Силовая передача бульдозера - AUTOEXPERTUSA.RU

Силовая передача бульдозера

Силовые передачи тракторов

Назначение и типы силовых передач

Силовая передача (трансмиссия) трактора представляет группу механизмов и предназначена для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя на ходовую часть, а также для передачи через вал отбора части мощности на агрегатируемые машины. Известно, что мощность двигателя характеризуется крутящим моментом и частотой вращения коленчатого вала или его оборотами, причем мощность, передаваемая от двигателя, имеет малый крутящий момент (25-150 кгм для различных дизелей) при значительной частоте вращения 1600-2000 об/мин.

В то же время ведущий аппарат трактора должен получать энергию в виде большого крутящего момента с относительно малой частотой вращения, чтобы трактор мог развивать большие тяговые силы при небольшой (в пределах до 20-40 км/ч) скорости движения.

Чтобы изменять крутящий момент и обороты трансмиссии, поставлены зубчатые передачи, изменяющие передаточное число. Зубчатая передача изменяет крутящий момент следующим образом.

Представим, что первое ведущее колесо имеет число зубьев вращается с частотой об/мин. Ведомое колесо имеет в 2 раза больше число зубьев и поэтому, когда первое колесо сделает оборот, то второе — лишь пол-оборота, то есть передача замедляющая, а передаточное число будет или обороты снизятся на ведомом валу в 2 раза.

В то же время каждый зуб ведущего колеса давит на зуб ведомого колеса, передавая крутящий момент, то есть крутящий момент — это произведение силы на плечо, а плечом является радиус колеса.

Но эта же сила, действуя на плечо, создает крутящий момент на ведомом валу. Это свойство зубчатых передач и используют в силовых передачах тракторов, а именно — в главной и конечной передачах, что позволяет изменять тяговое усилие и скорость движения при работе с различными машинами.

При переходе с одного режима к другому крутящий момент изменяется через определенные интервалы в соответствии с передаточными числами, поэтому такие силовые передачи называются ступенчатыми; они получили наибольшее распространение.

Кроме ступенчатых механических передач могут использоваться бесступенчатые — гидравлические и электрические, а также комбинированные передачи. Гидротрансмиссии у тракторов находятся в стадии экспериментальных разработок. Электромеханическая трансмиссия используется на тракторе ДЭТ-250.

Ступенчатые силовые передачи

В механическую силовую передачу входят следующие механизмы. Муфта сцепления служит для соединения вала двигателя с трансмиссией и их разъединения. Промежуточное соединение, или карданная передача, передает вращения с вала муфты к валу коробки передач.

Коробка передач предназначена для изменения передаточных чисел, а следовательно, и крутящего момента, передаваемого от двигателя на ведущие колеса, и изменения направления движения. Составной частью некоторых коробок (МТЗ-82) является редуктор и ходоуменьшитель.

У колесных тракторов, имеющих все колеса ведущие, дополнительно устанавливается раздаточная коробка для раздачи вращения на задний и передний мосты. У тракторов ДТ-75 М перед коробкой передач устанавливается увеличитель крутящего момента — УКМ.

Главная или центральная передача служит для дальнейшего снижения частоты вращения валов и увеличения крутящего момента на ведущих колесах. Дифференциальный механизм позволяет ведущим колесам вращаться с разной частотой вращения, что необходимо при повороте трактора или движения по неровному пути.

У гусеничных тракторов для выполнения поворота устанавливаются муфты поворота или планетарный механизм поворота. Конечные передачи предназначены для окончательного снижения частоты вращения ведущих колес и увеличения крутящего момента.

Промежуточные соединения и карданные передачи

Промежуточные соединения предназначены для передачи вращения от муфты сцепления к коробке передач, оси которых могут не совпадать или смещены на незначительную величину вследствие деформации остова трактора. Соединяя валы через специальные шарниры или соединительные муфты, уменьшают вредные нагрузки на детали, возникающие от несоосности валов, и повышают долговечность их работы.

В силовых передачах тракторов используются жесткие, упругие и комбинированные промежуточные соединения. На тракторе Т-25А двигатель и корпус силовой передачи соединены литым корпусом повышенной жесткости, что обеспечивает точную соосность вала муфты и первичного вала коробки передач, поэтому они соединены не упругой, а жесткой муфтой.

На тракторе МТЗ-80,82 также применяется жесткое соединение, выполненное в виде зубчатой муфты. Зубчатое соединение используется и для связи вала муфты сцепления, и первичного вала коробки передач на тракторах Т-150 и Т-150К.

На тракторах К-701 применяется полужесткая соединительная муфта, установленная на маховике двигателя. На тракторе ДТ-75М крутящий момент от вала муфты сцепления на вал усилителя крутящего момента передается карданной передачей, которая представляет две упругие муфты (переднюю и заднюю).

Головка кардана представляет склепанный из двух половинок стальной каркас, в гнездах которого установлены резиновые втулки, навулканизированные на стальные втулки. С помощью болтов каркас передней головки кардана соединен с двумя крестообразно расположенными вилками, а каркас задней головки — с вилками.

Вилка насаживается на шлицы вала муфты сцепления, а вилка — на шлицы вала увеличителя крутящего момента. Компенсация угловых смещений происходит за счет деформации резиновых втулок, а осевых — за счет шлицевых перемещений вилок относительно друг друга.

