Bulldozer

Achtergrond

Gepopulariseerd in de jaren 1920 en sindsdien intensief gebruikt, is de bulldozer, gewoonlijk een bulldozer genoemd, een duidelijke nakomeling van de rupstractor. Gebruikt in combinatie met andere grondverzetvoertuigen, is de bulldozer een krachtig en noodzakelijk gereedschap dat op bijna elke bouwplaats ter wereld wordt gebruikt.

De bulldozer, die voornamelijk in de Verenigde Staten wordt vervaardigd door Caterpillar, John Deere en Case Tractor Company, is geschikt voor vele industriële toepassingen, zoals de bouw, afvalbeheer en landbouw.

Grondstoffen

Bulldozers en rupsbanden, gekenmerkt door hun immense blad en veelzijdige rupsband, bestaan ​​uit vele structurele, hydraulische en motorconstructies. Het kernlichaam van de bulldozer, bestaande uit het hoofdframe en het onderstel, is voornamelijk gemaakt van koolstofarme structurele staalplaten en een gigantisch gietstuk. De cabine bevat veel onderdelen van glas, rubber en kunststof die het ergonomische gevoel van de machine versterken. De motor levert de kracht voor het dozerblad en zijn verschillende systemen en bevat veel onderdelen van hoogwaardig staal, die bestand zijn tegen hoge bedrijfstemperaturen. De andere noodzakelijke componenten, het blad, de aandrijflijn en verschillende systeemcomponenten, zijn gemaakt van structureel en koolstofarm staal. De rupsband, die is gemaakt van veel stalen schakels van standaardkwaliteit, draagt ​​bij aan het toch al enorme gewicht van deze grotendeels stalen machine. Zodra de bulldozer is gevuld met brandstof, hydraulische vloeistof, koelvloeistof, olie en andere soorten vloeistoffen, neemt het gewicht met enkele honderden kilo's toe. Sierlijsten, emblemen en verf completeren de esthetiek van de bulldozer en voegen een onderscheidende aantrekkingskracht toe.

Ontwerp

Twee verschillende kenmerken kenmerken de bulldozer:het lange, verticale stalen blad aan de voorkant van het voertuig en de roterende dubbele rupsen, die de verplaatsing van de bulldozer vergemakkelijken. Het blad, dat tot 7.264 kg kan wegen, is handig om materiaal van de ene plek naar de andere te duwen. Loodrecht op de grond is het gebogen blad aan het frame bevestigd door een lange hefboomarm die kan kantelen en op en neer kan bewegen onder hydraulische kracht.

Het bekende flexibele spoor van een bulldozer wordt veel gebruikt in industriële machines en militaire tanks. Sommige landbouwtractoren worden zelfs beschouwd als neven van de bulldozer, omdat ze ook de flexibele rupsband gebruiken in plaats van standaardwielen. Stalen schakels, soms meer dan 2 ft (61 cm) lang, zijn verbonden met gesmeerde pinnen om te zorgen voor vloeiende beweging en stabiliteit. Bovendien hebben veel bulldozers een verhoogd tandwielontwerp dat de aandrijflijn ophangt en daardoor de reactiviteit op het terrein verbetert. De dieselmotor van de bulldozer kan overal 50-700 pk genereren, dus ruw terrein en steile hellingen zijn geen probleem voor deze machine.

De bestuurderscabine, die boven de flexibele rups is gemonteerd, bevat de complexe hydraulische mechanismen die het blad in een beperkt verticaal bereik aandrijven. Het ontwerp van de cabine heeft veel verbeteringen ondergaan op het gebied van comfort en ergonomie voor de machinist en heeft gezorgd voor veel verbeterde autofuncties, zoals airconditioning, AM/FM-radio, automatische stoelverstelling, elektronische bedieningselementen en systeembewakingsapparatuur. Op deze gebieden van het ontwerp van bulldozers bootsen de engineering en het onderzoek dat aan de productie voorafgaat in veel opzichten de auto-industrie na.

