Ładowarka Łyżkowa
Ładowarka łyżkowa – maszyna do robót ziemnych przeznaczona głównie do załadunku i transportu urobku na bliskie odległości przy wykorzystaniu łyżki o znacznie większej pojemności niż łyżka koparki. Ładowarka pracuje nad poziomem gruntu a łyżka jest napełniana za pomocą mechanizmu jazdy. Ładowarki są maszynami pracującymi w cyklu przerywanym. Są stosowane głównie w przemyśle wydobywczym oraz w budownictwie.
Spis treści
Historia
Historia ładowarek zaczęła się latach 20-tych XX wieku, kiedy to zaczęto na traktorach montować wysięgnik z umieszczoną obrotowo łyżką o niewielkiej pojemności. Całość unoszono za pomocą lin i wciągarki napędzanej silnikiem traktora, łyżkę opróżniano grawitacyjnie. Gwałtowny rozwój ładowarek miał miejsce w latach 1944-1947, kiedy to Frank G. Hough wprowadził do swoich ładowarek hydrauliczny układ roboczy oraz silnik montowany na tylnej ramie. W latach 50-tych i 60-tych został wprowadzony napęd na cztery koła, których mosty łączyła przegubowa rama. Elementy te, jako standard w budowie ładowarek, przetrwały do czasów obecnych, zmieniły się tylko materiały i technologie.
Podział
Ładowarki łyżkowe występują w wielu odmianach. Podzielić je można ze względu na:
- budowę podwozia:
- ładowarki gąsienicowe,
- ładowarki kołowe z ramą przegubową lub nieprzegubową,
- przeznaczenie:
- naziemne,
- kopalniane,
- sposób pracy:
- czołowe,
- obrotowe,
- z łyżką wychylną na bok,
- z wyładunkiem zasięrzutnym,
- pojemność naczynia roboczego:
- lekkie (pojemność łyżki od 0,5 m3 do 2,0 m3),
- średnie (pojemność łyżki od 2,0 m3 do 5,0 m3),
- ciężkie (pojemność łyżki od 5,0 m3 do 10,0 m3),
- bardzo ciężkie (pojemność powyżej 10,0 m3).
Budowa
Konstrukcja ładowarek składa się z dwóch podstawowych zespołów, pierwszym z nich jest układ napędowy służący do przemieszczania maszyny, drugim zaś układ roboczy.
Układ napędowy (w przypadku ładowarek na podwoziu oponowym) składa się z takich elementów jak:
- silnik wysokoprężny,
- zmiennik momentu (przekładnia hydrokinetyczna),
- skrzynia biegów,
- wały napędowe,
- mosty napędowe,
- zwolnice,
- koła jezdne.
Do elementów układu roboczego zalicza się wysięgnik oraz naczynie urabiające (łyżkę). Sam układ roboczy można podzielić na dwa rodzaje: typ „Z” (stosowany w większości ładowarek) oraz typ „równoległy” (starszy konstrukcyjnie oraz osiągający mniejsze siły wyrywające).
Wysięgnik wraz z układem podnoszenia:
- układ podnoszenia trójczłonowy i łyżki trójczłonowy,
- układ podnoszenia trójczłonowy i łyżki czteroczłonowy,
- układ podnoszenia czteroczłonowy z równoległobokiem (prostowodny) - umożliwia utrzymanie łyżki przy stałym kącie względem poziomu przy różnym położeniu wysięgnika.
Standardowo naczyniem urabiającym ładowarki jest łyżka, można ją zastąpić innym dodatkowym osprzętem, który zwiększa funkcjonalność maszyny tworząc ją bardziej uniwersalną. Takimi dodatkowymi osprzętami mogą być:
- łyżki specjalne np. do materiałów lekkich (charakteryzują się dużymi pojemnościami), łyżki do kamieni, łyżka wieloczynnościowa Drotta (tzw. 4 w 1 – umożliwia: załadunek, spychanie, chwytanie, wyrównywanie podłoża),
- chwytak hydrauliczny,
- widły,
- nożyce hydrauliczne,
- pług wirnikowy,
- oraz inne, które można zamontować za pomocą uniwersalnego złącza.
Zasada działania
Ładowarki łyżkowe pracują w cyklu przerywanym. Na cykl ten składa się proces ładowania, który obejmuje: dostawienie łyżki ładowarki do pryzmy urobku (ściany, piętra), zagłębianie łyżki (podczas jazdy maszyny), napełnianie łyżki przez jej obrót, podnoszenie wysięgnika z łyżką, jazdę maszyny do miejsca wyładowania, opróżnianie łyżki i powrót do miejsca zaczerpywania.
W procesie ładowania można wyróżnić cztery główne czynności:
1. Jazdę,
2. Napełnianie,
3. Podnoszenie (opuszczanie),
4. Wyładowanie.
Całkowity czas (Tc) cyklu pracy ładowarki jest sumą czasów cząstkowych, a mianowicie:
gdzie:
t1 – czas napełniania łyżki,
t2 – czas podnoszenia łyżki do pozycji transportowej wraz z czasem wycofywania maszyny,
t3 – czas podjazdu ładowarki do środka transportowego,
t4 – czas podnoszenia i dostawiania łyżki do wyładunku urobku,
t5 – czas opróżniania łyżki,
t6 – czas opuszczania łyżki do położenia transportowego i wycofania maszyny,
t7 – czas jazdy powrotnej,
t8 – czas opuszczania i dostawiania łyżki do jej napełnienia,
t9 – sumaryczny czas potrzebny na przełączanie dźwigni przy poszczególnych ruchach, uzależniony od konstrukcji ładowarki i umiejętności operatora.
Bibliografia
- Marek A. Stańkowski, STALOWE KOLOSY, LIBRA, Rzeszów 2010, ISBN 978-83-89173-60-6
- Artur Bęben, MASZYNY I URZĄDZENIA DO WYDOBYWANIA KOPALIN POSPOLITYCH BEZ UŻYCIA MATERIAŁÓW WYBUCHOWYCH, AGH, Kraków 2008, ISBN 978-83-7464-157-9
- Kazimierz Pieczonka, ŁADOWARKI ŁYŻKOWE, Wrocław 1971
