Зачерпывание с раздельным однократным внедрением и последующим поворотом или подъемом ковша (рис. 63, а) является наиболее простым и наиболее распространенным способом заполнения ковша. Измельчение груза при этом способе зачерпывания незначительно. Недостаток его — необходимость глубокого внедрения ковша в штабель, что требует от погрузчика большего напорного усилия. Требуется также большая мощность привода для преодоления сопротивлений отрыву от штабеля значительной массы груза в начальный период поворота ковша.

Применение этого способа зачерпывания целесообразно при работе на легких сыпучих грузах, а также на грузах, деградирующих при измельчении (кокс, агломерат и др.).

Ступенчатый способ зачерпывания с раздельными внедрениями и подъемами ковша (рис. 63, б) применяется для тяжелых, труднозачерпываемых грузов, когда однократное внедрение на значительную глубину практически невозможно. Повторные внедрения должны производиться немедленно после окончания подъема ковша — в период наибольшей подвижности груза, когда он осыпается перед лезвием ковша. При этом условии ковш сравнительно легко проникает в штабель и хорошо заполняется.

Недостаток этого способа заключается в необходимости повторных включений и выключений механизмов погрузчика, что сложняет управление им, ускоряет износ соответствующих деталей и замедляет темп работы.

При внедрении ковша в штабель выше уровня площадки наблюдается также повышенное измельчение зачерпываемого груза, особенно при установившемся состоянии штабеля, т. е. когда осыпание у откоса уже закончилось. В последнем случае желательно, чтобы днище ковша было горизонтально или слегка наклонено вперед. В противном случае (при ковше, повернутом назад) появится значительная реакция штабеля, действующая на нижнюю поверхность днища, в силу чего сопротивление внедрению увеличится. Разновидностью этого способа работы является «зачерпывание с наклонными ступенями», когда привод подъема в этот период не выключается.

При установившемся состоянии штабеля внедрение в крупнокусковую массу выше уровня площадки требует очень большого напорного усилия и во многих случаях становится практически невозможным, поскольку здесь должно происходить проталкивание в глубину штабеля, раздвигание или резание кусков материала передней кромкой ковша.

Зачерпывание с частичным совмещением движений (рис. 63, в). В этом случае сначала производится только внедрение ковша на уровне площадки и далее, одновременно с напорным движением погрузчика,—подъем ковша.

Рис. 63. Различные способы зачерпывания

Благодаря совмещению во времени напорного и подъемного движений сопротивление внедрению уменьшается, что объясняется в основном большой подвижностью сыпучей массы в зоне зачерпывания и почти полным отсутствием силы трения на нижней поверхности днища ковша. В этом случае для машин с передними ведущими колесами, за счет дополнительной вертикальной нагрузки на ковш, сила сцепления колес с площадкой возрастает.

Привод подъема или поворота ковша здесь не преодолевает очень больших сопротивлений и загружен более равномерно.

Не требуя значительной первичной глубины внедрения ковша, описанный способ обеспечивает большую зону зачерпывания и хорошее заполнение ковша.

Применение этого способа предполагает опытное обслуживание и возможно лишь тогда, когда угол между направлением результирующей скорости передней кромки ковша и направлением поступательной скорости погрузчика «э превышает угол откоса штабеля ср. В противном случае ковш будет чрезмерно зарываться в штабель.

Зачерпывание с частичным совмещением движений и малой скоростью подъема ковша (рис. 63, г). В тех случаях, когда скорость подъема ковша в период зачерпывания значительно меньше скорости напорного движения и справедливо неравенство аэ <9, кривая зачерпывания на участке совмещения движений не может пересечь поверхность откоса, и ковш стремится зарыться в штабель. Опытные водители в этих случаях сначала производят только первичное внедрение на уровне площадки; далее, не прерывая напорного движения погрузчика, включают механизм подъема- ковша. После необходимого заглубления ковша в штабель поступательное движение погрузчика прекращается, а подъем ковша продолжается до полного его выхода из штабеля. Таким образом, в период зачерпывания механизм напорного движения выключается, а механизм подъема включается лишь один раз.

Этот способ зачерпывания широко применяется у нас при работе тракторных лопат, для которых характерна малая скорость подъема ковша в начальный период внедрения и большая скорость поступательного движения всей машины для врезания ковша в штабель.

Зачерпывание по этому способу производится очень быстро и обеспечивает наилучшее заполнение ковша, но требует весьма квалифицированного управления машиной. Совмещение движений (наклонный участок кривой зачерпывания) происходит на малом отрезке времени — около одной секунды. Запаздывание с выключением ходового механизма трактора приводит к чрезмерному зарыванию ковша в штабель. Сопротивление от этого резко возрастает, происходит интенсивное пробуксовывание гусениц или муфты сцепления и возможна остановка двигателя.

Наряду с рассмотренными основными способами зачерпывания применяются также различные их комбинации. При очень больших сопротивлениях, например в случае работы на щебне, зачерпывание часто производится ступенчатым способом с частичным совмещением движений (со встряхиванием ковша).

Степень заполнения ковша и выбор способа зачерпывания существенно зависят от высоты расположения центра поворота ковша над уровнем рабочей площадки и радиуса кривой зачерпывания. Особое значение это приобретает для машин с ковшом неподвижным относительно рукояти в период зачерпывания. При высоко расположенном центре поворота заполнение ковша происходит в более благоприятных условиях, что ясно следует из построения, представленного на рис. 64. На этом рисунке кривая зачерпывания ab соответствует верхнему положению центра поворота рукояти (точка О). Кривая ab’ соответствует нижнему расположению центра поворота в точке О’. При одних и тех же глубине первичного внедрения L и радиусе R зона зачерпывания abc и угол поворота ковша (3 в первом случае значительно больше, чем во втором. Увеличение зоны зачерпывания и угла поворота (3 способствует лучшему заполнению ковша.

Рис. 64. Зоны зачерпывания при верхнем и нижнем расположении центра поворота рукояти

Таким образом, машины с верхним положением центра вращения рукояти и относительно неподвижным ковшом при прочих равных условиях могут работать с меньшей глубиной первичного внедрения L.