Самосвалы гигантских размеров: Liebherr T282B

У каждой машины есть свой день рождения. Историки техники могут спорить, что считать таковым: день, когда был собран первый образец новинки, первая публичная демонстрация или дата начала серийного производства. Для самого большого грузовика в мире — карьерного самосвала Liebherr T282B, изготовленного в металле в январе 2004 г., покорение рынка началось в апреле на международной выставке bauma 2004 в Мюнхене.

Компания Liebherr известна успешным производством инженерных машин — бульдозеров, погрузчиков, экскаваторов — с гидростатической трансмиссией (ГСТ). По технике с ГСТ-приводом она является мировым лидером. Но свои карьерные самосвалы, как и большинство других производителей такой техники, фирма оснащает дизель-электрическим приводом. Причем, в отличие от аналогичных карьерных собратьев Т282В имеет надежный привод на переменном токе, как на железнодорожном локомотиве.

Где применятся гигантские самосвалы

Зачем понадобился четырехколесный монстр с эксплуатационным весом в 592 т и размером с двухэтажный дом, способный перевезти 363 т породы? Основная часть рынка, более 95% карьерных (внедорожных) самосвалов,— это машины грузоподъёмностью до 40 т, они применяются на открытой разработке полезных ископаемых. Но, как считают специалисты, на чье мнение опирались маркетологи Liebherr, при соответствующем объеме работ использовать сверхтяжелый самосвал выгоднее, чем несколько меньших по грузоподъемности машин.

Создавая новинку, компания рассчитывала продавать до 75 самосвалов в год. Так что это изначально был не экспериментальный образец, а машина, предназначенная для серийного производства. Угольные, медные, железные и золотые рудники и карьеры в США, Чили, ЮАР и Австралии — вот адреса, где особенно нужна такая техника.

Краткие характеристики Liebherr T282B

 Больше груза, чем Liebherr-T282B, не может взять в кузов ни один самосвал в мире. При этом его снаряженная масса на 50 т меньше, чем у Caterpillar-797B (имеющего ту же грузоподъемность) — 230 т против 280 у американца. А ведь именно по способности перевезти как можно больше груза при наименьшей собственной массе оценивается совершенство конструкции, и по этому параметру Liebherr-T282B превосходит всех своих конкурентов.

Двигатель

Автомобиль может быть оснащён одним из двух двигателей: 18-цилиндровым Cummins QSK 78 (как на БелАЗ-75600) мощностью 3546 л. с. или более легкой и мощной «двадцаткой» Detroit Diesel. Созданный американской компанией совместно с немецкой MTU дизель объемом 90 л и мощностью 3 650 л. с. весит "всего" 10,5 т. Чтобы прокормить такого «зверя», топливный бак на самосвале вмещает 4 730 л. Длина машины — 14,5 м, ширина — 8,8, высота — 7,4 м. А когда T282B поднимает кузов, его козырек достигает высоты 13,3 м.

Трансмиссия

Дизель-электрическая трансмиссия для больших карьерных самосвалов обычное дело. Именно такая стояла еще на советских БелАЗах. Мощный дизель служит приводом для генератора, который, в свою очередь, питает два электромотора — по одному на каждое заднее колесо. Но у большинства подобных грузовиков привод на постоянном токе, требующий для электромашин большого количества дорогой меди, боящийся влаги и нуждающийся в хорошем обслуживании.

На Liebherr T282 применена система на переменном токе (Siemens/Liebherr AC Drive). И хотя она более сложная и дорогая, но зато более экономичная в изготовлении (требует меньше меди), более лёгкая, а главное, намного более надежная. К тому же, такая система почти не нуждающаяся в обслуживании, как традиционный привод на токе постоянном.

Электромашинами на «переменке» сложнее управлять, но современная электроника решает эту проблему, так что даже десятилетиями проявлявшие приверженность к «постоянству» производители машин обращают свои взоры на новый привод.

Тормозная система

Почти 600-тонный самосвал способен разгоняться до 64 км/ч. Но даже на принятой в карьерах максимальной скорости 40 км/ч такую громадину надо суметь остановить…

Тормоза у карьерного самосвала гибридные. Управляет ими компьютер, мягко останавливая машину и удерживая ее на месте, даже если водитель отпустил педаль. Основное торможение происходит за счет работы электромоторов в режиме генераторов (такая система называется электродинамической). При этом вместе они развивают тормозную мощность в 6 030 л. с. Увы, аккумуляторов, которые могли бы впитать такой выброс энергии, пока нет. Поэтому вся она гасится на специальных резисторах.

Впрочем, «обычные», похожие на автомобильные, гидравлические дисковые тормоза у суперсамосвала тоже есть. Это — дань безопасности, да и удерживать такую машину на стоянке тоже как-то нужно. В работу эти тормоза (по одному диску на передних колесах и по паре на задних) включаются лишь на скорости ниже 0,8 км/ч.

В отличие от других самосвалов, где одна гидросистема обслуживает рулевое управление, тормоза и обеспечивает опрокидывание кузова, на Liebherr T 282 две первые системы снабжены собственным независимым контуром объемом 1 060 литров с резервным гидравлическим «аккумулятором».

Кабина супергиганта

Эй, на мостике! Когда стоишь возле этого сухопутного дредноута, именно так хочется окликнуть «рулевого», обозревающего пейзаж из высоко расположенной кабины. Сходство с корабельной рубкой и капитанским мостиком ей придают внушительные размеры, перила ограждений и целых три трапа, ведущие наверх. Причем если два, как и у более «маленьких» карьерных самосвалов идут по бокам, то главный — с откидной секцией внизу — расположен спереди и пересекает «фасад» машины по диагонали. Учитывая, сколько ступеней нужно преодолеть, прежде чем попасть в кабину, инженеры предусмотрели возможность выключения двигателя и обесточивание машины кнопкой, расположенной внизу, близ земли.

В кабине, кроме водительского, есть второе кресло — пассажирское. Вместо традиционной панели приборов — жидкокристаллический дисплей, на который может выводиться вся необходимая водителю информация (о работе двигателя, о загрузке машины, состоянии систем, о неисправностях и т. д.), включая сами «классические» приборы, например, изображение аналогового спидометра со стрелкой и круглой шкалой.

Кстати, управлять самосвалом на склонах карьера благодаря электронике не так уж сложно — здесь есть «круиз-контроль», не позволяющий машине разгоняться под гору или, напротив, автоматически добавляющий мощности на подъеме. Маневры для водителя облегчаются тем, что в повороте автоматика подает больше тяги на внешнее заднее колесо и ограничивает тягу колеса внутреннего по отношению к повороту (его минимальный радиус 16,8 м). На дисплей, помимо технических данных, может выводиться изображение с видеокамер, расположенных по периметру кузова.

Тем не менее управлять такой махиной совсем непросто, и ошибка водителя может стоить дорого. Поэтому прежде чем допустить новичка за реальный руль, он проходят курс обучения на тренажере-симуляторе — подобно тому, как учатся летать будущие пилоты. Да и накладно учить на настоящем грузовике, он трудиться должен, доход приносить.

Чтобы система «человек — машина» работала четко и безопасно, в автомобиле сделано всё для того, чтобы облегчить водителю рабочую смену. В кабине, хорошо защищенной от внешнего шума и пыли, педали и руль находятся на своих привычных местах, ЖК-панель приборов — перед глазами. От жары водителя спасает кондиционер с мощной системой фильтрации воздуха, от холода — не менее мощная печка.

Еще одна забавная деталь: на самосвале Liebherr стоимостью 3 млн долларов высокомощные противотуманные фары, кондиционер и стереосистема (CD-плеер) предлагаются только в качестве… опции.

Конструктивные особенности и сроки окупаемости "гигантских муравьёв"

Такое сравнение может прийти, только если смотреть с вертолета на огромный карьер, где десятки самосвалов трудолюбиво везут добытую породу. Подобно муравью, самосвал Liebherr T282B может перевозить грузы в полтора раза больше собственного веса. Конструкторам пришлось потрудиться, ведь ось грузовика должна выдерживать груз общей массой свыше 400 т. Выход был найден: на каждой оси у T282B не два, а три гигантских колеса высотой в 3,5 м!

Не меньших усилий потребовало от инженеров создание рамы, поддерживающей кузов с породой. В ее конструкции — ряд оригинальных решений. Например, сложная схема подвески кузова, включающая скручивающиеся трубы, сглаживающие напряжения деформации, которые возникают при загрузке машины и ее движении. К этому нужно добавить продуманное сочетание литых и прокатных деталей из высокопрочной стали, плюс — 100-процентный ультразвуковой контроль сварки. Результат — производитель дает гарантию на раму в 60 тысяч часов!

Такая надежность крайне важна, поскольку конкуренция на, казалось бы, ограниченном рынке больших карьерных самосвалов очень высока, а работать весьма дорогая машина должна каждый день и в идеале круглые сутки. Водители трудятся в три смены или по 12 часов, как, например, на золотом руднике Super Pit в Австралии. «Отдыхает» автомобиль только в случае поломки, планового технического обслуживания или по дороге на новое место работы.

Самосвал должен с первого дня отрабатывать немалые затраты на его приобретение, обслуживание, горючее и т. д. Каждый час простоя обходится его владельцу очень дорого. Запчасти и вовсе влетают «в копеечку». Словом, единственный способ окупить расходы — это бесперебойная работа.

Интересный факт: одна шина размером 37.00 R57 стоит около 200 тысяч долларов. А если сгорит двигатель, то это уже не меньше миллиона «зеленых».

Но, как показывает опыт эксплуатационников, несмотря на все затраты на обслуживание, создание и поддержание инфраструктуры, необходимой для обеспечения работы гигантских машин, именно такие «большегрузы» окупают себя быстрее другой техники — менее чем за 12 месяцев. И здесь, как говорится, размер имеет значение: чем меньше поездок совершает грузовик, чем больше руды может загрузить за раз, тем быстрее он себя окупит.

Как транспортируют самые большие самосвалы

Карьерным самосвалам не суждено колесить по дорогам общего пользования: они для монстров совершенно не годятся. К месту новой работы такие машины доставляют в разобранном на модули виде. Странно, не правда ли: самый большой экскаватор в мире Bagger 288 перемещали из карьера в карьер своим ходом, а тут полноценный автомобиль не может повторить подобное?!

Может, конечно, если проложить специальную трассу. Но разобрать и потом собрать автогиганта все-таки намного дешевле. И проще, чем Bagger. Хотя где-нибудь в пустынных районах Австралии или Африки даже  Liebherr Т282В есть где прокатиться с ветерком.

Конечно на выставку bauma самосвал доставили по частям. Дело в том, что Т282В был изготовлен на заводе компании в США, где делают все грузовики Liebherr. И до немецкого порта Бремерхафен гигантский самосвал везли через океан на корабле, разобрав на несколько крупных частей, плюс еще шесть стандартных контейнеров с более мелкими деталями.

Из порта контейнеры поехали в Мюнхен поездом, а вот остальные крупные части — шасси, кузов весом 50 т, шесть колес диаметром по 3,8 м, электродвигатели — доставили на выставку на пяти грузовиках с тралами-тяжеловозами. Причем больше всего проблем было с огромным 71-тонным шасси длиной 11, шириной 4,4 и высотой 4,2 м!

Поднять его смогли только два крана разом. А тут еще и разрешенная в Германии габаритная высота автопоезда — составляет 4,5 метра — оказалась сразу превышена, как только шасси погрузили на прицеп. Чтобы не запретили транспортировку, шасси пришлось перегружать на специальный многоосный низкорамный полуприцеп и добираться до Мюнхена по холмистым районам Центральной Германии, где местами автопоезд был вынужден ползти со скоростью не более 6 км/ч.

Еще неделя с лишним ушла на сборку машины на территории выставки. После того как шоу закончилось, первый образец предстояло вернуть обратно на завод-изготовитель. Так что всю вышеописанную работу пришлось повторить в обратном порядке. Поскольку выставочный лоск был уже не нужен, самосвальный кузов для облегчения транспортировки… разрезали автогеном на четыре части.

Новые «рекордсмены» не за горами

Расчет маркетологов Liebherr оказался верным: за заказами дело не встало. Золотой рудник Cortez в штате Невада (США), одним из первых купивший в 2004 г. восемь новых T282B, приобрел в ноябре 2005-го ещё шестнадцать таких самосвалов со сроком поставки в течение 2006—2007 гг.

В декабре 2005 г. нефтегазовая компания Syncrude-Canada Ltd разместила дополнительный заказ еще на двенадцать самосвалов T282B, доведя их общее количество до 27. Эти машины используются для транспортировки вскрышной породы и нефтеносного песка.

В июне 2006-го американская горнодобывающая компания ASARCO Ray разместила заказ на девять самосвалов Liebherr T 282B с поставкой в 2007 году. Она расположена в Аризоне и занимается разработкой медного карьера открытым способом с дневной отгрузкой 250 000(!!!) т.

Это далеко не полный список желающих приобрести самый большой грузовик в мире. Рыночный успех гиганта безусловно подстегнул конкурентов. Caterpillar готовит новую машину. Да и немцы тоже не почивают на лаврах. Похоже, рекордному Т285В недолго оставаться самым большим самосвалом в мире.

И произойдет это не ради Книги рекордов Гиннесса, а исключительно для экономической выгоды. Хотя, казалось бы, куда уж больше, неужели есть смысл делать машины крупнее существующих?

«Потолок еще не достигнут и в ближайшее время достигнут не будет. Дело в том, что при сегодняшних темпах развития механизации, новых перспективных технологиях, дальнейшем совершенствовании моторов, при постоянном развитии и повышении уровня современной электроники создание новых сверхгигантов вполне реально, а главное — экономически оправданно», — уверяют эксперты.

Наибольшая эффективность самосвалов, подобных Liebherr T 282B достигается при использовании в паре с гидравлическим или тросовым экскаватором, способным наполнить кузов за 4—5 циклов. Учитывая, что уже есть экскаваторы с ковшами, вмещающими более 76 м3 породы (а это более 100 т), и все возрастающий спрос на сырье, появление необходимого для эффективной работы с такими машинами самосвала кратной грузоподъемности дело ближайшего будущего. В этом направлении сегодня работают все мировые лидеры — производители тяжелой горнодобывающей техники. У экспертов нет сомнений, что уже довольно скоро они представят миру новое поколение гигантов, которые будут еще тяжелее, крупнее и мощнее своих предшественников.

Радует, что в этом соревновании принимает участие и наш, по сути отечественный производитель БелАЗ. Он не потерялся на фоне именитых конкурентов. Хотя в плане рекордных достижений немцам скорее стоит ожидать адекватный ответ из-за океана.