Карданные передачи трансмиссии применяются тогда, когда крутящий момент необходимо передать между валами агрегатов силовой передачи, удаленными друг от друга и расположенными под некоторым углом. В этих случаях карданные передачи состоят из двух или более карданных шарниров с крестовинами на игольчатых подшипниках.

Такие передачи используются на тракторах К-701, Т-150, Т-150К, МТЗ-82. В качестве примера рассмотрим карданную передачу трактора Т-150К. Передача состоит из карданного вала привода переднего моста и кардана привода заднего моста.

Каждый из карданов имеет телескопическое шлицевое соединение, защищенное чехлом, которое позволяет валам изменить длину при поворотах трактора и колебаниях подрессоренного переднего моста. Привод заднего моста имеет две двойные вилки и промежуточную опору. Карданные шарниры одинаковой конструкции.

Каждый из них содержит по две вилки, крестовину и четыре игольчатых подшипника с уплотнениями. На каждой крестовине имеется масленка. Обслуживание карданной передачи сводится к проверке и подтяжке креплений, проверке состояния уплотнений подшипников и чехлов шлицевых соединений.

Через каждые 240 ч работы смазывают через масленки солидолом шлицевые соединения. Периодически в соответствии с инструкцией (на тракторах Т-150 и Т-150К через 480 ч, на К-701 одноразовая смазка) смазывают игольчатые подшипники крестовин смазкой № 158.

Запрещается смазывать игольчатые подшипники солидолом. На тракторе МТЗ-80,82 игольчатые подшипники крестовин смазывают через 120 ч работы трансмиссионным автотракторным маслом (нигролом).

Что собой представляет современный бульдозер

Бульдозер — это колесный или гусеничный трактор, в передней части которого установлен отвал в виде вертикального щита для выполнения земляных работ и горизонтального перемещения сыпучих грузов. Рабочий орган всегда располагается за пределами ходовой части машины. В целом, он представляет собой трактор на гусеничном шасси, на который установили рабочий инструмент за пределами ходовой части. Любой трактор можно превратить в бульдозер, поставив на него отвал.

Отвал делается в виде жестко сваренной металлической конструкции с криволинейным профилем. По нижней кромке располагаются сменные ножи для резания грунта. Для усиления их покрывают специальным сплавом. В верхней части есть козырек для предотвращения пересыпания грунта.

Для повышения функциональности бульдозеры имеют быстросъемное сменное оборудование: рыхлительные зубья, кирку для асфальта, ножи для мерзлых грунтов, нож-кусторез, грузовые вилы, подъемный крюк, надставку для рытья канав и т.д.

Управление отвалом бывает гидравлическое или механическое. В первом случае подъем и опускание выполняется принудительно. Во втором — лопата поднимается при помощи системы тросов и блоков, а опускается под действием собственной тяжести. Гидравлическое управление позволяет работать на более прочных грунтах. Машины с механическим управлением уже не выпускаются.

Бульдозер предназначен для послойной разработки грунтов I…IV категорий и их транспортировки. С экономической точки зрения перемещение грунта целесообразно выполнять на расстояние: для гусеничных машин — до 80 м, для колесных — до 140 м. Кроме того, можно снять бульдозер для выполнения следующих работ:

  • планировка строительных площадок;
  • разравнивание и перемещение грунта или горных пород, отсыпанных другими машинами;
  • разработка открытых карьеров;
  • возведение насыпей;
  • очистка территории от камней, снега, строительного мусора, мелких деревьев или кустарника;
  • корчевание пней;
  • засыпка пазух фундаментов, котлованов, траншей, рвов и ям;
  • нарезка террас на склонах;
  • дорожные ремонтно-строительные работы;
  • гидротехническое строительство и т.д.

Управление отвалом обеспечивает его подъем и опускание, фиксированное и плавающее положение. А также регулировку угла резания путем наклона отвала при помощи гидроцилиндров и поперечный перекос в обе стороны до 12о. Фиксированное положение рабочего органа позволяет снимать за один проход слой грунта заданной толщины.

Поворотный отвал соединяется с рамой центральным шаровым шарниром и боковыми толкателями. При движении машины с повернутым отвалом вперед грунт перемещается в сторону. Рекомендуется арендовать бульдозер с таким рабочим органом для засыпки траншей, рвов, каналов.

Сдача бульдозера в аренду выгодна предприятиям и физическим лицам, для которых услуги этой машины требуются нерегулярно. При больших объемах возможен лизинг бульдозера — аренда на срок от 6 месяцев с правом последующего выкупа.

Гусеничные бульдозеры имеют более высокое тяговое усилие и проходимость, по сравнению с пневмоколесными машинами того же класса. Однако в последнее время для работы на легких и средних грунтах все чаще используются мощные полурамные колесные бульдозеры. Аренда бульдозера этого типа выгоден тем, что его проходимость приближается к гусеничному, а маневренность и скоростные характеристики (а, следовательно, и производительность) намного выше.

Читайте также  Технология ремонта зерноуборочных комбайнов

Есть различные модификации техники: 1) тяжёлый бульдозер 2) болотный бульдозер (болотоход) 3) колёсный бульдозер

Технические характеристики бульдозеров этих типов отличаются из-за различных направлений работы, соответственно цена работы на услуги бульдозера будет отличаться и стоимость минимального заказа тоже, но не особо значительно. Так что заключить договор на аренду бульдозера, возможно только в том случае, когда вы четко знаете какой вид услуг вам нужен.

