Бульдозер

<час />

Фон

Популярный в 1920-х годах и активно используемый с тех пор бульдозер, обычно называемый бульдозером, является явным потомком гусеничного трактора. Бульдозер, используемый вместе с другими землеройными машинами, является мощным и необходимым инструментом, который используется практически на каждой строительной площадке в мире.

Этот бульдозер, первоначально производимый в США компаниями Caterpillar, John Deere и Case Tractor Company, используется во многих промышленных областях, таких как строительство, удаление отходов и сельское хозяйство.

Сырье

Бульдозеры и гусеницы, отличающиеся огромным отвалом и универсальной гусеницей, состоят из множества структурных, гидравлических и моторных узлов. Основной корпус бульдозера, состоящий из основной рамы и ходовой части, в основном изготовлен из пластин из низкоуглеродистой конструкционной стали и гигантского литья. Кабина состоит из множества компонентов из стекла, резины и пластика, которые повышают эргономичность машины. Обеспечивая питание бульдозера и его различных систем, двигатель содержит множество деталей из высокопрочной стали, которые выдерживают высокие рабочие температуры. Другие необходимые компоненты, лопасть, силовая передача и различные компоненты систем, изготовлены из конструкционной и высокоуглеродистой стали. Гусеница, сделанная из множества звеньев из стандартной стали, увеличивает и без того огромный вес этой, в основном, стальной машины. После заполнения бульдозера топливом, гидравлической жидкостью, охлаждающей жидкостью, маслом и другими жидкостями его вес увеличивается на несколько сотен фунтов. Декоративная отделка, наклейки и краска дополняют эстетику бульдозера и придают ему особую привлекательность.

Дизайн

Бульдозер отличается двумя отличительными чертами:длинным вертикальным стальным отвалом в передней части транспортного средства и вращающимися двойными гусеницами, которые облегчают движение бульдозера. Лезвие, которое может весить до 16 000 фунтов (7264 кг), полезно для перемещения материала с одного места на другое. Изогнутый отвал перпендикулярно земле прикреплен к раме длинным рычагом, который может наклоняться и перемещаться вверх и вниз под действием гидравлической энергии.

Знакомая гибкая гусеница бульдозера широко используется в промышленном оборудовании и военных танках. Фактически, некоторые сельскохозяйственные тракторы считаются родственниками бульдозеров, поскольку в них также используется гибкая гусеница вместо стандартных колес. Стальные звенья, иногда более 2 футов (61 см) в длину, соединяются со смазанными штифтами для обеспечения плавного движения и устойчивости. Более того, многие бульдозеры имеют конструкцию с приподнятой звездочкой, которая подвешивает силовую передачу и, таким образом, улучшает ее реакцию на грунт. Дизельный двигатель бульдозера может развивать мощность от 50 до 700 лошадиных сил, поэтому пересеченная местность и крутые склоны не являются проблемой для этой машины.

Кабина оператора, установленная над гибкой гусеницей, содержит сложные гидравлические механизмы, приводящие в действие отвал в ограниченном вертикальном диапазоне. В конструкции кабины было много улучшений в плане комфорта оператора и эргономики, а также были предусмотрены многие улучшенные автомобильные функции, такие как кондиционер, AM / FM-радио, автоматическая регулировка сиденья, электронное управление и оборудование для мониторинга систем. В этих областях проектирования бульдозеров инженерные и исследовательские работы, предшествующие производству, во многом имитируют автомобильную промышленность.

Силовая передача включает трансмиссию, дифференциал и шестерни, вращающие гусеницу. Соединенная с коленчатым валом двигателя, силовая передача передает мощность от двигателя на приподнятую звездочку. Многие новые бульдозеры имеют независимое рулевое управление, которое позволяет каждой звездочке вращаться на полную мощность, даже если одна вращается медленнее, когда бульдозер находится в повороте. Среди других нововведений последних лет - дифференциальное рулевое управление, гидроусилитель и планетарные передачи.

Производственный
процесс

Бульдозер, представляющий собой бесконечную сеть громоздких стальных компонентов, сложных систем и замысловатых узлов, начинает свой производственный процесс на сборочной линии. Перед окончательной сборкой необходимо выполнить большую часть обработки, изготовления и сборки. Производство начинается с инженерных распечаток и чертежей, взятых из программы автоматизированного черчения (САПР), в которой описывается метод построения каждой составной части. Некоторые из этих программ можно использовать для настройки станков, на которых будет осуществляться большая часть производства, то есть в производственных ячейках, крупных обрабатывающих центрах и вспомогательных сборочных линиях. Это называется автоматизированным производством (CAM) и используется для производства компонентов и сборок, которые соединяются вместе на основной линии. Некоторые из этих компонентов затем будут подвергаться термообработке, отжигу или окраске после соответствующей производственной ячейки, линии сборки или этапа обработки на обрабатывающем центре. Затем подвесная конвейерная система транспортирует детали через операцию грубой окраски или порошкового покрытия и поднимает их на главную сборочную линию, где они вовремя прибывают для сборки. Эти детали также можно транспортировать с помощью автопогрузчика, ручной тележки или донного конвейера, чтобы прибыть на площадку перед сборкой на бульдозере.

