Гусеничные бульдозеры и горнорудная промышленность

Гусеничные бульдозеры занимают третье место на мировом рынке землеройной техники, уступая первые две позиции гусеничным экскаваторам и колесным фронтальным одноковшовым погрузчикам. Гусеничные бульдозеры создаются на базе гусеничных тракторов промышленного назначения. Реже, как вспомогательное оборудование, гусеничные бульдозеры выпускаются на гусеничных тракторах общего и сельскохозяйственного назначения.

В отечественной практике классификация бульдозеров (для машин средней и тяжелой категорий бульдозеров с рыхлительным оборудованием) основана на тяговых классах базовых моделей промышленных тракторов. Для этих тракторов за основной классификационный параметр принято понятие о номинальном тяговом усилии (классе), характеризующим наибольшую эффективность бульдозерно-рыхлительного агрегата в типовых наиболее распространенных условиях. В качестве такого фона принят суглинок.

Исследованиями установлено, что оптимальное значение коэффициента сцепления по тяговому усилию принимается равным 0.83-0.85, а уровень буксования - в пределах 12-20%.

Необходимо отметить, что в отечественной классификации класс бульдозера, созданного на базе промышленной модификации гусеничного сельскохозяйственного трактора, устанавливается по базовой сельскохозяйственной модели. Это, в первую очередь, относится к отечественным бульдозерам ОАО «Волгоградский тракторный завод» и ОАО «Алтайский тракторный завод - Алттрак», т.е. к бульдозерам легкой категории.

Ранее классификация промышленных тракторов отражалась в ГОСТ 2680386 «Тракторы промышленные. Общие технические требования», ГОСТ 2743487 «Тракторы промышленные. Общие технические условия» и ОСТ 22166686 «Бульдозеры и рыхлители. Технические условия».

Указанные стандарты в последние годы не пересматривались, а их статус в настоящее время носит рекомендательный характер. Возможно, в перспективе они будут заменены техническими регламентами.

За рубежом нет единого подхода к классификации бульдозеров и бульдозеров-рыхлителей, который задавался бы национальными общегосударственными стандартами. Ведущие фирмы-производители имеют разные подходы к формированию своих типоразмерных рядов таких машин. Так, фирма Caterpillar за основу классификации своих бульдозеров-рыхлителей приняла стандарт SAE, согласно которому класс машины ранжировался по эксплуатационной массе базового трактора. Таких типоразмеров насчитывается 11, что и находит отражение в маркировке моделей бульдозеров этой фирмы.

Японская фирма Komatsu за основу внутрифирменной классификации бульдозеров принимала значение тяговой мощности базовых тракторов, которые в дальнейшем несколько трансформировались при создании бульдозеров серий 55 и 75.

В настоящее время отечественной машиностроительной

отраслью бульдозеры и бульдозеры-рыхлители выпускаются семью предприятиями, шесть из которых выпускают по одной или две базовых модели, т.е. не имеют развернутого типажа таких машин.

Достаточно полный типоразмерный ряд бульдозеров и бульдозеров-рыхлителей разработан ОАО «Промтрактор». Этот типоразмерный ряд, структура которого приведена в табл. 1, состоит из 8 тяговых классов и охватывает мощно-стной диапазон от 103 до 550 кВт (140-750 л.с.).

Анализ данных табл. 1 показывает, что среднее значение удельной материалоемкости по всему ряду составляет 166.5 кг/кВт, а энергонасыщенности - 6 кВт/т. При этом следует отметить прямую пропорциональность отношения роста мощности к росту массы, которая по всему ряду характеризуется средним значением коэффициента пропорциональности, равным 1.27-1.29.

Определенный интерес для предприятий промышленности стройматериалов и горнорудной промышленности могут представлять бульдозерно-рыхлительные агрегаты, выпускаемые ООО «Челябинский тракторный завод - Уралтрак» (табл. 2). В настоящее время освоено производство бульдозеров-рыхлителей в классах 10; 12-15 и 25 на базе гусеничных тракторов Т10М, Т12, ДЭТ250М2 и ДЭТ320. Причем первые две модели достаточно близки по своим техническим параметрам, а последующие две являются машинами одного

класса. Бульдозер-рыхлитель на базе ДЭТ320 является глубоко модернизированной моделью ДЭТ250М2.

Бульдозеры, производимые другими предприятиями, относятся к бульдозерам легкой и средней категории, которые практически не применяются в основных и вспомогательных технологических процессах открытых горных разработок.

Анализ структур типоразмерных рядов зарубежных производителей показал, что наиболее полные ряды имеют 4 фирмы: Caterpillar, Komatsu, Dressta, Liebherr.

