Быстрая доставка - отлично! Но для успеха - качественная выгрузка
Строительная индустрия, пожалуй, первой раскрыла все преимущества использования самосвальных грузовиков. Об этом свидетельствует тот факт, что уже в начале XX в. самосвалы стали все чаще появляться на строительных объектах. Но первые модели самосвалов имели ненадежные и сложные устройства подъема кузова, в которых использовались цепные и даже канатные подъемные механизмы. Что изменилось с тех пор?
Прежде всего были разработаны конструкции, в которых опрокидывание самосвального кузова происходило под действием находящегося в нем груза. Платформа в таких конструкциях устанавливалась шарнирно на раме автомобиля и перед разгрузкой откатывалась по раме назад, для чего водитель во время движения назад резко притормаживал перед местом выгрузки. Аналогичным образом, также торможением, только при движении вперед, самосвальная платформа возвращалась после выгрузки на место. В отличие от этой так называемой инерционной системы в бункерных самосвалах платформа не двигалась. По оси кузова имелось выступающее ребро, от которого к бортам спускались две наклонные плоскости, а разгрузка осуществлялась путем откидывания боковых бортов.
Экспериментально предлагались и другие варианты механизмов выгрузки, но в период 1924-1925 гг. немецкая компания Meiller запатентовала гидравлический механизм подъема самосвальной платформы, который уже со второй половины 1930-х гг. стал для большинства самосвалов стандартным. До настоящего времени разработанная Meiller конструкция принципиально не изменилась, самосвальная установка также состоит из трех основных частей - платформы, надрамника и гидравлического опрокидывающего устройства. Но инженерная мысль не стоит на месте, и старая конструкция обросла множеством модификаций.
Все крупные современные производители самосвальной техники, а это европейские компании MAN, DAF, Mercedes-Benz, Scania, Volvo, Iveco, Renault, американские Ford, Kenworth, General Motors, Mack, Freightliner, International, Sterling, Peterbilt, японские Isuzu, Hino, Nissan Diesel, Mitsubishi Fuso, а также корейские Daewoo, Hyundai, как, впрочем, и российские КАМАЗ, АЗ "Урал", "ИВЕКО-АМТ", ЗИЛ, ГАЗ, УАМЗ, обязательно имеют в перечне выпускаемых моделей самосвалы с выгрузкой назад.
Примером классического самосвала может служить полноприводный бункерный самосвал вездеходного типа DAF Trekker 2300 6x6.
Эта машина легко транспортирует 22 т груза, преодолевая все преграды, возникающие на ее пути, даже на пересеченной местности I-V категорий. Самосвал рассчитан на работу при t=+50°C. Бункерный кузов поднимается гидравлическим цилиндром одностороннего действия, расположенным за кабиной, до образования угла подъема в 50°, затем сыпучие и кусковые грузы выгружаются путем опрокидывания/ ссыпания из кузова.
Форма кузова, используемого в DAF Trekker, прямоугольная. В случае использования платформы ковшового типа, например в самосвале Iveco-АМТ 6539, кузов для более полной выгрузки необходимо "задирать" до угла в 55°.
Максимальный угол подъема кузова можно видеть в шарнирно-сочлененных самосвалах, работающих в основном в карьерах. Так, в самосвале Komatsu HM400-3 (г/п 40 т) для полной выгрузки предусмотрен подъем кузова до угла в 70°. В механизме подъема при таких углах используются гидроцилиндры двойного действия, обычно с одним возвратным звеном. Это звено необходимо для создания демпфера давления для смягчения ударов при разгрузке больших кусков скальных пород, а также для начального принудительного опускания платформы, так как часть кузова при выгрузке оказывается за осью опрокидывания. Затем кузов опускается под действием собственной массы.
По максимуму автомобильный самосвал используется с прицепом. Оптимальный вариант, когда самосвал и прицеп разрабатывают совместно как единый комплекс. При этом конструкторам нужно решить две взаимоисключающие задачи. Первая - чтобы дышло прицепа и сама форма и задний свес самосвальной платформы позволяли полностью разгружать самосвал, не отцепляя прицепа, т. е. дышло должно быть достаточно длинным. Вторая - чтобы в транспортном положении сохранялась курсовая устойчивость прицепа, т. е. дышло должно быть коротким. Решить эту задачу позволяет телескопическое дышло. Так, у кузовостроительного предприятия АПХ "Штурман Кредо+" (Набережные Челны) сегодня в разработке адаптированные к российским условиям самосвальные кузова прямоугольного сечения и half-pipe вместимостью 16,5 м3 для шасси DAF 6x4 и трехосные самосвальные прицепы к ним. Оба варианта кузовов с подогревом выхлопными газами. Сами шасси адаптированы к российским зимам - с подогревом топливного бака, фильтров, дополнительным ограждением бака с мочевиной. Прицепы оснащены осями BPW на пневмоподвеске с односкатной ошиновкой, средняя ось подъемная. Поворотная передняя тележка и телескопическое дышло Jost, которое при разгрузке раздвигается на 1,5 м, дает возможность выгрузить самосвал, не отцепляя прицепа. Кузова прямоугольного сечения из стали 09Г2С, кузова half-pipe из стали Ruokki, аналогичной Hardox 450. Гидропривод подъема кузова производства Hyva. Презентация самосвалов должна пройти в ноябре этого года в Челябинске.
