Гусеничный тягач Caterpillar MobilTrac M105

Caterpillar MobilTrac M105 Tug Tow представляет собой моторизированный универсальный тяговый трактор на гусеничной ходовой части, используемый как носитель универсальный буксировщик прицепов и прицепных составов, и может нести специальное рабочее и вспомогательное навесное оборудование для выполнения очистных и эвакуационных работ. Гусеничный тягач относится к классу «болотоход» что подразумевает сверхнизкое удельное давление на грунт и высокую проходимость. Дизельный болотоход-гусеничный тягач предназначен для механизации доставки оборудования и грузов в составе автопоезда, и проведения инженерных работ при прокладывании колонных путей в качестве тягача лидера, подготовки и содержании дорог и технологических направлений (типа зимник), а так же для выполнения технологических операций по перемещению груза,  в таких условиях, где затруднено или невозможно передвижение машин с обычной гусеничной ходовой частью. Основными частями гусеничного шасси является рама, кабина, силовая установка, трансмиссия, ходовая часть, гидравлическое и электрическое оборудование.

Компоновка гусеничного трактора: гусеничный тяговый трактор использует нетрадиционную компоновку, адаптированную для работы гусеничной машины в качестве тягача. Поэтому кабина оператора водителя находиться в передней части, что позволило сделать отличный обзор оператору тягача, и удобство эксплуатации гусеничного трактора. Гусеничный тягач имеет среднемоторную компоновку силового блока и трансмиссии. Рама тягача служит для размещения и крепления всех составных частей шасси и выполнена в виде сварной коробчатой конструкции. В передней части рамы расположен поворотный планировочный отвал V-PAT, в кормовой части расположено сцепное буксирное устройство для сцепки трактора с прицепами, и гидравлическая реверсивная кабельная лебедка. Ходовая часть использует фирменную гусеницу CAT с треугольным обводом с приподнятой ведущей звездочкой.

Кабина расположена в передней части трактора. Кабина предназначена для размещения оператора, и защиты его от воздействия окружающей среды, а также для размещения органов управления и аппаратуры. Кабина сварная, одноместная, закрытого типа, герметизированная. Кабина обеспечивает низкий уровень шума, комфорт и высокую производительность работы в течение всей смены. Крупные стеклянные панели обеспечивают отличный обзор движения трактора, и управления отвала, большое количество остекления боковых и задних зон машины, что необходимо для безопасной и эффективной работы на ограниченном пространстве. Шумопоглощающая обивка потолка и звукоизолирующие панели из пеноматериала гарантируют низкий уровень шума в кабине, а система автоматического контроля температуры обеспечивает непревзойденный комфорт оператора. Сиденье повышенного комфорта с пневматической подвеской CAT. Сиденье CAT Comfort - полностью регулируемое для создания максимально комфортных условий работы и снижения утомляемости оператора. Дизайн приборной панели был усовершенствован с целью улучшения обзора и функциональности. Простые и понятные указатели состояния систем, лампы аварийной сигнализации и цифровой дисплей гарантируют наличие у оператора полной информации о работе основных функций машины. Новые органы электрогидравлического управления обеспечивают высокую скорость реакции системы рулевого управления, более точное управление отвалом, а также удобство и простоту в эксплуатации. Они отличаются высокой эргономичностью и обеспечивают более тихую и чистую работу по сравнению со стандартными механизмами сервопривода и не требуют установки гидравлических подключений внутри кабины. Управление бульдозером осуществляется рулевым колесом с реактивным действием. Переключения передач осуществляется ручкой селектора трансмиссии с полуавтоматическим переключением передач. Управление рабочим оборудованием вынесено на правый сервогидравлический джойстик многопозиционного типа. 

Моторно-трансмиссионное отделение включает в себя приводной дизельный двигатель, многоскоростную коробку переключения передач, конический дифференциал, колесные редуктора с гидравлической системой поворота, систему охлаждения и вспомогательные устройства. Силовая установка состоит из двигателя Caterpillar 3100, и обслуживающих его систем: смазки, охлаждения и подогрева, питания топливом, воздухоотчистки, выпуска отработавших газов, и пуска. В качестве привода используется четырехтактный быстроходный дизельный двигатель мощностью 300 л.с.

