Самосвалы: от малютки до гиганта

Среди грузовых автомобилей самосвалы выделяются большим разнообразием конструктивных особенностей. Главное, что объединяет эти машины – автомобильное шасси и саморазгружающийся кузов.

Самосвал – это грузовой автомобиль, прицеп, полуприцеп, у которого кузов разгружается при помощи механических приспособлений.

Первый саморазгружающийся кузов построили в 1904 году братья Мейлер из Баварии. Братья занимались производством мостовых пролетов для немецких городов и барабанных смесителей для стационарных бетоносмесителей. Идея изготовить такой автомобиль возникла у братьев Мейлер, когда они наблюдали за рабочими, которые вручную разгружали подводы со строительной смесью для бетоносмесителей.

Кузова самосвалов: довезут и сами разгрузят

Главный рабочий орган самосвала – кузов. Их существует множество модификаций. Когда надо защитить груз от осадков, контакта с атмосферным воздухом, применяют полностью закрытый. Внешне он напоминает цистерну, внутри оснащен шнековым механизмом разгрузки. Существуют машины, выгрузка которых происходит наклоном всего автомобиля на телескопических подъемниках.

Но в подавляющем большинстве случаев кузова самосвалов – открытые и саморазгружающиеся. Они имеют прямоугольную форму или напоминают призму, суженную книзу, со скругленными углами. 

К разработке главного рабочего органа автомобилестроители относятся не менее серьезно, чем к созданию двигателей, шасси или кабин. Покажем это на примере карьерного грузовика Scanіa G440 8×4 XT. Его кузов изготовлен из высоколегированной стали Hardox 450. Толщина днища 15, боковин – 10 мм. Такие решения продиктованы условиями, в которых работает кузов. В него из экскаваторного ковша с высоты 2-3 метра падают подчас огромные полутора-двухтонные глыбы гранита. При разгрузке булыжники и щебень движутся по металлу. Но устойчивая к истиранию, твердая и одновременно пружинистая сталь отлично выдерживает нагрузки. После полугода работы на карьере кузова Sсanіa G440 8×4 XT, принадлежащих ЧАО «Горняк», выглядели как новые: ни царапины.

Нижней частью сзади кузов на шарнирах крепится к раме машины. Для разгрузки гидравлика поднимает переднюю часть. Емкость наклоняется, и содержимое высыпается на площадку или приемный бункер дробилки. Фирменная гидравлика высокого давления Hyva работает очень быстро: цикл «разгрузка и опускание» длится всего 30 секунд. За смену это дает выигрыш времени на 2-3 дополнительных ходки. 

Длинным козырьком в передней части кузов полностью накрывает кабину. Это обеспечивает безопасность водителя, ему не надо покидать машину во время погрузки. Если по какой-то причине надо откинуть кабину, а мотор не работает, кузов Sсanіa G440 можно поднять при помощи ручного гидравлического подъемника.

На некоторых машинах крепления и гидравлические цилиндры размещены так, что основной рабочий кузов можно опрокидывать не только назад, но и вбок – направо, налево. Такая конструкция применяется реже. Но у боковой разгрузки есть преимущества: груз поднимается на меньшую высоту, снижается риск опрокидывания, а значит можно разгружаться и на площадках с небольшим уклоном.

Кузова самосвалов самой большой и самой малой грузоподъемности сбоку имеют форму опрокинутого треугольника с опорой на вершину. Для разгрузки их не приходится поднимать высоко: достаточно опрокинуть, как ковш. Это уменьшает необходимую мощность гидравлических подъемников. Большинство кузовов большой грузоподъемности изготовлено из стали, стойкой к абразивному износу и ударным нагрузкам. Толщина бортов достигает 10, днища – 15 мм. Из-за большой металлоемкости кузов получается тяжелый, а вес перевозимого груза падает. 

Поэтому некоторые производители выпускают облегченные кузова из более тонкого металла. Но те быстро изнашиваются. В компании Metso, например, решили эту проблему своим способом. Изготовление кузова самосвала с применением необычной футеровки уменьшило его вес на треть, обеспечило необходимую прочность и выносливость. Об этом мы рассказали в статье «Эластичность и прочность в одном кузове».

Дорожный автосамосвал — распространенная и универсальная машина 

Дорожные самосвалы перевозят грузы по дорогам общего пользования. Основное преимущество этой категории машин – высокая скорость движения и относительно низкий расход топлива. Дорожный автосамосвал может перевозить строительные материалы, сельскохозяйственную продукцию, корма для животноводства, сырье и материалы перерабатывающей промышленности. Более всего востребованы машины, которые перевозят до 40 т груза. Этого достаточно, чтобы обслуживать строительство дорог, зданий, промышленных сооружений и сельское хозяйство.

Некоторым производителям удается машину большой грузоподъемности уместить в габариты дорожной. Им разрешено передвигаться по дорогам общего пользования и даже городским улицам. Пример – 40-тонные карьерные самосвалы Sсanіa G440.

Характеристики

Наиболее востребованы двух-, трех- и четырехосные самосвалы. Последние имеют кузов емкостью 18-25 м3 и высокую грузоподъемность. Четырехосная компоновка позволяет относительно равномерно распределить вес. Это очень важно, когда по пути следования установлены ограничения нагрузки на ось.

Бывают случаи, когда вместо нескольких специальных машин выгоднее применить универсальную. Так, грузовик-самосвал можно оснастить манипулятором – крановой стрелой с ковшом. Такое оборудование освобождает от затрат на доставку экскаватора, дает выигрыш во времени. Самосвал-манипулятор может работать там, где доступ нескольких машин затруднен: в посадках, дворах, на обочинах дорог, неподалеку от высоковольтных линий.

