Секрет успеха бульдозеров с гидростатической трансмиссией

Гидростатическая трансмиссия завоевывает все большую популярность, и теперь бульдозеры Caterpillar, Komatsu, Liebherr, John Deere, CASE, SEM, избавленные от коробки передач, стали гораздо легче в управлении и приобрели более универсальные и разносторонние возможности.

Гидростатическая трансмиссия (ГСТ), применяемая сегодня, как правило, широко распространена на бульдозерах среднего и тяжелого класса. Так что же такое ГСТ и в чем кроется секрет ее успеха?

Гидростатическая трансмиссия – это гидравлический привод с закрытым (замкнутым) контуром, в состав которого входят один или несколько гидронасосов и гидромоторов. Предназначена для передачи механической энергии вращения от вала двигателя к исполнительному органу машины, посредством бесступенчатого регулируемого по величине и направлению потока рабочей жидкости.

Достоинства гидростатической трансмиссии

1) Возможность плавного изменения передаточного отношения в широком диапазоне частот вращения – главное достоинство гидростатической трансмиссии. ГСТ позволяет гораздо лучше использовать крутящий момент двигателя машины по сравнению со ступенчатым приводом.

Так как выходная частота вращения может быть доведена до нуля, возможен плавный разгон машины с места без применения сцепления. Даже значительное изменение нагрузки не влияет на выходную частоту вращения, поскольку проскальзывание у данного типа трансмиссии отсутствует.

2) Еще одним достоинством ГСТ является упрощение механической разводки по машине, позволяющее получить выигрыш в надежности, ведь зачастую при большой нагрузке на машину карданные валы не выдерживают и приходится ремонтировать машину. При работе в условиях крайнего севера, как правило, это происходит при работе в низкие температуры.

За счет упрощения механической разводки удается также освободить место для вспомогательного оборудования. Применение гидростатической трансмиссии позволяет полностью убрать валы и мосты, заменив их насосной установкой и гидромоторами с редукторами, встраиваемыми прямо в колеса. Либо, в более простом варианте, гидромоторы могут быть встроены в мост. Обычно удается снизить центр тяжести машины и более рационально разместить систему охлаждения двигателя.

3) Выбор определенной электронной программы на дисплее монитора в кабине бульдозера также является еще одним плюсом ГСТ – бульдозерист может регулировать степень чувствительности рычагов, педали торможения и рулевой модуляции. В зависимости от внешних нагрузок, возникающих на рабочих органах, гидростатический привод бульдозера с электронной системой управления в автоматическом режиме регулируют тяговые усилия и рабочие скорости бульдозера.

Электронный ограничитель нагрузки позволяет автоматически снижать скорость передвижения бульдозера для достижения полной реализации усилия на рабочих органах при постоянной максимальной силе тяги. Например, при укладке труб в траншеи гидростатическая система способствует их безопасной транспортировке с регулируемой скоростью и точной укладке.

Гидростатическая трансмиссия позволяет плавно и сверхточно регулировать передвижение машины или плавно регулировать частоту вращения рабочих органов. Использование электропропорционального управления и специальных электронных систем позволяет достичь наиболее оптимального распределения мощности между приводом и исполнительными механизмами, ограничить нагрузку двигателя, снизить расход топлива. Мощность двигателя используется максимально даже на самых малых скоростях передвижения машины.

Благодаря гидростатическому приводу тяговое усилие бульдозера не зависит от частоты вращения двигателя. Также благодаря гидростатическому приводу возможен плавный бесступенчатый поворот машины без разрыва потока мощности, подводимого к обеим гусеницам. Это позволяет разрабатывать и перемещать грунты и породы на криволинейных участках рабочей площадки и прокладываемой трассы.

ГСТ обеспечивает разворот бульдозера на месте за счет того, что его гусеницы могут вращаться в противоположные стороны. Это существенно повышает маневренность бульдозера при работе в стесненных условиях. Все управление бульдозером сосредоточено в одном джойстике. Отсутствие тормозных педалей, рычагов включения фрикционов и рычага переключения передач значительно снижает утомляемость оператора и повышает точность и безопасность выполнения работ.