Двигатель оснащен системой впрыска топлива Caterpillar HEUI, или Hydraulically actuated Electronically controlled Unit Injection, что соответствует «Устройство впрыска с гидроприводом и электронным управлением». Система обеспечивает высокое давление впрыска более 1400 атм, при отличных экологических и экономических показателях. Система подачи топлива HEUI обеспечивает своевременный многократный впрыск малых объемов топлива в камеру сгорания. Система HEUI работает независимо от частоты вращения двигателя, поэтому возможен контроль расхода топлива при запаздывании зажигания и основном впрыске. Характеристики системы на холостом ходу и при низкой нагрузке изменяются независимо от характеристик при стандартной и высокой нагрузке, благодаря чему достигается максимальная эффективность двигателя. Система обеспечивает легкий запуск на морозе и в жару, отсутствие белого дыма в выхлопе и хорошую работу в горных условиях. Двигатель оснащён жидкостной системой охлаждения, и системой нагнетания избыточного давления в цилиндры за счет приводного турбонагнетателя. Для охлаждения сжатого и нагретого воздуха используется теплообменный радиатор, работающий по принципу «воздух-воздух». Двигатель оснащен системой циркуляционной смазки, с использованием масляного картера мокрого типа. В систему смазки включены теплообменные радиаторы охлаждения с принципом отвода тепла «масло-вода», масляные насосы, система маслоотчистки.
Система охлаждения и подогрева предназначена для поддержания температуры двигателя в пределах, обеспечивающих его нормальную работу, а так же подогрев ОЖ масла при низких температурах окружающего воздуха. Система охлаждения с общим охлаждающим контуром закрытого типа, с принудительной циркуляции ОЖ. Система состоит из двух радиаторов, термостата, компенсационного бачка, подогревателя, водяного насоса и электрического приводного вентилятора. Радиаторы размещены горизонтально с выводом воздуха через верхнюю часть капота. Моторный подогреватель состоит из котла, системы топливной подачи, электрики и системы выпуска. Подогреватель работает на дизельном топливе, с преобразованием энергии сгорания дизельного топлива в тепловую энергию для предварительного разогрева двигателя.
Система очистки воздуха предназначена для очистки воздуха от пыли и подвода его к нагнетателю двигателя. Основными частями системы являются одноступенчатый воздухоочиститель циклонного типа, воздуховод, шахта и эжектор отсоса пыли из пылесборника воздухоочистителя.
Система выпуска отработанных газов предназначена для отвода газов из двигателя, через глушитель в атмосферу.

Трансмиссия тягового трактора предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя к ведущим колёсам и отбору мощности к рабочему оборудованию. По типу система подачи мощности на привод гусеничной ленты использует схему двухпоточной передачи. Подачи мощности на привод гусеничной ленты комбинированный, с использованием механической передачи и гидростатического привода. Двухпоточный механизм привода гусеничного трактора относится к независимым типам по реализации. Это позволяет за счет второго потока мощности замедлять или ускоряет гусеницы независимо. Для поворота одна гусеница замедляется или ускоряется при неизменной скорости другой, а при замедлении двух гусениц сразу механизм поворота работает как понижающая передача. Схема подачи мощности на колеса реализует принцип поворота без фиксированного радиуса поворота на всех скоростях, с возможностью повышения крутящего момента и тяги на гусеницах за счет плавного наращивания мощности.

Трансмиссионная передача включает в себя: гидротрансформатор, планетарную многоступенчатую коробку смены передач с реверсом, конический редуктор, объединенный в мост, для передачи момента от коробки передач к бортовым редукторам с разворотом направления подачи мощности на 90 градусов. Так же в состав трансмиссионной передачи, входят планетарные бортовые редуктора привода гусеничных траков. Коробка смены передач планетарно-фрикционного типа с гидравлическим управлением обеспечивает 6 передач переднего хода, и 2 передачи заднего хода. Система управления гусеничной машины интегрирована в трансмиссию в виде второго потока мощности гидростатического типа с приводом внешней короной шестерни каждого бортового редуктора с помощью гидравлического насоса. Схема привода позволяет управляет гусеничным трактором на всех скоростях движения, и осуществлять поворот с нефиксированным шагом, с возможностью без-рывкового поворота, в том числе при движении на высоких транспортных скоростях. В состав гидростатической передачи входит вал отбор мощности, гидравлические аксиально-поршневые насосы, и гидромоторы привода гусениц, и электронная система управления движения трактором.

