Колесные тягачи (в том числе и тракторы) широко используют в качестве унифицированной базы для создания различных строительных машин. В частности такая весьма распространенная на земляных работах машина, как бульдозер, может быть изготовлена с использованием несложного оборудования, если имеется подходящий тягач. Для этого достаточно установить на тягаче бульдозерный отвал с ножом и механизм управления подъемом и заглублением отвала.
До последнего времени при конструировании и изготовлении строительных машин использовались тягачи и тракторы, предназначаемые для выполнения сельскохозяйственных работ.
Массовое производство сельскохозяйственных колесных (а также и гусеничных) тракторов в свое время способствовало развитию механизации строительных работ. В настоящее время наблюдается нужда в тягачах, отвечающих требованиям технологии только строительных и дорожных работ. По соображениям экономики (меньших издержек производства) при изготовлении таких тягачей следует использовать унифицированные узлы и агрегаты серийно выпускаемых машин.
Строительные и дорожные машины, изготовленные на базе сельскохозяйственных тракторов, обычно имеют существенные недостатки.
Примером этого может служить бульдозер на тракторе Т-75, имеющий следующие недостатки:
1. С места машиниста на этом бульдозере не видно отвала и грунта, накапливающегося на нем; не виден и грунт, подлежащий планировке. Машинист вынужден работать стоя, так как при этом видимость объекта работы улучшается. О грунте на отвале машинист может судить только по нагрузке на двигатель и по отдельным комьям, показывающимся над отвалом,
2. Гусеницы трактора Т-75 хорошо прилегают к грунту, однако вертикальные переменные нагрузки, возникающие при уменьшении или увеличении скорости передвижения трактора, приводят к продольным колебаниям последнего, что отрицательно сказывается на работе бульдозера.
3. Скорости передвижения сельскохозяйственных тракторов являются недостаточными для обеспечения высокопроизводительной работы строительных машин. Так, например, задняя скорость трактора ДТ-54А в 3 раза меньше передней, вследствие чего при челночной работе бульдозера его задний холостой ход выполняется на недопустимо малой скорости.
4. Роторный экскаватор при работе должен передвигаться со скоростью 50—500 м/ч. Такие скорости сельскохозяйственные тракторы обычно не развивают.
В отличие от сельскохозяйственных и транспортных тракторов, строительные тягачи должны быть приспособлены для работы с частыми крутыми поворотами, резко переменной нагрузкой на двигатель и ходовые устройства.
Сельскохозяйственные машины предназначены в основном для движения по бездорожью, пахоте, стерне, и только на транспортных работах, являющихся для этих машин вспомогательными, движение происходит по грунтовым дорогам, а иногда и по дорогам с твердым покрытием.
Строительные тягачи передвигаются в основном по строительным площадкам и грунтовым дорогам, реже по свежеотсыпанному грунту и дорогам с твердым покрытием.
Тягач, предназначенный под строительную машину, должен быть приспособлен для установки навесного и полунавесного рабочего оборудования.
Из сказанного можно сделать вывод, что далеко не всякий сельскохозяйственный и тем более гусеничный трактор удовлетворяет требованиям, предъявляемым к строительным машинам, и поэтому не каждый трактор можно и целесообразно использовать в качестве унифицированного тягача.
Строительные работы весьма разнообразны, и поэтому не представляется возможным рекомендовать для строительства один тип универсального тягача. Однако унификация строительных тягачей между собой и другими машинами возможна и выполняется путем проведения широкой межотраслевой унификации двигателей, ведущих и ведомых мостов, коробок передач, гидротрансформаторов и машин в целом, которые могут быть использованы для создания самых разнообразных высокопроизводительных машин для строительства, сельского хозяйства, транспорта, лесного хозяйства, строительства дорог и аэродромов,
Кроме того, их можно использовать при проектировании и изготовлении грузоподъемных машин, работа которых во многом аналогична работе строительных машин. Такая унификация способствует созданию большого по количеству парка сходных по конструкции машин, что при серийном производстве унифицированных агрегатов и деталей к ним создает возможности для более высокой организации эксплуатации и ремонта машин при меньших затратах на ремонт.
Машины, применяемые в строительстве, можно разделить на две основные группы. В одну из них входят машины, изготовляемые с использованием быстроходных колесных тягачей в качестве унифицированной базы. К таким машинам относятся бульдозеры, скреперы, погрузчики и др. Во вторую группу можно объединить специальные машины высокой производительности. К ним относятся землеройно-фрезерные машины, мощные одноковшовые, многоковшовые и шагающие экскаваторы.
