Przysuwne ramię koparko-ładowarki: opis, zasada działania i zastosowanie

Koparko-ładowarka to jedna z najbardziej uniwersalnych i wszechstronnych maszyn budowlanych, łącząca w sobie funkcje zarówno koparki, jak i ładowarki. Dzięki temu może być wykorzystywana do szerokiego zakresu prac ziemnych, załadunkowych, transportowych oraz niwelacyjnych. Jej efektywność i wszechstronność wynikają z przemyślanej budowy i zastosowania różnorodnych elementów, w tym kluczowego elementu, jakim jest przesuwne ramię koparkowe.

Czym jest koparko-ładowarka?

Koparko-ładowarki to maszyny samojezdne, które są wyposażone w dwa różne układy robocze: koparkowy i ładowarkowy. Są to popularne maszyny najczęściej oparte na budowie traktora, dzięki czemu doskonale radzą sobie w trudnym terenie. Główne elementy konstrukcyjne koparko-ładowarek to nadwozie, podwozie oraz narzędzia robocze.

Budowa koparko-ładowarki

Koparko-ładowarka składa się z trzech podstawowych zespołów: podwozia, nadwozia oraz układów roboczych. Budowa koparko-ładowarki gwarantuje wysoką funkcjonalność maszyny oraz efektywność wykonywanych robót ziemnych.

Podwozie

• Podwozie stanowi rama spoczywająca na dwóch mostach napędowych.
• Most przedni skrętny zamocowany jest wahliwie do ramy, tylny zaś sztywnie.
• Wyposażone jest w układy jezdne, takie jak koła lub gąsienice, w zależności od potrzeb i warunków pracy, które umożliwiają poruszanie się maszyny po terenie budowy.
• Firmowe osie Cat zapewniają trwałość, cichą pracę i dobrą przyczepność nawet na nierównym podłożu.
• Wzmocniony tylny most napędowy wyposażony został w hamulce z samoczynną regulacją luzu zainstalowane na półosiach wejściowych zwolnic, blokadę mechanizmu różnicowego i zwolnice.
• Przedni most układu AWD zamocowany jest wahliwie.
• System gąsienicowy jest kluczowy dla koparki gąsienicowej, zapewniając jej stabilność i zdolność do przemieszczania się w trudnych warunkach terenowych.
• W koparko-ładowarkach występują dwie wersje budowy podwozia:
  1. Silnik spalinowy, obudowa sprzęgła suchego ciernego, skrzynia biegów oraz tylny most napędowy tworzą szkielet nośny z osią przednią umocowaną wahliwie. Narzędzia robocze są zamocowane na podłużnicach szkieletu nośnego.
  2. Koparko-ładowarka składa się z ramy nośnej, w której zainstalowany jest silnik spalinowy z amortyzacją, a także zmiennik momentu obrotowego, skrzynia biegów mechaniczno-hydrauliczna, wał napędowy oraz tylny most napędowy. Oś przednia może być napędzana i jest montowana wahliwie do ramy.