De aandrijflijn omvat de transmissie, het differentieel en de tandwielen die de baan draaien. Gekoppeld aan de krukas van de motor, zal de aandrijflijn het vermogen van de motor naar het verhoogde tandwieloverbrenging overbrengen. Veel nieuwe bulldozers hebben een onafhankelijke besturing, waardoor elk tandwiel op vol vermogen kan draaien, zelfs als er een langzamer draait terwijl de bulldozer een bocht maakt. Andere innovaties van de afgelopen jaren zijn onder meer differentieelbesturing, hydraulisch vermogen en planetaire tandwieloverbrengingen.

Het fabricageproces

De bulldozer, een schijnbaar eindeloos netwerk van omvangrijke stalen componenten, complexe systemen en ingewikkelde assemblages, begint zijn productieproces op een assemblagelijn. Voorafgaand aan de uiteindelijke montage moet er veel worden bewerkt, gefabriceerd en sub-assemblage plaatsvinden. De productie begint met technische afdrukken en tekeningen uit een CAD-programma (Computer Aided Drafting) dat de constructiemethode voor elk onderdeel schetst. Sommige van deze programma's kunnen worden gebruikt om machines in te stellen waarvoor het grootste deel van de productie zal plaatsvinden, dat wil zeggen in fabricagecellen, grote bewerkingscentra en subassemblagelijnen. Dit wordt computer-aided manufacturing (CAM) genoemd en wordt gebruikt om de componenten en samenstellingen te produceren die op de hoofdlijn samenkomen. Sommige van deze componenten ondergaan dan een warmtebehandeling, gloeien of schilderen na hun respectievelijke fabricagecel, subassemblagelijn of bewerkingscentrumstap. Een bovenlooptransportsysteem transporteert de stukken vervolgens door de bewerking van ruwe verf of poedercoating en tilt ze naar de hoofdassemblagelijn, waar ze op tijd aankomen om te worden geassembleerd. Deze stukken kunnen ook met een heftruck, handkar of vloertransporteur worden vervoerd om bij de verzamelplaats te komen voordat ze in de bulldozer worden gemonteerd.

Mainframe-kern

• 1 De kern van het hoofdframe, die het stijve binnenlichaam vormt, is uit staalplaat gesneden en structureel gevormd, zodat het gemakkelijk bestand is tegen hoge schokbelastingen en torsiekrachten die normaal door de bulldozer worden veroorzaakt. Het belangrijkste structurele skelet, gevormd door het lassen van stalen platen aan machinaal gietwerk, bestaat uit twee ingegoten railsecties die zijn verbonden met de hoofdbehuizing. De fabricage wordt normaal gesproken uitgevoerd in een fabricagecel, waar de verbrande plaat aankomt, klaar om in armaturen te worden gemonteerd en handmatig of met een robot aan het stationaire centrale gietstuk te worden gelast. Veel te zwaar om met de hand te worden opgetild, worden de frames vervolgens met een bovenloopkraan naar verschillende stations getransporteerd, waar stalen montageblokken en tappen, of dwarsbalken, worden gelast als ondersteuning voor de andere componenten van de bulldozer. Eenmaal voltooid, wordt het frame roterend geschuurd op alle geplateerde oppervlakken en naar de spuitcabine en de hoofdassemblagelijn gestuurd.

Dieselmotor en transmissie

• 2 Bij de assemblagelijn voegen de onafhankelijk vervaardigde dieselmotor en transmissie zich bij het mainframe. De motor wordt meestal volledig gemonteerd gekocht, omdat het een complex systeem is met machinaal bewerkte componenten die in veel verschillende voertuigtoepassingen kunnen worden gebruikt. In feite is de motor (die is onderworpen aan verschillende prestatietests) gecertificeerd om bij aankomst te werken. De motorsteunen voor in de bulldozer; het is echter verbonden met de transmissie, die achterin zit. De twee zijn verbonden door een lange as en ondersteund door koppelingen en lagers. De transmissie is dan verbonden met een reeks tandwielen en differentiëlen om de rest van de aandrijflijn te vormen. Door montage op remblokken die eerder aan het frame zijn gelast, kan de motor/transmissie-assemblage rechtstreeks op de basis op de hoofdassemblagelijn worden vastgeschroefd.

