Повышение производительности спецтехники. Бульдозеры патуют … и выигрывают!

18.05.2015

Разрабатываемая десятками лет стратегия усовершенствования производственного потенциала строительной техники обернулась серией дебютов для бульдозеров. Тем не менее достичь хорошей позиции и одержать победу над природной стихией, как в шахматной партии, позволяют отлаженные схемы технических ходов.

Без «поддавков»

О степени эксплуатационной закалки для повышения производительности бульдозеров аргументированно повествуют многие машиностроительные гиганты. Однако достигнуть предельно возможной отдачи в процессе рабочего цикла можно и технологической организацией работ.

В этом ключе значимыми факторами является производственная обстановка и технический потенциал самой машины. При этом профессионалы никогда не сбрасывают со счетов климатические и ландшафтные особенности разрабатываемого участка, тип и объемы проводимых работ, дистанцию транспортировки, рельефную фактуру местности и механический состав почв. Естественно, конфигурация машины также имеет прямое влияние на производительность. Основной потенциал закладывают разработчики, оснащая агрегат двигателем требуемой мощности, соразмерным отвалом и массой других бонусов. А довершением всему служит управление техническим средством квалифицированным водителем-бульдозеристом.

На производительность техники влияют среды, в которых ведется разработка грунта. Так, при работе с песчаными почвами увеличивается затраты мощности двигателя на преодоление сопротивления перемещению. Во время транспортировки песчаного грунта большая часть его теряется по пути, ссыпаясь по сторонам отвала.

При разработке тяжелых глинистых и переувлажненных пылеватых грунтов производительность бульдозера снижается вследствие значительного сопротивления этих грунтов резанию и большой плотности. Наиболее производительно бульдозеры работают в супесчаных и суглинистых грунтах, имеющих нормальную влажность — 10-15%. Специалисты отмечают, что объем одновременно перемещаемого супесчаного или суглинистого грунта нормальной влажности примерно в 1,5 раза превышает объем глинистого или сухого песчаного грунта при прочих равных условиях.

Тащим больше, но короче

Потери перемещаемого бульдозером грунта возрастают с увеличением расстояния, на которое грунт транспортируется. Следовательно, с увеличением расстояния транспортировки снижается производительность бульдозеров.

Так, при транспортировке грунтов I-III групп (кроме сухого песка) на расстояние в 40 метров сменная производительность бульдозера в 2,2 раза выше, чем при перемещении этих грунтов на 100 метров. Поэтому наиболее рационально бороться с потерями грунта следует сокращением расстояния. Уже подсчитано, что максимальная производительность этих машин достигается при перемещении грунта на расстояние до 70 м. Если же нужно сдвинуть грунт на большее расстояние, то работы рекомендуют вести, к примеру, методом устройства промежуточных валиков. Обычно на пути перемещения грунта через каждые 40-50 м намечают участки расположения промежуточных валиков грунта. Соответственно бульдозер перемещает грунт в первый валик, затем во второй, третий и далее за пределы выемки. Да, возрастает количество холостых ходов, но при каждом рабочем ходе бульдозер перемещает максимальный объем грунта.

Траншейный способ разработки грунта при отсыпке насыпи

Можно использовать и траншейный способ, то есть перемещать грунт по траншее, устроенной между валиками ранее осыпавшегося грунта без срезания свежего или создать отвалом новую траншею, если глубина выемок равна 1-1,5 м. В последнем случае отвал проходит неоднократно по одному и тому же следу, срезая грунт по пути своего движения. Правда, у траншейного способа есть ряд недостатков: повышенный расход мощности бульдозера на перемещение грунта и, как следствие, увеличение расхода топлива. Кроме того, больше изнашиваются детали гусеничного хода тракторов, так как на них попадает грунт, осыпающийся с валиков или откосов траншеи.

Повышения производительности бульдозеров также можно добиться при правильном использовании рельефа местности. Перемещая грунт под уклон от 10 до 120°, бульдозер может на 30-40% повысить выработку по сравнению с работой на горизонтальном участке, и, наоборот, при перемещении грунта на подъем 10° производительность бульдозера снижается почти вдвое.

Когда работает команда

В случае планировки больших площадей, а также при перемещении тяжелых глинистых или скальных пород, целесообразно задействовать несколько бульдозеров одновременно. Они передвигаются рядом на расстоянии до 0,5 м один от другого. За счет сокращения потерь объем перемещаемого каждым бульдозером грунта увеличивается на 10-15%. Тут важен опыт бульдозеристов — ведь им необходимо передвигаться с одинаковой скоростью. Снижение скорости или остановка одного из бульдозеров нарушает ритмичность работы всех машин.

