Самосвалы. Техника «широкого» профиля

Такие разные самосвалы

Самосвалы делятся на машины сельскохозяйственного назначения, строительные, универсальные и карьерные. Это разделение больше теоретическое и во многом связано именно с конструкцией установленного кузова.

Например, сельскохозяйственные самосвалы. С одной стороны, конструкция этих машин должна обеспечить повышенную проходимость в условиях российского бездорожья, а с другой – предназначенные для перевозки грузов объемных, но не тяжелых, самосвалы эти имеют и соответствующие кузова. Как правило, это кузов прямой, с трехсторонней разгрузкой, позволяющий выгружаться в стесненных условиях. Борта стандартного кузова наращивают дополнительными надставками, увеличивая тем самым «кубатуру».

Само по себе название «универсальные», говорит о том, что эти самосвалы отличаются дополнительными возможностями. Одни из лучших отечественных универсалов – самосвалы на базе шасси ГАЗ. Это ГАЗ-3507-01 с колесной формулой 4х2 и двигателем мощностью 125 л.с. При г/п 4,3 т вместимость кузова составляет 5 м³, а в с.-х. варианте с надставными бортами – 10 м³. Разгрузка осуществляется на три стороны. А самосвал ГАЗ-САЗ-25041 с той же колесной формулой и мощностью двигателя оборудован механизмом предварительного подъема платформы. Это очень удобно при необходимости загрузки полувагонов, бункеров, бетономешалок, камнедробилок.

Интересна продукция белорусского завода «Спецавтотехника» (г. Бобруйск). Завод, используя двухосные шасси, а по заказу трех- и четырехосные, монтирует на них кузова коробчатого типа, сваренные из прокатных профилей и листовой стали, что позволяет вести разгрузку на три стороны, а при установке на самосвал «низкой» сцепки и «низкого» дышла можно работать с самосвальным прицепом и, самое главное, разгружать кузов назад, не отцепляя прицеп.

Универсальные самосвалы также оборудуют кузовами с принудительной выгрузкой. Применяют их там, где нет возможности маневрировать либо имеются препятствия, например линии электропередачи, не позволяющие поднимать кузов. Примером является система эжекторной разгрузки, когда плита, толкаемая телескопическим гидроцилиндром и направляемая по краям роликами, движется от переднего борта к заднему и выталкивает груз с платформы самосвала. Эта система позволяет разгружаться во время движения, частями, рассыпать определенным слоем сыпучий материал и бетон на стройплощадке и т. д. Системы эжекторной разгрузки применяются на самосвалах г/п до 70 т.

К механизмам принудительной выгрузки относятся и шнековые разгрузочные конвейеры, которыми комплектуют некоторые с.-х. самосвалы. Задний борт самосвала в этом случае заменяют специальным сменным, оснащенным шнековым транспортером, как правило, с поворотным узлом, управляемым реверсивной лебедкой, обеспечивающей плавную регулировку рабочего вылета транспортера по высоте и ширине, например, при загрузке сеялок.

Кроме того, на «универсалах» монтируют краны-манипуляторы. В результате самосвал со всеми возможностями грузовика с КМУ имеет «опцию» быстрой разгрузки при перевозке соответствующих грузов. Если же гидроманипулятор оснащен грейферным ковшом, то у самосвала появляется возможность самостоятельно загружаться сыпучими стройматериалами.

Для строительных самосвалов характерно использование кузовов с одно- и двусторонней (назад и на боковую сторону) разгрузкой. Но деление на строительные и карьерные машины, как сказано выше, весьма условно. Действительно, карьер невозможно представить без громадного внедорожного самосвала. Но строительные самосвалы г/п от 10 до 25 т с успехом используют на карьерах, т. к. они могут передвигаться по дорогам общего пользования.