Nadwozie

• Nadwozie wraz z podwoziem, bez osprzętu roboczego, tworzy tak zwaną strukturę maszyny.
• Nadwozie koparko-ładowarki stanowi główną strukturę maszyny.
• Zazwyczaj składa się z ramy, która pełni rolę szkieletu nośnego dla pozostałych komponentów.
• W nadwoziu znajduje się także kabina operatora, która zapewnia bezpieczne i wygodne warunki pracy.
• Kabina jest zwykle wyposażona w wygodne fotele, intuicyjne panele sterowania, klimatyzację i systemy bezpieczeństwa.
• Konstrukcja ROPS/FOPS zapewnia operatorowi bezpieczeństwo przed zgnieceniem pod ciężarem maszyny w przypadku jej przewrócenia się.
• Nadwozie, może być dodatkowo zaopatrzone w systemy kontroli oraz monitorowania pracy maszyny.
• Nadwozie koparki obejmuje kabinę operatora, układy sterowania, osłony silnika i systemy chłodzenia; chroni elementy mechaniczne i wpływa na komfort oraz bezpieczeństwo operatora.
• Solidne nadwozie koparki poprawia stabilność maszyny, umożliwia montaż systemów zabezpieczeń i przyczynia się do wydajności i bezpieczeństwa pracy maszyny oraz dłuższej żywotności maszyny przy pracy w różnych warunkach terenowych.
• W kabinie znajdują się dźwignie sterujące osprzętem roboczym, kierownica do sterowania maszyną, pulpity ze wskaźnikami do kontroli prawidłowej pracy i przyciski.
• Maksymalny poziom hałasu w kabinie wynosi 74 dB(A).
• W kabinie koparko-ładowarki 427F2 w wersji standardowej dostępne są: nagrzewnica, system oświetlenia wnętrza, uchwyty na napoje i różne schowki, przycisk blokady mechanizmu różnicowego na pulpicie sterowniczym, otwierane szyby boczne z przodu i z tyłu, osłona przeciwsłoneczna na całej szerokości, wycieraczki, zestaw wskaźników z wyświetlaczem LCD, wewnętrzne gniazdo zasilania, system oświetleniowy LED, kolumna kierownicy z regulacją kąta pochylenia czy blokada bezpieczeństwa dla układu hydraulicznego i skrzyni biegów.
• W opcji dostępne są dodatkowo: system klimatyzacji, radio w wersji Premium, podgrzewany fotel, klawiatura z zabezpieczeniami itd.

Układy robocze

• Do wykonywania robót ziemnych służy bezpośrednio osprzęt roboczy, który składa się z elementów połączonych przegubowo lub przesuwnie, umożliwiających odpowiednie ruchy.
• Jest on kluczowym elementem koparko-ładowarki i umożliwia wykonywanie różnych zadań.
• Wyposażony jest w dwa główne rodzaje narzędzi roboczych - osprzęt koparkowy i osprzęt ładowarkowy.
• Ładowarkowy układ roboczy umożliwia osiąganie optymalnych kątów wysypu w całym zakresie pracy układu. Charakteryzuje się dużym udźwigiem, dużą siłą wyrywającą oraz dużą odpornością na obciążenia dynamiczne.
• Szybkozłącze koparkowe oraz hydrauliczne szybkozłącze ładowarkowe umożliwiają szybką wymianę wyżej wymienionych osprzętów.
• Konstrukcja wysięgnika osprzętu ładowarkowego umożliwia stabilne utrzymanie ładunku i jednocześnie zapewnia dużą siłę odspajania.
• Wysięgnik teleskopowy osprzętu koparkowego zapewnia duże wartości głębokości kopania.

Silnik i układ napędowy

• Koparko-ładowarki to maszyny wyposażone w mocny silnik, dzięki czemu doskonale sprawdzają się nawet w bardzo trudnym terenie oraz doskonale radzą sobie z pracą pod znacznym obciążeniem.
• W koparko-ładowarce 427F2 zastosowano sprawdzony silnik C3.4B o pojemności 3.4 l i mocy 55 kW ze sterowaniem elektronicznym, turbosprężarką i chłodnicą międzystopniową. Układ wyposażony jest w filtr cząstek stałych i spełnia wymagania dotyczące emisji spalin Stage IIIB.
• Za efektywną pracę osprzętu roboczego odpowiada wydajny układ hydrauliczny.
• W koparko-ładowarce zastosowano inteligentny układ hydrauliczny z zamkniętym przepływem w położeniu neutralnym i systemem wykrywania obciążenia, aktywnie regulujący wydatek i przepływ oleju, gwarantując optymalny dobór mocy. Maksymalny wydatek pompy wynosi 160 l/min.
• Moc wyjściowa silnika przekazywana jest do skrzyni biegów przez przemiennik momentu obrotowego.
• Za przekazywanie napędu odpowiada 4-biegowa skrzynia Power Shuttle lub opcjonalnie 6-biegowa skrzynia Auto-Shift. Maksymalna prędkość jazdy wynosi 40 km/h.
• Wysoką zwrotność maszyny uzyskano poprzez zastosowanie siłownika dwustronnego działania w układzie AWD, który zapewnia kąt skrętu kół wynoszący 52°.
• Układ napędu na wszystkie koła uruchamiany jest w dowolnym momencie w razie potrzeby przełącznikiem znajdującym się na przednim panelu konsoli lub pedałem hamulca podczas hamowania wszystkich kół.

