Грузоподъемность погрузчика: основные понятия

Номинальная и остаточная грузоподъемность противовесных погрузчиков и складской техники

Какой массы грузы будут обрабатываться при помощи погрузчика? Обычно, это один из первых вопросов, который задает поставщик техники покупателю, чтобы помочь ему выбрать модель, оптимально удовлетворяющую условиям эксплуатации. В данной статье рассмотрены понятия номинальной и остаточной грузоподъемности противовесных погрузчиков и складской техники, представление о которых должен иметь каждый владелец склада, а также связь этих характеристик с такими важными параметрами как центр тяжести и высота подъема.

Что обеспечивает устойчивость погрузчика

Способность погрузчика сохранять устойчивость при подъеме и транспортировке груза, расположенного вне периметра его шасси (на вилах или в другом грузозахватном устройстве), обеспечивается наличием противовеса, уравновешивающего массу груза на вилах, по другую сторону от оси вращения (для погрузчика – переднего моста).

Нагрузка на вилы должна быть уравновешена весом погрузчика. Этот основной принцип используется при выборе груза.

Способность погрузчика работать с грузом рассматривается с точки зрения сохранения устойчивости при движении во всех направлениях и выполнении всех типичных для погрузчика операций.

В конструкцию ричтрака заложен этот же принцип: роль противовеса здесь играют шасси и аккумуляторная батарея, благодаря чему этот вид техники может обрабатывать грузы за пределами собственных габаритов.

Центр тяжести

Центр тяжести (CG, COG – center of gravity) — это такая точка приложения равнодействующей сил тяжести, действующих на все части тела, которая не изменяет своего положения при любых переворотах тела. Если объект имеет однородную структуру и правильную форму, его центр тяжести будет близок к геометрическому центру. Если объект имеет неправильную форму или неоднородную структуру, центр тяжести может быть смещен в любую сторону от геометрического центра.

Устойчивость и центр тяжести

Устойчивость порожнего погрузчика зависит от расположения его собственного центра тяжести, а груженого — от расположения общего центра тяжести системы «погрузчик + груз». Погрузчик имеет движущиеся части, поэтому при работе центр тяжести перемещается: центр тяжести перемещается вперед или назад по мере наклона мачты вперед или назад; центр тяжести перемещается вверх или вниз по мере перемещения грузозахватного устройства вверх или вниз.

На расположение центра тяжести системы «погрузчик + груз» и устойчивость груженого погрузчика влияют:

  • размер, масса, форма и положение груза;
  • высота подъема груза;
  • угол наклона мачты погрузчика вперед или назад;
  • динамические нагрузки, возникающие при ускорении, торможении или повороте погрузчика;
  • состояние и уклон поверхности, на которой работает погрузчик.

Эти факторы следует учитывать также тогда, когда погрузчик не несет груз. Порожний погрузчик опрокидывается на бок легче, чем груженый с нижним расположением груза.

База устойчивости погрузчика

Для сохранения устойчивости погрузчика (чтобы он не опрокидывался вперед или в сторону) центр тяжести системы «погрузчик + груз» должен оставаться в пределах области базы устойчивости погрузчика — треугольника, вершинами которого являются передние колеса и середина задней оси.

Если центр тяжести перемещается вперед дальше передней оси, погрузчик опрокинется вперед. Если центр тяжести перемещается за линию с какой-либо из сторон базы устойчивости, погрузчик опрокинется вбок.

База устойчивости штабелера

В конструкции штабелера не используется принцип противовеса: проекция центра тяжести при обработке груза штабелером находится в пределах периметра его конструкции.

Номинальная грузоподъемность

Номинальная грузоподъемность погрузчика при заданном центре нагрузки приводится в начале спецификации и в табличке, нанесенной на погрузчик, с названием модели и указанием грузоподъемности.

Центр нагрузки (расстояние до центра тяжести груза, load center distance) представляет собой расстояние по горизонтали от передней поверхности спинки вил или другого грузозахватного устройства до центра тяжести груза.

Производитель\Характеристика Cat Lift Trucks Cat Lift Trucks Cat Lift Trucks
Модель EP13PNT EP15PNT EP16CPNT
Привод (электро-, дизель, газ, бензин) электро- электро- электро-
Оператор (сопровождающий, сидя, стоя) сидя сидя сидя
Номинальная грузоподъемность, кг 1300 1500 1600
Номинальный центр тяжести груза, мм 500 500 500

Расположение центра тяжести по вертикали от несущей поверхности вил предполагается равным расстоянию по горизонтали. Необходимо соблюдать осторожность при обработке высоких грузов, так как их более высокий центр тяжести иначе влияет на устойчивость погрузчика.

