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.