Если оформляется аренда тяжелого бульдозера для работы на легких почвах, то производительность машины можно увеличить с помощью сменных рабочих органов. На концы отвала устанавливаются уширители, удлинители и открылки.

С точки зрения рядового обывателя, бульдозер – это всего лишь машина по выравниванию поверхности и перемещению грунта. На самом же деле, это квинтэссенция новых достижений. Особенно в том, что касается систем управления. Как утверждают специалисты, в данный вид техники инновации внедрялись намного больше, чем в другие. Так что теперь на рынке предлагаются не только умные смартфоны, холодильники и автомобили, но и умные бульдозеры.

Специализированная бульдозерная техника, изготовляемая на базе самоходного экскаватора, а также гусеничного или пневмоколесного трактора, обладает высокой мощностью и проходимостью. Бульдозеры оборудованы механической лопатой, наполняющейся благодаря поступательным движениям всей конструкции. Беря в аренду бульдозер, нужно учитывать ряд параметров:

  • вид выполняемой работы, предполагаемые объемы;
  • тип разрабатываемого грунта;
  • расстояние для транспортировки грунта.

Решили взять бульдозер в аренду? Рассматривая объявления, учитывайте, что выбор будет зависеть от модели определенной конструкции, оснащенности, а также услуги, для проведения которой арендуется оборудование. Если вам необходимо подрезать деревья и кустарники, арендуйте технику с отвалом, нижняя кромка которого заточена. Если ваша задача – очистить территорию от мусора, то верным выбором станет техника со сферической лопатой малой ширины. С целью корчевания деревьев нужна техника с механической лопатой, оснащенной острыми зубьями.

При необходимости вырыть яму, выполнить строительные работы или освободить участок от верхнего слоя почвы, лучше брать в аренду технику с полусферической, прямой или сферической лопатой. Также обращайте внимание на преобладающую функциональность отвала, он может являться универсальным, наклонным, поворотным.

Классификация бульдозеров

По тяговому классу трактора:

  • малогабаритные (до 0,9);
  • легкие (от 1,4 до 4);
  • средние (от 6 до 15);
  • тяжелые (от 25 до 35);
  • сверхтяжелые (свыше 35).

По назначению:

  • общего назначения — используются для землеройно-транспортных или вспомогательных работ;
  • специальные — для целевых работ в специфических условиях (толкачи, подземные и подводные машины).

По типу шасси:

  • гусеничные;
  • колесные.

По типу управления отвалом:

  • с гидравлическим приводом;
  • с механическим приводом.

По устройству отвала:

  • с фиксированным рабочим органом (лопата расположена перпендикулярно продольной оси трактора);
  • с поворотным отвалом (лопата может стоять перпендикулярно, либо под углом 53 о в обе стороны).

Бульдозер требуется для:

  • корчевания кустарников, деревьев;
  • очищения территорий от тяжелого мусора (глыб, камней, частей ж/б конструкций);
  • погрузки и перемещения различных грузов (песка, гравия, грунта, щебня и т.п.);
  • рытья траншей;
  • устранения снеговых сугробов;
  • складывания и перемещения тяжелых, габаритных стройматериалов;
  • обустройства временных проездов (дорог);
  • разработки водяных каналов (в процессе их строительства);
  • засыпания канав;
  • разравнивания почвы независимо от ее степени плотности, состава;
  • планирования строительных площадок.

Тип управления отвалом

  1. Механический. Характерен для мини-бульдозеров устаревших моделей, которые сегодня практически не выпускаются.
  2. Электрогидравлический и электрический. Таким типом управления оснащаются сверхтяжелые модели.
  3. Гидравлический. Самый распространенный тип управления, позволяющий перемещать отвал в разных направлениях. Данная техника применима практически ко всем условиям.
  4. Тросовый блочный. Отвал можно только опускать или поднимать. Невозможно применить для широкого спектра работ. Сегодня практически не используется.

Тяговое усилие
Эффективность оборудования зависит от его степени мощности, габаритов и массы. Например, сверхтяжелый бульдозер, но со слабым движком будет непродуктивен так же, как легкий, но с высокой мощностью. Важно заказать аренду бульдозера, который идеально подойдет для выполнения конкретных работ, при этом следует учесть соотношение массы, мощности. По данному критерию технику делят на:

  • сверхтяжелую (35 тонн >);
  • тяжелую (от 25-ти до 35-ти тонн);
  • среднюю (от 6-ти до 25-ти тонн);
  • легкую (от 1 до 1,4 тонны);
  • малогабаритную ( Рейтинг: 8

Почему Komatsu использует в линейке два вида трансмиссии: гидростатическую и гидромеханическую

Какой должна быть трансмиссия бульдозеров: гидростатической или гидромеханической? Какая из них удобнее в работе, для каких целей? Это один из давних споров между пользователями и даже между производителями техники. Komatsu решила этот спор, использовав в линейке бульдозеров оба варианта, но в технике разного назначения. И вот почему.

Для начала сравним, как работают обе системы.