Osprzęt roboczy

Do osprzętu roboczego koparko-ładowarki należą:

• Łyżki: stanowią podstawowy osprzęt roboczy każdej koparki i ładowarki. Dostępne są różne rodzaje łyżek, dostosowane do specyfiki wykonywanych prac ziemnych, np. łyżki do kopania, skarpowe czy trapezowe.
• Ramię koparki (wysięgnik): kluczowy element, który umożliwia wykonywanie ruchów w pionie i poziomie. Budowa ramienia musi być solidna, aby przenosić obciążenia związane z kopaniem i podnoszeniem materiałów.
• Widły paletowe: do załadunku i rozładunku materiałów transportowanych na paletach.
• Pług do śniegu: do odśnieżania dróg i placów.
• Chwytak do drewna: do transportu i załadunku drewna.
• Młot wyburzeniowy: do wyburzeń i rozbiórek.
• Świdry ziemne: do wiercenia otworów w ziemi.
• Płyty zagęszczające: do zagęszczania gruntu.
• Szczotki: do sprzątania placów budowy.
• Lemiesze: do wyrównywania terenu.

Montaż osprzętu jest szybki i nie stwarza problemów dzięki szybkozłączom. Serwis i konserwacja maszyny również zostały maksymalnie uproszczone.

Zasada działania koparko-ładowarki

Koparko-ładowarka może działać zarówno jako koparka, jak i ładowarka, co wynika z jej dwóch jednostek roboczych.

Praca koparkowa

W przypadku pracy koparkowej, ramiona koparki wykorzystywane są do wykonywania wykopów pod fundamenty, kanały odwadniające, wyburzeń czy dróg. Osprzęt koparkowy, zazwyczaj umieszczony z tyłu maszyny, składa się z ramienia i łyżki, które umożliwiają wykopywanie i przemieszczanie ziemi. Koparko-ładowarka 427F2 jest dostępna z ramieniem teleskopowym umożliwiającym większy zasięg i większą głębokość kopania. Przy zastosowaniu ramienia standardowego, głębokość kopania wynosi niespełna 4,28 m, z ramieniem teleskopowym głębokość ta wynosi od ok. 4,28 do 5,27 m.

Praca ładowarkowa

Funkcja ładowarki pozwala przesuwać ziemię, gruz i inne ciężkie materiały w wyznaczone miejsce. Ładowarka przeznaczona jest raczej do lekkich prac w zakresie podnoszenia i załadunku. Posiada funkcję podnoszenia równoległego. Warto zaznaczyć, że praca ramienia koparko-ładowarki polega na przesuwaniu łyżki w górę i w dół oraz przód i tył, co umożliwia efektywnie realizować operacje ładowania i rozładowania materiału.

Sterowanie

Sterowanie koparko-ładowarką odbywa się dzięki dźwigniom sterującym, które znajdują się w kokpicie kierowcy. Odpowiednia konstrukcja maszyny gwarantuje bezpieczeństwo podczas prowadzonych prac oraz chroni operatora koparki przed uszkodzeniami ciała w wyniku przewrócenia się koparki lub upadku ciężkiego ładunku. Współczesne koparko-ładowarki są wyposażone w rozbudowane systemy sterowania, które umożliwiają precyzyjną kontrolę nad ruchami ramion i osprzętu roboczego. Systemy te mogą być sterowane za pomocą dźwigni lub joysticków umieszczonych w kabinie operatora. Opcjonalna funkcja hydraulicznego przesuwu bocznego umożliwia operatorowi koparki ustawienie jej na pełnej szerokości ramy, co jest bardzo przydatne w miejscach o ograniczonej dostępnej przestrzeni.

