Самосвал

Самосвалы широко используются для транспортировки навалочных, сыпучих грузов, а также других, которые можно выгружать путем опрокидывания из кузова. Несмотря на тот факт, что по грузоподъемности самосвалы уступают аналогичным грузовым машинам со стационарно расположенной грузовой платформой, их использование выглядит выгодным благодаря уменьшению времени, затрачиваемого на процесс разгрузки.

Классификация самосвалов

Самосвалы подразделяются на группы по целому ряду признаков. Основные варианты классификации данной техники рассмотрены ниже.

В зависимости от основных выполняемых функций выделяют:

• строительные самосвалы;
• карьерные самосвалы;
• сельскохозяйственные самосвалы;
• подземные самосвалы;
• узкоспециализированные самосвалы (в эту группу входят минераловозы, бетоновозы и другие машины).

В зависимости от максимальной массы перевозимого груза выделяют самосвалы:

• малой грузоподъемности (не более 2 тонн);
• средней грузоподъемности (в пределах от 2 до 6 тонн);
• большой грузоподъемности (в пределах от 7 до 14 тонн);
• особо большой грузоподъемности (более 14 тонн).

По типу подвижного состава различают:

• обычные самосвалы (одиночные, неоснащенные прицепом);
• самосвальные автопоезда (к ним относятся самосвалы-тягачи, оборудованные одним либо парой прицепов-самосвалов);
• полуприцепы-самосвалы;
• прицепы-самосвалы.

Все самосвалы подразделяются по соответствию требованиям эксплуатации на автодорогах на:

• предназначенные для использования на всех видах автодорог;
• предназначенные для ограниченного применения (только на автодорогах, допускающих максимальную нагрузку на мост до 100 кН).

Еще один признак, по которому классифицируются самосвалы – их проходимость. В настоящее время на рынке представлены:

• обычные дорожные самосвалы (имеющие колесную формулу 4х2 либо 6х4);
• большегрузные внедорожные самосвалы;
• самосвалы, обладающие повышенной проходимостью (имеющие колесную формулу 4х4, 6х6 и т.д.).

Кроме того, данная техника подразделяется на группы по способу разгрузки платформы. Наиболее распространены самосвалы с односторонней нагрузкой назад, однако существуют машины с односторонней разгрузкой платформы на боковую сторону, 2-хсторонней разгрузкой на боковые стороны, 3-хсторонней разгрузкой назад и на боковые стороны.

По приспособленности к совместной работе с прицепом самосвалы подразделяют на:

• одиночные машины (которые не приспособлены для эксплуатации с прицепом);
• самосвалы-тягачи (оснащены оборудованием, которое требуется для эксплуатации с прицепом, и двигателем, имеющим достаточно высокую мощность).

Особенности конструкции самосвалов

Основными узлами классического самосвала являются шасси с кабиной и сама самосвальная установка, которая, в свою очередь, состоит из платформы, гидравлического опрокидывающего устройства и надрамника.

Главная функция платформы заключается в размещении груза. Поэтому она должна соответствовать его специфике, обладая при этом максимальной универсальностью. Нередко платформа самосвала бывает оснащена съемными уплотнителями бортов (к примеру, при использовании машины для доставки зерна), тентом, обеспечивающим надежную защиту грузов от возможного выдувания, съемными надставными бортами, которые предназначены для более эффективного использования грузоподъемности шасси.

Именно платформа является самой металлоемкой, трудоемкой частью самосвальной установки, которая, к тому же, подвержена быстрому изнашиванию. Платформа должна быть оснащена поднимающимися либо откидывающимися бортами с запорами (желательно, чтобы они имели дистанционное управление), а также упором, на котором лежит ответственность за механическую фиксацию кузова, находящегося в поднятом положении.

Самосвалы, оснащенные платформой, конструкцией которой предусмотрена 3-хсторонняя и 2-хсторонняя разгрузка на 3 и 2 стороны, имеют серьезное преимущество перед теми машинами, которые могут разгружаться только назад. Преимущество это заключается в возможности совместной работы с прицепом. Ну а грузоподъемность автопоезда, как правило, в 1,5-1,8 раза превышает грузоподъемность одиночного самосвала. Собственно, за счет этого и нивелируются повышенные металлозатраты, а также затраты труда при выпуске платформ с разгрузкой на 2 и 3 стороны.

Надрамник – это сварная конструкция, которая предназначена для монтажа на шасси базового транспортного средства деталей и механизмов самосвальной установки. Надрамник изготавливается из пары лонжеронов, имеющих швеллерное сечение, которые монтируются на раме, и поперечных балок.