Гидромеханическая трансмиссия — это гидротрансформатор плюс обычная шестеренчатая коробка передач. Автоматическая, как на бульдозерах Komatsu 16-й серии, или с переключением в ручном режиме, как на бульдозерах 12-й серии. Ключевой элемент — гидротрансформатор, который преобразует и увеличивает тягу относительно тяги, которую выдает двигатель. Например, если двигатель выдает 100 Н·м, то на выходе из турбинного колеса получаем тягу до 240 Н·м. Это огромный плюс гидромеханики, но в этом и ее проблема. Такой режим трансформации достигается только при высокой степени пробуксовки гидротрансформатора, когда турбинное колесо стоит, а насосное очень быстро крутится. При этом возникают внутренние потери на трение жидкости внутри гидротрансформатора, резко снижается КПД. Зато тяга максимальна.

В гидростатике два ключевых элемента: насос, который преобразует энергию двигателя в движение жидкости, и гидромотор, который приводит в движение гусеницы. Гидротрансформатора нет, то есть тяга меньше, зато выше КПД.

Из этого следует разница в назначении машин с этими типами трансмиссии.

Бульдозеры с гидромеханикой — это инструмент для тяжелых работ, где требуется высокая тяга. В первую очередь это горная промышленность, работа в карьерах. Максимальная тяга часто полезна и для тяжелых строительных работ, например при подготовке площадок для кустовых месторождений, то есть при работе на мерзлом грунте. Это бульдозеры Komatsu D65EX-16, D155A-5, D275A-5, D375A-6.

Тяжелый бульдозер Komatsu D375A-6 трудится на известняковом карьере в Дании

Ниша бульдозеров на гидростатике — дорожные и коммунальные работы. Специфика задач в этих видах деятельности требует максимальной маневренности и экономичности техники. При постоянных передвижениях с относительно малой нагрузкой себестоимость работы техники на гидростатической трансмиссии будет ниже, например из-за меньшего расхода топлива. Поэтому модели Komatsu для строительства дорог и городских работ оснащены насосами и гидромоторами. Это D39EX/PX-22 и D37EX/PX-22.

Но есть модель, техническое решение которой вызывает самые бурные обсуждения как минимум потому, что это самая распространенная, популярная модель в линейке бульдозеров Komatsu. Это D65-16 в спецификациях EX/PX/WX.

Двадцатитонный D65 — универсал. Он популярен у строителей в нефтегазовой сфере, его можно встретить на песчаных, щебеночных и угольных карьерах, его используют в дорожном строительстве и даже порой на крупных городских проектах. Причем часто, если у компании — владельца техники есть сразу несколько проектов, бульдозер переводят с одной задачи на другую и он продолжает эффективно трудиться. Например, из карьера — на строительство дороги. И в D65 стоит гидромеханическая коробка передач.

Часть стандартных работ, где обычно задействован «шестьдесят пятый», — это именно те работы, про которые выше говорилось, что на них чаще используют технику с гидростатикой. Вот, например, видео, где на дорожных работах бок о бок трудятся Komatsu D65EX-12 с гидромеханической коробкой передач и машина примерно этого же класса от другого производителя (на гидростатике).

Бульдозер Komatsu D65EX-12 на дорожных работах рядом с машиной на гидростатике

Давайте обозначим критерии, по которым можно сравнить эффективность эксплуатации на схожих задачах машин с разными типами трансмиссии:

  • производительность
  • экономичность в работе
  • надежность
  • ремонтопригодность
  • затраты на эксплуатацию

Производительность бульдозеров

На вскрыше скальной породы гидромеханика однозначно полезнее гидростатики. На задачах, где не требуется максимальное тяговое усилие, у гидростата с замкнутым контуром значительно выше КПД за счет меньших потерь энергии. Эксплуатанты отмечают и большую управляемость: бульдозер может поворачивать во время перемещения грунта. Но это могут делать и бульдозеры на гидромеханике с гидросистемой поворота HSS, например D65EX-16.

Экономичность

При цикличных перемещениях с коротким плечом гидростатика выигрывает.

При постоянном движении с определенной скоростью гидромеханика оказывается экономичнее.

Ресурс трансмиссии и общая надежность техники

Гидростатическая трансмиссия — более сложная система. Если просто сравнить ресурс насоса и гидротрансформатора,- последний оказывается более надежным. Но все зависит от производителя, оператора и механиков. Качественный гидронасос при грамотной эксплуатации и профессиональном сервисе полностью отрабатывает свой ресурс, как и гидротрансформатор.

Но в сложных условиях бульдозер на гидромеханике будет трудиться без помех, тогда как к гидростату придется относиться с большой осторожностью или вовсе нельзя будет работать на технике с ним.

Например, если речь о работе на горячем шлаке, то ходовой мотор может просто загореться вместе со всеми горючими жидкостями, которые он прокачивает.

А в эксплуатации при низких температурах гидромеханике нужно меньше времени для подготовки к работе, нет нужды трепетно соблюдать ритуал прогрева, ей не так страшны частые остановки двигателя на час-другой.

Гидросистема ходовой части очень требовательна к использованию низкотемпературных гидравлических жидкостей, и ее обязательно нужно прогреть перед движением. Если в сильный мороз это не сделать, а завести и сразу тронуть бульдозер с места, можно повредить сальники на валах насоса и мотора, гидрошланги и т. д.

Ремонтопригодность

Компоненты гидростата легче и быстрее заменяются хотя бы потому, что они меньшего размера, чем компоненты на механике. Если запчасти под рукой, склад близко или вообще на участке (на крупных проектах с сервисной поддержкой от дистрибьютора), то в среднем ремонт занимает одну смену. Из этого времени сама работа с гидронасосом или гидромотором — это 2–3 часа. С гидромеханикой процесс замены компонентов ощутимо тяжелее и дольше.