Radiator en extra onderdelen

• 3 Aan de voorkant van de bulldozer is een motorbehuizing gemonteerd om de radiator en hydraulische hefcilinders te ondersteunen. De radiator, een andere voltooide assemblage, zal dan tussen de motorbehuizing zitten en op de voorste aandrijfas worden gemonteerd. Aansluitingen kunnen dan worden gemaakt om waterleidingen van de motor naar de radiateur te bevestigen. Extra assemblages voor de hydraulische, smeer-, koelings- en brandstofsystemen worden ook op andere locaties gebouwd en als een voltooide assemblage gekocht Twee verschillende kenmerken kenmerken de bulldozer, het lange, verticale stalen blad aan de voorkant van het voertuig en de roterende twin rupsbanden, die de verplaatsing van de bulldozer vergemakkelijken. Het blad, dat tot 7.264 kg kan wegen, is handig om materiaal van de ene plek naar de andere te duwen. klaar om direct aan de motor of basis te worden bevestigd. Deze omvatten hydraulische leidingen die zijn samengesteld uit buizen, slangen en fittingen die voorgemonteerd en gemonteerd zijn op de motor of het frame en verbonden zijn met pompen, kleppen, tanks en cilinders, die elk als een afgewerkt onderdeel naar de hoofdassemblagelijn kunnen worden gebracht. Brandstof-, uitlaat-, hydraulische en koelmiddelleidingen komen ook klaar voor montage en passen bij andere voltooide componenten. Veel van deze componenten en subassemblages moeten voorafgaand aan de montage worden geïnspecteerd en goedgekeurd op maatvoering bij een inkomend inspectiestation.

Grote componentenassemblage

Terwijl de hele assemblage van het frame, de motor, de transmissie en de lijngroepen langs de hoofdproductielijn bewegen, worden grotere assemblages en componenten aangevoerd door bovenloopkranen, bovengrondse transportbanden, automatisch geleide voertuigen (AGV) of heftrucks. Deze componenten omvatten de cabine, grotere hydraulische cilinders, onderwagencomponenten en het voorblad.

• 4 De cabine, die ook als een voltooide assemblage kan worden gekocht, wordt meestal in een andere fabriek gefabriceerd en voor assemblage verzonden. De cabine, die meestal compleet is in zijn reeks elektronica en bedieningselementen, wordt gemonteerd op stalen blokken of kussens op het dozerframe. Na montage worden de aansluitingen gemaakt op de diverse bedieningselementen en kan de stroomvoorziening naar de volledig functionerende cabine worden gemaakt.
• 5 Gelijktijdig met de montage van de motor/transmissie wordt het onderstel, bestaande uit buisvormige rolframes, aandrijftandwielen en bogey onafhankelijke ophangrollen, op het frame gemonteerd en aan de aandrijflijn gemonteerd. Het assamenstel zal de buitenste tandwielen draaien die de baan draaien, waardoor het voertuig kan manoeuvreren. De tandwielen, typisch 2 ft (61 cm) in diameter, passen in de rupsband met geharde tanden, die de rups verplaatsen terwijl ze draaien. Bij veel productieprocessen kan het onderstel worden bewerkt, geassembleerd en geverfd in dezelfde faciliteit als de hoofdassemblagelijn, maar verschillende kleinere componenten zoals lagers en smeerbussen moeten worden uitbesteed aan andere faciliteiten of externe aannemers. De rupsband, die vaak is voorgemonteerd uit machinaal bewerkte stalen schakels, kan pas rond de aandrijftandwielen, rollen en voor-/achtertandwielen worden gemonteerd nadat de motor/transmissie en het onderstel op hun plaats zitten. De uitlaatpijp, die rechtstreeks aan de motor is bevestigd, wordt aan de basis ondersteund door beugels en flenzen.
• 6 Nadat de cabinebedieningen zijn aangesloten op de motor en hydraulische systemen, worden geprefabriceerde motorkappen of carrosseriepanelen direct op het basisframe gemonteerd om de motor, transmissie, radiator en vloeistofleidingen te bedekken. De carrosseriepanelen zijn ontworpen om naar achteren te klappen, waardoor de binnenkant van de bulldozer gemakkelijk toegankelijk is voor regelmatig onderhoud. Ze zijn geassembleerd tot scharnieren die al aan structurele steunen zijn bevestigd. Gereedschaps- en opbergvakken kunnen ook in de bulldozer worden ingebouwd zodra alle leidingen zijn aangesloten. Dekplaten liggen om de cabine heen en zijn aan steunbeugels gelast.
• 7 Het voorblad is bevestigd aan hydraulische cilinders, die het blad onder verschillende hellingshoeken kunnen positioneren. De cilinders, elk bestaande uit een gehard stalen zuiger in een geslepen cilinder, zijn aan één uiteinde bevestigd aan de motorbehuizing aan de voorkant van de bulldozer om het blad verticaal te bewegen. Aanvankelijk tijdens het assemblageproces, worden de cilinders aan het ene uiteinde losgelaten totdat het gerolvormde stalen mes is gemonteerd, en dan kunnen hydraulische leidingen worden gemonteerd en vastgedraaid. Het onderste uiteinde van het mes is bevestigd aan twee scharnieren met grote stalen pennen die het mes draaien en kantelen met nog twee cilinders. Armen die zich vanaf het onderstel uitstrekken, worden aan het blad bevestigd en vervolgens samen met de andere onderstelcomponenten gemonteerd.