Модернизируем рабочий орган

Уменьшить потери грунта можно и за счет увеличения объема отвалов. Профессионалы крепят к ним дополнительные лобовые щитки, уширители и открылки. Лобовые щитки приваривают к верхней части отвала для увеличения его высоты, что предотвращает ссыпание грунта через отвал. Установка на отвал щитков высотой 300-350 мм позволяет увеличить объем отвала на 10-15%.

Уширители и открылки крепят к боковым стенкам отвала, устанавливая их параллельно или под некоторым углом к продольной оси трактора. Применение уширителей и открылок позволяет увеличить объем перемещаемого грунта почти в 1,8 раза.

Кроме того, к отвалам прикрепляют выступающие средние ножи. Правда, на сыпучих и переувлажненных грунтах это не дает преимуществ по сравнению с обычным, так что этот вариант целесообразно применять при разработке связных грунтов II-V категорий сложности, подмороженных грунтов, некоторых горных пород типа мела и известняка, а также на вскрышных карьерных работах. Помимо этого, хорошие результаты получают при разрушении старых асфальтобетонных покрытий и особенно при устройстве лотков, траншей под дренажные трубы, сточных и нагорных канав, для устройства корыта при расширении проезжей части автомобильных дорог за счет обочин и под временные колейные пути лесовозных дорог. Применение бульдозеров с выступающим ножом можно рекомендовать для гражданского, промышленного, дорожного, гидромелиоративного строительства, в горнодобывающей промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Ищем другие решения

Эксплуатационники периодически делятся своими «открытиями» в поиске решений по оптимизации выполняемой работы на бульдозерах. Периодически можно услышать, что повысить производительность им, якобы, удается установкой гидропневмоаккумуляторов. Опрошенные нами эксперты не смогли прийти к однозначному мнению.

«Гидропневмоаккумулятор — это специальный сосуд, работающий под давлением. Он позволяет накапливать гидравлическую энергию, а также возвращать ее в систему по мере необходимости. На производительность бульдозера этот компонент напрямую не влияет. На бульдозерах и экскаваторах гидропневмоаккумулятор устанавливается для питания гидросистем в случае аварийных ситуаций. Например, чтобы дать возможность управлять навесным оборудованием (в частности, опустить в транспортное положение) при отказе основного гидравлического насоса, либо при возможном отказе двигателя», — объясняет директор по развитию продаж ОАО «ЧЕТРА-Промышленные машины» Денис Куваев.

«Установка гидропневмоаккумуляторов позволяет увеличить удельную производительность бульдозера за счет сокращения рабочего цикла, разгрузить основной ДВС и основной гидромотор при выполнении рабочего цикла, соответственно, увеличить их срок службы, а также снизить расход топлива, по некоторым данным, до 5%. Установка данного оборудования требует настройки, поэтому следует обращаться в сертифицированные сервисные центры, дабы не иметь проблем с гарантийным обслуживанием в дальнейшем. Для всех бульдозеров, а особенно для старых, одним из путей увеличения производительности является повышение рабочего давления в гидросистеме. Добиться этого можно путем установки насосом повышенной производительности и рассчитанных на более высокое давление. Установка дополнительных распределителей и гидролиний, позволяющих применить отвалов с гидроперекосом, установка рыхлителей — также повысит производительность старых бульдозеров», — уверяет руководитель отдела гарантии «Проект Китай» и «Проект КМУ» ГК «РусБизнесАвто» Роман Романенко.

«На сегодняшний день внедряются более эффективные и современные с точки зрения производительности, надежности и топливной экономичности системы, например, гибридная электрическая трансмиссия», — не соглашается с коллегами менеджер по продуктовому маркетингу John Deere Алексей Журкевич.

