Гидростатическая коробка передач

На протяжении продолжительного периода времени бульдозеры на гусеничном ходу считались (и надо сказать – вполне обосновано) одним из сложнейших в плане управляемости видом спецтехники, предназначенной для выполнения землеройных работ. Но благодаря изобретению и внедрению на практике новых технологий, управлять такими машинами стало значительно проще, да и список возможностей подобной техники также заметно расширился.

Одной из причин такого положения дел можно считать появление гидростатической трансмиссии, ставшей причиной так называемой «гидростатической революции». О том, что представляет собой это изобретение, поговорим в нашем сегодняшнем разговоре.

История создания гидростатической трансмиссии (ГСТ)

Обратимся к статистике. В течение последнего десятилетия количество бульдозеров с гидростатической трансмиссией (в особенности – среди техники мощностью более 130 лошадиных сил) стремительно увеличивалось. По состоянию на сегодняшний день такие модели занимают лидирующие позиции на современном рынке. Это вполне логично, ведь избавившись от классической коробки передач, техника стала более разносторонней, а спектр операций, которые она теперь может выполнять, пополнился не менее чем пятью  позициями.

Хоть признанным лидером рынка бульдозеров на гусеничном ходу на протяжении вот уже ста лет остается компания Caterpillar, автором изобретения, впоследствии получившего название гидростатической коробки передач, стал иной американский производитель - John Deere. Именно ее конструкторы в далеком теперь 1976 году разработали первый 2-дисковый бульдозер, оборудованный новейшей конструкцией.

Что касается отечественных корпораций, то в России машины с гидростатической трансмиссией выпускает завод «ДСТ-УРАЛ» из Челябинска. День ото дня, год за годом специалисты данного предприятия совершенствуют технологию и выпускают спецтехнику, способную составить достойную конкуренцию аналогам от ведущих европейских и американских брендов. 

Важно

Гидростатическая коробка передач, внедряемая сегодня в конструкцию бульдозеров, наиболее широкое распространение получила в технике среднего и тяжелого класса. Использование ГТС именно на экскаваторах вызвано их назначением, ведь способность техники выполнять свои функции напрямую связана с гидропередачей усилия. 

Широкому распространению инновационной конструкции поспособствовало также появление на рынке синтетических масел и внедрение, совершенствование технологий металлообрабатывающей промышленности. Не последнюю роль сыграло также развитие микроэлектроники, благодаря которой управление ГТС стало максимально простым и удобным.

Принцип работы ГСТ

Прежде чем говорить о принципах работы гидростатической трансмиссии, необходимо разобраться в том, что она собой представляет. Конструкция выполнена в виде гидропривода с замкнутым контуром, состоящим из нескольких гидравлических двигателей и гидронасосов. Ключевая ее роль состоит в передаче механической энергии от вала мотора на исполнительный орган бульдозера. Для этого используется регулируемый в плане мощности и направления поток рабочей жидкости.

Говоря о принципе работы гидростатической трансмиссии иными словами, отметим, что передача энергии осуществляется от мотора к колесу через гидравлику, представленную насосом и двигателем. Такая схема позволила использовать возможности силовой установки по максимуму, что создало все условия для выполнения целого ряда операций и одновременного сохранения требуемой скорости движения без рывков. 

Используется изобретение не только на бульдозерах – широкое распространение получила гидростатическая трансмиссия погрузчика и прочей техники. Она поспособствовала снижению веса механизмов и избавила от необходимости использовать на экскаваторах механической коробки передач с бортовыми фрикционами.

Область применения

Основная сфера использования ГСТ – это производство спецтехники – уже неоднократно упомянутых нами бульдозеров, зерноуборочных комбайнов, автобетоносмесителей, погрузчиков и прочей гусеничной техники. 

Преимущества ГСТ перед коробками других конструкций

Широкое распространение и высокую популярность гидростатические коробки получили благодаря наличию огромного количества преимуществ:

•  Плавность изменения передаточного соотношения в широком диапазоне, что позволяет с большей эффективностью использовать крутящий момент.
•  Возможность работать на небольших скоростях, что особенно актуально для с/х и строительной техники.
•  Простота реверсирования, отсутствие проскальзывания, что обеспечивает высокую маневренность машины.
•  Упрощение механической разводки, что повышает общую надежность механизма и улучшает ремонтопригодность, продляет междусервисный период. 
•  Возможность освободить место для установки вспомогательного оборудования.
•  Замена при необходимости валов и мостов гидромоторами с редукторами, которые встраиваются прямо в колеса, а также насосной установкой.
•  Снижение центра тяжести техники, максимально эффективное охлаждение мотора.
•  Возможность выбора требуемой и соответствующей поставленной задаче программы на дисплее бортового компьютера.
•  Точное и плавное регулирование движения машины в целом и движения рабочих органов в частности.
•  Оптимальное распределение мощности между приводом и механизмами, что уменьшает нагрузку на силовую установку и способствует снижению расхода топлива. 
•  Адаптивная система позволяет привлекать дополнительную мощность лишь в случае крайней необходимости, когда нужно выполнить тот или иной маневр.

Недостатки ГСТ

Основной минус гидростатической коробки заключается в том, что КПД таких механизмов несколько ниже, нежели у классической «механики». Но, с другой стороны, ГСТ куда быстрее в работе и намного экономичнее с точки зрения расхода ресурсов. Этого удалось добиться потому, что когда оператор переключает передачи вручную, он вначале отпускает, а затем вновь нажимает педаль газа.

В этот момент мотор теряет много мощности, а скорость движения изменяется рывками. Как следствие – во-первых, замедление машины, а во-вторых – увеличение расхода топлива. Все описанные процессы в гидростатической коробке происходят более плавно, мотор функционирует в экономичном режиме, длительность эксплуатации системы заметно увеличивается.

Заключение

ГТС в конструкции спецтехнки на гусеничном ходу с момента появления на рынке неоднократно доказало свою эффективность на практике. Машины, оборудованные такой трансмиссией, удобнее в управлении, они более экономичны и долговечны. Поэтому не удивительно, что при возможности выбора техники с классической МКП или с ГТС пользователи в подавляющем большинстве случаев отдают предпочтение последнему варианту.