Бульдозер – универсальная современная машина
В отличие от предыдущих поколений эти молодые люди с детства привыкли пользоваться компьютерами, смартфонами и консолями для видеоигр, электронная техника им хорошо знакома. Производители строительного оборудования учли эти тенденции при разработке новых бульдозеров. Они внедряют инновационные технологии, автоматические системы нивелирования и интуитивно-понятное электронное управление – все это помогает операторам-новичкам быстрее освоить работу на бульдозере.
Так, бульдозеры компании Shantui новой серии DH оснащены гидростатической трансмиссией с электронным управлением. Благодаря интеллектуальному управлению расход топлива снижается на 10–15% по сравнению с машинами предыдущего поколения. Благодаря электронной системе управления всего лишь один джойстик управляет системой передвижения бульдозера и рабочим процессом. Электронное управление обеспечивает высокую точность маневрирования при низких энергозатратах, удобство в работе и высокую производительность.
Бульдозер DH17 массой 18,9 т с двигателем мощностью 140 кВт оснащается шестигранной герметичной звукоизолированной кабиной, установленной на амортизаторах. Возможна комплектация кондиционером. Трансмиссия гидростатическая.
У мод. DH17 имеются модификации с уменьшенным давлением на грунт DH17L – болотоход и DH17R – для работы на мусорных полигонах. Также предлагается трехстоечный рыхлитель.
Автоматические системы нивелирования. В результате развития интеллектуальных технологий в отрасли бульдозеростроения произошли серьезные качественные изменения. Автоматические системы управления (двух- и трехмерные) кардинально расширили функциональные универсальные возможности бульдозера, сделали их намного более экономически эффективными. Обычно строители используют для чистовой планировки автогрейдер, но бульдозер с автоматической системой нивелирования GPS/ ГЛОНАСС, управляющей положением отвала, способен выполнять ту же работу точно и стабильно, причем оператор будет меньше утомляться, а производительность работы будет выше. Использование бульдозера при выполнении окончательной планировки вместо автогрейдера позволяет сэкономить средства. Автоматические системы нивелирования помогают опытному оператору точно формировать профиль поверхности в течение всего рабочего дня, даже когда оператор утомлен, а недостаточно квалифицированному новичку помогает выполнять эту работу быстрее и на профессиональном уровне.
Так, компания Liebherr предлагает несколько автоматизированных систем помощи операторам бульдозеров разного уровня для своих гусеничных бульдозеров 8-го поколения. Ряд автоматизированных систем начинается с системы Free Grade, обеспечивающей активную стабилизацию положения отвала при выполнении окончательной планировки. Система Definition Grade автоматически управляет положением отвала при формировании двухмерных наклонных поверхностей и 3D-поверхностей – если система опционно дополняется автоматической системой навигации GPS/ ГЛОНАСС, чтобы формировать участки со сложными профилями поверхности, при помощи стандартной антенны GPS/ GNSS на крыше. Liebherr также предлагает систему Active Sensor Control, которая стабилизирует положение отвала по всем осям. В составе системы работают два независимых датчика, гироскопический и инерционный. Эта система обеспечивает более высокие скорости и превосходное качество при выполнении окончательной планировки.
Усовершенствованный 6-позиционный отвал с толкающей рамой, которым комплектуются бульдозеры Liebherr, имеет увеличенную емкость и повышает производительность машины. Оптимизированная геометрия рычагов также улучшает качество выполнения планировки бульдозером.
Еще одно большое преимущество систем автоматического нивелирования заключается в том, что они исключают «работу наугад» – благодаря системе нивелирования оператор точно знает, сколько грунта нужно снять или подсыпать, бульдозер делает всего один проход, перемещая грунт, и профиль участка выведен точно. Таким образом экономится рабочее время, уменьшаются производственные затраты на нивелировочные геодезические работы, а также степень износа узлов и деталей машины при выполнении этой работы.
Интеллектуальные системы, в которых автоматическое нивелирование соединяется с системами управления рабочими органами бульдозера, постоянно совершенствуются, их число увеличивается, они существенно упрощают работу оператора. Технологии автоматического нивелирования полностью обеспечивают автоматическое выполнение бульдозером всего цикла работ на строительном участке, начиная с расчистки и до окончательной планировки для укладки твердого покрытия.
Все современные бульдозеры совместимы с технологиями автоматического нивелирования, эти системы могут устанавливаться либо сразу на заводе, либо после у дилера. Потребители могут выбирать разного типа источники коррекции сигнала спутниковой системы GPS/ ГЛОНАСС: от местной базовой станции и до систем коррекции на основе интернета, и даже могут комбинировать сразу несколько систем, оптимально настроенных для работы на данном строительном объекте. Так, становятся все более популярными автоматические системы нивелирования без антенн.
Модель 950K - единственный в своем классе бульдозер John Deere массой 29,6–33,4 т, который может оснащаться полноповоротным планировочным отвалом PAT с шестью степенями свободы. На технику устанавливается силовой агрегат John Deere PowerTech Plus 6090 мощностью 206 кВт, благодаря чему машина обеспечивает тяговое усилие до 547 кН. В конфигурации с отвалом PAT модель может не только перемещать более 6 м3 грунта за один проход, но и производить точную финишную планировку, выполняя по сути работу грейдера для некоторых типов задач. Дополнительно на технику может устанавливаться 3D-система нивелирования, что еще больше повышает ее производительность, минимизирует перерасход материала, снижает расход топлива и износ ходовой части за счет исключения непродуктивных проходов.
Гидростатическая трансмиссия. Силовая передача бульдозеров тоже не избежала многочисленных усовершенствований. Потребитель всегда хотел иметь бульдозер, который обеспечил бы ему преимущества перед конкурентами. Гидростатическая трансмиссия обеспечивает оператору всеобъемлющий контроль над поведением машины, в том числе возможность точно выбирать скорость движения машины при выполнении любых работ – от первоначальной расчистки до чистовой планировки.
Сочетание 6-позиционного отвала, автоматической системы нивелирования и гидростатической трансмиссии – вот оптимальная комбинация для расширения универсальных возможностей бульдозера любого типоразмера. Такое сочетание способствует повышению производительности при выполнении бульдозером всякой работы – от массового бульдозерования и первоначальной грубой планировки до окончательной (чистовой).
Так, бульдозер компании SEM мод. 816 массой 17,07 т с двигателем мощностью 120 кВт оснащается двухконтурной автоматической гидростатической трансмиссией с применением компонентов мирового уровня: 3 аксиально-поршневых гидронасоса переменного объема Bosch Rexroth позволяют развить высокое тяговое усилие в 39,5 т. Бортовые редукторы работают независимо друг от друга, что позволяет разворачиваться на месте и плавно регулировать скорость в диапазоне 0–10 км/ч без падения оборотов двигателя, это уменьшает расход топлива и увеличивает ресурс двигателя.
Как известно, бренд SEM принадлежит компании Caterpillar, и производство ведется под ее контролем. Кабина 6-гранная, шумоизолированная, управление осуществляется с помощью двух джойстиков. Двигатель с механическим ТНВД неприхотлив к качеству топлива, прост в обслуживании и ремонте. Вентилятор радиатора выдувает поток воздуха наружу, что предотвращает скопление пыли и грязи внутри моторного отсека. Шарниры гусеничной цепи, подшипники катков и ленивцев герметизированы, смазка заложена на весь срок службы, не требуют регулярного обслуживания. Детали ходовой части изготовлены из закаленной стали, что продлевает их ресурс, толщина башмаков и грунтозацепов гусеничной ленты увеличена по сравнению с моделями конкурентов, это обеспечивает больший ресурс ходовой части.
Телематика. Большинство гусеничных бульдозеров, представленных на сегодняшнем рынке, оснащаются системами телематики. Эти системы объединяют беспроводную связь с технологиями глобального позиционирования и предоставляют владельцу сведения о местоположении машины, наработке в моточасах и диагностическую информацию. Эти возможности помогают поддерживать машину в хорошем работоспособном состоянии, обеспечивать ее высокую производительность.
Прогнозы на будущее
Производители продолжают повышать уровень автоматизации управления бульдозером и его отвалом, сегодня автоматика уже выполняет многие операции, которыми еще вчера оператор должен быть управлять вручную.
Специалисты отрасли предсказывают, что вместе с электронными интеллектуальными системами, такими как системы нивелирования, будут совершенствоваться альтернативные системы силовой передачи, в частности электрический привод. Тем не менее, несмотря на существенный прогресс, в конструкции полностью электрического бульдозера пока еще остаются нерешенными ряд серьезных технических проблем.
Так, специалисты компании Komatsu отмечают, что «для внедрения гибридного привода на бульдозере пока не удалось найти решения проблемы эффективного аккумулирования-рециклирования энергии. Они рассматривают много разных вариантов силового привода, но главное внимание сейчас сосредоточили на использовании гидротрансформатора с механизмом блокировки на тяжелых бульдозерах, и гидростатического привода на легких машинах.
Komatsu выпустила инновационный отвал SIGMADOZER с высоким усилием внедрения режущей кромки в грунт, что повышает производительность работы бульдозера.
Между тем огромные усилия, которые предпринимаются для создания систем управления планировкой и других полуавтоматических систем, вызывают логичный вопрос: почему бы просто не создать автоматические бульдозеры и полностью исключить человеческий фактор? По мнению специалистов отрасли, безопасность работ и современный уровень техники – вот те две большие проблемы, которые стоят на пути создания беспилотных бульдозеров. На строительных объектах, как правило, очень тесно и работает множество людей. Строительные объекты нередко располагаются в плотно населенных городских районах. Все это не позволяет пока применять беспилотные бульдозеры, так как нет 100%-ной гарантии безопасности людей. Но это не значит, что беспилотные бульдозеры не могут появиться в будущем.
Беспилотные автомобили и погрузчики получают все большее распространение в горнодобывающей промышленности, где работа во многом состоит из повторяющихся операций, а карьеры и горные выработки защищены от проникновения посторонних людей и машин. В строительной отрасли машины выполняют более разнообразные работы. Поэтому потребуется еще какое-то время, прежде чем использование беспилотных машин достигнет в строительстве уровня, подобного горнодобывающей индустрии.
Беспилотные бульдозеры остаются пока мечтой, но специалисты отмечают растущее практическое использование полуавтоматических систем управления, когда оператор, как и раньше, находится в кабине, но все большее число рабочих функций выполняется без участия человека. Ведь основная задача – повысить производительность машин и упростить управление ими. И это направление техники в последние годы очень быстро развивается.
