Гусеничный бульдозер: ступени эволюции

Бульдозер как землеройно-транспортная машина получил развитие с появлением и распространением тракторов, особенно гусеничных. Основной физический принцип, используемый в этой машине,— максимальная горизонтальная сила, действующая в заданном направлении. Соответственно базовое шасси — трактор — машина, нацеленная на получение максимальной тяги.

Улучшение тяговых характеристик шло двумя путями. Один путь — совершенствование конструкции тягача и рабочего оборудования: увеличение коэффициента сцепления, согласование работы двигателя и трансмиссии при переменном сопротивлении при бульдозировании, разнообразие отвалов, регулировка их рабочих положений. Другой — увеличение типоразмера (массы) используемого трактора. Поскольку объемы работ разные и грунты имеют различную прочность, требуются бульдозеры с различными тяговыми усилиями. Следовательно, стал формироваться типоразмерный ряд бульдозеров. Сначала использовались существующие тракторы, которые начинались как сельскохозяйственные машины и артиллерийские тягачи. И типоразмерный ряд ограничивался: в большей степени уже существующими машинами, в меньшей степени возможностью работать с грунтами. Прямое повышение эффективности с увеличением массы трактора стало важным стимулом для увеличения максимального типоразмера бульдозерного агрегата. Непрекращающийся рост бульдозеров происходил в течение всего ХХ века и достиг технологических границ. (Самый большой бульдозер — D12 фирмы Caterpillar.)

Говоря о совершенствовании конструкции бульдозеров, надо особо сказать о гидрофикации. Замена тросового управления отвалом на гидравлическое (гидроцилиндрами) позволило получить принудительное заглубление отвала и работать с более прочными грунтами. Резкое повышение возможностей работы с твердыми породами дали рыхлители, которые заглубляются также гидроцилиндрами. После заглубления рыхлителя разрушение грунта происходит за счет того же горизонтального тягового усилия, что и бульдозирование. На больших бульдозерах экспериментировали с виброрыхлителями, позволяющими разрабатывать практически любой грунт.

Простейший физический принцип, лежащий в основе бульдозера — горизонтальное тяговое усилие — функционально очень ограничивает возможности этого вида машин. Гусеничный бульдозер испытывает усиливающуюся конкуренцию со стороны других типов техники. Часть работ забирают близкие "родственники", имеющие бульдозерный отвал:

• колесные бульдозеры (мобильны, лучше сохраняют асфальтобетонные покрытия);
• автогрейдеры (специальные колесные бульдозеры с улучшенными планировочными возможностями);
• экскаваторы малых и средних типоразмеров со вспомогательным бульдозерным отвалом (экскаваторы-бульдозеры выполняют планировки площадок для установки экскаватора (для себя), засыпают траншеи, котлованы, самими же выкопанные).

Еще часть работ забирают колесные фронтальные погрузчики, попутно выполняют функции колесного бульдозера и экскаваторы-погрузчики, часто выполняют работы самостоятельно без бульдозеров, чему способствуют челюстные фронтальные ковши. Кроме того, экскаваторы — способны реализовывать усилия в различных направлениях, поэтому во многих случаях, особенно при рытье котлованов с вертикальными стенками, они предпочтительнее бульдозеров. В результате бульдозеры малых типоразмеров постепенно вытесняются. Так например, прекратилось производство D10, D20 фирмы Komatsu.

Другой аспект эволюции гусеничных бульдозеров состоит в их специализации. Вначале бульдозер отделился от сельскохозяйственного трактора. Особенно этому способствовали разные требования к ходовой системе. Гусеничный бульдозер стал базовой машиной для промышленных тракторов. Десятки различных агрегатов (навесных, полунавесных, прицепных: для строительства и добычи полезных ископаемых) изготавливались на бульдозерной базе. Дальнейшая специализация бульдозеров отправила в историю большинство из них. Гусеничные погрузчики на базе бульдозеров, прицепные скреперы и грейдеры и другие еще не забытые машины перестали или постепенно перестают делать. Закономерно не состоялось семейство машин на базе трактора Т-330, специально приспособленного для разнообразного агрегатирования.

Несколько типов отвалов, два типа рыхлителей (1-, 3-зубые), три ширины и две длины гусениц при одном остове позволяют полнее раскрыть возможности бульдозеров при всей примитивности выполняемых ими работ. Для повышения качества планирования поверхностей применяют лазерные стабилизаторы. Лишнее звено — водитель, но пока эффективнее управлять, находясь в машине. Двигатели бульдозеров не находятся на острие проблем (экологических и прочих). А вот в трансмиссиях строительно-дорожных машин, в том числе бульдозеров, возможна революция — электрическая.

Гусеничный бульдозер — главная машина строек середины ХХ века — уже уступил экскаваторам, погрузчикам и еще уступит нашествию разнообразных машин. Простая, примитивная рабочая функция — горизонтальная тяга — стала причиной сужения сфер применения. Кстати, именно эта функция, дополненная другими возможностями, такими, как скорость, условия для перевозки груза, включая водителя, лежит в основе автомобиля. Таким образом, гусеничный бульдозер за 100 лет эволюции проходит путь от навесного оборудования универсального сельскохозяйственного трактора через одну из главных строительных машин к узкоспециализированному землеройному агрегату. В этом нет ничего плохого или хорошего. Прогноз развития техники, как и другой прогноз, имеет весьма прагматичное значение – "знать бы, где упасть, да соломки постелить". Каким будет бульдозер будущего, в том числе ближайшего, вопрос актуальный для тех, кто зарабатывает на рынке этой техники.

Мнение автора статьи может не совпадать с мнением редакции. А если Вам есть что добавить или хотите высказать свою точку зрения — Добро пожаловать в нашу официальную группу во ВКонтакте VK/tmagazineru

Автор: ТЕХНОmagazine