Zastosowanie koparko-ładowarek

Koparko-ładowarki znajdują powszechne zastosowanie w przypadku wielu różnych rodzajów robót ziemnych. Pozwalają odpowiednio przygotować teren budowy, wykonać wykopy pod fundamenty oraz instalacje, a także wybrać ziemię i przetransportować ją w inne miejsce. W zależności od zastosowanego osprzętu, który montowany jest w bezproblemowy sposób dzięki szybkozłączom, koparko-ładowarki zyskują dodatkowe zastosowania. W otwartym terenie z odpowiednimi warunkami zastosowanie przeładunku kołowego może uwypuklić zalety następujących aspektów:

1. Służy do załadunku, pchania i rozładowywania, podnoszenia i ciągnięcia w konstrukcji otwierania i zdzierania kopalni odkrywkowych, budowy kolei i dróg naprawczych.
2. Małe i średnie kopalnie odkrywkowe służą do zastąpienia koparek i samochodów jako głównych urządzeń górniczych, załadunkowych i transportowych. Można je łączyć z samochodami lub kopalniami rud na stacjach kruszenia.
3. W jakiejś dużej kopalni odkrywkowej, z koparką w skomplikowanych warunkach (takich jak sortowanie, wydobycie końca roboczego i rozproszenie wybuchu, wykop itp.) sprzętu górniczego i innych operacji pomocniczych.
4. Może być stosowany do wydobywania, załadunku i transportu wspólnych operacji dla dużych pochyłych powierzchni roboczych w celu wykonania trudnych prac górniczych.

Koparko-ładowarki są idealne do:

• Wykopów pod fundamenty i budowy: przygotowanie terenu pod fundamenty budynków, dróg czy innych konstrukcji. Dzięki dużemu zasięgowi ramienia oraz różnym typom łyżek, koparko-ładowarka radzi sobie z pracami ziemnymi o różnym stopniu trudności.
• Wykopywania rowów i kanalizacji: świetnie sprawdzają się również w innych robotach ziemnych, czyli wykopywaniu rowów pod instalacje wodociągowe, kanalizacyjne czy elektryczne, tworząc przydomowe oczyszczalnie ścieków.
• Załadunku i transportu materiałów: przednia łyżka ładowarkowa umożliwia przenoszenie piasku, żwiru, ziemi czy gruzu. Maszyna może również przenosić materiały w inne miejsca, co znacząco przyspiesza i ułatwia prace budowlane.
• Niwelacji terenu: dzięki dużej mocy silnika i precyzyjnemu sterowaniu, skutecznie wyrównuje powierzchnie, przygotowując teren pod dalsze etapy budowy.
• Prac przy drogach i chodnikach: służy do wykopów pod kanalizację, instalacje elektryczne czy usuwania starego asfaltu. Sprawdza się przy udrażnianiu rowów melioracyjnych, sprzątaniu terenów miejskich czy przygotowaniu podłoża pod chodniki.
• Usuwania gruzu i innych odpadów budowlanych: po zakończeniu wyburzeń czy innych prac budowlanych, koparko-ładowarka może być użyta do usuwania urobku, gruzu, ziemi, odpadów budowlanych i innych materiałów z placu budowy.

Koparko-ładowarki znajdują zastosowanie w budownictwie, rolnictwie, górnictwie czy gospodarce odpadami. Funkcje, takie jak kopanie, ładowanie, niwelacja czy transport, pozwalają na realizację różnorodnych zadań za pomocą jednej maszyny. Odpowiedni osprzęt umożliwia dostosowanie maszyny do specyficznych potrzeb, co czyni ją efektywnym rozwiązaniem dla każdego projektu.