Приведенная ниже табличка с указанием грузоподъемности предназначена для погрузчика с мачтой 3000 мм, грузоподъемность которого составляет 2500 кг при расположении центра нагрузки на расстоянии 500 мм.

Табличка с указанием грузоподъемности предписывает, что погрузчик может поднимать груз весом до 2500 кг, если центр тяжести груза отстоит не более, чем на 500 мм от передней поверхности спинки вил. Также погрузчик может безопасно обрабатывать грузы массой до 1600 кг с центром тяжести 1000 мм и массой до 1200 кг с центром тяжести 1500 мм

Обратите внимание: при уменьшении центра нагрузки номинальная грузоподъемность не изменяется.

Номинальная грузоподъемность определяет максимальный вес груза, который можно безопасно транспортировать при помощи погрузчика с сохранением его устойчивости и без риска повреждения механических, электрических, гидравлических и прочих систем. Именно на этот показатель рассчитаны конструкционные решения (прочность сварных швов, нагрузка на несущие элементы и т.д.).

Не превышайте номинальную грузоподъемность техники – это опасно и ведет к преждевременному износу оборудования! Не следует эксплуатировать погрузчик, если на нем отсутствует табличка с указанием грузоподъемности.

Если не указано иное, грузоподъемность, приведенная в табличке грузоподъемности, рассчитана для стандартного погрузчика, оснащенного вилочным захватом, без приспособлений специального назначения.

При изменении комплектации погрузчика – установке навесного оборудования, установке мачты иного типа или с увеличенной высотой подъема необходимо запросить у поставщика и прикрепить к погрузчику обновленную табличку с актуальными данными грузоподъемности.

Вес приспособления и изменение центра нагрузки влияют на допустимую грузоподъемность погрузчика.

Остаточная грузоподъемность

При подъеме груза общий центр тяжести системы «погрузчик + груз» смещается вверх, при этом ее устойчивость снижается. Способность погрузчика сохранять устойчивость при подъеме груза определяется значениями остаточной грузоподъемности для каждой высоты подъема.

Остаточная грузоподъемность – не расчетная величина. Она определяется методом экспериментальных измерений для каждой серийной модели на испытательном стенде и фиксируется в таблицах и графиках остаточной грузоподъемности.

EP13PNT SE Tires / SS
Simplex
F/B Tilt, deg h3, mm h1, mm h4, mm h2, mm h5, mm Q@500, kg Q@600, kg
5/6 2000 1480 3045 80 1300 1150
5/6 2560 1760 3605 80 1300 1150
5/7.5 2760 1860 3805 80 1300 1150
5/7.5 3000 1980 4045 80 1300 1150
5/7.5 3290 2125 4335 80 1275 1125
5/7.5 3530 2245 4575 80 1250 1100
5/7.5 3720 2385 4765 80 1225 1075
5/7.5 4090 2570 5135 80 1175 1050
5/5 4480 2775 5525 80 1150 1025
5/5 5000 3035 6045 80 1075 950
5/3.5 5500 3285 6545 80 1000 875
5/3.5 6000 3535 7045 80 925 826

Остаточная грузоподъемность изменяется при установке на погрузчик навесного оборудования, в том числе устройства бокового смещения вил, или различных типов колес. Например, при установке сдвоенных пневматических колес остаточная грузоподъемность погрузчика будет выше, чем при установке одинарных, а при установке цельнолитых колес – выше, чем при установке пневматических.

В таблице (см. выше) приведены значения остаточной грузоподъемности для погрузчика CAT EP13PNT при оснащении его симплексными мачтами с высотой подъема от 2000 до 6000 мм, при центре нагрузки 500 мм и установке на погрузчик цельнолитых колес и навесного устройства бокового смещения.

Попытка поднять груз, превышающий допустимую остаточную грузоподъемность для данной высоты ведет к быстрой потере продольной и боковой устойчивости погрузчика.

Грузоподъемность и выбор техники

Таким образом, при выборе техники с точки зрения грузоподъемности необходимо учитывать следующие показатели.

Основные показатели погрузочной техники
Показатель Описание
Номинальная грузоподъемность Определяет максимальный вес груза, который можно транспортировать с сохранением устойчивости и целостности конструкционных элементов погрузчика
Остаточная грузоподъемность Определяет максимальный вес груза, который можно поднять на каждый уровень хранения
Центр тяжести груза Обработка грузов с увеличенным центром тяжести по сравнению с номинальным (приведенным в спецификации и на табличке грузоподъемности) снижает допустимую массу обрабатываемых грузов
Используемое грузозахватное оборудование Устройства бокового смещения, длинные вилы, ротаторы, захваты и прочее грузозахватное оборудование снижают допустимую массу обрабатываемых грузов из-за смещения центра нагрузки и собственной массы устройства