В обычных самосвалах в возвратном действии гидроцилиндра потребности нет, поэтому используются цилиндры одностороннего действия. Скажем, в самосвалах КамАЗ-45142 задействована классическая схема непосредственного воздействия штока гидроцилиндра на платформу. Бортовой 5-ступенчатый телескопический цилиндр одностороннего действия выполняет главную роль в подъеме платформы. Управление механизмом подъема с помощью электропневматической схемы осуществляет водитель дистанционно, из кабины. Для самосвалов КамАЗ вообще характерна компоновка цилиндра подъема кузова перед платформой.
Наряду с установкой гидроцилиндра подъема сразу за кабиной широко применяется конструкция, когда цилиндр размещается под платформой. Это наиболее простая и надежная схема подъема.
Такая конструкция позволяет увеличить вместимость кузова, так как, если цилиндр располагается за кабиной, передний борт нужно либо скашивать, уменьшая внутреннюю часть кузова, либо вваривать фигурный паз, вдающийся в кузов, что также уменьшает полезный объем. Если эти изменения не произвести, шток гидроцилиндра при подъеме будет упираться боковой поверхностью в передний борт кузова. Недостатком комбинации "цилиндр под кузовом" является то, что шток гидроцилиндра при подъеме оказывает непосредственно давление на дно платформы, поэтому эту часть кузова необходимо усиливать, а это затраты и уменьшение полезной грузоподъемности.
Например, итальянская компания Cantoni специализируется на разработке и производстве самосвальных надстроек для шасси грузовиков полной массой от 3,5 до 50 т. Благодаря обновленному дизайну продукция марки Cantoni всегда узнается безошибочно. Стальные борта кузовов имеют изящный профиль, рычаги позволяют легко и быстро открывать и закрывать борта. В производстве используются марки стали, устойчивые к абразивным воздействиям.
Вся гамма продукции делится на три серии:
Mezzo d"opera - тяжелая внедорожная серия. Все модели предназначены для установки на шасси автомобилей полной массой 33, 40 и 50 т. Серия включает в себя установки двух типов: с задней и с трехсторонней разгрузкой. Дно и борта кузовов выполнены из стали.
Stradale - самосвальные установки средней серии с трехсторонней разгрузкой для шасси автомобилей полной массой 6-26 т. Конструкция обладает высокой устойчивостью к скручивающим нагрузкам, которые возникают при разгрузке самосвала в карьере на неровной поверхности.
Jolly - самосвальные установки легкой серии с трехсторонней разгрузкой для шасси автомобилей полной массой от 3,5 до 6,5 т. У моделей с задней разгрузкой подъемный гидроцилиндр располагается у переднего борта. У моделей с трехсторонней разгрузкой гидроцилиндр имеет центральное расположение. Телескопические подъемные гидроцилиндры имеют двойное хромированное покрытие.
Схема подъема, когда один или даже два цилиндра размещены под кузовом, довольно часто использовалась в самосвалах из Китая.
Китайские самосвалы общего типа, занимающие с каждым годом все более весомую долю в общем объеме отечественной самосвальной техники, в основном производятся с задней разгрузкой. Наиболее известные бренды, такие как Howo, FAW, CAMC, DongFeng, Foton, Hania, North Benz и Shaanxi (с прошлого года работающая под маркой Shacman), устанавливают гидроподъемники платформ Hyva. Этот нидерландский концерн занимает передовые позиции в мире в области производства систем для подъема самосвальных кузовов.
До недавнего времени расположение цилиндров подъема в китайской технике было различным, но, учитывая пожелания клиентов, на которые, кстати, китайские производители реагируют достаточно оперативно, цилиндры подъема все чаще располагают сразу за кабиной. Эта схема, в которой гидроцилиндр устанавливается перед платформой, сегодня популярна, так как при этом меньше нагружаются как элементы рамы или надрамника, так и детали самого кузова. Нагрузка в основном оказывается направлена на передний борт, который имеет изначально высокую поперечную жесткость. Поэтому при этой схеме не требуется усиления ни кузова, ни рамных элементов в отличие от схемы "гидроцилиндр под кузовом", а прочность платформы достигается без применения массивных конструкций. Кроме того, уменьшается длина РВД от насоса к цилиндру, что сокращает и возможные потери гидрожидкости от протечек. Недостатком является значительная длина звеньев цилиндра. Число этих звеньев в отдельных телескопических цилиндрах достигает 10, а общий рабочий ход может превышать 8 м.