Эксперт рекомендует

Денис Куваев

директор по развитию продаж ОАО «ЧЕТРА-Промышленные машины» Денис Куваев

Денис Куваев, директор по развитию продаж ОАО «ЧЕТРА-Промышленные машины»:
«Производительность бульдозера можно повысить путем закрепления на отвале открылков, так как открылки, установленные на боковинах отвала, повышают объем призмы волочения, предотвращая осыпание грунта по бокам отвала и, следовательно, способствуют увеличению производительности машины. Однако надо иметь ввиду, что увеличение призмы волочения влечет повышенную (выше расчетной) нагрузку на такие элементы трактора как двигатель, трансмиссия, ходовая, поэтому подобные изменения необходимо согласовывать с заводом-производителем.
Установка открылок, разумеется, не приведет к моментальному отказу техники, так как конструкция отвала способна выдержать значительно большие нагрузки, чем, зачастую, выдерживает при эксплуатации в нормальном режиме. Но, как уже было сказано, подобное вмешательство может привести к снижению срока службы основных элементов трактора.
Нужно помнить, что вмешательство в конструкцию машины, несогласованное с заводом-производителем техники, грозит эксплуатирующей организации лишением права на бесплатное гарантийное обслуживание. Если компании необходимо модернизировать технику, мы настоятельно рекомендуем согласовать все изменения с заводом-изготовителем машины.
Вообще же производительность бульдозера напрямую зависит от выбора типа навесного оборудования. Выбор типа отвала зависит как от вида работ, так и от типа грунта. На технике ЧЕТРА предусмотрена возможность использования различных типов отвалов, основные из которых — прямой, полусферический и сферический. Кроме того, если говорить не о повышении производительности бульдозера, а о повышении производительности работы (что правильнее), то следует выбрать, прежде всего, бульдозер оптимального тягового класса, а уж потом говорить о выборе необходимого навесного оборудования. И одна из основных задач специалистов ОАО «ЧЕТРА-ПМ» — помощь в выборе модификации машины, наиболее полно отвечающей запросам потребителя и условиям выполняемых работ.
Вдохнуть новую жизнь в машину, бывшую в эксплуатации уже много лет, можно, в основном, с помощью капитального ремонта. Но нужно быть готовыми к тому, что такой основательный подход, зачастую, требует замены порядка 70% узлов и агрегатов, в том числе двигателя, ходовой системы, узлов и деталей трансмиссии и гидросистемы, быстро изнашиваемых узлов, а также требует замены рукавов высокого давления и прочих резинотехнических изделий. Поэтому, прежде, чем принимать решение о капитальном восстановлении, нужно рассмотреть и возможность приобретения новой техники на замену «старой»: зачастую, такой вариант с точки зрения оптимизации затрат и повышения производительности выполняемых работ в целом в долгосрочной перспективе более эффективен».

Эксперт рекомендует

руководитель отдела гарантии «Проект Китай» и «Проект КМУ» ГК «РусБизнесАвто» Роман Романенко

руководитель отдела гарантии «Проект Китай» и «Проект КМУ» ГК «РусБизнесАвто» Роман Романенко

Роман Романенко, руководитель отдела гарантии «Проект Китай» и «Проект КМУ» ГК «РусБизнесАвто»:
«Установка открылков — один из самых распространенных способов увеличения производительности бульдозера, позволяет увеличить объем перемещаемого грунта и снизить потери. Мы бы рекомендовали шарнирную установку открылков, поскольку это позволит работать на разных типах грунта, а также обеспечит легкий демонтаж.
Установка открылков при работе с легкими или разрыхленными грунтами может привести к увеличению производительности в 1,5-2 раза.
Установка не повлечет снятия с гарантии, поскольку, как правило, детали, подвергающиеся естественному износу и старению в процессе эксплуатации, к которым относиться отвал и ножи отвала, гарантией не покрываются.
Стоит правда отметить, что подобное вмешательство может привести к выходу из строя манжет гидроцилиндров подъема — опускания отвала, поскольку нагрузка на цилиндры увеличится.
Также к основным способам повышения производительности бульдозера отнесем установку рыхлителя, уширителей, открылков и корчевателей. Самым распространенным, пожалуй, является установка рыхлителя».

Эксперт рекомендует

менеджер по продуктовому маркетингу подразделения строительной техники John Deere (Россия) Алексей Журкевич

менеджер по продуктовому маркетингу подразделения
строительной техники
John Deere (Россия) Алексей Журкевич

Алексей Журкевич, менеджер по продуктовому маркетингу John Deere:
«Компания John Deere, как производитель строительной техники, не рекомендует использовать такие доработки, как установка уширителей, открылков и т. д. Во-первых, для того чтобы уширители или открылки на бульдозерном отвале работали эффективно необходимы соответствующие условия, чтобы бульдозеру хватило усилия толкания, и приваренные части попросту не оторвались в процессе работы. Во-вторых, если к отвалу привариваются дополнительные конструкции, не предусмотренные производителем, то автоматически перестает действовать гарантия. John Deere, например, предлагает отвалы, которые уже спроектированы с целью максимизации производительности и не требуют дополнительных доработок.
В стандартной комплектации наши бульдозеры идут с одностоечными и трехстоечными рыхлителями, которые помогают разрыхлить грунт перед перемещением. Это основное навесное оборудование, которое позволяет повысить эффективность работы бульдозеров. Также для специфических работ, например, для выкорчевывания пней или валки деревьев, применяются лебедки, но гораздо реже».

Текст: Елена Вашкевич, Артем Щетников

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.