Для разовых работ самосвал можно переоборудовать в грузовик другого назначения. Для этого есть прицепные и полуприцепные самосвальные кузова.

Так, прицеп ZK-333 компании Meusburger Новтрак вмещает 19 м3 и может перевозить до 23,5 т. Полуприцепы «Тонар» имеют грузоподъемность от 25 до 65 т. Для работы с таким кузовом автомобиль следует дооснастить специальной гидравлической системой: коробкой отбора мощности от мотора машины, гидронасосом и гидрораспределителем.

Используя прицепные кузова, можно создавать тяжелые самосвальные автопоезда. Как тягачи-самосвалы используют мощные грузовики. Важно только, чтобы на тонну полной массы поезда мотор мог выдать не менее 8 л.с.

Бездорожье нипочем 

Сочлененные самосвалы. Шарнирно-сочлененная рама, широкие колеса с крупным рисунком протектора, большой дорожный просвет и мощные моторы помогают этим машинам работать на бездорожье.

Хороший контакт с землей и хорошую тягу им обеспечивает подвеска с большим ходом. За то, что чаще всего перевозит грунт на строительных площадках, глиняных и рудных карьерах, сочлененный самосвал прозвали землевозом. Некоторые модели способны брать на борт до 50 т груза и перевозить его со скоростью дорожного самосвала. Кузов сочлененного самосвала агрегатируется с промышленными тракторами, многоосными и одноосными тягачами. 

Тяжелые сочлененные самосвалы производят компании Volvo, Terex, Komatsu, Liebherr, Hitachi, CAT и некоторые другие. Как один из примеров можно назвать Bell Equipment B45e 4×4. Этот сочлененный самосвал грузоподъемностью 41 т имеет объем кузова 25 м 3. Оснащен 390-киловатным дизелем и семиступенчатой коробкой передач.

Говоря о самосвалах повышенной проходимости, нельзя не упомянуть о другом типе шасси – гусеничном. Один из таких агрегатов – T7R на шасси Panther прекрасно передвигается по грязи, мерзлому грунту. Может работать при прокладке коммуникаций, добыче полезных ископаемых.

Для больших объемов нужен большой самосвал 

Карьерные самосвалы – гиганты среди автомобилей. Они могут перевозить за один рейс от 20 до 450 т. породы. Машины изготавливаются по разным конструктивным схемам. Более подробно о различных концепциях компоновки мы расскажем в следующей статье.

Сейчас отметим, что, доработав конструкцию дорожных и шарнирно-сочлененных грузовиков, некоторые компании сделали неплохие карьерные самосвалы. Среди них — Scania G440, Volvo FMX, Volvo A60H, MAN TGS 41.480 8×8-WW.

Сверхбольшие карьерные самосвалы отличаются низкой маневренностью и малой скоростью хода. Из-за огромных размеров и плохой обзорности большинству из них запрещено двигаться по городским улицам. Такие машины узко специализированы – на карьерах перевозят вскрышные материалы или добытую породу.

Подземные самосвалы выполняют в виде тягачей с прицепом на двойной шарнирной сцепке. Они предназначены для обеспечения выработки в шахтах. Могут работать в забоях и разрезах при небольших углах наклона. Перевозят от 1 до 40 т груза.

Самый большой самосвал и самый «умный»

Мировой лидер по грузоподъемности БелАЗ-75710. Этот полноприводный четырехколесный карьерный самосвал рассчитан на перевозку 450 т груза. Длина машины 20,6 м, ширина 9,75 м, высота 8,17 м. Максимальная скорость 64 км/час.

Он оснащен двумя дизельными двигателями и генераторами по 1715 кВт и четырьмя электрическими мотор-колесами по 1200 кВт. Два топливных бака вмещают по 2800 л. Полная масса машины 810 т. В 2014 году БелАЗ-75710 провез по испытательному полигону 503,5 тонны, этот рекорд занесен в Книгу Рекордов Гиннеса.

Одно из перспективных решений в развитии карьерных самосвалов – беспилотник, или, как иногда говорят, самосвал на радиоуправлении. Такой разрабатывает корпорация Scania. Машиной Scania AXL управляет интеллектуальная среда. Кроме электронного «мозга» в нее входят установленные на грузовике и по пути следования видеокамеры, радары, лазеры, другое оборудование.

Мини-самосвалы: полезные малыши

При формировании ландшафта возле дома, для перемещения грунта на небольшие расстояния нужен мини-самосвал. Это машина грузоподъемностью от 200 до 800 кг. Идеально подходит для этих целей сочлененный мини-грузовик – думпер. Он может разгружаться на три стороны, имеет высокую проходимость. При необходимости работает внутри зданий (цехов, складов).

В 2019 году немецкий концерн Wacker Neuson SE создал новую концепцию грузовиков. Они имеют сочлененную конструкцию, грузоподъемность от 6 до 9 т и заполняют промежуток между классическим думпером и традиционным землевозом. Их кузова могут разгружаться на три стороны. Сиденье с консолью управления поворачивается на 180°.

При разгрузке водитель поворачивается назад, к кузову, а при поездке – вперед. Благодаря возросшей грузоподъемности думперы в некоторых случаях вытесняют самосвалы малой и средней грузоподъемности, особенно там, где тем из-за размеров и бездорожья работать трудно.

Услуги самосвала нужны во многих отраслях хозяйства. Имеющийся на рынке выбор позволяет найти именно ту машину, которая более всего соответствует потребностям покупателя или заказчика.