Пожалуй, не найти более популярной у строителей машины, чем бульдозер. Это и немудрено. Техническая простота, надежность и впечатляющая универсальность этих машин позволяют им играть главенствующую роль практически на любой стройке, где речь идет о копании и передвижке сколько-нибудь значительных масс грунта на небольшое расстояние.

Самый крупный бульдозер фирмы CATERPILLAR с треугольным контуром гусениц

Техническая идея машины действительно проста до примитивности. Металлический щит убедительных размеров и соответствующей прочности отвал – надежно крепится впереди мощного тягача (обычно это гусеничный трактор, хотя возможны и другие варианты) и бульдозер готов.

Надежность машины – естественное следствие малого числа готовых комплектующих, используемых при сборке, высокого уровня их готовности, а также краткости и простоты технологического цикла изготовления машины в целом. Универсальность же бульдозера – заслуга гусеничного тягача, отличающегося высокой проходимостью, маневренностью, неприхотливостью в обслуживании и хорошей ремонтопригодностью.

Сфера применения этих машин чрезвычайно широка. Они с успехом используются везде, где требуется перемещение больших объемов грунта на короткие расстояния: при возведении и профилировании грунтовых насыпей, дорог, дамб и плотин, послойном снятии грунта на подготовительных и вскрышных работах, засыпке траншей и выемок, выравнивании грунтовых поверхностей и во многих других случаях. О популярности подобных работ свидетельствует и то, что зачастую машины других типов, например экскаваторы, автогрейдеры и даже военная бронетехника, также оснащаются бульдозерными отвалами.

На протяжении десятилетий подавляющее большинство советских строителей пользовалось только отечественными машинами, наиболее массовые из которых собирались на базе тракторов МТЗ-60, МТЗ-80, ДТ-54, ДТ-75, Т-100, Т-130, ДЭТ-250 и Т-330. Гигантские объемы земли были перемещены и уложены в грунтовые сооружения различного назначения этими бульдозерами по всей территории бывшего СССР и десятки тысяч бульдозеристов в сапогах и промасленных спецовках мерзли зимой и парились летом в кабинах этих машин, зарабатывая свой нелегкий хлеб.

Коробка переключения передач под нагрузкой с гидроприводом включения:

С середины семидесятых годов до широких бульдозерных масс стали доходить сказочные слухи о том, что где-то на алмазных (или золотых?) сибирских копях якобы работают какие-то необыкновенные бульдозеры «из-за бугра». Они легко справляются с вечной мерзлотой, в их кабинах по желанию тепло или прохладно и всегда тихо и уютно (как в «Жигулях»), их не надо ежедневно обходить с ключом и кувалдой, и даже солярку в бак можно заливать не выходя из кабины. Слухи ширились и росли, становились свидетельствами очевидцев и, наконец, уже на памяти нынешнего поколения материализовались в реальные, доступные любому (а не только элитному «мосинжстроевскому») строителю машины крупнейших американских, европейских и японских фирм, исправно отрабатывающие вложенные в них деньги на многих российских стройках.

1 – кольцевое зубчатое колесо; 2 – маховик; 3 – солнечное зубчатое колесо; 4 – планетарная передача; 5 – турбина; 6 – крыльчатка; 7 – выходной вал

Конечно, августовский кризис серьезно ослабил финансовые возможности отечественной строительной индустрии, но она, как травинка сквозь асфальт, продолжает расти, вытягивая за собой и всю нашу экономику. Кризис отразился не только на строителях, но и на поставщиках строительной техники. Наиболее очевидным тому свидетельством стала отмена выставки-демонстрации MOSCON-99, а также скромные масштабы выставки «ДОРОГА-99». Но наиболее сильные, упорные и оптимистически настроенные продавцы не ушли с этого рынка и благодаря их усилиям он снова начинает расширяться, обещая оживление и других отраслей российской экономики.

Чьи же бульдозеры мы можем встретить на российских просторах сегодня или в ближайшем будущем? (Об отечественных машинах речь не идет, их присутствие само собой разумеется и приветствуется, при надлежащем исполнении конечно.) Какие особенности обеспечивают «иностранцам» устойчивые позиции на российском рынке бульдозерного оборудования?

