Земноводные и подводные … бульдозеры

Как слона учили дышать через трубу и пользоваться аквалангом

Совершенствование процессов управления естественным образом приводит к их автоматизации. Упрощение, облегчение необходимых внешних воздействий создают условия для дистанционного управления машинами. На Komatsu это привело к созданию в 1968 году телеуправляемого бульдозера.

Бульдозер Komatsu D155W 

Для обычных условий работы удаление водителя с привычного места сразу не дает особых преимуществ, скорее наоборот, усложняет процесс. Первые сферы применения можно назвать опытными. Например, работа на металлургических заводах по перемещению горячих шлаков. Высокие температуры не позволяют человеку находиться в рабочей зоне. Гусеничная машина может выдержать гораздо более серьезные нагрузки. Другая сфера применения, скорее теоретическая, работа с высоким риском опрокидывания агрегата.

В Японии же, в силу специфики ее географического положения, к моменту появления телеуправляемого бульдозера уже была большая необходимость в выполнении землеройных работ на морском дне. И поэтому очень скоро, в 1969 году, дистанционно управляемый бульдозер оказался в воде. На первом этапе профессиональные навыки бульдозерно-рыхлительного агрегата не меняли. Решали вопросы герметизации узлов и трактора в целом, управления в новых условиях. Использовали опыт применения оборудования для подводного вождения танков. Одним из основных элементов такого оборудования является шнорхель – труба (трубы), по которой подается воздух для работающего ДВС и выбрасываются отработавшие газы. Длина этой трубы определяет максимальную глубину, на которой может работать бульдозер. Первые машины были с двумя отдельными трубами (подача воздуха/выброс газов) и работали на глубине 3-4 м. Потом трубы объединили в один кожух и освоили глубину до 7 м. Такие машины D155W выпускались серийно и работы на глубинах до 7 м реально выполнялись. Делались попытки освоить 15 м, но на прежних конструктивных решениях происходило ухудшение результатов. С увеличением длины трубы продольные и поперечные уклоны, естественные для землеройной машины, создавали все больше проблем.

Другим существенным отличием подводных условий явилось то, что грунт при работе с обычным бульдозерным отвалом размывался и, в результате, не очень перемещался. Применили «отвал – челюстной ковш» – такие сейчас широко используются на экскаваторах-погрузчиках.

Тяжелый железный трактор потерял часть сцепного веса из-за архимедовой выталкивающей силы – более 10%. Герметизация узлов еще увеличила выталкивающую силу. В итоге потеря тяги превысила 15%.

Большие неудобства были от резкого ухудшения видимости. Потревоженный морской грунт, особенно илистые отложения, понижали видимость в рабочей зоне до нуля. Работа «вслепую» – это уменьшение скоростей; повышение рисков недопустимых кренов, опрокидываний машины.

Тем не менее, в 1970 году Komatsu создала уже не земноводный, а настоящий подводный бульдозер, способный работать на глубинах до 60 м. Это было развитие D155W. В новой машине решали технические проблемы, связанные с работой «сухопутного» бульдозера на заданной глубине. Дизельный двигатель заменили на трехфазный электрический. Появилось судно сопровождения, подводные кабели, телекамеры, эхолоты, обслуживающий персонал и т. д. Цена комплекса многократно превышала стоимость сухопутного бульдозера D155А. Результаты же работы были весьма скромными. «Сухопутные» технологии, просто опущенные под воду, с увеличением глубины уже переставали давать экономический эффект. Эксперименты с «аквалангами для слона» прекратили.

Логическим продолжением работ можно считать создание, позднее, фирмой Komatsu исследователей морского дна. Но это уже другая техника.

Земноводные бульдозеры D155W участвовали в десятках различных строительных работ. Они работали как в самой Японии, так и во многих других странах.

В СССР/России D155W с пользой перемещали морской и речной грунт в частности: в Татарском проливе, в Финском заливе, в Беринговом море, в реке Ока. Фирма «Техспецстрой» имеет большой опыт эксплуатации подводной строительной техники фирмы Komatsu.

Участвовали D155W и в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, но не очень успешно. Радиация предъявляет свои требования. В частности, радиус управления 50-100 м недостаточен для работы в зараженной зоне.

Конструктивные особенности подводных бульдозеров Komatsu

Земноводные бульдозеры, работающие на глубинах до 7 м (D155W)

Основные отличия в системе управления и защите отдельных узлов: радиосигналы поступают на исполнительные механизмы, которые имеют пневматический привод. Для создания давления воздуха устанавливается компрессор. Радиоуправление обеспечивает все основные операции: пуск, остановку двигателя, переключение передач, повороты, подъем-опускание бульдозерного и рыхлительного оборудования. Также предусмотрены автоматические остановки трактора при различных нарушениях процесса.

Дистанционное управление может осуществляться и по кабелю с помощью оператора-акванавта.

Для дизельного двигателя имеется дополнительный радиатор, охлаждаемый окружающей водой. Он используется вместо штатного при работе под водой. Двигатель вместе с системами находится в водонепроницаемом корпусе. В шнорхеле, кроме выхлопного и воздухозаборного трубопроводов, имеются топливопровод, позволяющий заправлять машину под водой и кабель электропитания, подстраховывающий работу аккумуляторных батарей. Узлы трансмиссии имеют специальные уплотнения выходных валов, рассчитанные на избыточное давление воздуха внутри на 0,3-0,4 кГ/см2 (~30-40 кПа) выше давления воды. В опорных катках и поддерживающих роликах консистентная смазка. Ширина гусениц двух размеров: 560 мм стандартная, 710 мм – по требованию. Контроль за работой агрегатов визуальный по световым сигналам на трубе-шнорхеле.

Рекомендуется после работы в море промывать машину пресной водой.

Подводные бульдозеры, работающие на глубинах до 60 м

Бульдозер Komatsu D155W 

Эти бульдозеры сделаны на базе D155W.

Система управления гидроэлектрическая. Спереди – для наблюдения за бульдозером, сзади – за рыхлителем установлены телекамеры, прожекторные установки. За пределами рабочей зоны устанавливаются приборы контроля местонахождения машины. Специальные устройства имитируют на макете на судне сопровождения положение машины под водой.

Возможно управление техникой водителем-акванавтом с помощью переносного пульта.

Основные технические трудности: плохая видимость и сложное обеспечение надежной работы всего необходимого комплекса оборудования.

Дистанционно управляемые, работающие в автоматическом режиме машины – перспективные направления развития техники. Только технологии тоже требуют внимания. Под водой сухопутный бульдозер потерял много своих достоинств, поэтому не получил широкого применения. Здесь, видимо, нужны другие машины.

Владимир Бухаров

Комментарии пользователей

Извините, но у Вас не достаточно прав для добавления комментария.

Авторизация