Zalety i wady koparko-ładowarek

Zalety

Koparko-ładowarki mają wiele zalet, takich jak wielofunkcyjność, mobilność, uniwersalność, szybkość i efektywność. Maszyny te są wykorzystywane w różnorodnych pracach budowlanych, co pozwala na ich rentowne wykorzystanie. Dzięki funkcji koparkowej umożliwia szybkie i precyzyjne wykonywanie wykopów. Z kolei funkcja ładowarkowa pozwala na przenoszenie ziemi i gruzu, załadunek i rozładunek towarów oraz układanie nawierzchni. W konsekwencji jesteśmy w stanie znacznie skrócić czas pracy.

• Ładowacz czołowy ma dużą prędkość chodzenia, krótki czas cyklu pracy i wysoką wydajność załadunku.
• Ładowacz czołowy typu opony jest lżejszy, co odpowiada tej samej jakości koparki, oszczędzając dużo stali. Koszt produkcji jest niższy, co pozwala zmniejszyć inwestycje w górnicze urządzenia produkcyjne.
• Zdolność wspinania się na ładowacz czołowy typu opony, elastyczność jest dobra, można go stosować w zboczach czołowych. Może pracować w nowych miejscach wydobycia, co przyspiesza rozwój kopalni i budowę oraz skrócenie okresu budowy.
• Okres amortyzacji ładowacza czołowego montowanego na oponach jest krótszy, co sprzyja modernizacji sprzętu.
• Ładowacz czołowy typu opon jest łatwiejszy w obsłudze niż koparka, dzięki czemu może skrócić czas szkolenia kierowców. Wymaga tylko jednego sterownika do działania, co oszczędza siłę roboczą, zasoby materialne i zasoby finansowe.

Wady

Niemało wad towarzyszy korzystaniu z koparko-ładowarek, na przykład wysokie koszty zakupu i utrzymania, ale także mniejsza moc w porównaniu do dedykowanych maszyn. Koszt zakupu koparko-ładowarki jest zazwyczaj wyższy niż zakup pojedynczych maszyn dedykowanych, ponieważ łączy w sobie funkcje koparki i ładowarki, co wymaga bardziej rozbudowanej konstrukcji.

• Koparka montowana z przodu opony ma mniejszą zdolność kopania niż koparka. Gdy jakość śrutowania nie jest dobra, a blok jest duży, jej wydajność pracy oczywiście spadnie.
• W porównaniu z koparką, mechanizm roboczy ładowacza czołowego jest mniejszy. Ze względu na ograniczenia warunków bezpieczeństwa nie nadaje się do powierzchni roboczej z wysokimi stosami wybuchowymi. Wysokość stopki wynosi zwykle nie więcej niż 12 m.
• Opona ładowarki ma szybsze zużycie i krótszą żywotność.

Wynajem koparko-ładowarek

Wynajem koparko-ładowarki daje firmom z branży budowlanej wiele korzyści. Pozwala na elastyczność i dostosowanie sprzętu do potrzeb konkretnego projektu. Zamiast inwestować w drogi zakup koparko-ładowarki, firmy mogą skorzystać z wynajmu maszyn, unikając kosztów związanych z serwisowaniem, przechowywaniem czy ubezpieczeniem. Tego rodzaju sprzęt budowlany może pełnić funkcje innych maszyn, takich jak podnośnik czy ładowarka, co znacznie ułatwia prace ziemne, zwłaszcza w trudno dostępnych miejscach. Wypożyczalnia maszyn budowlanych oferuje dostęp do nowoczesnych koparko-ładowarek o różnej wielkości i specyfikacji, co sprawia, że można wynająć dokładnie taki model, który będzie najlepiej dopasowany do rodzaju wykonywanych prac.

Dla pojedynczych projektów, lepiej jest wynająć maszynę od innej firmy, świadczącej tego typu usługi. Wynajem pozwala bowiem zaoszczędzić na kosztach związanych z zakupem, utrzymaniem i naprawą, korzystać z najnowszych i najlepszych modeli koparko-ładowarek, gwarantuje elastyczność w użytkowaniu, czy nawet uniknąć konieczności przechowywania tej maszyny.

tags: #przssuwne #ramie #koparko #ladowarka