Затраты на эксплуатацию (включая ТОиР)

Гидротрансформатор и его КПП до ремонта служат дольше, чем гидромотор с гидронасосом. Хотя бы потому, что они менее требовательны к правильной эксплуатации, более неприхотливы. Ресурс компонентов у гидростата меньше, покупать и менять компоненты нужно несколько чаще. Так что, если сравнивать расходы за один и тот же промежуток времени, получается паритет между двумя системами.

Гидростатика vs гидромеханика: финальный подсчет

Сравнение трансмиссий Гидромеханика Гидростатика
Производительность Максимальное тяговое усилие, низкий КПД Большая управляемость, маневренность, высокий КПД
Экономичность Большее потребление топлива Меньшее потребление топлива
Ресурс и общая надежность Более простая система, ресурс больше, неприхотлива в эксплуатации Более сложная система, ресурс меньше, требовательна к эксплуатации и сервису, особенно при низких температурах
Ремонтопригодность Компоненты тяжелее, их физически сложнее и дольше заменять, ремонт и замена длятся дольше Компоненты легче, их быстрее заменять, ремонт и замена длятся меньше
Затраты на эксплуатацию Служит дольше Служит меньше

Резюмируем: в стоимости обслуживания и ремонта, в сложности этих процедур у гидростатики и гидромеханики примерный паритет, достоинства и недостатки обоих систем уравновешивают друг друга, если сравнивать эксплуатацию за более-менее продолжительный срок. Ключевая разница — в применении бульдозеров с этими системами: экономичность и высокий КПД против максимальной тяги и неприхотливости. Соответственно, выбор техники с тем или иным типом передачи крутящего момента двигателя зависит от задач владельца. Для тяжелых условий, для максимальных показателей по производительности и экономичности — однозначно, гидромеханика. Для более щадящей работы — гидростатика.

Это касается и «пограничного» случая с D65: если у компании задачи связаны в основном с городским и дорожным строительством, есть смысл выбрать более легкие модели D39 или D37 с гидростатической трансмиссией. Тем, кто работает на месторождениях, на Севере, прокладывает нефте- и газопроводы, для работы в карьерах может быть удобнее более неприхотливый и мощный D65. Также D65 с его гидромеханикой предпочтительнее для проектов, где много работы для рыхлителя.

Тем, кто совмещает разные типы работ, также есть смысл использовать технику на гидромеханике: она может оказаться менее экономичной на легких задачах, но вытянет там, где не справится бульдозер на гидростате.

Развитие трансмиссии гусеничных бульдозеров в мировой практике, СССР и России
Длинный_дополнительный_заголовок

В статье рассматривается вопрос развития трансмиссии гусеничных бульдозеров класса тяги 10…15 т на гусенице.

Начинаем цикл статей о бульдозерной технике в России.

– «Тягово-сцепные характеристики гусеничных бульдозеров» – типы ходовой бульдозеров: жесткая, полужесткая, упругая ходовая часть;

– «Дизель и бульдозер – по жизни вместе» – ДВС бульдозера, есть ли альтернатива ЯМЗу;

Для начала немного истории. Само понятие «бульдозер» возникло в конце XIX в. и означало мощную силу, преодолевающие любые барьеры. К гусеничным тракторам это понятие стали относить в 1930-е гг., образно характеризуя мощь гусеничной машины с закрепленным спереди металлическим щитом, перемещающим грунт. В качестве базы первоначально использовали трактор сельскохозяйственного назначения с главной особенностью – гусеничным ходом, обеспечивающим максимальное сцепление с грунтом. Гусеница определяется как бесконечный рельс. К изобретению ее, как и ко всем ключевым фундаментальным открытиям, имели отношение русские ученые. Один из первых патентов зарегистрирован в России около 1885 г.

Одной из особенностей гусеничного хода является возможность поворота за счет отключения одного из траков, или его блокирования, или включения его в противоход. На рис. 1 показана типовая схема механической трансмиссии, которую использовали и на первых гусеничных бульдозерах и применяют до сих пор.

Достоинства данной схемы – простота конструкции агрегатов, к.п.д. более 95%, низкая стоимость и минимальные затраты времени на ремонт.

В период бурного роста мировой экономики в 1955–1965 гг. и развития технологий механо­обработки и химической отрасли параллельно несколько производителей гусеничных бульдозеров применили гидромеханическую трансмиссию (ГМТ). Она строилась на базе гидротрансформатора (ГТР), получившего к тому времени широкое распространение на тепловозах. ГМТ на бульдозерах была востребована в первую очередь в тяжелом классе: более 15 т тяги, и характеризуется возможностью получать максимальный момент на нулевой скорости, т. е. при максимальном сцеплении гусеницы с грунтом и максимальном сопротивлении перемещаемой массы грунта. Единственным и критичным недостатком помимо технологической сложности оставались высокие механические потери – 20…25% у одноступенчатого ГТР, применяемого в подавляющем большинстве на гусеничных бульдозерах с использованием ГМТ. Схема гидромеханической трансмиссии представлена на рис. 2.

Достоинства данной схемы – максимально возможная тяга на гусеницы, более простое управление по сравнению с механической трансмиссией, эластичная связь двигатель–гусеница.