Применение гидростатической трансмиссии обеспечивает стабилизацию частоты вращения двигателя на оптимальном уровне и получение ощутимой экономии топлива в условиях высокой маневренности бульдозера и непрерывности тягового усилия. Хорошее сцепление с грунтом и снижение вибрационных нагрузок достигаются благодаря качающейся подвеске направляющих колес и опорных катков.

Опциональная спутниковая система дистанционной регулировки наклона отвала позволяет визуализировать ход выполнения и степень завершения работ. Все движения ходовой тележки бульдозера управляются от одного джойстика пропорционального действия. Насосы и моторы гидравлической трансмиссии не требуют обслуживания и отличаются высокой надежностью, значительно увеличены интервалы замены масла (до 8 000 моточасов), что напрямую связано с сокращением эксплуатационных расходов.

Недостатки гидростатической трансмиссии

Самым главным недостатком гид­ростатической трансмиссии можно считать низкий КПД по сравнению с механической передачей. Но если сравнивать с механическими трансмиссиями, включающими коробки передач, гидростатическая трансмиссия оказывается намного экономичнее и быстрее.

Это связано с тем, что в момент ручного переключения передач приходится отпускать и нажимать педаль газа. Именно в этот момент двигатель тратит много мощности, а скорость машины меняется рывками. Все это негативно сказывается как на скорости, так и на расходе топлива. В гидростатической трансмиссии этот процесс происходит плавно, и двигатель работает в более экономичном режиме, что повышает долговечность всей системы.

Что такое трансмиссия машин гидростатическая

Что такое ГСТ? Знакомимся с гидростатической трансмиссией.

Долгое время гусеничные бульдозеры считались одним из наиболее сложных в управлении видов землеройной техники. Однако в последние годы благодаря внедрению ряда новых технологий управлять ими становится гораздо легче, а сами бульдозеры приобретают все более универсальные, разносторонние возможности.

Одной из главных причин этого, безусловно, можно считать завоевывающую все большую популярность гидростатическую трансмиссию (ГСТ). Происходящие изменения некоторые специалисты называют даже «гидростатической революцией».

Для начала немного статистики. За последние 10 лет доля бульдозеров с гидростатическим видом трансмиссии (по крайней мере, среди машин мощностью до 130 л.с.) постоянно росла. Согласно данным Справочника мирового строительного оборудования, в настоящее время именно бульдозеры с гидростатикой занимают доминирующие позиции.

Такие изменения в соотношении отнюдь не случайны: избавленные от коробки передач, бульдозеры стали более разносторонними машинами с широким спектром действия.

Компании — производители землеройной техники разными темпами шли к признанию целесообразности использования гидростатической трансмиссии.

Так, несмотря на то, что уже более 100 лет мировым лидером по производству гусеничных бульдозеров считается корпорация Caterpillar, инициатором «гидростатической революции» стала другая американская компания — John Deere. Именно ее разработчики еще в 1976-м создали первый двухдисковый бульдозер с гидростатической трансмиссией.

Среди отечественных производителей будьдозеров существует предприятие специализирующееся на создании техники исключительно с использованием гидростатической трансмиссии. На ГСТ перешёл челябинский завод «ДСТ-УРАЛ». С каждым годом конструкторы завода совершенствуют эту схему и выпускают бульдозеры высокого мирового уровня.

Гидростатическая трансмиссия, применяемая на бульдозерах, сегодня преимущественно распространена на спецтехнике среднего и тяжелого класса: гидростатическую трансмиссию применяют все лидеры рынка экскаваторной техники.

Применение ГСТ в экскаваторах связано с выполнением ими основной работы исполнительными механизмами с гидропередачей усилия. Распространению ГСТ также способствовало совершенствование технологий механообработки и широкое распространение синтетических масел, производимых под заранее заданные параметры использования, а кроме того, и развитие микроэлектроники, позволившее реализовывать сложные алгоритмы управления ГСТ.

Гидростатическая трансмиссия — это гидравлический привод с закрытым (замкнутым) контуром, в состав которого входят один или несколько гидронасосов и гидромоторов. Предназначена для передачи механической энергии вращения от вала двигателя к исполнительному органу машины, посредством бесступенчатого регулируемого по величине и направлению потока рабочей жидкости.