Бортовой редуктор одноступенчатый, с планетарной передачей служит для снижения частоты вращения, и увеличения крутящего момента, непосредственно на валу привода главной шестерни. Перед приводным колесом расположен скребок очистки колеса. Маслосистема трансмиссии обеспечивает управление коробкой передач, рулевое управление, смазку и охлаждение механизмом передачи. Масляная система состоит из масляного бака, нагнетающих и откачивающих насосов, гидронасоса высокого давления, гидромоторов поворота, фильтров, теплообменников, трубопроводов и гидрораспределителей.  

Ходовая часть гусеничного тягового трактора: включает в себя гусеничный движитель особой конструкции с использованием активной пневмогидравлической подвески MobilTrac и резиноармированные гусеничные ленты. В состав ходовой части трактора применительно к каждому борту входит кормовое приводное ведущее колесо, с треугольным обводом и расположением в верхней части гусеницы без опоры на грунт. Направляющее колесо в передней части. Приводной каток имеет специальную рифленую поверхность для гребневого зацепления с гусеницей. Приводное колесо имеют жесткую конструкцию крепления, и используются для удержания гусеницы и регулирования натяжения. Переднее ведущее колесо имеет подвеску с обратным балансиром и маятниковым рычагом, который имеет амортизирующее устройство в виде гидравлического цилиндра. Между главными колесами расположены поддерживающие и опорные катки. В состав подвески входят четыре поддерживающих катка с двух бортовыми колесами, объединённые попарно в элементы подвески. Каждый элемент включает в себя балансир, объединяющий два катка, с осью качания, которая в свою очередь опирается на рычаг балансира торсиона подвески. Рычаг балансира имеет упругий торсион в качестве системы амортизации, и активный гидравлический цилиндр поддержания уровня пола и нагрузки на гусеничную ленту. Задний опорный каток опирается на балансир рычага подвески и имеет дополнительный исполнительный силовой гидроцилиндр в качестве амортизирующего элемента. Опорные и направляющие катки имеют конструкцию из износостойкого материала. Активная пневмогидравлическая подвеска предназначена для удержания рамы на определённом расстоянии от плоскости опоры гусениц, обеспечения плавности движения и смягчения ударов при его движении на неровностях. Подвеска имеет независимую конструкцию из балансиров, торсионных валов, на пневмогидравлических цилиндрах. Гусеничный движитель в виде резиновой гусеницы представляет собой сплошные резиновые ленты в форме кольца, усиленные основой из тканевого или полимерного корда либо из тонких стальных проволочных канатов, завулканизированных внутри резины. Гусеницы с грунтозацепами, по конструкции типа «сэндвич», состоит из нескольких кордов особо прочного материала, с вкладкой полимерно-стальных многожильных тросов, делая их устойчивыми к разрывам и прорезам. Под заказ на гусеницы устанавливаются щитки из износостойкого полиуретана. Расчётный ресурс гусеницы составляет 12000 моточасов. Преимущество гусеничной ленты перед стальной, это в первую очередь более высокий показатель ресурса, мягкость хода, меньше удельное давление на грунт и возможность развитие высоких транспортных скоростей. 

Гидравлическая система. Самоходный тягач на шасси гусеничного трактора CAT имеет инновационную гидравлическую систему с равномерным распределением потоков независимо от нагрузки (LIFD), которая позволяет выполнять несколько операций одновременно. Гидравлическая система работает от независимого вала отбора мощности для обеспечения системы управления движения трактора, и работы системы амортизации и контроля за активными пневмогидравлическими стоками гусеничного шасси. Система рулевого управления и привода гусеницы включает в себя гидравлический насос с производительностью 240 л/мин при давлении 100 bar. Станция гидравлического снабжения рабочего и вспомогательного оборудования включает в себя насос производительностью 100 л/мин при давлении 100 bar. Гидравлическая система имеет станцию аккумулирования давления, для подвески колес, в которой используется высокое давление с цилиндрами для компенсации.  

Рабочее оборудование и сцепные устройства тягача: универсальный бульдозерный отвал является универсальным рабочим оборудованием гусеничного тягового трактора. Отвал предназначен для копания, перемещения грунта, расчистки местности от снега и кустарника, валки деревьев, корчевки пней и удаления камней. Отвал типа Caterpillar VPAT, по конструкции это универсальный многопозиционный гидравлический отвал с регулируемым углом поворота и перекоса. Отвал типа VPAT позволяет оператору с помощью гидравлики регулировать высоту подъема отвала, угол его поворота и перекоса, не выходя из кабины. Отвал важен при прокладке дороги в условиях Антарктиды, используются для создания аэродромных полос на снегу, расчистке территории от снега. И позволяет производить работы трактора-толкача. В комплектацию отвала входят зубья рыхлители для разрушения льда. Зубья позволяют удерживать трактор при работе тяговой лебедкой. 