Карьерные, или, как их еще называют, внедорожные, самосвалы отличаются от строительных соответствующими массогабаритными характеристиками. Внедорожные самосвалы приспособлены для бездорожья и перевозят большинство карьерных грузов, имеют г/п от 23 почти до 400 т. Пользоваться автомобильными дорогами им запрещено. Возглавляет список производителей внедорожных самосвалов немецкая компания Liebherr, она и произвела в 2004 г. уникальный сверхтяжелый самосвал Liebherr T282B г/п 363 т. БелАЗ по объемам производства находится в пятерке основных производителей, в одной «компании» с такими гигантами, как Caterpillar, Terex, Komatsu, Hitachi-Euclid. Самый мощный БелАЗ-75600 способен перевозить до 320 т полезного груза.

Форма кузова

Кузова карьерных самосвалов обязательно оснащают защитным козырьком, закрывающим крышу кабины. Такая защита от падающих предметов – одно из требований международного стандарта FOBS, регламентирующего безопасность рабочего места водителя. В конструкции карьерных самосвалов, как правило, используется опрокидывающийся кузов с задней разгрузкой. Да и вообще такой тип кузовов получил наибольшее распространение в самосвальной технике.

Большое значение при установке кузова того или иного поперечного сечения имеют характер перевозимого груза, требуемое расположение центра тяжести, необходимая жесткость конструкции, а также возможность выгрузки материала с минимальными потерями. Самосвалы, использующие кузова прямоугольного сечения, наиболее устойчивы по сравнению с машинами, оборудованными другими типами кузовов. Центр тяжести при этой конструкции кузова максимально опущен. Вместимость кузова прямоугольного сечения выше, чем объемы кузовов полуэллипсного или корытообразного сечения (т. е. со скошенными боками).

Задний борт чаще всего делают запираемым, что обеспечивает перевозку без потерь грузов высокой плотности. Он может открываться и закрываться автоматически с помощью клапана, как на самосвале МАЗ-503Б. Но, как правило, предусмотрен дублирующий ручной механизм открытия-закрытия.

Отрицательным фактором при эксплуатации кузовов прямоугольного сечения является то, что при такой форме кузова трудно добиться полной выгрузки, груз в зимний период налипает на внутренние поверхности, особенно по углам. Для борьбы с примерзанием перевозимых грунтов и строительных растворов кузова делают подогреваемыми. Под дном и в бортах устраивают специальные каналы, по которым пропускают выхлопные газы. Существует и другая конструкция, состоящая в том, что под кузовом, на раме устанавливают специальный поддон, связанный с выхлопной системой. Выхлопные газы, проходя через это приспособление, нагревают его и примыкающее к нему дно кузова. Применяют и вариант приваривания второго дна. Выхлопные газы в этом случае проходят между приваренным и «базовым» дном кузова и подогревают его. Но два последних решения обеспечивают нагрев, хотя и достаточно высокий, но только дна, тогда как первый вариант, по исполнению, правда, более сложный, решает проблему полнее.

Для более полной выгрузки нижние углы боковых бортов скашивают или скругляют под большим радиусом. Наиболее «качественная» выгрузка присуща кузовам с овальным сечением, но кузова такого сечения проигрывают в жесткости кузовам, внутренняя поверхность которых выполнена в виде прямоугольного короба или даже многогранника.

Продольное сечение кузовов чаще прямоугольное: такая форма обеспечивает максимальный полезный объем. Передний борт может иметь небольшой наклон в сторону кабины. Как правило, это связано с компоновкой агрегатов машины, расположением механизма подъема кузова и т. д.

Кузова ковшового типа не имеют заднего борта, его роль выполняет несколько поднятая задняя часть кузова. Ковшовые кузова широко применяются при перевозке строительных растворов, бетонных смесей, сыпучих материалов. Эта конструкция существенно облегчает труд водителя, так как не надо при выгрузке открывать и запирать борт. Цельносварной кузов значительно герметичнее платформ с открывающимися боковыми бортами, и в этом еще одно положительное свойство ковшовых кузовов. Но огромным недостатком является то, что для оптимальной выгрузки необходим подъем кузова на угол до 80°, а при поднятом на такой угол кузове, если в нем еще и бетон или мокрый песок, боковая устойчивость самосвала серьезно снижается. Для сравнения: для полной выгрузки платформам с открывающимися бортами необходим угол подъема не более 60°.