Главным достоинством гидростатической трансмиссии является возможность плавного изменения передаточного отношения в широком диапазоне частот вращения, что позволяет гораздо лучше использовать крутящий момент двигателя машины по сравнению со ступенчатым приводом. Поскольку выходную частоту вращения можно довести до нуля, возможен плавный разгон машины с места без применения сцепления. Малые скорости движения особенно нужны для различных строительных и сельскохозяйственных машин. Даже значительное изменение нагрузки не влияет на выходную частоту вращения, поскольку проскальзывание у данного типа трансмиссии отсутствует.

Большим достоинством гидростатической трансмиссии является простота реверсирования, которое обеспечивается простым изменением наклона плиты или гидравлически, изменением потока рабочей жидкости. Это позволяет обеспечить исключительную маневренность транспортного средства.

Следующее серьезное достоинство — упрощение механической разводки по машине. Это позволяет получить выигрыш в надежности, ведь зачастую при большой нагрузке на машину карданные валы не выдерживают и приходится ремонтировать машину. В северных условиях это происходит еще чаще при низких температурах. За счет упрощения механической разводки удается так же освободить место для вспомогательного оборудования. Применение гидростатической трансмиссии может позволить полностью убрать валы и мосты, заменив их насосной установкой и гидромоторами с редукторами, встраиваемыми прямо в колеса. Либо, в более простом варианте, гидромоторы могут быть встроены в мост. Обычно удается снизить центр тяжести машины и более рационально разместить систему охлаждения двигателя.

Еще одним важным преимуществом гидростатической системы передачи специалисты называют возможность выбрать определенную электронную программу на дисплее монитора в кабине машины. В зависимости от рабочей ситуации и расписания работы бульдозериста можно, например, регулировать частоту перерывов, степень чувствительности рычагов, педали торможения и рулевой модуляции.

Опытные операторы строительных машин знают: среди наиболее сложных видов работ для бульдозера значится укладка труб в траншеи. И в этом случае как раз гидростатическая система способствует их безопасной транспортировке с регулируемой скоростью и точной укладке.

Гидростатическая трансмиссия позволяет плавно и сверхточно регулировать передвижение машины или плавно регулировать частоту вращения рабочих органов. Использование электропропорционального управления и специальных электронных систем позволяет достичь наиболее оптимального распределения мощности между приводом и исполнительными механизмами, ограничить нагрузку двигателя, снизить расход топлива. Мощность двигателя используется максимально даже на самых малых скоростях передвижения машины.

Специальная система проактивной адаптации мощности позволяет задействовать дополнительную мощность строго по необходимости во время совершения того или иного конкретного маневра. Применение гидростатической трансмиссии обеспечивает стабилизацию частоты вращения двигателя на оптимальном уровне и получение ощутимой экономии топлива в условиях высокой маневренности бульдозера и непрерывности тягового усилия. Хорошее сцепление с грунтом и снижение вибрационных нагрузок достигаются благодаря качающейся подвеске направляющих колес и опорных катков. Опциональная спутниковая система дистанционной регулировки наклона отвала позволяет визуализировать ход выполнения и степень завершения работ. Все движения ходовой тележки бульдозера управляются от одного джойстика пропорционального действия. Насосы и моторы гидравлической трансмиссии не требуют обслуживания и отличаются высокой надежностью, значительно увеличены интервалы замены масла (до 8000 моточасов), что позволяет существенно сократить эксплуатационные расходы.

Недостатком гидростатической трансмиссии можно считать более низкий КПД по сравнению с механической передачей. Однако по сравнению с механическими трансмиссиями, включающими коробки передач, гидростатическая трансмиссия оказывается экономичнее и быстрее. Происходит это по причине того, что в момент ручного переключения передач приходится отпускать и нажимать педаль газа. Именно в этот момент двигатель тратит много мощности, а скорость машины меняется рывками. Все это негативно сказывается как на скорости, так и на расходе топлива. В гидростатической трансмиссии этот процесс происходит плавно и двигатель работает в более экономичном режиме, что повышает долговечность всей системы.

