемной передачей, с насосом-дозатором и двумя силовыми цилиндрами, поворачивающими секции в горизонтальной плоскости вокруг вертикального шарнира на угол 40°.

Рекомендуемая литература:

1..Жуков А.В., Иевень И.К., Федоренчик А.С., Проворотов Ю.И. Заготовка сортиментов на лесосеке. – М.: Экология, 1993 – 310 с.