Ядро мэйнфрейма

• 1 Сердечник основной рамы, образующий жесткий внутренний корпус, вырезан из стального листа и имеет конструктивную форму, так что он легко выдерживает высокие ударные нагрузки и скручивающие силы, обычно возникающие у бульдозера. Основной структурный каркас, образованный приваркой стальных пластин к механически обработанной отливке, состоит из двух секций рельсов в коробках, соединенных с основным кожухом. Изготовление обычно выполняется в производственной ячейке, куда поступает обожженная плита, готовая к установке в приспособления и ручной или роботизированной сварке к стационарной центральной отливке. Слишком массивные, чтобы их можно было поднимать вручную, рамы затем транспортируются мостовым краном к различным станциям, где стальные монтажные блоки и цапфы или поперечины привариваются в качестве опоры для других компонентов бульдозера. После завершения рама шлифуется ротационной шлифовкой на всех гальванических поверхностях и отправляется в окрасочную камеру и на главную сборочную линию.

Дизельный двигатель и трансмиссия

• 2 На сборочном конвейере к основной раме присоединяются независимо изготовленные дизельный двигатель и трансмиссия. Двигатель обычно приобретается полностью собранным, поскольку это сложная система с механически обработанными компонентами, которую можно использовать во многих различных автомобильных приложениях. Фактически, двигатель (который был подвергнут различным эксплуатационным испытаниям) сертифицирован для работы по прибытии. Подушки двигателя в передней части бульдозера; однако он подключен к коробке передач, которая находится сзади. Оба соединены длинным валом и поддерживаются муфтами и подшипниками. Затем трансмиссия соединяется с рядом шестерен и дифференциалов, составляющих остальную часть силовой передачи. Путем установки на колодки, ранее приваренные к раме, двигатель / трансмиссия в сборе может быть прикреплен болтами непосредственно к основанию на основном сборочном конвейере.

Радиатор и дополнительные сборки

• 3 На передней части бульдозера установлен кожух двигателя, поддерживающий радиатор и гидроцилиндры подъема. Радиатор, еще одна законченная сборка, затем будет находиться между кожухом двигателя и крепиться к переднему ведущему валу. Затем можно выполнить соединения для присоединения водяных трубопроводов от двигателя к радиатору. Дополнительные узлы гидравлической, смазочной, охлаждающей и топливной систем также изготавливаются в других местах и ​​приобретаются в виде готовой сборки. Бульдозер отличается двумя отличительными чертами:длинным вертикальным стальным отвалом в передней части автомобиля и вращающимся двойником. гусеницы, облегчающие движение бульдозера. Лезвие, которое может весить до 16 000 фунтов (7264 кг), полезно для перемещения материала с одного места на другое. готов к установке непосредственно на двигатель или основание. К ним относятся гидравлические линии, состоящие из труб, шлангов и фитингов, предварительно собранных и установленных на двигателе или раме и подключенных к насосам, клапанам, резервуарам и цилиндрам, каждый из которых может быть доставлен на главную сборочную линию в виде готового компонента. Топливные, выхлопные, гидравлические и охлаждающие трубопроводы также прибывают готовыми к сборке и сопрягаются с другими готовыми компонентами. Многие из этих компонентов и узлов должны быть проверены и утверждены на соответствие размеров на станции входного контроля перед сборкой.

Сборка большого компонента

По мере того, как вся сборка рамы, двигателя, трансмиссии и линейных групп перемещается по основной производственной линии, более крупные сборки и компоненты доставляются мостовыми кранами, подвесными конвейерами, транспортными средствами с автоматическим управлением (AGV) или автопогрузчиками. Эти компоненты включают кабину, гидроцилиндры большего размера, компоненты ходовой части и передний отвал.