Рассуждая о преимуществах все более активного использования бульдозеров, оснащенных гидростатической трансмиссией в сочетании с GPS, специалисты напоминают, что одна из перманентных проблем отрасли — нехватка высококвалифицированных бульдозеристов. И в этом смысле нынешние гидростатические бульдозеры — это просто подарок.

Оснащенные современным оборудованием, эти машины позволяют опытным операторам настроить их предельно точно, в соответствии с предстоящими видами работы. Но не менее важен и тот факт, что молодым бульдозеристам под руководством наставников требуется меньше времени, чтобы освоить когда-то капризную технику.

Выбор ГСТ с электронным управлением, с учетом всех описанных преимуществ, подтолкнул завод «ДСТ-УРАЛ» разработать полностью электронную систему управления всеми остальными системами машины, что позволило легко реализовывать и внедрять любые программы по управлению машиной, получать удаленный доступ и контроль параметров, существенно упростить управление машиной, адаптировать ее под оператора. Все это помогло существенно снизить требования к квалификации бульдозериста, и теперь для управления машиной ему достаточно лишь двух джойстиков: левый отвечает за все движение, правый за навесное оборудование.

В итоге все вышеописанные преимущества позволили технике «ДСТ-УРАЛ» прочно занять свою нишу на дорожно-строительном рынке СНГ, с каждым годом завод наращивает выпуск конкурентной продукции и внедряет передовые технологии контроля и управления машинами.

Гидростатическая трансмиссия (ГСТ)

Гидростатическая трансмиссия (ГСТ) –это замкнутая гидросистема, которая состоит из одного либо нескольких гидронасосов и одного либо нескольких гидромоторов. Рассчитана на передачу механической энергии вращения от двигателя через насос к исполнительной конструкции (шнеку, колесу, бочке) посредством направления рабочей жидкости к бесступенчато регулируемому по размеру и направленности гидромотору.

Проще говоря: идёт передача энергии от двигателя к колесу, плавно и без рывков через гидравлическую систему «насос-мотор».

Данная схема позволяет максимально использовать мощность двигателя для выполнения различных операция и одновременно сохранять заданную скорость перемещения и плавность хода.

1. Самый простой пример применения ГСТ — использование ее на автобетоносмесителях. Насос работает от автономного двигателя или от раздаточной коробки и создает постоянное давление в гидросистеме. Скорость и направление вращения мотора, который установлен на бочке, задается регулятором потока, установленным на самом насосе. Управление может быть механическим или электрическим.

Гидромотор установлен на ведущем мосту, а скорость и направление — задается оператором из кабины. Данная схема позволила отказаться от ременного привода, механической КПП с сопутствующими вариаторами. Повысился КПД двигателя, который стал отдавать почти 100% своей мощности на молотильный аппарат в независимости от того по какому грунту передвигается комбайн, в горку он одет или под уклон. Так же благодаря применению ГСТ комбайны стали резе «закапываться» в вязких грунтах, так как гидравлика не дает возможности колесам провернуться — забуксовать, а сохраняет, пускай минимальный, крутящий момент, благодаря которому колеса с минимальной скоростью вращаются и вытягивают машину.

3. Применение ГСТ на бульдозерах и на гусеничной технике позволило снизить вес самих бульдозеров — отпадает необходимость в механических КПП с бортовыми фрикционами. Гидромоторы вращают бортовые редукторы, которые приводят в действие приводные шестерни.

Если необходимо сделать независимыми правый и левый приводные колеса, то поступают таким образом: каждый борт машины является независимой ГСТ, управление которой происходит электронным процессором, чтобы при движении вперед или назад два борта двигались прямолинейно.

Благодаря применению ГСТ на бульдозерах стало невозможно заглушить машину при медленном движении вперед и максимально опущенном отвале, как это было на бульдозерах с механической КПП. Гидравлика, вкупе с электроникой, не даст заглушить двигатель, а просто прекратят движение бульдозера. Оператор будет вынужден или увеличить скорость движения бульдозера, или поднять отвал повыше.

Источник https://autosila24.ru/stroitelnaya-tehnika/buldozery/81971-sekret-uspeha-buldozerov-s-gidrostaticheskoj-transmissiej/

Источник http://rosdst.ru/news/?novost=396

Источник https://www.hts.by/articles/gidrostaticheskaya-transmissiya-gst/