Карьерные самосвалы

Карьерные самосвалы — это специализированные тяжёлые грузовые автомобили, предназначенные для перевозки сыпучих и кусковых материалов (горных пород, руды, глины, песка и т. п.) в условиях карьеров, рудников и крупных строительных площадок. В отличие от дорожных самосвалов, карьерные модели обладают огромной грузоподъёмностью, мощной рамной конструкцией и рассчитаны на работу в условиях бездорожья и повышенных механических нагрузок.

Виды

Карьерные самосвалы делятся на следующие основные виды:

• Жёсткорамные самосвалы — имеют неподвижную раму и жёстко соединённые оси. Это наиболее распространённый тип.

• Шарнирно-сочленённые (артiculated) самосвалы — имеют поворотную сочленённую раму, обеспечивающую лучшую манёвренность на пересечённой местности.

• Гусеничные карьерные самосвалы — редкий тип, применяемый в экстремальных условиях (например, в болотистой или скалистой местности).

• Автопоезда-самосвалы — сочленённые тягачи с прицепами для увеличения объёма транспортируемых материалов.

История создания

Первые самосвалы, предназначенные для горных работ, начали использоваться в 1920-х годах. Изначально это были модифицированные дорожные грузовики с усиленной рамой и задним откидным кузовом. С ростом масштабов добычи полезных ископаемых возникла необходимость в специализированной технике.

В 1930-х годах американская компания Euclid (впоследствии ставшая частью General Motors) представила первые настоящие карьерные самосвалы. В 1950–1960-е годы развитие машиностроения позволило создавать машины грузоподъёмностью более 50 тонн. С 1970-х годов началась гонка за максимальные размеры и мощность: производители начали выпуск моделей грузоподъёмностью свыше 100 тонн. В XXI веке были достигнуты рекордные показатели — до 500 тонн.

Типы

Карьерные самосвалы можно подразделить на следующие типы по техническим особенностям и назначению:

1. По типу привода:

   • Полный привод (4×4, 6×6) — в основном у шарнирно-сочленённых моделей.

   • Задний привод — характерен для большинства жёсткорамных моделей.

2. По методу разгрузки:

   • С задней разгрузкой (стандарт).

   • С боковой разгрузкой (редко используется в узких шахтах и тоннелях).

3. По типу трансмиссии:

   • Механическая.

   • Гидромеханическая.

   • Электромеханическая (у сверхтяжёлых моделей).

4. По грузоподъёмности:

   • Малые (до 40 тонн).

   • Средние (40–100 тонн).

   • Большие (100–200 тонн).

   • Сверхтяжёлые (более 200 тонн).

Общее устройство

Карьерный самосвал состоит из следующих основных узлов:

• Рама — жёсткая или шарнирно-сочленённая, выполнена из высокопрочной стали.

• Кабина — защищённая, с системой фильтрации воздуха, кондиционированием и системой безопасности оператора.

• Двигатель — дизельный или дизель-электрический, мощностью от 500 до 3500 л. с.

• Кузов — стальной, с защитой от абразивного износа, гидроподъёмным механизмом.

• Подвеска — гидропневматическая (часто с независимой подвеской колёс).

• Тормозная система — многоконтурная с рабочими, стояночными и аварийными тормозами.

• Шины — сверхразмерные, с высотой до 4 метров и внутренним давлением до 8–10 атмосфер.

Классификация

Карьерные самосвалы классифицируются по следующим признакам:

• По назначению:

  • Универсальные — для перевозки различных материалов.

  • Специализированные — для работы с тяжёлой или абразивной породой.

• По климатическому исполнению:

  • Стандартные (умеренный климат).

  • Арктические (с утеплением и подогревом узлов).

  • Тропические (с дополнительным охлаждением).

• По методу изготовления:

  • Заводские модели.

  • Индивидуально адаптированные под заказчика (например, модификации кузова, системы пожаротушения, фильтрации и т. д.).

Основные характеристики

• Грузоподъёмность: от 30 до 500 тонн.

• Объём кузова: от 15 до 300 куб. м (зависит от плотности груза).

• Мощность двигателя: от 400 до 3500 л. с.

• Максимальная скорость: 40–65 км/ч (зависит от нагрузки).

• Габаритные размеры: длина до 15 м, ширина до 10 м, высота до 8 м.

• Масса без груза (собственная): от 30 до 250 тонн.

• Производительность: до 5000 тонн материала в смену.

Основные производители

Мировые лидеры:

• Caterpillar (США) — серия 797, 793, признанный лидер рынка карьерной техники.

• Komatsu (Япония) — серия HD и 980E, широко применяется в карьерах по всему миру.

• Hitachi (Япония) — карьерные самосвалы EH-серии.

• Liebherr (Германия) — модель T282C была одной из самых больших в мире.

• BelAZ (Беларусь) — производит одни из самых тяжёлых самосвалов в мире, в т.ч. модели на 450 тонн.

Китайские производители:

• XCMG — модели с грузоподъёмностью до 220 тонн.

• SANY — активно развивает линейку карьерных самосвалов.

• LGMG, Zoomlion, HBIS — новые игроки на международном рынке, ориентированные на экспорт.

Российские производители:

• БелАЗ (Беларусь, но активно используется в России) — крупнейший поставщик для горнодобывающих предприятий.

• ЧМЗ (Челябинский машиностроительный завод) — производит шарнирно-сочленённые самосвалы.

• КМАЗ (в сотрудничестве с КАМАЗ) — опытные образцы карьерной техники.

• Богдановичский машиностроительный завод (БМЗ) — модели малой грузоподъёмности.

Интересные факты

• Самый большой карьерный самосвал в мире — БелАЗ-75710, грузоподъёмность 450 тонн, длина 20,6 м, двигатель мощностью 4600 л.с., колёса высотой 4 м.

• Один из самых маленьких карьерных самосвалов — Komatsu HD325, грузоподъёмность 36 тонн.

• Некоторые модели самосвалов, например Komatsu 980E, используют электрическую трансмиссию, где двигатель приводит в движение генератор, а тот — электромоторы на колёсах.

• Одна шина для БелАЗа может стоить до 50 000 долларов США и весить более 5 тонн.

• В некоторых карьерах используются автономные (беспилотные) карьерные самосвалы, например у Komatsu и Caterpillar.

Область применения

Карьерные самосвалы находят применение в следующих сферах:

• Горнодобывающая промышленность — добыча угля, руды, известняка, гранита.

• Металлургия — транспортировка сырья на металлургические комбинаты.

• Цементные и строительные карьеры — перевозка щебня, песка, глины.

• Землеройные работы на больших стройках — гидроэлектростанции, дороги, тоннели.

• Мегастройки в энергетике и инфраструктуре — транспортировка грунта и скальных пород.

• Работа в карьерах открытого типа — основное направление применения.