Материал кузова

Современные кузова самосвалов обычно сварные, их изготавливают из низколегированной стали, рассчитанной на действие больших нагрузок на растяжение. Ведущие мировые производители карьерных самосвалов устанавливают кузова, выполненные из стали с твердостью до 400 HB (по Бриннелю), что обеспечивает их высокую прочность и абразивную стойкость. Использование стали повышенной твердости позволяет отказаться от распространенной сейчас технологии защиты кузовов большегрузных самосвалов листами брони – так называемой футеровки. Применяемая сегодня в России в качестве футеровки износостойкая и высокопрочная сталь 110Г13Л, имеющая поверхностную твердость до 400…500 HB, надежно защищает кузов от ударных и истирающих нагрузок. Однако при этом снижаются полезный объем кузова и масса полезного груза. Да и замена износившихся листов футеровки вызывает простои дорогостоящей техники. Общим недостатком стальных кузовов является большая собственная масса и низкая коррозионная стойкость.

Самосвальные платформы изготавливают также из алюминиевых сплавов. За счет меньшей, чем у стального, собственной массы кузова, масса перевозимого груза при той же грузоподъемности шасси самосвала возрастает. Кузова из алюминиевых сплавов не требуют тщательной покраски, поскольку не корродируют. Конструктивно кузов собирается из листов и полых профилей специального сечения. Причем на дно у заднего борта ставят листы значительно толще остальных донных листов, так как на этом участке при выгрузке происходит максимальное истирание металла. Для защиты от появления забоин и задиров на плоскостях кузова, возникающих при погрузке крупных камней и обломков в результате их ударов о борта, кузов покрывают защитными полимерными материалами.

Сегодня с успехом применяют самосвальные платформы, выполненные из армированных пластмасс. У них те же преимущества перед стальными, что и у кузовов из сплавов алюминия.

Требование современности – кооперация с иностранным партнером

Крупноузловую сборку грузовиков Mercedes-Benz Axor и Mercedes-Benz Actros в этом году начнут на СП «Мерседес-Бенц Тракс Восток», также организованном на паритетных началах ОАО «КАМАЗ» и Daimler AG.

Совместное российско-итальянское предприятие ООО «IVECO-AMT», до недавнего времени именовавшееся «ИВЕКО-УралАЗ», с 1994 г. успешно выпускает самосвалы ИВЕКО-АМТ 6539. Это машины с колесной формулой 6х6 и г/п 22,5 т способны перевозить любые грузы, вплоть до скальных пород. Cамосвалы комплектуют кузовами либо прямоугольного типа, либо ковшового с задней выгрузкой. На всех самосвалах к платформе подведен подогрев выхлопными газами.

В России появились предприятия, собирающие самосвалы на базе шасси и деталей импортного производства. Так, московская компания «Интерпайп Ван» собирает самосвалы на базе Volvo FM12. На шасси устанавливают цельнометаллический кузов вместимостью от 9 до 22 м³. Грузоподъемность самосвалов – от 12 до 30 т. Кузов имеет ребра жесткости, отопление выхлопными газами, заднюю разгрузку с автоматически управляемым задним бортом.

Автозавод «Чайка-Сервис» выпускает целый ряд самосвалов собственной разработки на шасси ГАЗ, КамАЗ, Isuzu, Hyundai, Tata, Nissan с различными вариантами разгрузки. Гидросистемы собраны из итальянских комплектующих, по желанию заказчика самосвал укомплектуют краном-манипулятором, что, безусловно, расширяет сферу применения.

У белорусских соседей на СП ЗАО «МАЗ-MAN» создают и выпускают самосвалы качественно нового уровня, соответствующие европейским правилам и последним директивам ЕС. Это строительные самосвалы двух модификаций с колесной формулой 6х4 и 8х4 соответственно.

Китайские самосвалы в России

Китайские самосвалы занимают в нашей стране особое положение. Сегодня они представлены в России множеством марок. Это FAW, HOWO, Foton, Hania, Beifang Benchi и др. Однозначного мнения о китайских самосвалах нет, но их присутствие, которое с каждым годом все заметнее, нельзя игнорировать.

