W dziedzinie mechaniki i rolnictwa, budowa oraz modyfikacja maszyn rolniczych, w tym ładowaczy czołowych, stanowi wyzwanie, które często podejmują entuzjaści i inżynierowie-amatorzy. Głównym celem jest zazwyczaj stworzenie funkcjonalnego sprzętu do prac transportowo-porządkowych, takich jak przewożenie mauserów z wodą, palet, big-bagów, bali słomy czy drewna. Mimo że „z ciągnika ładowarki nie zrobisz” - jak głosi popularne powiedzenie - wielu próbuje i często odnosi sukcesy, choć wiąże się to z pewnymi kompromisami i wyzwaniami technicznymi.
Wyzwania konstrukcyjne ładowaczy czołowych
Jednym z kluczowych problemów w przypadku ładowaczy czołowych montowanych na traktorach jest fakt, że całe obciążenie spoczywa na przedniej osi. To może prowadzić do przeciążenia i uszkodzeń, czego dowodem są wspawane lub wymieniane felgi przednie w maszynach poddawanych intensywnej eksploatacji. Widoczność do przodu również bywa ograniczona, co utrudnia manewrowanie łyżką lub widłami przy samej ziemi, zwłaszcza w kabinie ciągnika. W przypadku masztu montowanego z przodu, dużym problemem jest także rama wsporcza przy ciągniku, która może być trudna do adaptacji.
Alternatywy dla fabrycznych rozwiązań
Dla osób planujących zakup ładowacza, poszukiwanie starego, jednosekcyjnego modelu mocowanego na „sankach” i o prostej konstrukcji może być lepszą opcją niż nowy sprzęt. Takie tury, z definicji nieprzeznaczone do bardzo ciężkich prac, są często bardziej wytrzymałe, jeśli nie były nadmiernie eksploatowane. Dołożenie drugiej sekcji w takim przypadku nie stanowi większej filozofii. Standardowy udźwig TUR-a wynosi zazwyczaj 500 kg, ale nawet połowa tej wartości może być wystarczająca dla wielu zastosowań. W praktyce ciągniki takie jak Ursus C-360 często są wykorzystywane z ładowaczami, mimo obaw producentów co do ich przydatności do pracy z przodu.
Projekt "Traktorka" - budowa ładowacza czołowego z silnikiem Uno
Jednym z przykładów samodzielnej konstrukcji jest projekt budowy ładowacza czołowego, który wykorzystuje silnik od Fiata Uno 1.4. Celem jest stworzenie maszyny zdolnej do transportu piasku, śniegu i ziemi, z planowanym udźwigiem około 250 kg. Rama nośna jest wykonana z profili zamkniętych grubościennych 50x30x3 mm. Winda, a wraz z nią siłowniki jednokierunkowe, zostały zamontowane, co oznacza, że opuszczanie łyżki będzie odbywać się grawitacyjnie. Wykorzystanie istniejących sworzni, uchwytów i tulei z konstrukcji windy znacznie ułatwiło montaż. Cała hydraulika, pompa wraz ze zbiornikiem oleju, pochodzi z windy i jest zasilana napięciem 12V, a pompa ze zbiornikiem umieszczona jest między siedzeniem a kierownicą.
Testy i pierwsze wnioski
Pierwsze testy wykazały, że pseudo-TUR jest w stanie podnieść 260 kg na wysokość 1 metra i był przy tym bardzo stabilny. Jednakże, załadowanie piasku lub tłucznia do łyżki nadal wymagało użycia łopaty. Przy twardej nawierzchni ładowacz sprawdzał się przyzwoicie, nabierając pełną łyżkę piachu lub pół łyżki tłucznia. Gorzej było na miękkim podłożu, gdzie ilość zabieranego materiału zmniejszała się o połowę. Konieczne było dociążenie tyłu, aby poprawić przyczepność. Problemem okazały się małe przednie kółka, które zapadały się na miękkim gruncie, co wymagało montażu drugiego kompletu kół tylnych na przodzie przy dużych obciążeniach.
