Технологія, яка змінює обличчя автомобільної галузі

Розвиток добувної промисловості передбачає безперервний пошук технологій, що б максимально знизила капітальні витрати та екологічне навантаження. Робота в кар’єрах ведеться в основному на ґрунтах підвищеної вологості, а також цілинних локаціях з розвідки та освоєння нових родовищ корисних копалин. Цей напрямок потребує застосування транспортних позашляхових, високої прохідності засобів середнього рівня вантажопідйомності. Застосування традиційних кар’єрних автосамоскидів в таких умовах вкрай обмежене та неефективне. Виходом може стати залучення в процеси виробництва так званих шарнірно-зчленованих самоскидів (ADT — Articulated Dump Trucks).

Ці самоскиди невибагливі до дорожніх умов. Повний привід на всі колеса спільно з блокуваннями на всі мости робить їх практично єдиним засобом транспортування породи в умовах ожеледиці. Дані машини часто експлуатуються в цілодобовому режимі з короткочасними зупинками на техобслуговування, заправлення паливом і відпочинок оператора. Праця оператора на даних машинах пов’язана з постійною увагою до ситуації на дорозі, а висока маса навантаженої машини разом з високою швидкістю руху призводить до тяжких наслідків в разі подій. Для зниження рівня втоми оператора призначені різні системи: система курсової стійкості, автоматичне включення блокувань машини, автомат навантаження і розвантаження, автоматична коробка передач, система клімат контролю в кабіні, шумоізоляція і т.д.

Конструкція

Рама зчленованого самоскида складається з двох секцій і шарнірного зчленування. Конструкція дає можливість частинам рами переміщатися відносно один одного в горизонтальній і вертикальній площинах. Така система впливає на прохідність і допомагає уникнути великих навантажень на механізми під час подолання нерівностей. Колеса машини перебувають в постійному контакті з поверхнею.

Бічний ухил під час руху шарнірно-зчленованого самоскида може досягати 15%, і, хоча працювати на таких схилах виробники не рекомендують, машини з цими умовами справляються. Та все це дає можливість ADT працювати там, де розробки мають складний рельєф, що буяє великими нерівностями.

 

Конструкція ходової частини та двигуна ADT. Джерело: Komatsu

 

Крім того, переважна більшість сучасних ADT має колісну формулу 6, а повний привід ще і доповнений блокуваннями міжосьових і міжколісних диференціалів. За рахунок цього шарнірно-зчленовані самоскиди активно працюють на початковій стадії розробки об’єктів і будівництві під’їзних шляхів до нього, коли рух здійснюється серйозним бездоріжжям ( бруд, слизька глина, в’язкий пісок і т.п).

 

На даному фото можна детально розглянути механізм зчеплення самоскиду.
Трішки історії

Піонером створення колісних позашляхових транспортних засобів високої прохідності стала компанія Volvo, яка створила в 1960-х роках причіп з активним приводом. Привід здійснювався від вала відбору потужності сільськогосподарського трактора. Потім були створені спеціалізовані конструкції з віссю копання що зміщується і дво- або тривісною ходовою частиною. Машини стали комплектувати самоскидними кузовами.

 

Перший Volvo DR 631

 

Цей тип самоскидів спершу знайшов призначення в різних галузях будівництва на перевезення вантажів у важкодоступних місцях, у видобутку корисних копалин і будівельних матеріалів відкритим способом. Також самоскиди знайшли застосування на відсипанні ґрунту і порожньої породи у відвали при розкривних роботах. Окремі виробники, використовуючи базові шасі таких самоскидів, зараз оснащують їх обладнанням для перевезення контейнерів, довгомірних вантажів (труб на будівництві трубопроводів різного призначення), обладнанням для вивезення хлистів і сортиментів на лісозаготівлях.

Технологічні особливості та переваги

Зараз склалася певна концепція шарнірно-зчленованих самоскидів, для якої характерні унікальні конструктивні рішення. В основу покладена модульна компонувальна схема, заснована на поділі моторного та вантажного модулів, що з’єднуються спеціальним шарнірним пристроєм. Найбільшого поширення набула колісна схема з трьома провідними мостами (колісна формула 6х6). Застосовуються схеми двухосного виконання (колісна формула 4х4), вони використовуються для машин ватнажопід’ємністю не більше 25 т. Передній модуль, на якому змонтована моторна установка, має одновісне виконання, а задній вантажний модуль двовісне виконання.