Пионер китайского автомобилестроения – First Automobile Work (FAW). Основной продукт для российского рынка – самосвалы FAW J6 с колесной формулой 6х4, кроме этого хорошим спросом пользуются самосвалы 8х4. В начале следующего года FAW начнет реализацию нового полноприводного самосвала в специальном исполнении – для работы в тяжелых условиях Крайнего Севера и Сибири. Новинка повышенной грузоподъемности будет укомплектована современным двигателем Euro 4.

Мощным производителем самосвалов является Shaanxi Automobile Group Co., Ltd. Компания обеспечивает 95% поставок тяжелых военных автомобилей для армии Китая. С 2004 г. подписано соглашение с немецкой компанией МАN о совместной деятельности с использованием технологий МАN. Самосвалы Shaanxi SX3255DR3804B с колесной формулой 6х4 и Shaanxi SX3315DT3206B 8х4 называют китайскими MAN'ами. На самосвалах установлены кабина MAN F2000, двигатели Steyr мощностью 375 л.с., все основные характеристики соответствуют характеристикам грузовиков MAN этого класса.

Спросом на российском строительном рынке, несмотря на кризис, стали пользоваться самосвалы под торговой маркой CAMC крупного машиностроительного холдинга Anhui Hualing Automobile Co., Ltd. Эта китайская корпорация с 30%-ным участием государства. Линия по производству грузовиков CAMC одна из самых современных в Китае. Сварка кузовов выполняется японскими роботизированными установками, детали рам штампуют японскими прессами с усилием от 600 до 1500 т, гордостью предприятия является участвующий в технологии пресс с усилием 5000 т. В конструкциях самосвалов в основном применяется колесная формула 8х4, а г/п – от 25 до 38 т. Автомобили комплектуют коробкой передач Fuller, трансмиссией ZF. Наиболее популярны у покупателей самосвалы CAMC HN3250P34C6M. Они комплектуются 345-сильными двигателями Cummins, имеют г/п 20 т и вместимость кузова 15 м³. Комфортное рабочее место водителя выгодно отличает технику САМС от отечественных самосвалов: в кабине установлены кондиционер, магнитола, в дверях – электрические стеклоподъемники.

Выделяется китайская компания Dongfeng Motor Co., Ltd (сокращенно – DFMC). Кроме небольших грузовичков г/п 0,5…1,5 т, автобусов на 25…50 мест, бетоносмесителей на 8 м³ компания производит и поставляет в Россию самосвалы г/п 20 т. DFMC входит в пятерку крупнейших автопроизводителей Китая. С 2002 г. компания выпускает все модели только в сотрудничестве с компанией Nissan. DFMC кроме совместных предприятий с Nissan образовала еще около десятка СП с мировыми лидерами автомобилестроения – Mitsubishi, Honda, Renault, Peugeot и Citroёn. СП DongFeng Cummins Engine Co., Ltd обеспечивает двигателями Cummins собственную технику, а около половины продукции экспортируется за пределы Китая. Это предприятие представляет собой самую большую производственную площадку Cummins, расположенную за пределами США. Одно из 42 подразделений компании – DongFeng Xinjiang Motor Co., Ltd выпускает бескапотные самосвалы с продольным расположением двигателя, с колесной формулой 6х4. Трехосный самосвал DFL3251А имеет 9-ступенчатую КП модели RT-11509C. Двигатель, естественно, Cummins, «шестерка» мощностью 300, 340 или 375 л.с. Металлический кузов вместимостью 16 м³ разгружается назад с помощью гидроцилиндра. Самосвальные платформы имеют длину от 5200 до 5400 мм при ширине 2500 мм и высоте борта 1360 мм. В самосвалах с двигателями на 340 и 375 л.с. предусмотрен обогрев кузова выхлопными газами.

Есть и другие мощные производственные структуры, выпускающие современные самосвалы разных классов, но все же качество китайской техники нестабильно. Дело в том, что в Китае гражданам не запрещается заниматься частным предпринимательством в области комплектации, сборки и выпуска сложной автотранспортной техники. Поэтому можно приобрести, например, на заводе Sinotruk – а именно там производят модельный ряд самосвалов HOWO – отдельные части и, скомплектовав их самостоятельно, реализовывать на экспорт под той же маркой HOWO. Очевидно, что качество сборки на заводском конвейере значительно выше кустарной, отсюда и разное качество у изделий одной торговой марки.