Машины первой группы имеют свои преимущества. К ним относятся:
1) выполнение всех основных работ машинами одного типа (экскавация грунта, его транспортировка, выгрузка, планировка и уплотнение);
2) отсутствие необходимости проведения монтажно-демонтажных работ и возможность немедленного включения в работу по прибытии к месту ее проведения;
3) высокая транспортабельность своим ходом, а также железнодорожным и водным транспортом;
4) возможность изменять дальность транспортировки грунта на расстояния до 5—10 км без каких-либо изменений в конструкции машин или особой их подготовки;
5) сравнительно низкая стоимость изготовления, эксплуатации и ремонта.
Машины второй группы изготовляют обычно небольшими сериями. Конструкция этих машин, как правило, наиболее полно отвечает оптимальным технологическим требованиям, обусловленным конкретным грунтом, его влажностью, дальностью транспортировки, высотой забоя, климатическими условиями, наличием воды, электроэнергии и т. д. Применение таких машин оправдывается их высокими технико-экономическими эксплуатационными показателями, получаемыми в результате учета специфики выполняемой работы.
Для определения экономической эффективности и целесообразной области применения быстроходных колесных тягачей проведены сравнительные испытания последних в производственных условиях.
На строительном объекте одновременно практически в одинаковых условиях производилась экскавация грунта, транспортировка его и укладка с грубой планировкой тремя способами:
а) колонной самоходных скреперов, состоящей из трех машин Д-357Г и толкача С-100;
б) прицепными скреперами Д-374 без толкача;
в) драглайном Э-505 с ковшом емкостью 0,75 л3, самосвалами МАЗ-205 и бульдозером Д-271 (бульдозер использован для разравнивания грунта, отсыпаемого самосвалами, и для обслуживания экскаватора).
В результате наблюдений за работой и проведенного хронометража определена техническая производительность, производительность, отнесенная к единице массы машины, к единице установленной мощности и определена выработка на одного рабочего. Характер изменения этих величин в зависимости от дальности перемещения грунта показан на рис. 1.
Приведенные на рис. 1 графики свидетельствуют, что при работе на самоходных скреперах выработка на одного члена бригады в зависимости от дальности возки в 2—4 раза больше, чем при работе на экскаваторе.
Кроме того, применение самоходных скреперов в сравнении с экскаваторами и самосвалами при любой дальности возки дает более высокую выработку на единицу установленной мощности. В частности, при небольшой дальности возки, порядка 100—200 м, применение самоходных скреперов дает показатель выработки на единицу мощности, в 3 раза превышающий аналогичный показатель, получаемый при экскаваторном способе проведения работ.
Важным показателем является также производительность, отнесенная к единице массы машины. Применение самоходных скреперов при малой дальности возки увеличивает этот показатель в 3—4 раза по сравнению с экскаваторным способом проведения работ. Таким образом, скреперный способ проведения работ в сравнении с экскаваторным имеет значительные преимущества, которые объясняются более прогрессивным технологическим процессом, имеющим место при разработке грунта с помощью скреперов.
Самоходные скреперы обеспечивают более высокую производительность по сравнению с прицепными вследствие более высокой скорости передвижения при транспортном и холостом ходах. Однако прицепные скреперы, работающие в сцепе с быстроходными колесными двухосными тягачами, в этом отношении не уступают самоходным скреперам.
По мере усовершенствования пневматического колеса и колесного хода в целом последний все более вытесняет гусеничный ход. Так, например, современный парк самоходных скреперов на колесном ходу в США составляет 70%, а бульдозеров 40% всего парка скреперов и бульдозеров.
Получают широкое распространение колесные тракторы-тягачи. Так, в тракторном парке США и ФРГ колесные тракторы составляют 96—97% всего наличия тракторов в этих странах. Наблюдается тенденция к снижению давления в шинах колесных тракторов до 120—180 кн/м2 (1,2—1,8 /с/7см2); применяется регулировка удельного давления на грунт путем изменения давления воздуха в шинах. При этом шины должны допускать длительную работу при давлении воздуха в них 60—100 и 300—350 кн/м2 (0,6—1,0 и 3,0—3,5 кГ/см2). Все чаще применяется центральная система накачки шин.