Обобщенные характеристики структурных рядов бульдозеров этих фирм приведены в табл. 3.

Более подробные структуры типоразмерных рядов базовых моделей гусеничных бульдозеров этих фирм приведены в табл. 4.

Рассмотрение структур типоразмерных рядов бульдозеров этих фирм позволяет утверждать близость их основных параметров (мощность, масса) по аналогичным классам. Имеющиеся расхождения, особенно по весовым показателям, объясняются различной комплектацией машин, которая достаточно подробно фирмами не оговаривается.

В приведенных данных для бульдозеров легких классов приведена масса с отвалами типа «Р» или прямыми отвалами. Для средних и тяжелых классов значения масс машин приведены с прямыми или полусферическими отвалами. Для машин высокой единичной мощности - модель Caterpillar D11R и модель Komatsu D575A - значения масс указаны со сферическими бульдозерными отвалами.

Сравнение структур типоразмерных рядов отечественных и зарубежных бульдозеров показывает их достаточно близкую сопоставимость, как по количеству типоразмеров (классов), так и по уровню охватываемого мощностного диапазона.

В то же время необходимо отметить, что отечественные бульдозеры несколько уступают зарубежным по уровню удельной материалоемкости - превышение составляет от 10 до 22%, а по уровню энергонасыщенности занижение составляет от 9 до 20%. Эти значения следует воспринимать как оценочные, поскольку весьма затруднительно привести к единообразию комплектацию отечественных и зарубежных бульдозеров. Обычно фирмы в весовой характеристике достаточно подробно не оговаривают комплектацию машин.

Анализ технологий бульдозерных работ, выполняемых на открытых горных разработках в основных технологических процессах, позволяет констатировать, что наибольшее применение находят бульдозеры мощностью свыше 220 кВт (300 л.с.) и эксплуатационной массой свыше 30 тонн.

Объемы производства отечественных бульдозеров мощностью 300 л.с. и более за период 2003-2005 г.г. приведены в табл. 5. Доли производства отечественных мощных гусеничных бульдозеров в суммарном объеме производства за период 2003-2005 гг. приведены на рис. 1.

Доля бульдозеров мощностью 300 л.с. и более в общем годовом объеме производства отечественных бульдозеров возросла за период 2003-2005 гг. с 8.8% до 11%, при среднем значении за этот же период 10%.

Анализ структур и объемов импорта бульдозеров из стран дальнего зарубежья за последние 7 лет (1998-2005 гг.) показал, что доля импорта в общем объеме рынка этих машин колебалась от 9% в 1998 г. до 20% в 2005 г. при среднем значении за период 2003-2005 гг. 16%.

Что касается бульдозеров рассматриваемого диапазона мощности (свыше 300 л.с.), то структура импорта и динамика ее изменения за период 2003-2005г.г. характеризуется данными, приведенными в табл. 6 и на рис. 2.

Таким образом, доля импорта мощных бульдозеров (300 л.с. и более) за период 2003-2005 гг. в общем объеме закупок этих машин была значительной. Необходимо отметить, что существенная часть этой доли приходится на машины вторичного рынка.

Анализ общей структуры импорта бульдозеров всех уровней мощности производства стран дальнего зарубежья показал, что наибольшей популярностью на российском рынке пользуются бульдозеры фирм Komatsu, Caterpillar, Liebherr и Dressta. Долевые объемы закупок бульдозеров у этих фирм за период 2003-2005 гг. приведены в табл. 7 и на рис. 3.

Представляет определенный интерес динамика изменения бульдозеров мощностью свыше 300 л.с. в общем объеме импорта бульдозеров каждой фирмы. Обобщенные данные приведены в таблице 8.

Таким образом, за период 2003-2005 гг. в объеме импорта бульдозеров каждой фирмой (всех уровней мощности) наибольшие доли приходились на бульдозеры мощностью 400-500 л.с. у фирм Komatsu и Caterpillar, и мощностью 300-400 л.с. - у фирм Dressta и Liebherr.

Рассматривая общий объем российского рынка мощных гусеничных бульдозеров (300 л.с. и выше) за период 2003 -2005г.г., можно сделать следующие выводы: доля импортных бульдозеров составила 46% от общего объема рынка против 54% бульдозеров отечественного производства. В диапазонах мощности 300-400 л.с. доля импорта составила 40%, мощностью 400-500 л.с. - достигла уровня 64% и мощностью свыше 500 л.с. - 27%.

В.Д.Ковригин

Журнал "Горная Промышленность" №5 2006