Laatste montage

• 8 Zodra de bulldozer is uitgerust met zijn primaire componenten, worden er meer slangen, elektrische leidingen en vloeistofleidingen aan de gemonteerde verbindingen bevestigd. Items zoals de accu's, die zijn aangesloten op de starter op de motor, liggen onder een motorkap in een compartiment naast de motor. Lichten, een van de laatste items die op de bulldozer zijn geïnstalleerd, worden in een aantal verschillende gebieden geplaatst en aangesloten op hun stroombron. Bovendien zijn hand- of vangrails en voetsteunen op het frame geschroefd, die de montage van de hoofdleiding completeren.

Verf

• 9 Bij Caterpillar's Track-Type Tractor (TTT)-divisie in Peoria, Illinois, gebruiken Caterpillar bulldozers en rupsbanden dezelfde verf en laatste voorbereidingslijnen als veel andere rupsvoertuigen. Handmatig aangebracht met spuitpistolen, zal de laatste spuitcabine verf leveren aan elk gebied dat niet is afgesloten met papier of plastic verpakking. De verf droogt snel en de bulldozer gaat naar het volgende station waar de decals en trim met de hand worden aangebracht.

Vloeistoffen

• 10 Er worden verschillende vloeistoffen toegevoegd en het voertuig wordt vervolgens naar een teststation gestuurd waar de werking van alle systemen mechanisch wordt gecontroleerd en geregistreerd. Het voertuig wordt vervoerd van de productielocatie naar een verzamelplaats voor maatwerk en verzending. De voltooide bulldozer wordt verscheept op een dieplader en is bij aankomst klaar voor gebruik in het veld.

Bijproducten/afval

Afval dat door de fabricage wordt geproduceerd, kan bestaan ​​uit machinale koelvloeistoffen, oliën, reinigingsmiddelen voor onderdelen, verf en dieselbrandstof. De United States Environmental Protection Agency (EPA) legt strikte regels op aan fabrikanten om te verplichten dat deze potentieel schadelijke vloeistoffen op de juiste manier worden verwijderd. Bedrijven schakelen een afvalverwijderingsbedrijf in om het meeste vloeibare afval te recyclen. Metaalspaanders en spaanders worden gerecycled en verkocht aan schroothandelaren in een poging om afval te verminderen.

De Toekomst

Bulldozers ondergaan consequent inspanningen om het ontwerp van componenten te moderniseren en innovaties lijken onvermijdelijk. Verbeteringen in het cabinecomfort en de efficiëntie van de dieselmotor zullen waarschijnlijk de drijvende kracht zijn achter veel van deze veranderingen, terwijl ontwerp- en operationele veranderingen beperkt zullen blijven tot individuele componenten. Ondanks het feit dat deze verbeteringen in zowel het fabricageproces als de stroomlijning van de materiaalstroom het aanzien van bulldozers waarschijnlijk niet zullen veranderen, kunnen de kosten stijgen. Daarom zal de bulldozer, als nuttig lid van elk grondverzetteam, een uniek doel blijven dienen in de bouw, afvalbeheer en vele industrieën.