Необходимость использовать дорогостоящие планетарные КП и бортовые редукторы вызвана передачей более высокого крутящего момента, чем в механической трансмиссии, – до двух раз. Схему ГМТ на сегодняшний день используют лидирующие производители гусеничных бульдозеров Komatsu и Caterpillar. Лишь Челябинский тракторный завод обеспечивает немалую долю механических трансмиссий, более 50 лет выпуская практически не изменившуюся копию Caterpillar 1960-х гг.

Следующей технологической ступенью развития трансмиссии гусеничных бульдозеров стало применение схемы «гидронасос (ГН) – гидромотор (ГМ)» под общим термином «гидростатическая трансмиссия» (ГСТ). Начало широкого использования ГН–ГМ было положено военными при совершенствовании приводов артиллерийских орудий, где требовалась высокая скорость перемещения подвижных частей, имеющих немалую инерционную массу, что исключало использование жесткой механической связи.

Трансмиссия именно такого типа сегодня преимущественно распространена на спецтехнике среднего и тяжелого класса: гидростатическую трансмиссию применяют все лидеры рынка экскаваторной техники. Применение ГСТ в экскаваторах связано с выполнением ими основной работы исполнительными механизмами с гидропередачей усилия. Распространению ГСТ также способствовало совершенствование технологий механообработки и широкое распространение синтетических масел, производимых под заранее заданные параметры использования, а кроме того, и развитие микро­электроники, позволившее реализовывать сложные алгоритмы управления ГСТ. Схема гидростатической трансмиссии представлена на рис. 3.

Достоинства данной схемы:

  • высокий к.п.д. – более 93%;
  • максимально возможная тяга на гусеницы выше, чем у ГМТ, за счет меньших потерь;
  • лучшая ремонтопригодность благодаря минимальному количеству агрегатов и их унификации разными производителями, в основном не выпускающими готовые гусеничные бульдозеры;
  • это же обеспечивает минимальную стоимость агрегатов;
  • максимально простое управление одним джойстиком, позволяющее без доработок реализовывать дистанционное управление, в том числе с помощью радиосвязи;
  • эластичная связь двигатель–гусеница;
  • малые габаритные размеры, что позволяет использовать высвободившееся пространство под навесное оборудование;
  • возможность макроконтроля состояния всей трансмиссии по одному параметру – температуре рабочей жидкости;
  • максимально возможная маневренность – нулевой радиус разворота за счет противохода траков;
  • возможность 100%-ного отбора мощности на гидрофицированное навесное оборудование от штатного гидронасоса;
  • минимальная шумовая и вибронагрузка на среду;
  • возможность дешевой программной, а также технологической модернизации в ближайшем будущем за счет элементарного перехода на рабочую жидкость с новыми свойствами, полученными на основе нанотехнологий.

Косвенным подтверждением таких преимуществ является выбор ГСТ лидером немецких производителей спецтехники компанией Liebherr в качестве базовой в конструкции всей спецтехники, в том числе гусеничных бульдозеров. Таблица всех преимуществ, недостатков и особенностей эксплуатации различных типов трансмиссий, в том числе «новой» для Caterpillar и реально реализованной еще в 1959 г. заводом ЧТЗ на бульдозере ДЭТ-250 электромеханической трансмиссии, приведена на сайте Завода «ДСТ-Урал».

Конечно, читатели обратили внимание на предпочтения авторов статьи. Да, мы делаем свой выбор в пользу ГСТ и считаем, что именно такое решение позволит преодолеть технологическое отставание лидеров производства спецтехники в России и оторваться от восточного соседа – Китая, претендующего на легкое поглощение нашего рынка бульдозеров. Новый бульдозер ТМ с трансмиссией на компонентах Bosсh Rexroth класса тяги 13…15 т будет представлен «ДСТ-Урал» уже в июле. Рабочая масса нового бульдозера останется 23,5 т, мощность – 240 л.с. и максимальная тяга – 25 т, что с 5%-ным отставанием соответствует аналогу Liebherr PR744 (24, 5 т, 255 л.с.). Еще раз напомним о существующих возможностях отечественного машиностроения. К примеру, мы первыми в мировой практике применили схему тележек на каретках качания в 10-м классе гусеничных бульдозеров на серийном выпуске. До этого ее могли себе позволить производители только в тяжелом классе этих машин массой более 30 т, где цены в разы выше. Рыночная цена бульдозера ТМ10 на каретках качания с гидростатической трансмиссией планируется не более 4,5 млн. руб.

Основные достоинства бульдозера Б-170

Бульдозер Б-170 и его технические характеристики позволили производителю — Челябинскому тракторному заводу — создать легендарный и универсальный трактор. Завод, проектируя изделие, опирался исключительно на проверенные временем конструкторские решения, и создал изделие с оптимальным балансом неприхотливости, надежности, тягового класса и универсальности применения. Основное назначение строительной машины – выполнение типовых планировочных, рыхлительных, трамбовочных работ на различных грунтах.

Грунты (I-III), бульдозер разрабатывает, не прибегая к предшествующему рыхлению навесным рыхлителем. Четвертая категория грунта, мерзлые земли, трещиноватые скальные породы потребуют использования штатного рыхлителя.

Различные виды климатического исполнения, позволяют эксплуатировать трактор в диапазоне температур от минус 50°С до плюс 40°С. Тропическое исполнение, позволяет осуществлять эксплуатацию во влажном и теплом климате, при сильной запыленности.

