Фронтальные погрузчики с вместимостью основного ковша 0,68-4,5 м³ и грузоподъемностью 0,75-7 т все шире применяются в строительстве, городском хозяйстве и на карьерах, вытесняя на ряде технологических операций одноковшовые экскаваторы и бульдозеры.
Фронтальные погрузчики создаются на специальных колесных шасси и имеют единую конструктивную схему со всеми ведущими колесами одинакового размера и с шарнирно-сочлененной рамой с углом складывания полурам в диапазоне 35-40°, с задним расположением двигателя (в качестве противовеса) и передним - основного ковша. Грузоподъемная стрела - либо Z-образной, либо параллелограммной конструкции.
Машины комплектуются как российскими двигателями (обычно ЯМЗ), так и зарубежными - среднеоборотные дизели с высоким коэффициентом запаса крутящего момента, оснащенные электронными системами впрыска топлива и отвечающие экологическим требованиям. Типично использование гидромеханической трансмиссии с 3- или 4-диапазонной планетарной коробкой передач (или гидростатической бесступенчатой трансмиссии), ведущего моста с системой блокировки дифференциала, планетарного колесного редуктора, жесткой подвески переднего грузового моста и балансирной подвески заднего моста. Кабина допускает круговой обзор и оснащена регулируемым сиденьем, системами обогрева, вентиляции, шумопоглощения. Автоматизированная система переключения передач и управления рассчитана на различные режимы эксплуатации, выбираемые оператором в зависимости от условий работы.
Главные критерии при поиске фронтального погрузчика - грузоподъемность, объем ковша, цена, топливная экономичность и производительность, причем при постоянной мощности двигателя грузоподъемность определяется вместимостью и назначением ковша. Техника малой грузоподъемности может использоваться в дорожно-строительных работах в стесненных условиях. Средние фронтальные погрузчики обычно выполняют планировку территории, выемку грунта из котлованов, вскрышные и др. земляные работы. Тяжелые модели используют в карьерах и на больших открытых территориях. Вся техника отлично справляется с сыпучими материалами: песком, щебнем, металлической стружкой, древесной щепой, сельхозпродукцией и пр.
При эксплуатации фронтального погрузчика вне города его габариты не имеют значения. Для работы в населенном пункте стоит приобрести фронтальный погрузчик, укладывающийся в принятые габаритные параметры для дорог общего пользования: ширина до 2,6 м и высота до 4 м.
Кроме этого, желательно учесть возможность смены ковша и особенно эргономику рабочего места оператора. Удобство работы оператора не менее значимо, чем технические характеристики машины. Усталость от шума, пыли, неудобных рабочих органов, некомфортной температуры в кабине понижает работоспособность, нивелируя технические преимущества управляемой им машины.
Как и любая техника, фронтальный погрузчик требует периодического техобслуживания и осмотра. В перечне работ: профилактический осмотр, замена технических жидкостей, периодичность и необходимость регулировки, замены каких-либо узлов и расходных материалов. Очень важно, чтобы вся документация (руководство по эксплуатации, формуляр, каталог запасных частей) была на русском языке, со всеми необходимыми схемами и картинками. Своевременное техобслуживание предотвратит поломки и обеспечит максимальный срок эксплуатации фронтального погрузчика.
Распространению фронтальных погрузчиков способствуют многие факторы:
- отношение реальной грузоподъемности фронтального погрузчика к его массе в 2-2,5 раза выше, чем у гидравлических экскаваторов;
- удельная стоимость колесного фронтального погрузчика, отнесенная к 1м³ емкости ковша, в 1,5-2 раза ниже, чем у экскаваторов;
- более высокие показатели мобильности и маневренности, позволяющие выполнять одной машиной погрузочные и транспортные работы;
- сопоставимость величин отрывных усилий на режущей кромке ковша колесного фронтального погрузчика и экскаватора (при равной емкости ковша), хотя погрузчик уступает экскаватору в реализации усилия отрыва по всей высоте забоя;
- близость коэффициентов наполнения ковша у фронтального погрузчика и экскаватора, который обычно составляет 0,75-0,8 (реже 1,0-1,1).