Modyfikacje podwozia i napędu
W związku z dużym obciążeniem przednich kół, osie przednie ulegały wygięciu, a koła ustawiały się pod znacznym kątem. Konieczne było wzmocnienie drążków kierowniczych i miejsca, gdzie oś przednia przechodzi z pionowej w poziomą. Mechanizm różnicowy został zespawany na stałe, co zapewniło stały napęd na dwa koła. Ta modyfikacja, choć nieco pogorszyła promień skrętu, poprawiła ogólną trakcję. W miarę wzrostu apetytu na większą wydajność, tył maszyny był coraz mocniej dociążany, co doprowadziło do ukręcenia się półosi. Do zasilania hydrauliki wykorzystano akumulator o pojemności 40Ah, który wystarczał na około 5-6 godzin ciągłej pracy z włączonym silnikiem.
Kwestie silnika i układu zapłonowego
W projekcie ładowacza z silnikiem Uno, kluczową kwestią było uproszczenie układu zapłonowego i zasilanie wyłącznie na gazie. Użytkownik planował eliminację fabrycznej elektroniki i zasilanie cewki wysokiego napięcia bezpośrednio. Problemem okazało się jednak utrzymywanie niskich obrotów silnika po zdjęciu nogi z gazu, co prowadziło do jego gaśnięcia. Dyskusje koncentrowały się na podłączeniu elektrozaworu niskich obrotów oraz na tym, czy oryginalny czujnik położenia wału jest czujnikiem Halla czy impulsatorem. Ostatecznie, znaleziono schemat podłączenia sterownika zapłonu (Digiplex), co pozwoliło na jego „krótkie” podłączenie i zasilanie silnika samym LPG. W celu ułatwienia rozruchu zimnego silnika na gazie, rozważano montaż wtrysku od wielopunktu w kolektorze dolotowym, załączanego przyciskiem.
Ładowacz czołowy
Ewolucja projektu i przyszłe modyfikacje
Po wielu testach układu napędowego, podwozia i napędu pompy hydraulicznej, autor projektu doszedł do wniosku, że dalsze kroczenie dotychczasową ścieżką może doprowadzić do niepowodzenia. Podjęto decyzję o przebudowie podwozia na przegubowe, zwężeniu tyłu ramy oraz przerobieniu napędu pompy hydrauliki. Zostanie wykorzystany dzwon-obudowa oryginalnej skrzyni biegów do budowy przekładni redukującej obroty na wyjściu, ponownie z użyciem łańcucha, tym razem w kąpieli olejowej, aby wyeliminować problem głośnej pracy. Dodatkowo, planowane jest zastosowanie skrzyni biegów od BMW E36 ze względu na jej niską cenę i płynną pracę.
Ładowacz czołowy STRONG 500 / TUR - profesjonalne rozwiązania
Na rynku dostępne są również profesjonalne ładowacze czołowe, takie jak STRONG 500 / TUR, które stanowią kluczowe wyposażenie w gospodarstwach rolnych, na budowach i w innych sektorach. Charakteryzują się one innowacyjnymi rozwiązaniami, takimi jak hydrauliczne połączenie ciągnika i ładowacza za pomocą czterech barwnie oznakowanych szybkozłączy, co eliminuje pomyłki. Duży komfort obsługi zapewnia złącze hydrauliczne FASTER, które umożliwia jednoczesne aktywowanie lub rozdzielanie czterech przyłączy hydraulicznych i jednego elektrycznego jednym ruchem ręki. System tłumienia drgań, oparty na trwałych akumulatorach hydraulicznych, niemal całkowicie eliminuje uciążliwe kiwanie się traktora podczas jazdy transportowej. Ładowacze te są śrutowane i malowane proszkowo, co zapewnia trwałą powłokę odporną na czynniki chemiczne i uszkodzenia mechaniczne.