Предназначение гидравлического опрокидывающего устройства заключается в механизации процесса разгрузки навалочных, сыпучих, а также полужидких грузов с использованием мощности силового агрегата. Для передачи мощности от последнего к исполнительному органу, роль которого исполняет гидроцилиндр, используется гидропривод.

Основные разновидности подъемных механизмов, применяемых на самосвалах

Разгрузка существующих моделей самосвалов производится путем подъема (наклона) платформы машины на боковые стороны либо назад. Однако в ряде случаев способы механизированной разгрузки сыпучих грузов могут серьезно отличаться. Наиболее популярные среди подобных конструкций.

1. Кузов-бункер, отличающийся наклонным полом. В этом случае разгрузка, которой предшествует открывание бокового борта, производится посредством естественного ссыпания груза.
2. Кузов-бункер, предусматривающий пневморазгрузку пылевидных и сыпучих грузов. При этом компрессорный агрегат может находиться на самой машине либо быть стационарным – расположенным на базе пункта разгрузки.
3. Платформа, имеющая подвижный (конвейерный) пол. Для разгрузки груз передвигается к боковому либо заднему борту платформы.
4. Телескопический кузов. Доставленный груз сталкивается вниз за счет сдвигания звеньев кузова самосвала.
5. Платформа, оснащенная подвижным щитом. Имеющий гидравлический либо механический привод щит, осуществляющий сталкивание груза, перемещается в направлении от переднего борта к заднему.

Гораздо более широко распространены традиционные самосвалы с поднимающимися платформами. Однако и такие машины подразделяются на 3 разные группы в зависимости от способа подъема платформы.

1. Самоопрокидывающиеся самосвалы. Наклон платформы осуществляется за счет ее массы и веса груза. Данная техника отличается максимальной простотой конструкции. Технология самоопрокидывания успешно реализовывалась на первых вагонеточных самосвалах. Принцип самоопрокидывания находит практическое применение на автомобилях, имеющих малую и среднюю грузоподъемность, а также на особых строительных транспортных автомобилях с короткой базой – думторах.
2. Полусамосвалы. В эту группу входят полуприцепы, прицепы, а также отдельные модели самосвалов, разгрузка которых осуществляется путем наклона платформы с помощью стационарного крана, установленного в пункте разгрузки. Такие машины применяются при регулярной доставке грузов к постоянно функционирующим пунктам приема. В таких условиях их эксплуатация выглядит рентабельной, так как конструкция машины не содержит сложные и дорогие механизмы, обеспечивающие подъем платформы и неизбежно увеличивающие массу всей конструкции. Главное преимущество подобной техники состоит в отсутствии потери боковой устойчивости, а недостаток сводится к ограниченной области их применения.
3. Самосвалы с принудительным подъемом платформы. Машины этой группы имеют наиболее многочисленное представительство на современном рынке грузовых транспортных средств и автопоездов. Конструкция автомашины включает механизмы, разработанные специально для подъема платформы. В подавляющем большинстве случаев в качестве источника энергии, от которого приводится в действие подъемный механизм, используется собственный двигатель внутреннего сгорания транспортного средства. Наиболее важным достоинством техники этого типа является возможность разгрузки машины в любом выбранном месте, вне зависимости от наличия поблизости источника энергии.

Дорожные самосвалы

Наиболее широкое распространение в наши дни получили самосвалы, предназначенные для езды по автодорогам общего пользования. Выпуском таких машин занимается большинство производителей грузовой техники. Данные автомобили находят широкое применение в коммунальном хозяйстве, строительной отрасли, сельском хозяйстве, при проведении ремонтных работ, транспортировке полезных ископаемых и т.д. Как правило, количество осей дорожных самосвалов насчитывает от 2-х до 4-х, а грузоподъемность не превышает 40 тонн.

Тем не менее, сегодня можно увидеть и более мощную технику. В качестве примера стоит привести пятиосные самосвалы от европейских компаний Terberg и GINAF, а также машины, выпущенные под китайским брендом Shacman, насчитывающие аналогичное число осей. В свою очередь, такие американские производители грузовой техники, как Western Star, Freightliner и Kenworth наладили выпуск самосвалов с количеством осей, равным семи. Благодаря особой конструкции данных автомобилей реализована возможность подъема одновременно до 4-х осей. При этом самосвал перемещается по дороге на колесах, которые сохраняют контакт с ее поверхностью.

