Объём ковша и масса груза: как проверить совместимость ковша с погрузчиком

Ковш, подходящий по объёму, может не подойти по массе. Погрузчик имеет определённый предел нагрузки, и тяжёлый материал в большом ковше способен вывести машину за допуск, даже если ковш заполнен не полностью. Далее разберём, чем объём отличается от допустимой массы, как меняется нагрузка на машину, как рассчитать рабочую загрузку и что проверить до заказа ковша.

Плотность материалов и допуски по моделям в статье не указаны: их берут из справочника и руководства. Числа в примерах условные и показывают только порядок расчёта.

Объём ковша показывает, сколько материала в него поместится, а масса груза зависит от плотности этого материала. Один и тот же ковш можно наполнить лёгкой стружкой или плотным щебнем, и вес содержимого будет различаться. Поэтому совместимость проверяют по двум параметрам: вместимости ковша и допустимой нагрузке погрузчика. Объём без учёта плотности не гарантирует, что машина выдержит полный ковш.

Геометрический объём ещё называют номинальным: его указывают в карточке модели, измеряется он в кубических метрах. К примеру, в карточках Boulder у WL33 указан ковш 1,3 м³, у WL36 1,6 м³. Это вместимость ковша при заданном наполнении, а не масса груза.

Насыпная плотность показывает, сколько весит кубометр материала в рыхлом состоянии. У песка, щебня, грунта и снега она разная, а у одного материала зависит от влажности. Источник для расчёта должен быть проверяемым: паспорт материала, справочник по земляным работам или результаты вашего замера. Брать «примерные цифры из памяти» недопустимо.

Антипример. Покупатель выбирает ковш по объёму, поскольку для лёгкого материала тот подходил. Потом на этой же машине он грузит влажный щебень, и ковш с горкой оказывается тяжелее допустимого. Объём прежний, но масса вдвое больше из-за более высокой плотности.

На устойчивость и допуски погрузчика влияет не только масса груза в ковше. Учитывайте также массу самого ковша, дополнительное оборудование на стреле и положение центра нагрузки. Чем тяжелее навесное оборудование и чем дальше центр тяжести груза от машины, тем ниже допустимая масса груза. Поэтому два ковша одинакового объёма могут давать разную нагрузку на погрузчик.

Ковш увеличенного размера тяжелее стандартного, а навесное оборудование на стреле добавляет массу. Поскольку допустимая нагрузка машины учитывает массу оборудования, тяжёлый ковш снижает ту массу груза, которую можно поднять. Значения приводит руководство модели. Если установить ковш, которого нет в списке допустимых, нагрузка может выйти за допуск, а гарантия может быть затронута.

Чем дальше центр тяжести груза от машины, тем больше момент на раме и тем ниже допустимая масса. Объёмный ковш или ковш с длинной режущей кромкой смещают центр нагрузки вперёд. Допуски по вылету и опрокидывающую нагрузку смотрите в руководстве. Опрокидывающую нагрузку, как правило, указывают при определённом положении полурам. Берите значение только из документа и не переносите его на другую модель.

Расчёт рабочей загрузки помогает заранее проверить, не превысит ли полный ковш допуск погрузчика. Формула простая: объём ковша умножают на насыпную плотность материала и на коэффициент наполнения. Результат сравнивают с допустимой рабочей нагрузкой из руководства модели. Если расчётная масса больше допуска, ковш недозаполняют или выбирают меньший объём.

Возьмём ковш 1,3 м³, плотность материала 1,6 т/м³ и коэффициент наполнения 1,0. Масса груза: 1,3 × 1,6 × 1,0 = 2,08 т. Числа условные, они показывают порядок расчёта. Если допустимая рабочая нагрузка машины равна 2,5 т (значение условное), ковш подходит с запасом. Для материала плотностью 2,0 т/м³ получится 2,6 т, и ковш придётся недозаполнять.

Формула служит ориентиром: итоговое решение сверяйте с руководством модели и подтверждайте у сервиса. Запишите, откуда взяты плотность и коэффициент.

Влага прибавляет материалу массу: мокрый песок весит больше сухого, а слежавшийся грунт плотнее рыхлого. Коэффициент наполнения определяется материалом и действиями оператора: сыпучие материалы заполняют ковш не так, как слежавшиеся. Именно поэтому в расчёт закладывают запас, а результат сверяют взвешиванием на реальном материале.

До заказа ковша проверьте, совместим ли он с погрузчиком и решает ли вашу задачу. Совместимость подтверждают по трём пунктам: перечень разрешённых ковшей в руководстве модели, тип крепления и влияние ковша на вылет центра нагрузки. Если хотя бы один пункт не сходится, ковш не подходит, даже когда его объём кажется удобным. Проверки занимают немного времени, а ошибка обходится дорого.

Найдите в руководстве модели перечень разрешённых ковшей и предельно допустимый объём. Для WL33 и WL36 это значения из руководств этих моделей, здесь мы их не приводим. Сторонний ковш без согласования с изготовителем покупать не стоит: он способен выйти за допуск по массе и вылету.

Перед заказом ковша ответьте на шесть вопросов: модель погрузчика и тип крепления, разрешённые руководством ковши и максимальный объём, материалы и их плотность, коэффициент наполнения, влияние ковша на вылет центра нагрузки и допустимую массу, а также кто фиксирует совместимость письменно. Если хотя бы на один вопрос ответа нет, до покупки закажите консультацию. Чек-лист помогает не купить ковш, который подходит по объёму, но выводит машину за допуск по массе.

Начнём с модели погрузчика и типа крепления ковша на нём. Далее: какие ковши разрешает руководство и какой максимальный объём оно указывает для вашей модели. Затем: с какими материалами вы работаете и какова их плотность по справочнику либо по вашему замеру. Ещё один пункт: какой коэффициент наполнения вы закладываете и по какой причине. После этого: как установка выбранного ковша сместит вылет центра нагрузки и изменит допустимую массу. И последнее: кто фиксирует совместимость письменно, сервис или изготовитель.

Антипример неудачной покупки: ковш выбрали «побольше», сославшись на лёгкость материала, а затем той же машиной начали грузить влажный щебень. Допуск по массе оказался превышен, техника работает на пределе, изнашиваются тормоза и гидравлика. Верный порядок обратный: сперва материал и его плотность, потом допуск машины, и лишь затем объём ковша.

Когда расчёт вызывает сомнения, попросите продавца или сервис сделать его вместе с вами и зафиксируйте ответ письменно. Такой документ пригодится, если возникнет гарантийный случай.