Еще одной разновидностью машин с задней разгрузкой являются самосвалы, в которых кузов жестко закреплен и при выгрузке не меняет своего положения. Горизонтальный телескопический гидроцилиндр, толкая выгрузочную плиту, движущуюся на роликах по направляющим, позволяет сгружать содержимое кузова принудительно либо полностью, либо частями. Разгрузка может происходить и при стоящей машине, и при движущейся.
Испанская компания Rojo Trailer производит в том числе самосвалы с такой конструкцией выгрузки. Например, модификация с кузовом длиной 10,24 м имеет вместимость всего 18,44 м3, так как значительную часть - 1,92 м в передней части кузова - занимает телескопический цилиндр. Аналогично и другая модель с длиной кузова 12,24 м может иметь вместимость только 22,5 м3, так как почти 2 м полезной длины кузова занимает горизонтальный цилиндр. Однако эти машины бывают незаменимы при выполнении определенных производственных задач.
Компания "Тонар" (Московская обл.) разрабатывает самосвалы и самосвальные полуприцепы с новыми для отечественной практики типами разгрузки. Недавно компанией был выпущен самосвальный п/прицеп "Тонар-95235" с донным транспортером, не требующим для разгрузки подъема кузова. Эта разработка является совмещением европейского и американского опыта по технике подобного рода. Разгрузка благодаря донному транспортеру, а объем кузова - 47 м3 при г/п 38,15 т, производится без привлечения дополнительного оборудования за считаные минуты в любых условиях, в помещениях с ограниченной высотой, на уклонах, в тоннелях или под линиями ЛЭП.
Еще одно направление разработок компании - производство самосвальных п/прицепов со сдвижными полами. Конструкция представляет собой три ряда продольных алюминиевых балок, имеющих 3-секционный гидравлический привод. Каждую секцию балок приводит в действие свой гидроцилиндр. Балки совершают возвратно-поступательные движения в продольном направлении. При разгрузке-загрузке все секции движутся одновременно, а при обратном движении секции смещаются по очереди, и, таким образом, груз быстро перемещается. В модели "Тонар-974614" с объемом кузова 54,5 м3 разгрузка занимает не более 15 мин.
В сентябре этого года компания "Тонар" представила новую самосвальную технику с боковой разгрузкой - автомобиль-самосвал "Тонар-6528" с кузовом вместимостью 16 м3, прицеп-самосвал "Тонар-85795" с кузовом вместимостью 20 м3 и сложную многоосную конструкцию тягач + полуприцеп + полуприцеп "Тонар-9540". Партия автопоездов "Тонар-9540" в количестве 25 единиц будет отправлена на Лебединский ГОК.
Идея самосвальных автопоездов возникла в связи с заказом для монгольского угольного месторождения Таван-Толгой. Месторождение находится в пустыне Гоби, самой суровой пустыне на планете. С месторождения угольперевозят в Китай, и транспортное плечо составляет 320 км при температуре -40...45°. Главная проблема в таких условиях - примерзание угля. Для Монголии кузова покрыли полимерным материалом OKULEN. Пробовали и другие способы - подогрев кузова, покрытие из других материалов, но OKULEN оказался наилучшим решением. Опытная эксплуатация двойного полуприцепа, который перевозил 120 т угля в мороз по гористой местности с затяжными подъемами и спусками, дала положительные результаты.
Боковая и трехсторонняя
Разнообразные разгрузочные схемы используются в моделях самосвалов, выпускаемых польской компанией KH-Kipper, продукцию которой все чаще можно встретить на наших стройках. Это самосвалы 2-, 3-, 4-осные, различной г/п, с задней разгрузкой, причем как с кузовами формы half-pipe, так и с классическими, прямоугольной формы.
Но значительную часть продукции KH-Kipper составляют самосвалы с 3-сторонней выгрузкой. В модельном ряду есть специальные самосвалы с гидравлически открываемым боковым бортом Hidroboard. Одна из последних разработок - самосвалы типа W2H/ W3H с 2- и 3-сторонней выгрузкой. Характерная особенность новых самосвалов - гидравлически открываемый на 180° вниз боковой борт. Это позволяет использовать машину как полноценный бортовой автомобиль, сохраняя преимущества самосвала. Прямоугольный кузов имеет ширину 2,42 м, и в него можно поставить два европоддона рядом. Сама прямоугольная грузовая платформа наклоняется за счет действия гидроцилиндров, расположенных под кузовом. Они крепятся на карданных шарнирах, а с платформой соединяются посредством шаровой опоры. Конструкция моделей KH-Kipper, имеющих возможность выгружаться только на боковые стороны, значительно облегчена, так как надрамник в данном случае не требуется. Невысокий крутящий момент по сравнению с моделями с задней выгрузкой позволяет успешно обходиться без него.