Помимо технических характеристик машины важна ее стоимость. Сегодня на рынке много фронтальных погрузчиков разных марок из разных стран. Каждый выбирает по карману - одни предпочитают проверенную технику ведущих мировых производителей за большие деньги, другие - менее дорогие, но малоизвестные машины. Как правило, у официальных дистрибьюторов цены ниже, чем у фирм-перекупщиков. Дальше уже стоит смотреть на надежность техники. Понятие это достаточно субъективное, но немаловажное. Стоит поинтересоваться, как давно техника на рынке, пообщаться с теми, кто уже приобрел ее, какие гарантии предлагаются и т.д. У компании-продавца должен быть свой сервис-центр с оперативным обслуживанием и квалифицированными специалистами.
Главный показатель надежности марки ChengGong - двигатели Caterpillar и Deutz. Были случаи, когда фронтальные погрузчики работали без перебоев при температуре -38°С. Если машина нормально заводится, то и работает она без каких-либо проблем. Фронтальные погрузчики оснащаются функцией зимнего запуска - при нажатии кнопки в кабине во всасывающий коллектор впрыскивается эфирная смесь, что смягчает процесс запуска двигателя. Гидросистема также приспособлена для зимних работ за счет шлангов европейского стандарта, которые выдерживают минусовые температуры.
Технические требования к конструкции фронтального погрузчика определяются в основном грузоподъемностью - ее величина влияет на размеры как самой машины, так и ее узлов, агрегатов, навесного оборудования, на способ их крепления, а также на производительность гидравлического оборудования, мощность двигателя и трансмиссию. Рост грузоподъемности ведет к увеличению нагрузок на все агрегаты, узлы, элементы рамы. Некоторые производители для экономии устанавливают на одну и ту же базовую машину увеличенные ковши, более мощный двигатель и преподносят ее уже как новую модель. Это тупиковый путь, поскольку техника и ее элементы испытывает нагрузки, не заложенные изначально в конструкцию.
Производительность и топливная экономичность погрузчика определяют срок его окупаемости. Рассмотрим две машины с грузоподъемностью 6 т и 3 т. Первая с рабочим циклом в 18 с произведет 200 операций в час по зачерпыванию и выгрузке грунта. Расход топлива составит 40-50 л. Вторая с рабочим циклом 9 с переместит тот же объем грунта за то же время (исходя из рабочего цикла), но при этом расход топлива будет в 4 раза меньше, т.е. 10-15 л. (Разворот на площадке не учитывается. Как правило, у малых машин скорость перемещения и маневренность выше.) Т.о., малый погрузчик при той же производительности израсходует на 30% топлива меньше, и при этом стоит на 40% меньше, чем 6-тонник.
Если бы первый фронтальный погрузчик имел рабочий цикл 9 с, как и второй, то при 30%-ом увеличении затрат на топливо производительность его была бы в 2 раза выше, чем у модели грузоподъемностью 3 т. (Этот пример не годится, когда фронтальный погрузчик используется на работах с тяжелыми материалами, где важны мощность двигателя и масса машины.)
Широкому применению фронтальных погрузчиков способствует различное навесное оборудование, предлагаемое производителями: челюстные захваты (для работы с цилиндрическими предметами и их связками), бульдозерные отвалы, универсальные ковши и проч. При этом модели с грузоподъемностью от 6 т, что наиболее рационально, обычно используются только для перегрузки сыпучих материалов.
Основные производители фронтальных колесных погрузчиков в СНГ: ООО "Челябинский завод коммунального машиностроения", ЗАО "Погрузчик" (г. Орел), ЗАО "Челябинские строительные и дорожные машины" (ЧСДМ), ОАО "Промтрактор" (г. Чебоксары), ОАО "Амкодор", РУПП "БелАЗ" и ПО "МоАЗ" (Беларусь).
Также на российском рынке одноковшовых моделей представлены многие зарубежные компании: Caterpillar, Komatsu, Volvo, Liebherr, ChengGong, LiuGong, Hitachi, Hyundai и др.