Безусловно, первенство по числу моделей держит марка CATERPILLAR. Эти машины хорошо известны отечественным строителям на протяжении не одного десятка лет и заслуженно пользуются славой надежных и эффективных.

Межтраковый шарнир гусеничной цепи с «вечной» смазкой

Фирма оснащает свои бульдозеры дизельными двигателями собственного производства, спроектированными с учетом особенностей работы землеройных машин, для которых важны повышенная мощность и увеличенный запас крутящего момента. В стандартном исполнении машины предназначены для тяжелых бульдозерных и обычных планировочных работ. Имеются также несколько версий, более приспособленных к отдельным работам.

Индекс XL свидетельствует о повышенной мощности и удлиненной базе, что обеспечивает повышенные рабочие скорости, более равномерное распределение опорной нагрузки, улучшенную планировку и хорошую курсовую устойчивость (то есть способность двигаться прямолинейно без вмешательства оператора). Индекс M присваивается моделям с уширенной колеей и более широкими траками, позволяющими эффективно работать на рыхлых или излишне влажных грунтах. Индекс LGP свидетельствует, что площадь контакта гусениц с грунтом увеличена. Это гарантирует проходимость машины на очень слабых, в том числе заболоченных, грунтах. Обратной стороной последнего достоинства является повышенные затраты мощности на движение и поворот бульдозера.

Шарниры гусениц стандартного исполнения не требуют регулярной смазки, так как их уплотнения гарантируют безотказную работу в течение длительного времени. Усиленный вариант шарнира обладает большей износостойкостью и меньшей склонностью к развальцовке отверстия и трещинообразованию.

На модели 5M XL (11 700 кг) и всех более тяжелых машинах CATERPILLAR гусеничная лента образует треугольный контур. Участок гусеницы, лежащий на грунте, ограничен двумя ведомыми звездочками (передней и задней), а ведущее колесо поднято высоко над опорной поверхностью. Благодаря этому бортовые передачи защищены от нагрузок, возникающих при поперечных смещениях рам гусеничных тележек и на неровностях грунта, и снижена вероятность попадания грязи внутрь механизмов.

Одностоечный рыхлитель с параллелограмной одвеской

Высокая ходовая часть также позволяет улучшить обзор рабочей зоны с места оператора. Вместе с тем ухудшается устойчивость бульдозера из-за высокого центра тяжести и повышается нагруженность межтраковых шарниров и зубьев ведущей звездочки из-за меньшего угла ее обхвата гусеницей.

Ходовая часть бульдозеров D8R, D9R, D10R и D11R оборудована подвеской, а рама машин меньшей массы крепится к гусеничной тележке жестко. Двигатели моделей D9R, D10R и D11R оснащены насос-форсунками с электронным управлением подачей топлива, которое повышает топливную экономичность, снижает дымность выхлопа, облегчает холодный запуск и компенсирует падение мощности в высокогорных условиях.

Все гусеничные бульдозеры CATERPILLAR оборудованы гидромеханической ходовой трансмиссией, состоящей из гидронасоса и двух бортовых гидромоторов, каждый из которых передает крутящий момент через тормоз и фрикцион на конечный планетарный редуктор. Маслопогруженные многодисковые тормоза и фрикционы надежны, долговечны и нетребовательны в эксплуатации.

Скорость, направление и реверсирование движения машины контролируются многофункциональным рычагом джойстикового типа, расположенным слева от водителя. Центральная педаль позволяет замедлять движение и полностью останавливать бульдозер. Рабочее торможение происходит при выключении трансмиссии, стояночные тормоза включаются автоматически при падении давления в ходовой гидросистеме.

Особенностью ходовой трансмиссии гусеничных моделей является возможность поворота без прерывания потока мощности к одному из бортов машины. Количество рычагов управления рабочими органами, расположенных справа от водителя, зависит от типоразмера машины и колеблется от одного – у моделей D3С, D4С и D5С до трех – у более тяжелых машин. На моделях D10R и D11R используется сенсорное управление бортовыми фрикционами, что значительно облегчает труд оператора.