Массо-габаритные характеристики

Ширина трактора с демонтированным отвалом, допускает транспортировку без оформления специальных пропусков.

Размеры (мм) и вес (кг) изделия:

  • длина без установленного отвала и рыхлителя – 4210;
  • ширина с демонтированными зеркалами – 2480;
  • высота от поверхности земли до плоскости крыши кабины – 3250;
  • колея – 1880;
  • база (семикатковая, индекс «2») – 3225 мм;
  • база (шестикатковая, индекс «0») – 2880 мм;
  • база (пятикатковая, индекс «1») – 2517 мм;
  • масса трактора без навесного оборудования зависит от модификации и лежит в диапазоне 14100 -16160 кг;
  • вес каждого вида навесного оборудования приведен в соответствующем разделе.

Объем емкостей технологических жидкостей двигателя трактора, гидравлической и вспомогательных систем

  • Емкость топливного бака для дизельного топлива – 300 литров;
  • объем охлаждающей жидкости двигателя (антифриз, тосол, в том числе, северного исполнения) – 60 литров;
  • емкость масляного картера двигателя вместе с оборудованием системы смазки – 32 литра;
  • емкость гидравлической системы с установленными гидроцилиндрами заднего рыхлителя и бульдозерного оборудования – 100 литров;
  • бортовые редуктора — каждый по 12 литров;
  • гидромеханической трансмиссии вместе с задним мостом и коробкой передач – 90 литров;
  • механическая коробка передач, включая задний мост – 50 литров.

Силовая установка бульдозера

Основными типами двигателей тракторов данного типа являются модификации проверенных временем и разнообразными условиями эксплуатации Д160 и Д180. Характерными особенностями данных двигателей является их приспособленность к различным видам топлива:

  • дизельное;
  • газоконденсатное;
  • керосиновое.

Этот фактор позволяет в ряде случаев сделать более экономичным применение бульдозера в местах, где не всегда возможно обеспечить снабжение качественным топливом технику, проводящую строительные работы.

Системы запуска двигателя могут быть оборудованы:

  • электростартерной системой, отличающейся конструкцией зубьев венца маховика (прямые) и включением в систему смазки дополнительного маслозакачивающего насоса;
  • карбюраторным пусковым двигателем малой мощности (тракторным «пускачем») П-23У;
  • опциональной системой предпускового прогрева картера и самого двигателя различного вида (электрической – подогревающей масло или антифриз, дизельной – нагревающей циркулирующую охлаждающую жидкость);
  • электрофакельной свечой прогрева форкамеры;
  • устройствами облегчения пуска в холодных регионах.

Базовый мотор Д180 имеет три модификации фактического исполнения, позволяющего задать три ступени или индекса мощности кВт (л.с.):

  • Нулевой — 132 (180) при 1250 об/мин);
  • Первый — 125 (170) при 1250 об/мин);
  • Второй — 103 (140) при 1070 об/мин.

Обеспечиваемый конструкцией двигателя запас крутящего момента для всех модификаций более 25%. Предельный расход топлива рассчитанный при эксплуатационной мощности не более 218 г/кВт или 160 г/л.с. в час.

Двигатель оборудован жидкостной системой охлаждения с термостатом двойного действия, заправляется тосолом или антифризом.

Стандартные характеристики ДВС:

  • количество цилиндров в ряд – 4;
  • рабочий объем, литров – 14,48;
  • диаметр цилиндра, мм – 150;
  • величина хода поршня, мм – 205.

Воздухозаборник Д180 располагается в зоне наименьшей запыленности во время работы. Используется двухступенчатый воздухоочистительный тракт. Первый этап – мультициклон, с «эжекционным» удалением в выхлопную трубу твердых частиц, выпавших в поддон за счет центробежной силы. Второй осуществляет тонкую очистку воздуха бумажными очищаемыми сменными фильтрующими элементами.

На модели Д180 применяется улучшенная конструкция турбокомпрессора.

Система смазки двигателя комбинированная. Очистка масла осуществляется полнопоточным фильтром с бумажными фильтрующими элементами.

Все модификации двигателей бульдозера Б-170 весьма надежны в силу:

  • многолетней отработанности конструкции и давнего устранения «детских» болезней;
  • применения надежных конструкторских решений;
  • использование в цилиндро-поршневой группе новых технологических решений в части изготовления поршней и гильз;
  • дополнительной пылеизоляции моторного отсека;
  • современных фильтрующих технологий и сменных элементов.

Система подачи топлива

  • топливных баков и трубопроводов, в том числе топливопроводов высокого давления;
  • топливного насоса с регулятором;
  • топливоподкачивающего насоса;
  • фильтров тонкой и грубой очистки топлива;
  • работомера, предназначенного для механического привода счетчика моточасов;
  • форсунок;
  • регулятора топливного насоса.

Чтобы понять, как разобраться в регуляторе, напрямую влияющем на расход топлива, и соответственно, экономическую эффективность эксплуатации бульдозера, необходимо правильно понимать особенности его устройства и работы.

Штатная инструкция по эксплуатации в соответствующем разделе «ремонт топливной аппаратуры» имеет достаточно наглядные рисунки и схемы работы регулятора.

Требуемые для ремонта оборудования запчасти, в силу популярности бульдозера, практически всегда есть в наличие у дилеров производителя.