Преимущества и возможности отвала при эксплуатации на тягаче:
-Угол наклона (атаки) отвала регулируется дистанционно, за счет чего достигается оптимальная производительность машины;
-Верхние углы отвала скошенной формы, чтобы обеспечить лучшую обзорность оператору;
-С образная рама надежно закреплена с помощью шарниров на основной раме, за счет чего повышается точность управления отвалом и устраняется смещение отвала, вызванное вертикальными перемещениями гусеничных лент или боковыми нагрузками.           

Тяговая канатная гидравлическая лебедка с кормовым расположением обладает тягой в 25 тс. Лебедка предназначена для удаления с проезжей части дорог неисправной техники, растаскивание элементов лесных и каменных завалов, для самовытаскивания и проведения эвакуационно-спасательных работ. Основное назначение тяговых лебедок в транспортных грузоперевозках - это сдергивание тяжелых автопоездов с места, при их буксировке на скользкой поверхности, а также возможность затягивания груза на непреодолимые горные препятствия и страхования при работе на уклонах.

Тяговый трактор тягач-балластного типа, используемый для буксировки тяжеловозных прицепов, аэродромной техники в аэропортах, железнодорожных составов, имеет специальное встроенное оборудование, которое позволяет выполнять основные функции трактора-тягача: тянуть и толкать.
Тяговый-толкающий сцепной прибор Rockinger RO56 является самым важным устройством балластного трактора, который обеспечивает сцепку гусеничного тракторас различными прицепными звеньями. Данное устройство представляет собой буксирный прибор типа петля-дышло, при этом сам прибор является звеном сцепления «петля» для связки с ответной частью типа «дышло» или «водило» оснащено специальной высокопрочной петлей. Главной деталью ТСУ является сцепная тяговая петля с размером 56 мм. Сцепное устройство относиться к типу без-зазорных, т.е. не содержит зазора в связке петля-дышло. Чем больше зазор в сцепке, тем меньше надежность сцепного устройства. Сцепное устройство оснащено качающимся устройством, типа маятник, с увеличенными углами качания для избегания появления зазоров в цепи петля-дышло и переноса вектора нагрузки в устройство качания сцепного прибора. Допустимая нагрузка на буксирный прибор 100 тонн.

Тягово-сцепное устройство со сцепным пальцем 76 мм, щелевого типа установленное на тягаче, используется как наиболее простое и надежное решение, позволяющее выбирать сцепную высоту сцепки с буксирной штангой, как в форме трубы, так и А-образного типа. Это наиболее массовый тип сцепных буксирных устройств, которые используются, в том числе на аэродромах для буксировки летательных аппаратов - самолетов, вертолетов, грузовых багажных и контейнерных тележек.

Балластный гусеничный трактор можно заказать в индивидуальной конфигурации встроенного оборудования, которое может резко поднять возможности внедорожного тягового устройства и расширить его функции. Трактор тягач может оснащаться мощными лебедками самоэвакуации с тягой на канате от 10 до 15 тонн, с выводами троса в обе плоскости движения машины. Это лебедки с гидравлическим приводом серии Rotzler Treibmatic. Для работы в режиме дистанционной тяги, удерживание тягового агрегата является важной проблемой. Для этого трактор тягач может оснащаться либо сошниками с заглублением, которые монтируются в кормовой части, либо сошником типа отвал во фронтальную проекцию. В этом случае отвал может выполнять функцию снежного отвала для очистки дороги.  Для самопогрузки балласта, а также для выполнения вспомогательных краново-подтягивающих работ, балластный трактор можно оснастить краном гидроманипулятором, или мощным телескопическим краном с тросовым подъемом. Дополнительно тяжелый тракторный тягач оснащаться воздушным компрессором высокой производительности с дополнительными ресиверами, для питания воздухом как полуприцепов модулей, так и железнодорожных вагонов. При работе с гидравлическими модульными прицепами, платформа трактора может эксплуатироваться для монтажа автономной гидравлической станции либо иметь дополнительный мощный дизельный генератор.