Безусловно,
возможность боковой разгрузки обеспечивает наибольшую универсальность самосвалу,
ведь его г/п можно расширить, укомплектовав самосвальным прицепом.
Российская компания "Автомастер" (Набережные Челны), известная качественным производством монтажа различных типов надстроек на грузовые шасси, успешно производит самосвал 65517 на шасси HD 170. Эта машина с возможностью 3-сторонней разгрузки, причем, если установлены только нижние борта с нижней навеской, вместимость кузова составляет 8,6 м3. Борта откидываются на угол 110° и оборудованы пружинным устройством для облегчения закрытия. Если же заказчику требуется кузов большего объема, то предусмотрено добавление верхних бортов, имеющих верхнюю навеску и открывающихся сочлененно. Добавление бортов увеличивает вместимость кузова до 17,5 м3.
Надо, однако, заметить, что гидравлическая схема самосвалов с 3-сторонней выгрузкой более сложная, дорогая и ненадежная, а сами машины намного менее устойчивы, особенно при разгрузке на неподготовленных площадках, чем модели с задней выгрузкой. Сама боковая выгрузка часто создает проблемы, так как ссыпаемый груз может засыпать колеса ипрепятствовать движению машины. С другой стороны, риск опрокидывания значительно ниже, чем при задней разгрузке. Опрокидывание возможно, если слипнется груз, но есть технические решения, препятствующие этому явлению.
Предварительный подъем
Самосвалы с предварительным подъемом платформы нашли наибольшее применение в сельском хозяйстве. Они просто необходимы при заполнении различных высокоустановленных бункеров, например при загрузке органических или минеральных удобрений в соответствующие разбрасыватели. Также предварительный подъем используют при устройстве буртов из сена или корнеплодов.
В России самосвалы подобной конструкции производит Саранский автозавод. Модель ГАЗ-САЗ-2504 может использоваться как обычный самосвал с задней разгрузкой, но машина также производит разгрузку назад, предварительно подняв кузов на высоту 2,5 м.
В модели используется базовое шасси ГАЗ-3309, г/п самосвала - 3,5 т. Объем платформы - 4,1 м3, но производитель предлагает комплект надставных бортов. Для защиты груза от дождя, ветра и снега покупатель может приобрести тенты с надежными креплениями.
Конкурирующая конструкция
Постоянно растущая конкуренция на рынке строительных услуг заставляет строительные компании использовать наиболее универсальные технические средства. В первую очередь это, конечно, имеет отношение к небольшим компаниям, хотя над экономией сегодня задумываются и крупные предприятия. Если рассматривать транспортные средства, то универсальный транспорт, возможно, будет стоить дороже, чем узкоспециализированные машины. Но экономия заключается в сокращении единиц необходимого фирме транспорта. Ведь универсальными средствами можно выполнить нечастые нестандартные заказы.
Конкретный пример - тягачи, укомплектованные мобильной системой "мультилифт". Сменные кузова становятся в Европе из года в год всё более популярными среди строительных компаний. "Мультилифтовые" системы позволяют комбинировать и на одно шасси в разное время устанавливать и цистерну для перевозки цемента, и бетономешалки, штукатурные машины и автономные дизель-генераторы, а также резервуары для воды и специальные контейнеры. С помощью платформы можно также перевозить небольшие строительные машины, осуществлять их загрузку и выгрузку без помощи крана.
В то же время каждый грузовик, укомплектованный системой "мультилифт", может использоваться еще и как самосвал с задней выгрузкой, достаточно установить соответствующий типовой контейнер. В целях еще большей универсальности грузовики с системой "мультилифт" все чаще оборудуют КМУ, устанавливая их за кабиной.
Российско-финская компания JYFA CIS (Санкт-Петербург) успешно монтирует крюковые погрузчики Hiab Multilift на шасси Scania P420 8x4. Установка Multilift LH22S.61 (г/п 22 т), смонтированная компанией на шасси Volvo FMX, уже второй год успешно работает на коммунальных объектах в городе на Неве.
Видимо, не случайно именно компания Meiller, первая в мире запатентовавшая гидравлическую систему разгрузки назад, в середине 1970-х гг. начала выпуск самосвалов со сменными кузовами. Вполне возможно, что на дальнейшее развитие самосвальной техники окажут значительное влияние современные тенденции универсальности.
Фото: tonar.info
Основные средства