Яркий пример современной удачной конструкции подогрева кузова – самосвал БАС-16. Созданный смоленским ООО «Дорожные машины» на базе Volvo FM-Track 6х4, этот самосвал тепло выхлопных газов использует практически на 100%. Кузов имеет двойное дно с продольными перегородками, и выхлопные газы равномерно подаются во внутреннюю полость между стенками днища, а также вдоль аппарелей кузова. Передний борт выполнен цельным, а установленная внизу него аппарель подогревается теми же выхлопными газами. Таким образом, благодаря наличию передней аппарели повышается жесткость в передней части кузова, одновременно решается очень важный вопрос предотвращения образования наледи и налипания перевозимого груза в передней части платформы. Газы проходят по поверхности плоского днища в заднюю часть кузова, но перед выходом в атмосферу специальными дефлекторами направляются еще и на обогрев замков заднего борта.

В 2003 г. Volvo было открыто производство грузовиков на производственной площадке в Зеленограде, а затем в 2009 г. для расширения производства мощности перенесли в Калугу. В прошлом году там с конвейера сошло 1182 ед. техники, причем около трети общего выпуска составили шасси с разнообразным набором колесных формул: от 4х2 до 8х4. Все устанавливаемые двигатели отвечают требованиям не ниже Euro 3, но в основном это модификации мощностью от 240 до 540 л.с., соответствующие требованиям Euro 4 и Euro 5. Конвейер в Калуге рассчитан на выпуск 15 тыс. ед. техники в год, а это значит, что руководство компании видит перспективу грядущего увеличения спроса и соответственно увеличения объемов выпуска.

Самосвалы Volvo выделяются маневренностью, экономичностью и особенно повышенной безопасностью. Одна из последних разработок специалистов Volvo – автоматическая проверка водителя на трезвость с помощью миниатюрного алкотестера в ключе зажигания. Эта новая опция, как считают разработчики, будет особенно востребована в России. Или, например, погрузочно-разгрузочный тормоз. Он делает сложный и порой рискованный технологический процесс работы с грузом простым и безопасным. Одним нажатием ноги водителя включаются тормоза, трансмиссия переводится в нейтральное положение, а закончив операцию с грузом, водителю достаточно включить передачу, и тормозная система автоматически отключится.

А еще компания Volvo задействована в России в проекте по выпуску уникальной самосвальной платформы Convex. С российской стороны в проекте участвует известный производитель спецтехники компания «Бецема». Уникальность выпускаемой платформы в том, что, применяя новейшие материалы, в частности сталь Hardox 450, и оригинальную конструкцию кузова – прямоугольную стандартную форму, но без наружных и внутренних ребер жесткости, с днищем, имеющим выпуклость вверх, вовнутрь кузова, срок эксплуатации платформы, используемой для перевозки отходов металлургического производства, увеличился примерно в 5 раз по сравнению с эксплуатационным периодом традиционных кузовов, применявшихся ранее для подобных грузов.

С середины мая текущего года на собственном заводе в Калуге компания Renault Truks начала серийное производство самосвалов Renault Kerax 6х4 и строительных тягачей (шасси) Renault Lander 6х4. Машины выпускаются здесь, кузова строят российские производители и зарубежные, проверенные временем.

Самосвал Kerax – это чрезвычайно надежное и экономичное решение, специально разработанное для российского строительного рынка. Это единственное среди «европейцев» шасси, специально разработанное для строительных нужд (у других производителей за основу взято магистральное шасси для тягачей). На заводе в Калуге собирают шасси Kerax 6х4 под установку различных кузовов – самосвал, автобетоносмеситель, кран и др.

Тягач Renault Lander разработан для работы в экстремальных условиях. И хотя формально он относится к семейству Construction (строительная гамма), на асфальте и шоссе он чувствует себя не менее уверенно, чем на грунте стройплощадки. Более того, исходя из наших дорожных реалий Lander с самосвальным полуприцепом становится идеальным тягачом для перевозки крупных грузов на дальние расстояния.