Меньше тяга, но больше скорость – это как раз для колесного бульдозера

Модели D3C, D4C и D5C оборудованы универсальной толкающей рамой и поворотным отвалом с перекосом в поперечной плоскости и изменяемым углом резания. Особенностью рабочего оборудования этих машин также является расположение брусьев толкающей рамы между гусеницами и корпусом тягача, а не снаружи, как в традиционных конструкциях.

Тяжелые модели бульдозеров, как правило, оборудуются и рыхлительным оборудованием, монтируемым сзади трактора на специальной управляемой гидравликой раме. Количество зубьев может варьироваться от одного до трех в зависимости от прочности материала, который предполагается разрушать. Глубина рыхления твердых пород достигает полутора метров, при этом на зубе рыхлителя возникают гигантские усилия.

Область назначения колесных бульдозеров вообще и машин CATERPILLAR в частности несколько отличается от таковой для гусеничных машин. Главным образом колесные бульдозеры используются на более легких грунтах и зачистных работах, что совершенно естественно, если учесть их меньшие тяговые возможности, повышенные скорости и «ранимость» резиновых покрышек. Они имеют много общих узлов и агрегатов с пневмоколесными погрузчиками, в том числе и шарнирносочлененную раму. На передней ее части монтируется толкающая рама с бульдозерным отвалом, на задней – кабина, моторный отсек и трансмиссия. Так же как и гусеничные, пневмоколесные бульдозеры оснащены двигателями CATERPILLAR, конструкция которых, кстати, предусматривает возможность капитального ремонта как модульного, так и с заменой отдельных деталей.

Машины снабжены механической трансмиссией с четырехступенчатой планетарной коробкой, позволяющей переключать передачи под нагрузкой, раздаточной коробкой, распределяющей крутящий момент между мостами, осевыми дифференциалами и планетарными бортовыми редукторами. Многодисковые маслопогруженные тормоза смонтированы в ступицах колес.

Современный дизайн делает бульдозеры KOMATSU очень привлекательными

Передние мосты связаны с передней частью рамы жестко, задние могут качаться в поперечной плоскости относительно рамы на 12...15°.

Кабины оборудованы системами безопасности, кондиционерами, воздушными фильтрами, регулируемым креслом анатомического профиля и настраиваемой рулевой колонкой. Можно сказать, что по комфорту кабины практически не уступают салонам автомобилей среднего класса с учетом, конечно, «пролетарской» специфики машины в целом.

Не менее значительное место в импортном секторе российского рынка строительной техники занимают машины KOMATSU, также старожилы российских просторов. Их условное обозначение состоит из следующих символов. Буква D говорит о принадлежности машины к гусеничным бульдозерам KOMATSU, следующие за ней две или три цифры означают номер модели, соответствующий типоразмеру машины, а затем в порядке появления буквы А или (для новейших моделей) Е свидетельствуют, что машина поставляется в стандартном исполнении. Буква Р вместо А или Е говорит о том, что бульдозер оснащен уширенными траками и предназначен для слабых грунтов, буква L означает, что у бульдозера удлиненная база, а буква X – что машина оснащена гидрообъемной системой управления движением. Цифры, следующие после всех буквенных обозначений, есть не что иное, как номер семейства, к которому принадлежит машина. Чем больше последнее число, тем с более новой моделью вы имеете дело.

Надо признать, что внешность новейших гусеничных бульдозеров KOMATSU необычна и привлекательна. Оригинальный бронещит с выпуклой решеткой радиатора системы охлаждения, шестигранная кабина в виде усеченной треугольной призмы, граненый капот моторного отсека создают впечатление легкой и красивой машины.

Бульдозеры KOMATSU оснащены дизелями собственного производства. Эти нескоростные длинноходные двигатели с непосредственным впрыском топлива, спроектированные с учетом особенностей работы землеройных машин, отличаются хорошими мощностными характеристиками, высоким крутящим моментом, топливной экономичностью и низкой токсичностью выхлопа.

Один из наиболее популярных бульдозеров  KOMATSU – D355A-3

Гидромеханическая ходовая трансмиссия традиционного типа представляет собой комбинацию гидротрансформатора, планетарной коробки переключения передач под нагрузкой, главной передачи и бортовых редукторов. Изменение направления движения осуществляется комбинированным использованием бортовых фрикционов и тормозов. Многодисковые маслопогруженные фрикционы управляются рычагами через гидроусилители и не нуждаются в регулировке.