• 4 Кабина, которую также можно приобрести в готовом виде, обычно изготавливается на другом предприятии и отправляется для сборки. Обычно укомплектованная электроникой и элементами управления, кабина устанавливается на стальных блоках или опорах, расположенных на раме бульдозера. После установки будут выполнены соединения с различными органами управления, и питание будет подаваться в полностью функционирующую кабину.
• 5 Одновременно с установкой двигателя / трансмиссии ходовая часть, состоящая из трубчатых роликовых рам, приводных звездочек и роликов независимой подвески тележки, будет установлена ​​на раме и собрана с трансмиссией. Узел оси будет вращать внешние звездочки, которые вращают гусеницу, позволяя транспортному средству маневрировать. Звездочки, обычно диаметром 2 фута (61 см), входят в гусеницу с закаленными зубьями, которые перемещают гусеницу при вращении. Во многих производственных операциях ходовая часть может быть обработана, собрана и окрашена на том же предприятии, что и основная сборочная линия, но различные более мелкие компоненты, такие как подшипники и смазочные втулки, должны быть переданы другим предприятиям или сторонним подрядчикам. Гусеница, которая часто предварительно собирается из обработанных стальных звеньев, может быть установлена ​​вокруг приводных звездочек, роликов и передних / задних направляющих шестерен только после того, как компоненты двигателя / трансмиссии и ходовой части будут установлены на свои места. Выхлопная труба, прикрепленная непосредственно к двигателю, поддерживается кронштейнами и фланцами у своего основания.
• 6 После подключения органов управления в кабине к двигателю и гидравлическим системам готовые капоты или панели кузова устанавливаются непосредственно на опорную раму, чтобы закрыть двигатель, трансмиссию, радиатор и трубопроводы для жидкости. Панели кузова откидываются назад, что обеспечивает легкий доступ к внутренней части бульдозера для регулярного технического обслуживания. Они собираются в петли, уже прикрепленные к конструкционным опорам. Отсеки для инструментов и хранения также могут быть встроены в бульдозер после того, как все линии будут подключены. Плиты палубы лежат вокруг кабины и приварены к опорным кронштейнам.
• 7 Передний отвал прикреплен к гидроцилиндрам, которые могут позиционировать отвал под разными углами наклона. Цилиндры, каждый из которых состоит из поршня из закаленной стали внутри хонингованного цилиндра, прикреплены одним концом к корпусу двигателя в передней части бульдозера для перемещения лезвия по вертикали. Первоначально в процессе сборки цилиндры остаются незакрепленными на одном конце до тех пор, пока не будет собрано формованное стальное полотно, а затем можно будет смонтировать и затянуть гидравлические линии. Нижний конец лезвия прикреплен к двум шарнирам с помощью больших стальных штифтов, которые вращают и наклоняют лезвие с помощью еще двух цилиндров. Рычаги, выходящие из ходовой части, прикрепляются к отвалу, а затем собираются вместе с другими компонентами ходовой части.

Финальные сборки

• 8 После того, как бульдозер оснащен основными компонентами, к установленным соединениям присоединяются дополнительные шланги, электрические линии и трубопроводы для жидкости. Такие элементы, как аккумуляторные батареи, которые подключены к стартеру на двигателе, лежат под кожухом в отсеке, расположенном рядом с двигателем. Освещение - одно из последних элементов, установленных на бульдозере, - будет размещено в нескольких различных местах и ​​подключено к источнику питания. Кроме того, к раме привинчиваются поручни или ограждения и подножки, которые завершают сборку основной линии.

Краска

• 9 В подразделении гусеничных тракторов (TTT) компании Caterpillar, расположенном в Пеории, штат Иллинойс, бульдозеры и гусеницы Caterpillar используют те же линии окраски и окончательной подготовки, что и многие другие гусеничные машины. Нанесенная вручную с помощью краскопультов, окончательная окрасочная камера доставит краску в любую область, не закрытую бумажной или пластиковой оберткой. Краска быстро сохнет, и бульдозер переместится на следующую станцию, где вручную нанесены декали и обрезки.

Жидкости

• 10 добавляются различные жидкости, а затем автомобиль отправляется на испытательную станцию, где работа всех систем механически проверяется и регистрируется. Автомобиль транспортируется с производственной площадки на производственную площадку для настройки и доставки. Готовый бульдозер отправляется на прицепе-платформе и по прибытии готов к эксплуатации в полевых условиях.

Побочные продукты / отходы

Отходы, образующиеся при производственных операциях, могут включать охлаждающие жидкости для механической обработки, масла, моющие средства для очистки деталей, краски и дизельное топливо. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) устанавливает строгие правила для производителей, требуя, чтобы эти потенциально вредные жидкости утилизировались надлежащим образом. Компании заключают договор с фирмой, занимающейся удалением мусора, на переработку большей части жидких отходов. Металлическая стружка и стружка перерабатываются и продаются торговцам металлоломом, чтобы уменьшить количество отходов.

Будущее

Бульдозеры постоянно подвергаются модернизации конструкции компонентов, и инновации кажутся неизбежными. Повышение комфорта кабины и повышение эффективности дизельного двигателя, вероятно, станут движущей силой многих из этих изменений, в то время как конструктивные и эксплуатационные изменения будут ограничиваться отдельными компонентами. Несмотря на то, что эти улучшения как в производственном процессе, так и в оптимизации потока материалов, вероятно, не изменят облик бульдозеров, затраты могут снизиться. Таким образом, как полезный член любой землеройной бригады бульдозер по-прежнему будет служить уникальной цели в строительстве, управлении отходами и во многих отраслях промышленности.