В якості енергетичних установок застосовуються середньооборотні дизельні двигуни рідинного охолодження з рядним або V-подібним розташуванням циліндрів, що оснащуються в ряді випадків турбонаддувом з проміжним охолодженням наддувочного повітря. Застосовувані двигуни мають підвищений запас крутного моменту (20 … 25%) і відповідають вимогам сучасних норм з токсичності відпрацьованих газів. Компанії Volvo, Caterpillar і Komatsu встановлюють двигуни власного виробництва. Фірма Moxy застосовує двигуни Scania, Bell – двигуни Mercedes-Benz; Astra – двигуни IVECO, Terex – двигуни Cummins. Volvo ж використовує власні двигуни D16F потужністю в 594 к.с.

Основним видом трансмісії є гідромеханічна з блок- гидротрансформатором, з планетарною коробкою передач з автоматичним управлінням, з перемиканням під навантаженням, що забезпечує 6 -7 передач переднього ходу і до трьох передач заднього ходу. Використовуються роздавальні коробки з механізмами блокування міжосьових диференціалів з гідравлічними сповільнювачами (використовуються при русі на спусках). Всі провідні мости мають механізми блокування диференціала. Механізми блокування приводу коліс дозволяють вибирати оптимальний режим роботи в залежності від дорожніх умов і робочих навантажень аж до повного блокування всіх диференціалів. Система регулювання тягового зусилля дозволяє здійснювати включення-виключення всіх диференціалів безпосередньо під час руху. При одночасному включенні диференціалів забезпечується синхронне обертання всіх коліс.

 

Арктичний варіант самоскиду на 25 тонн від фірми Bell

 

Механізм блокування міжосьового диференціала дозволяє одночасно блокувати всі три мости та  міняти розподіл крутного моменту між осями. Цей механізм включається спеціальним перемикачем. Механізми блокування осьових диференціалів забезпечують блокування всіх диференціальних механізмів для всіх шести піввісь. Це дозволяє досягати оптимальних тягових зусиль на колесах в найскладніших умовах бездоріжжя. Механізми блокування осьових диференціалів можуть діяти спільно з механізмом блокування міжосьового диференціала. Все управління цим процесом здійснюється оператором. Застосовуються багатодискові гальма, що працюють в масляній ванні, і планетарні колісні редуктори. Ці компоненти, як правило, об’єднані в єдиний блок ведучого моста.

Провідні виробники шарнірно-зчленованих самоскидів Volvo, Caterpillar і Komatsu використовують трансмісії власного виготовлення. Інші фірми, наприклад Terex, Astra, Bell, Moxy, застосовують трансмісії відомих фірм ZF і Allison.

Технологічний прогрес та раціоналізацію добувної галузі неможливо зупинити. Але у випадках модернізації кар’єрного парку самоскидів, особливо для середніх за розмірами видобутку надрокористувачів, які використовують машини вантажопід’ємністю до 70 тонн, ADT можуть стати справжнім відкриттям та інвестицію в майбутнє. Такий тип техніки вже продемонстрував свою економічність та універсальність на провідних гірничих майданчиках світу і поступово заходить на український ринок. Майбутнім надрокористувачам щиро радимо дивитися за новинками від виробників.

Георгій Попов

 

Поділитися на facebook
Facebook
Поділитися на twitter
Twitter
Поділитися на linkedin
LinkedIn

Схожі записи

ХТО ЧИ ЩО БЛОКУЄ НАДАННЯ ВИСНОВКІВ З ОЦІНКИ ВПЛИВУ НА ДОВКІЛЛЯ ТА КОЛИ ПОВНОЦІННО ЗАПРАЦЮЄ ЗАКОН № 733-IX?

Саме ці питання турбують підприємства добувної галузі та, впевнені, інших суб’ єктів господарювання, які вже пів року не можуть розпочати

Читати далі

Що таке міжнародні системи оцінки запасів корисних копалин та чому вони потрібні Україні?

Дискусії про реформування сфери надрокористування в Україні вже давно носять доволі несистемний характер, в результаті чого суспільство залишається без чітких

Читати далі