Трансмиссия трактора (бульдозера)

Трансмиссия состоит из следующих деталей и узлов:

  • гидросервированной муфты сцепления с сервомеханизмом;
  • блокировочного механизма;
  • механизма управления муфтой сцепления и горным тормозом;
  • четырехвальной коробки передач шестернями постоянного зацепления и масляным насосом;
  • фильтра системы смазки трансмиссии и маслопроводов различного диаметра и исполнения;
  • тормозной ленты и системы управления тормозами;
  • механизма управления поворотом бульдозера;
  • тормозными механизмами;
  • бортовые фрикционы с сервомеханизмами;
  • ведущее колесо с лабиринтными уплотнениями;
  • бортовых редукторов.

Покупатель Б-170 может выбирать между двумя видами коробок передач, штатно агрегатируемыми с двигателями различных модификаций. В зависимости от передаточного отношения бортовых редукторов используются коробки 50-12-7СП (i=9,94), или 50-12-8СП (i=14,79).

Коробка передач позволяет оперировать 8 скоростями переднего, и четырьмя – заднего хода. Наличие ходоуменьшителя определяет вариант исполнения коробки. При необходимости использования дополнительного навесного оборудования, коробка может иметь выход ВОМ (вал отбора мощности).

Конструктивно коробка может трансформироваться в шестискоростную, за счет блокировки первой ступени.

Вне зависимости от вида используемой трансмиссии – ручной или гидромеханической, основные узлы остаются без изменений. Трансмиссии обоих типов позволяют достигать бульдозеру максимальной скорости перемещения, равной 10,2 км/час.

Максимальное возможное тяговое усилие достигается при работе на первой передней передаче в обычном диапазоне, и достигает 142кН при номинальной частоте оборотов коленчатого вала. Скорость передвижения трактора, при этом будет составлять 3,01 км/час.

Минимальное тяговое усилие и соответственно максимальная скорость перемещения – 10,2 км/час достигаются при работе на передней четвертой передачи в ускоренном диапазоне, и составляет 27кН.

Конструкция рамы трактора

Пространственная конструкция корпуса бортовых фрикционов обеспечивает требуемую жесткость, и является основой, к которой привариваются коробчатые лонжероны. Бампер, коробка балансирной балки также приварены к раме с необходимыми усилениями в местах наибольшего механического напряжения. Надежность используемых при сварке рамы конструкционных сталей и правильный расчет конструкции подтверждаются практической «неубиваемостью» детали.

Ходовая часть

Ходовая гусеничная часть состоит из:

  • гусениц, различной ширины от 460 до 900 мм, с 65 миллиметровыми грунтозацепами и шагом 203 мм;
  • опорных катков (от 5 до 7);
  • поддерживающих катков;
  • натяжного колеса;
  • механизмов натяжения и сдавания;
  • тележки гусениц;
  • балансирной рессоры.

Тележечный тип подвески равномерно распределяет общую массу трактора на поверхности земли, что повышает общий коэффициент эффективности выполняемых работ на сложных видах грунта.

Электрическая система

  1. Номинальное напряжение — 24 Вольта.
  2. Генератор переменного тока 1кВт, оборудуется выпрямителем и электронным регулятором напряжения.
  3. Электрический стартера — 8,2 кВт.
  4. Две стартовые АКБ, с емкостью 182-190 Амперчасов.

Гидравлическое оборудование

Используется раздельно-агрегатная гидравлическая система, оборудованная насосом шестеренного типа. Система конфигурируется в зависимости от целевого назначения трактора. Основной привод – НШ-100, установлен на двигателе и приводится в действие шестернями распределения. Трасса слива оборудована фильтрами с тонкостью очистки 25мкм.

  • используемый гидрораспределитель Р160;
  • номинальное давление — 16 МПа;
  • давление установки сбрасывающего клапана -18-20 МПа.

Видео: о бульдозере Б-170.

Отвалы

Трактор оборудуется полусферическим и прямым типом отвалов шириной, соответственно 3,31 и 3,42 метра. Объемы призм волочения составляют 4,75 и 4,28 кубических метров. Массы навесок 2,313 и 2,240 тонн. Высота при угле резания 55° для обоих типов 1310 мм. Максимальная высота подъема – 1020 мм, максимальная величина заглубления – 440 мм.

Рыхлительное оборудование

Сзади бульдозера установлены штатные кронштейны для размещения рыхлительного оборудования, которое, в зависимости от комплектации может быть одно или трехзубым. Подъем задней навески весом 2,245 т для трехзубого исполнения и 1,555 т – однозубого, осуществляется с помощью гидравлического цилиндра. Перемещение насадок обоих типов в вертикальной плоскости осуществляется на глубину 650 мм от уровня поверхности земли, в трех фиксированных положениях, при углах наклона 45°и 30°.

Кабина оператора

Цельнометаллическая, каркасного типа, на виброшумоизоляционных опорах, уменьшающих негативное воздействие тряски и вибрация от рамы и двигателя. Дополнительное утепление под внутренней обшивкой, накладные звуко и теплоизоляционные маты на кожухах элементов трансмиссии. Двери с фиксацией в открытом положении, максимально возможная при данной компоновке площадь остекления обеспечивают достаточный обзор оператору. Проверенные временем эргономические решения размещения и габаритов органов управления и контрольных приборов, не требуют привыкания для большинства бульдозеристов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: