Гидравлика и электрооборудование бульдозера

И наконец, «оставленные на десерт» две важные системы бульдозера будут рассмотрены в этой статье – гидравлика и электрика бульдозера, которые обеспечивают полезное использование всей мощности машины.

Начнем с определения: гидравлическая система (гидравлика) – это комплекс узлов и агрегатов, благодаря которому установленная мощность бульдозера реализуется в работу. Сразу отметим, почему именно гидравлика, а не, скажем, пневматика или электрика заняла всю нишу исполнительных и управляющих систем бульдозера до сегодняшнего дня – это обеспечено физическими свойствами жидкости: малая зависимость плотности от давления; высокая теплопроводность. Остальные свойства по меньшей мере не снижают эффективности гидравлических систем. Вследствие этих свойств гидравлические машины и исполнители имеют наилучшие показатели соотношения мощность/ масса.

Электрическая система становится все более значимой в системах бульдозера, например: управление потоками мощности в гидростатической трансмиссии ГСТ, электрогидросервирование при управлении поворотами и рабочим оборудованием; контроль и регистрация параметров работы всех систем бульдозера с предотвращением его поломки при работе и др. И правильное определение этой системы в настоящее время – электронно-цифровая.

Важно сохранить целостность работы этих двух систем, поддерживая требуемый уровень надежности. Именно последнее и будет далее рассмотрено в статье.

Итак, основные элементы гидравлики бульдозера:

• насос – преимущественно используется двух типов: шестеренный и аксиально-поршневой. Простота конструкции первого определила его подавляющее распространение в гидравлике современных бульдозеров. Возможность регулировать производительность у второго (а значит, экономичность) и удешевление производства обеспечили нарастающий интерес к нему со стороны производителей бульдозеров. По количеству наибольшее распространение получила раздельно-агрегатная система – использование двух насосов: один на управление поворотами/ движением; второй на управление навесным оборудованием – по главному параметру он должен обеспечивать полный отбор мощности от ДВС;

• гидрораспределители золотникового типа. С момента создания бульдозера гидравлика его практически не изменилась по конструкции, переживая лишь улучшение параметров из-за более качественных материалов и механообработки при изготовлении;

• исполнительные механизмы – гидроцилиндры и сервомеханизмы, они также претерпевают лишь качественные изменения, в целом сохраняя конструкцию;

• управляющие элементы – механические и электроклапаны, а также джойстики, все больше набирающие популярность;

• вспомогательная и предохранительная аппаратура, например, клапаны, гидроаккумуляторы, фильтры и т. п., металло- и резинотрубопроводы, баки.

Надо сказать, что при всей сложности гидравлической системы бульдозера обеспечить ее надежность достаточно просто. Для этого важно соблюдать три «золотых» правила:

• эксплуатировать бульдозер только при рабочем диапазоне гидравлического масла (прогрев масла насосом при запуске допускается). При «холодном» масле разрушаются уплотнители и трубопроводы, при «горячем» страдает большинство элементов гидроаппаратуры;

• следить за состоянием и менять фильтр-элементы не реже установленных нормативов. Загрязнение гидросистемы – основная причина постепенного выхода ее из строя. Полезна периодическая промывка специальными промывочными маслами;

• использовать только качественные гидравличесие масла «гарантированных» поставщиков.

Предлагать российским организациям проводить ремонт гидроаппаратуры только в специальных сервисных центрах неправильно по причине абсолютно разной географии эксплуатации. Но использование сторонних «сервисников» набирает популярность – и это понятный «западный» путь. Здесь уместно вспомнить и вторую особенность «нашей» эксплуатации – наряду со все большим применением качественной гидроаппаратуры (производства Италии, Германии и др.) дальнейшее ее использование наталкивается на «российское» отношение. И зачастую мелкие проблемы с русским «авось» и небольшие допущения с нашим «на глазок» при обслуживании и настройке выливаются в дорогостоящий ремонт.

Впрочем, все чаще такое отношение оператора-механика на импортной (а вскоре и на отечественной) бульдозерной технике заканчивается четкой регистрацией параметров работы в «черном ящике» электронной системы с дальнейшей расшифровкой на компьютере и последующими «оргвыводами». И вот здесь уместно перейти ко второй части статьи – электронно-цифровой системе бульдозера.

Как и в окружающем нас мире, так и в создании бульдозеров все большую часть занимают электронно-цифровые устройства. По-видимому, уже достигнут тот критический уровень, когда процесс произойдет ступенчато и просто «с завтрашнего» дня не будут больше использоваться аналоговые приборы – переключатели, регистраторы и проч. Уже сегодня реализованы на рабочей технике отечественные разработки подобных систем: «говорливая» от «Резонанса» на Б11 (ЧТЗ-Уралтрак) до диодно-жидкокристаллической с «черным ящиком» на ТМ10 (ДСТ-Урал). При этом надежность в целом электрики бульдозера только возрастает за счет уменьшения количества контактных групп, механических элементов и т. д. А при переходе на цифровые датчики и так называемую единую шину вместо проводов (по типу офисной компьютерной сети) система станет максимально надежной и управляемой, это вопрос самое большее лет пяти.

Отметим детально, что несет за собой переход на электронно-цифровой тип систем управления и контроля параметров бульдозера:

• переход на тонкопленчатые переключатели или защищенные ЖК-контактные панели увеличивает надежность не менее чем на порядок (массово используются на сельскохозяйственной технике в России, на автомобилях ведущих производителей в мире);
• управление электрическими силовыми исполнителями через бесконтактные реле по средствам единого бортового компьютера существенно упрощает монтажную схему и обнаружение неисправностей;
• вывод данных датчиков всех систем бульдозера на диодные указатели или ЖК-панель с контролем компьютером позволяет исключить работу бульдозера с частично неработающими датчиками, и, значит, возможно предотвратить поломку агрегата, а не «выяснять» причины в дальнейшем.

Кроме того, регистрация показаний датчиков в памяти компьютера за весь срок службы бульдозера с возможностью последующего анализа дает:

• экономический эффект (только от контроля за расходом топлива в условиях РФ может измеряться 10% и более от соответствующих расходов);
• изменение параметров работы ДВС в среднем за месяц (температура охлаждающей жидкости, давление масла) позволяет спланировать ремонтные и сервисные работы;
• аналогичный контроль возможно вести за гидравликой бульдозера – состояние фильтров отслеживается по частоте срабатывания датчиков загрязнения; состояние рабочей жидкости – по рабочему давлению и температуре и т. д.;
• руководитель получает четкую временну’ю картину рабочего дня, месяца, года;
• для работы с сервисной компанией это позволит без «препирательств» выяснять причину гарантийного случая, а также находить правильные рекомендации по эксплуатации.

Что касается защиты электрики бульдозера, то опять же все рекомендации укладываются в три правила:

• НЕ устанавливать вместо предохранителей «жучки», менять силовые реле только на аналогичные;
• содержать аккумуляторную батарею, проводку в исправном состоянии; контролировать напряжение генератора (обычно реализовано в компьютере);
• при проведении сварочных работ на бульдозере отключать клеммы АКБ, а при зарядке «Тарзаном» отключать «массу».

Надо отметить, что элементная база позволила как зарубежным производителям, так и отечественным создать достаточно надежные системы, да и элементная база одна – из Юго-Восточной Азии. А вот «мозги», то есть программа, по понятым причинам предпочтительна отечественная, чтобы не «бегать за каждой мелочью к соседу». Сосед, как известно, очень любит зарабатывать именно на программах. Да и странно такие простые разработки не сделать самим.

Однако уже в ближайшей перспективе бортовому компьютеру потребуется решать задачи по 3D-системе управления бульдозерным оборудованием с навигацией GPS/ ГЛОНАСС по координатам с заранее введенными проектными данными планировочных работ. Эта система начинает приобретать распространение в Москве и ЮФО, где требуется повышенная точность (5 см) начальной планировки именно бульдозерами.

Пожалуй, делать выводы по итогу данной статьи не получится – она и есть набор выводов и рекомендаций по двум рассматриваемым системам бульдозера. Очевидно, у каждого специалиста по теме производства и эксплуатации бульдозерной техники найдется свой пуд соли по обозначенным вопросам.