Карьерные самосвалы будущего

Луняшин П. Д., горный инженер

Горногеологические характеристики большинства мировых месторождений за последние годы ухудшились, и добывающим компаниям приходится постоянно наращивать объемы перерабатываемых пород для сохранения объемов добычи полезного ископаемого хотя бы на прежнем уровне. Основным средством перемещения пород на крупных карьерах являются мощные самосвалы ультра-класса, которые постоянно совершенствуются, приобретая все новые и новые возможности. Развитие техники в будущем предполагает два варианта решения задачи.

 


 

До настоящего времени самым большим в мире является белорусский карьерный самосвал БелАЗ-75710 грузоподъемностью 450 тонн. Надо отметить, что в январе 2014 г. этот гигант установил рекорд, занесенный в «Книгу рекордов Гиннесса», провезя по испытательному полигону груз весом в 503,5 тонны. БелАЗ-75710 является обладателем самого большого кузова в мире — его объем составляет 269,5 м3. Таких самосвалов, специально произведенных для работы на горных предприятиях России, пока только три. Стоит машина около $10 млн.

 


 

В 2018 г. в средствах массовой информации было опубликовано сообщение генерального директора ОАО «БелАЗ» П. Пархомчика, что БелАЗ готовится построить очередной (четвертый) мегасамосвал. В белорусском Жодино начинают работать над машиной рекордной грузоподъемности, которая сможет увезти на сотню тонн груза больше. Как и при создании 450-тонной машины, одной из основных проблем стало отсутствие необходимых шин, которые бы выдерживали колоссальные нагрузки, — в кузове нового супергиганта планируется разместить сразу 9 железнодорожных вагонов горной массы весом 550–560 тонн. Сейчас проектированием новой шины занимается японская компания, которая может разработать ее в ближайшие 2,5 года, еще год понадобится на испытания. После этого компания будет готова предложить ее белорусским машиностроителям. А в том, что БелАЗ сумеет построить супермощный карьерный самосвал, можно не сомневаться, — в этом убеждает солидная цифра выпущенных за 70 лет самосвалов — более 160 тыс. машин свыше 550 модификаций!

 

Модульный самосвал ETF. Некоторыми западными специалистами продвигается идея модульного карьерного самосвала, которая преподносится как настоящий прорыв в технологиях, позволяющий создавать технику будущего. У истоков создания этого агрегата стоит голландец Эдди де Йонга — глава ETF («European Truck Factory GmbH»). Возглавляемая им компания представила миру своего первенца, в процессе сборки которого была проведена полная переоценка конструкции шасси, трансмиссии и двигателя.

 


 

Самосвал ETF имел в своей конструкции монорельсовую раму, которая заменила обычную раму, присущую существующим карьерным агрегатам. С помощью монорельсовой рамы, которая располагалась не поверх осей, а между ними, удалось достичь снижения центра тяжести, а значит, повысить устойчивость машины.

Еще одной выделяющейся особенностью новой рамы стало присутствие дополнительных осей, благодаря которым самосвал ETF обладает от 8 до 16 точек перемещения нагрузки на колеса. Такая конструкция также равномерно распределяет действующие силы по всей раме, практически полностью устраняя эффекты кручения.

 


 

Конструкторы пересмотрели действующую концепцию количества осей на самосвалах. Так, стандартный самосвал оснащен двумя мостами: передним и задним. Задний мост обеспечивает крутящий момент, а также берет большую часть веса загруженного кузова. Это требует шин внушительных размеров, которые, однако, изнашиваются с той же скоростью, что и их меньшие «коллеги». А если учесть, что резина для их производства имеет достаточно высокую стоимость, то решение добавить большее количество осей и «обуть» их в шины меньшего размера было достаточно разумным. В результате самосвал ETF получил шины 24.00R35 вместо 56/80R63.

Кроме того, новый модульный карьерный самосвал стал обладателем полноприводного механизма и системы рулевого управления, действующей на все колеса, плюс добавились ABS (антиблокировочная система) и контроль тяги, что, в свою очередь, позволило поворачиваться всем колесам на малой и средней скорости, тем самым уменьшая износ шин.

В новой модели все оси снабжены двумя рулевыми дублирующими гидроцилиндрами, при этом каждый из них оснащен индивидуальной замкнутой гидравлической системой, что позволяет в случае остановки одного из них полностью заменять его другим. Дополнительно предусмотрено электронное управление для оптимизации ускорения поворота и контроля состояния всей системы. Дополнительные оси также более равномерно распределяют общую массу машины на 20 колес.

Предусмотрена также инновационная система, позволяющая автоматически поднимать оси, тем самым уменьшая контактирование резины с дорожным покрытием при движении холостым ходом, и предотвращающая потерю машиной управления в результате возможной деформации одной из шин. На самосвале установлена гидропневматическая подвеска, самовыравнивающаяся, которая в тандеме с качающимися осями способствует минимизации общего крена кузова на буграх и снижению утери перевозимой породы. Также эта схема предотвращает возможность перенапряжения амортизатора во время мощных скачков на экстремальных участках.

Двигатель самосвала питается от 4 до 6 независимых систем, за счет этого снижается износ тормозов и рулевой системы. Так, если самосвал движется пустым, два двигателя автоматически приостанавливают работу. Такое же действие сопровождает и случаи поломки мотора. Если в двигателе возникают проблемы, то благодаря модульному принципу он в состоянии продолжить движение на оставшихся трех системах питания.

В концепте ETF установлена тормозная система, которая пользуется динамическим, гидрокинетическим замедлением на всех колесах. Кроме того, все колеса оснащены дисковыми тормозами сухого типа и специально разработанным для этой модели жидкоохлаждаемым стояночным тормозом с системой ABS, что позволило в разы увеличить степень безопасности этого тяжелого и мощного карьерного гиганта. В новом самосвале ETF сконструированы регулируемые по высоте педали, обеспечивающие комфортную посадку и вождение для людей с разными антропологическими данными.

К числу других показателей безопасности, установленных на ETF стандартной сборки, можно отнести систему «анти-сон», оповещающую водителя о близящейся усталости, прибор для контроля содержания алкогольных паров в выдыхаемом воздухе и оптическую систему безопасности, снижающую утомление в ночные смены. Самосвал ETF имеет обзорные камеры, автоматическую подсвечиваемую систему зеркал, 5 двухдиапазонных радаров и 2 радара скорости. Это позволяет максимально облегчить работу операторов в любое время суток и в любых погодных условиях. Также в целях большей безопасности его оснастили системой, предупреждающей столкновения и со статичными и с движущимися объектами.

Данная модель может эксплуатироваться с применением различных видов топлива, начиная от обычного дизельного или биодизельного и заканчивая его смесями со сжиженным газом или водородом.

Единственный созданный образец новой концепции — пятиосный ETF МТ240, оснащенный 4 дизелями суммарной мощностью 2574 л.с. грузоподъемностью 218 тонн. Гигант имеет длину 19,1 метра и оснащен 20 колесами. Все его пять пар колес управляемые. Основной конструкторский замысел состоит в том, что все основные компоненты автомобиля-гиганта можно будет заменить всего за 15 минут, а оси, шины и мотор — за 60 минут.

Современный модульный дизайн дает возможность для создания широкой гаммы грузовиков с количеством ведущих мостов от 2 до 7 и более, с грузоподъемностью от 88 до 363 тонн. Предполагалось создавать 2-осные МТ100 грузоподъемностью 90 тонн, 4-осные МТ170 (155 т), 5-осные МТ240 (218 т), 6-осные МТ320 (290 т), 7-осные МТ400 (363 т).

Самой грандиозной особенностью этого автомобиля можно считать возможность объединения (сцепки) сразу нескольких таких машин в единый автопоезд. Таким образом, грузоподъемность MT-240 сможет возрасти до 870 тонн. Каждый блок сохраняет свой собственный двигатель, но управление идет из головного грузовика.

При всем уважении к авторам идеи модульного самосвала возникает масса вопросов: стоимость производства и эксплуатации самосвалов ETF наверняка будет выше, чем у серийно выпускаемых гигантов Caterpillar, Komatsu, БелАЗ, Liebherr, XCMG. Большое число мостов наверняка усложнит обслуживание самосвала. И что будет делать такой автопоезд на крутых разворотах в карьерах? Как будет осуществляться погрузка и разгрузка автопоезда? В общем, идея модульного карьерного самосвала вызывает много вопросов. В числе главных вопросов — почему ни одна из ведущих мировых машиностроительных компаний не развивает данное направление?

 



-0+1
Просмотров статьи: 393, комментариев: 2       

Комментарии, отзывы, предложения

Благодарный читатель, 14.02.20 07:22:52 — Автору

Спасибо за статью, познавательно. Рассказали бы еще о самых больших беспилотных самосвалах. Особенно интересно как осуществляется удаленное управление и диспетчеризация.

Новинка, 17.02.20 06:19:37

Минский автомобильный завод представил новинку 2020 года – полноприводный автомобиль-самосвал с колесной формулой 8х8 МАЗ-65262L.

Автомобиль-самосвал МАЗ-65262L имеет грузоподъемность 35,2 тонны. Модель оснащена двигателем WeichaiPower WP 12.460E50, экологического класса Евро-5, мощностью 333 киловатта, с крутящим моментом 2 110 ньютон-метров. На автомобиль устанавливается 6-ступенчатая коробка передач Allison 4500.

Самосвал оборудован П-образной платформой объемом 25 кубометров с задней разгрузкой, с задним бортом и удлиненным козырьком для защиты водителя в кабине при опрокидывании автомобиля и от падающего груза при проведении погрузочных работ.

Новинка была представлена на выставке новых разработок промышленности, прошедшей на территории Дворца культуры Минского тракторного завода 6 февраля.

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Карьерные самосвалы будущего»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 1":