Бортовые ленточные тормоза, имеющие педальное управление с гидроусилителями, также работают в масляной ванне. В последних моделях гусеничных бульдозеров KOMATSU все управление движением машины осуществляется одним многофункциональным рычагом джойстикового типа, расположенным слева от оператора, а ленточные тормоза заменены многодисковыми.

Модели с индексом «X» оснащаются гидрообъемной системой изменения направления движения, позволяющей не прерывать поток мощности, подводимой к бортам при поворотах, и смягчающей ударные нагрузки на трансмиссию со стороны ведущих зубчатых колес.

Машины могут оборудоваться различными типами бульдозерных отвалов: прямыми, сферическими и полусферическими (универсальными и полууниверсальными по международной терминологии), поворотными (поворачивающимися в плане), с поперечным перекосом (когда один угол отвала поднят выше другого) и изменяемым углом резания (углом наклона отвала на виде сбоку). Для каждой из этих функций необходим свой гидроцилиндр (или два), так что общее их число доходит до 4 – 5. Тем не менее, все возможные манипуляции с отвалом контролируются одним рычагом-джойстиком, расположенным справа от оператора. Малые усилия на рычагах и их небольшой ход предотвращают усталость оператора, а следовательно, повышают эффективность и безопасность работы машины.

Установка дополнительного, но весьма популярного рабочего оборудования в виде рыхлительной системы, навешиваемой сзади трактора-тягача, безусловно, требует и дополнительных органов управления. Резервные гидравлические магистрали и распределители для этого предусмотрены, но управляется рыхлитель самостоятельной гидравлической системой, требующей от оператора повышенного внимания.

Гусеничная лента чуть выпукла в верхней своей части из-за двух высоко расположенных поддерживающих роликов. Межтраковые шарниры смазываются, а их уплотнения предотвращают попадание туда абразивных частиц, что значительно увеличивает надежность и долговечность гусеничных цепей. Герметичность и надежность уплотнений подшипников поддерживающих роликов, опорных катков, ленивцев и ведущих колес снижают трудоемкость обслуживания ходового оборудования и способствуют значительному повышению его надежности и долговечности.

Интерьер кабины с сенсорным управлением:

В номенклатуре нестандартного оборудования предлагаются резиновые гусеничные ленты, обеспечивающие бесшумный ход машины, щадящие опорное покрытие и вообще не требующие технического обслуживания (если не считать таковым их обязательный регулярный осмотр). Предлагаются резиновые гусеничные ленты двух типов: стандартные – для обычных грунтовых условий и расширенные – для работы на заболоченных участках. Соскакивание гусениц при маневрировании предотвращается применением ленивцев и опорных катков с высокими ребордами (бортиками).

1 – блок управления; 2 – кресло серии контурных; 3 – система контроля; 4 – переключатель регулировки оборотов двигателя; 5 – ограничители рычага управления рабочими органами

О внимании, уделяемом условиям работы операторов американскими, европейскими и японскими машиностроителями, было так много сказано в предыдущих обзорах, что повторение того же, но применительно к бульдозерам не имеет смысла. Интереснее в связи с этим было бы отметить, что забота о человеке труда, провозглашаемая нами в течение многих лет, на практике реализовалась в убогих железных будках, не способных защитить операторов даже от сквозняков, тогда как пресловутая капиталистическая эксплуатация и погоня за прибылью дала абсолютно противоположные и весьма человеколюбивые результаты. Это замечание не имеет политического подтекста, а свидетельствует лишь о том, что по крайней мере в технике (и, наверное, в экономике), выбираемые методы не должны противоречить провозглашаемым целям.

Возвращаясь к кабинам бульдозеров KOMATSU, можно добавить, что они в полной мере соответствуют любым, в том числе и самым строгим, требованиям к комфорту, безопасности и меньшей утомляемости оператора, сформулированным в документах международных и национальных сертификационных органов.

13 ноября 2005
www.os1.ru