В результате улучшения конструкции колесного хода и повышения его эксплуатационных показателей колесные тягачи по сравнению с гусеничными стали иметь значительные преимущества:
1) более низкую (в 4—5 раз) стоимость изготовления, эксплуатации и ремонта;
2) более высокие (в 4—5 раз) скорости передвижения;
3) меньшую массу (масса ходовой части колесных тягачей составляет 25—30% массы всей машины, тогда как ходовая часть гусеничных машин составляет 35—40%);
4) более высокую производительность (производительность колесных бульдозеров выше гусеничных примерно в 1,7 раза, самоходных скреперов по сравнению с прицепными к гусеничным тягачам‘—в 1,8 раза);
5) более низкую стоимость единицы продукции (например, разработки 1 м3 грунта на колесных самоходных бульдозерах в 1,2—1,5 раза, на скреперах — в 1,5—2,5 раза, на погрузчиках — в 1,2 раза);
6) более широкая область применения (например, рентабельная дальность перемещения грунта колесными бульдозерами достигает 150—200 м, в то время как при применении гусеничных бульдозеров она составляет лишь 60—80 м, а рентабельная дальность транспортировки самоходными скреперами равна 5—6 км, что превышает рентабельную дальность транспортирования прицепными скреперами в 4—5 раз);
7) большая долговечность службы;
8) более низкий коэффициент сопротивления качению по грунтовым и укатанным снежным дорогам и большая разрешающая возможность движения по дорогам с твердым покрытием.
Недостатками колесных тягачей по сравнению с гусеничными являются:
1) более низкий коэффициент сцепления с грунтом;
2) более высокий коэффициент сопротивления перекатыванию при движении по бездорожью;
3) малая сцепная сила тяжести, не всегда позволяющая полностью реализовать мощность двигателя.
4) несколько меньший коэффициент сцепления с грунтом, однако для устранения этого недостатка можно использовать различные способы быстро изменять сцепную силу тяжести этих машин, в частности заполнением шин водой или установкой грузов на диски колес.
Полностью отказываться от гусеничных тягачей, которые обладают высокой проходимостью и маневренностью, было бы ошибочно.
Скорость гусеничных машин неуклонно повышается. Так, фирма Виккерс-Армстронг (Англия) выпускает гусеничный трактор с максимальной скоростью 15,6 км/ч.
Гусеничный трактор Т-75 Харьковского тракторного завода развивает скорость 10,6 км/ч. Челябинский тракторный завод выпускает дизель-электрический трактор с дизелем мощностью 222 кет (300 л. с.) и наибольшими скоростями движения на рабочем и транспортном режимах соответственно 15 и 20 км/ч.
Принимаются меры также к улучшению обзорности с места машиниста на этих тракторах. С этой целью, в частности, повышают сиденье и снижают высоту передней части тягача, понижая при этом расположение двигателя (трактор ДЭТ-250 Челябинского тракторного завода, двухмоторный трактор ТС-12 фирмы Ювклид, США), или делают более узким капот двигателя (трактор С-100 Челябинского тракторного завода, трактор Д-9 фирмы Катерпиллер), устанавливают кабину впереди двигателя (трактор 105 фирмы Эймко, Англия).
Установка кабины впереди трактора и несколько сниженное расположение двигателя облегчают также решение вопросов, связанных с агрегатированием гусеничного тягача.
Таким образом, несмотря на ряд приведенных выше весьма существенных преимуществ колесных тягачей перед гусеничными, последние все же будут применяться при проектировании и изготовлении строительных машин, предназначенных для использования в определенных оптимальных для них условиях (малой дальности возки, тяжелых дорог, болотистых и влажных грунтов).
Строительные машины и оборудование
→ Для специальных земляных работ
→ Дорожно-строительные машины
→ Строительное оборудование
→ Асфальтоукладчики и катки
→ Большегрузные машины
→ Строительные машины, часть 2,
→ Дорожные машины, часть 2
→ Ремонтные машины
→ Ковшовые машины
→ Автогрейдеры
→ Экскаваторы
→ Бульдозеры
→ Скреперы
→ Грейдеры
Эксплуатация строительных машин
→ Эксплуатация средств механизации
→ Эксплуатация погрузочных машин
→ Эксплуатация паровых машин
→ Эксплуатация экскаваторов
→ Эксплуатация подъемников
→ Эксплуатация кранов перегружателей
→ Эксплуатация кузовов машин
→ Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины
Остались вопросы по теме:
"Назначение, достоинства и недостатки колесных тягачей"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы