Описание, грузоподъёмность, прочие характеристики карьерных самосвалов

Карьерный самосвал — это крупнотоннажный грузовой автомобиль, функцией которого является перевозка сыпучего или монолитного груза на разрезах. Большегрузные самосвалы применяются при добыче полезных ископаемых открытым способом, карьерных разработках, на строительстве гидротехнических сооружений. Работы часто проводятся в труднопроходимых местах с тяжелыми климатическими условиями.

История возникновения

Первым крупнотоннажным грузовиком считается модель Euclid Trac. Эта машина была выпушена в 1930 году американской компанией Euclid, основателями которой являются братья Армингтоны. Автомобиль стал ответом на быстро развивающееся индустриальное строительство той эпохи.

Стоит отметить, что грузоподъёмность карьерной техники середины прошлого века разительно отличается от современных машин. Самосвал Euclid Trac обладал способностью перевозить до 8 тонн. Это мало кого удивит сейчас, но по тем временам было достяжением.

Конструкция грузовика тоже была не обычной – кузов имел ковшеобразную форму, а шасси оснащалось разноразмерными колесами: задние были шире и больше, чем передние.

Уже через 2 года компания увеличила грузоподъёмность машин до 14 тонн, выпустив обновлённую модель. А в 1955 году с конвейера сошёл 670-сильный грузовик с возможностью перевозки 45 тонн груза.

Советский автопром предложил в 1967 году БелАЗ-548А с грузоподъемностью 40 тонн. Но уже через 10 лет белорусские специалисты представили миру карьерный самосвал, способный перевозить до 110 тонн. По состоянию на 2021 год, самым большим в мире является БелАЗ 75710 грузоподъёмностью 450 тонн.

Конструктивные особенности

Основное место применения самосвалов — открытая разработка полезных ископаемых. От автомобиля требуется перевозка груза по пересеченной местности при условиях спусков и подъемов. Без применения особенных инженерных нововведений тут не обойтись.

Огромный силовой агрегат выпускается в гибридном исполнении. Мощный дизельный двигатель запускается при помощи генератора, выполняющего роль стартера. Генератор переменного тока обеспечивает работу электродвигателей тормозной, рулевой систем и привода колёс.

Тормозная система гидравлическая, усиленная электродвигателем для торможения во время спуска. Также гибридная система гидравлики и электродвигателя применена для системы поднимания кузова. Данные спаренные системы обеспечивают безопасность при перевозке и маневрировании.

Еще одной конструктивной особенностью данной техники является система балансировки. Из-за своих больших габаритов карьерный тягач часто заваливался на бок, перевозя камни либо монолитную породу. Устранить эту проблему помогли изменения конструкции кузова: инженеры больше не применяют форму ковша. Кузов теперь имеет острый, глубокий угол сразу за передней стенкой. Такая форма позволяет сместить большую часть груза ближе к задней оси и глубоко вниз. Низкое расположение груза уменьшает высоту центра тяжести.

Применить сеть электродвигателей для вспомогательной работы всех ходовых и подъемных частей самосвала стало возможным за счет собственной электростанции переменного тока. Гидравлическая система с электроприводом сделали автомобиль максимально управляемым при езде на низкой скорости, а также безопасным, при перевозке монолитной породы по пересеченной местности.

Классификация самосвалов для горной промышленности

Сфера использования карьерных самосвалов достаточно широкая и от нее зависит класс применяемой техники. Автомобили, применяемые в горнодобывающей отрасли классифицируются по техническим признакам и сфере применения. В первую очередь они различаются по сфере применения – подземные и надземные. Эксплуатация подземных самосвалов в карьере проблематична и неэффективна, а наземных под землёй – невозможна из-за их габаритов.

По типу выполняемых работ и грузоподъёмности самосвалы классифицируются следующим образом:

1. Дорожные грузовики до 40 тонн допустимой нагрузки. С количеством осей от 2 до 4. Используются при дорожном и муниципальном строительстве, для доставки породы непосредственно с карьера.
2. Карьерные самосвалы, которые используются непосредственно для горных разработок. Их максимально полезная нагрузка от 100 до 450 тонн.
3. Подземная техника с нагрузкой от 90 тонн для работ при прокладке шахт или тоннелей.

В горнодобывающей отрасли на разрезах применяются автомобили не только стандартной компоновки с передними управляемыми колёсами, но и шарнирно-сочленённые самосвалы. Они используются в карьерах с труднопроходимым рельефом местности и позволяют перевозить до 60 тонн груза.

Классификация предполагается не только по максимально допустимому весу для перевозки, но и способу разгрузки:

• Наклонная разгрузка выполняется по принципу поднятия кузова при помощи гидравлического телескопического подъемника. Для автомашин повышенной грузоподъемности гидравлика дополняется электродвигателем.
• Принудительная разгрузка выполняется с использованием шнеков.

Дополнением к этой классификации является направление выгрузки:

• Двусторонняя осуществляется на левую или на правую сторону от самосвала.
• Боковая выгрузка осуществляется только в одну сторону, часто в левую, для лучшего контроля со стороны водителя.
• Задняя выгрузка осуществляется обычным для грузовиков способом, назад.

Существует также классификация самосвала по типу кузова. Кузова карьерных самосвалов производят в виде устойчивых или съезжающих платформ, бункеров, съезжающих бункеров. Для съезжающих вариантов выгрузка производится подъемным способом, для устойчивых кузовов —принудительная выгрузка.

Основные производители карьерных гигантов

В отличие от автопромышленности повседневного использования список производителей карьерной техники невелик. Основных производителей немного. Но разработки в этой отрасли не останавливаются и рекорды грузоподъемности постоянно меняются. В какой стране находится производство тяжелых самосвалов не так важно. Гораздо важнее их качество, безопасность и эффективность в работе.

Terex

Американская фирма — основоположник карьерной техники Северной Америки. Сегодня компания выпускает всего 4 модели, из которых самым большим грузовиком считается Terex TR100 с возможностью перевозки 100 тонн.

Caterpillar

Один из ведущих мировых производителей строительной и горной техники и оборудования со штаб квартирой в США. В линейке грузовых автомобилей для горнодобывающих компаний присутствует 17 моделей самосвалов. Самым большим является Caterpillar 797F, рассчитанный на 363 тонны полезной нагрузки.

Komatsu

Ещё один лидер среди производителей оборудования для горной промышленности. Компания основана в 1929 году в Японии. Она производит карьерные самосвалы, экскаваторы и другую технику. Компания может предложить на выбор одну из 14 моделей самосвалов для карьерных перевозок. Самый мощный самосвал – Komatsu 980E-4, грузоподъёмностью 400 т. Кроме того, в 2016 на выставке MINExpo в Лас-Вегасе компания представила широкой публике автономный карьерных перевозчик.

БелАЗ

Один из ведущих поставщиков карьерных самосвалов, производитель самого большого в мире грузовика – Белорусский автомобильный завод. БелАЗ основан в 1948 год и за эти годы завоевал популярность не только в странах постсоветского пространства. Его самосвалы известны во всём мире и эксплуатируются в России, Европе, Африке, Австралии, Северной и Южной Америках.

Hitachi

Ещё один представитель страны Восходящего солнца. С 1951 года выпускает тяжелые грузовики. В линейке 5 моделей. Самый большой выпускается с 2013 году. Hitachi EH5000AC-3 имеет грузоподъёмность до 326 тонн.

Liebherr

Семейная компания выпускает широкий спектр техники и оборудования – от холодильников до кранов и карьерных машин. Свой самый мощный грузовик Liebherr T 284 компания представила на MINExpo 2012. Машина имеет грузоподъёмность 363 тонны и мощностью 3 650 л.с.

Китайские производители

Горное машиностроение Китайской народной республики начало активно развиваться с конца 80-х годов прошлого века. Тем не менее они активно включились в борьбу за долю рынка карьерных самосвалов. Самый большой китайский самосвал – XCMG XDE400 – способен перевозить до 400 коротких тонн (примерно 363 тонны метрические). Это сопоставимо с грузоподъёмностью машин мировых лидеров, таких как Caterpillar, Komatsu, Liebherr.

Ещё два китайских машиностроительных предприятия – Sany и LiuGong – также выпускают грузовики для карьерных перевозок, правда меньшей грузоподъёмности.

Самые большие самосвалы в мире

Потребность в горных разработках или строительстве заставляет производителей самосвалов все больше увеличивать перевозимые ими объемы. Выпуск самых больших карьерных самосвалов признан за Liebherr, Caterpillar, Komatsu и Hitachi. Эти компании смогли построить самосвалы до 400 тонн полезной нагрузки.

Однако мировым лидером считают карьерный самосвал БелАЗ-75710. Он может перевозить до 450 т. Это по-настоящему самый большой самосвал в мире, поскольку основные узлы машины на место работы доставляются отдельно, а сам агрегат собирают уже в карьере.

Разработки по производству большегрузной техники не прекращаются. Сегодня в целях экономии, а также улучшения производительной мощи, карьерные самосвалы переводят с дизельного на газомоторное топливо. Планируется также испытание 63 тонного Komatsu HD605-7 на полностью электрической тяге. Изготовители горнодобывающей техники пытаются использовать топливо с максимальным КПД и при минимальных выбросах в окружающую среду.

Автор: Андрей Соломин