Карьерные самосвалы

Очень часто при проведении открытых разработок месторождений полезных ископаемых применяются карьерные (иными словами – внедорожные) самосвалы. По причине больших размеров и массы движение такого автотранспорта по дорогам общего пользования не допускается. Доставка крупных экземпляров к месту работы производится по частям. Сборка машины воедино выполняется непосредственно на месте работы. Доказано, что наиболее эффективной для тяжелых моделей самосвалов является схема с парой осей с задним либо полным приводом и разгрузкой платформы назад. В семидесятых годах минувшего столетия предпринимались попытки использования карьерных самосвалов с тремя осями, однако данные схемы не нашли широкого распространения в карьерах.

Сегодня на сверхтяжелых внедорожных самосвалах обычно устанавливается гибридный силовой агрегат. Дизельный ДВС приводит в работу генератор переменного тока, который, в свою очередь, обеспечивает электропитание тяговых электромоторов, вращающих колеса. Тормозная система в таких машинах сочетает в себе действие гидравлических элементов и электродвигателей, вырабатывающих электрический ток в режиме торможения.

Наиболее целесообразным является использование таких, без преувеличения, гигантских машин совместно с тросовыми и гидравлическими экскаваторами, позволяющими выполнять загрузку кузова за 3-5 циклов. Уже сегодня на рынке имеются экскаваторы с ковшами объемом более 76 кубических метров (а это – свыше сотни тонн породы), а всего пару лет назад на испытательном, способного осуществлять транспортировку до 450 тонн полезного груза!

В настоящее время производством карьерных самосвалов занимаются свыше двадцати компаний. При этом большую часть рынка (что составляет примерно 95 процентов) занимают самосвалы, имеющие грузоподъемность не более 40 тонн.

Сочлененные самосвалы

Сочлененный самосвал (его так же называют землевозом) представляет собой транспортное средство, отличающееся высокой проходимостью, предназначенное для доставки крупных объемов сыпучих грузов и применяемое как альтернатива обычным одиночным автосамосвалам при проведении работ в условиях отсутствия нормального дорожного покрытия. В частности, сочлененные самосвалы находят применение при выполнении земляных работ, строительстве автодорог, на карьерах, где ведется добыча угля, руды и т.д.

В зависимости от способа агрегатирования выделяют:

• прицепные сочлененные самосвалы (иными словами – землевозные тележки), которые эксплуатируются совместно с промышленными моделями тракторов либо тягачами с количеством осей 2 и более;
• автоземлевозы, применяемые совместно с одноосными тягачами.

Для перевозки грузов используются сочлененные самосвалы с задней, боковой и донной разгрузкой. Их активная разработка в Советском Союзе стартовала еще в пятидесятых годах прошлого века. Эти машины не нашли широкого применения в качестве строительной техники, однако получили распространение в карьерных разработках. Довольно часто в наши дни используются 3-хосные сочлененные самосвалы, изготовленные на основе тягачей специального исполнения. Как правило, у таких машин сразу 6 колес являются ведущими. Кроме того, их часто оборудуют выключателем дифференциала.

Самосвалы для проведения подземных работ

Машины этой группы созданы для доставки и выгрузки разрыхленных механическим путем либо взорванных пород в стесненных условиях, характерных для подземных шахт, при разработке месторождений полезных ископаемых, а также при строительстве тоннелей. Одной из наиболее ярко выраженных отличительных черт, присущих подземным самосвалам, являются их небольшие размеры. Компактность данных транспортных средств является следствием ограниченности свободного пространства в горных выработках, где, собственно, они чаще всего и используются.

Кроме того, самосвалы, предназначенные для подземной эксплуатации, должны отвечать высоким требованиям, предъявляемым к их маневренности. Грузоподъемность автомобилей этого класса составляет до 40 тонн. Их привлекают к работе при выполнении крупных объемов транспортных операций. Данная техника без проблем справляется с преодолением затяжных подъемов, неизбежно встречающихся при работе под землей. Самосвалы типа «думпер», отличающиеся возможностью поворота сиденья и механизма управления на угол, равный 180 градусам, без разворота всего транспортного средство, успешно применяются при работе в узких забоях.

Классический подземный самосвал внешне представляет собой одноосный тягач, оснащенный самосвальным полуприцепом. Для соединения основных узлов транспортного средства используется двойной шарнир, позволяющий осуществлять поворот тягача относительно полуприцепа, обеспечивая тем самым необходимую маневренность машины. Для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам используется карданный вал и коробка передач, которая, как правило, имеет 4 скорости для движения вперед и аналогичное количество передач для перемещения назад. Силовой агрегат подземного автосамосвала обычно имеет 2-хступенчатую систему очистки отработанных газов, включающую кристаллический нейтрализатор и жидкостную ванну.

Выбор в пользу определенной модели подземного самосвала зависит от поперечных габаритов выработки. При малой площади сечения к работе обычно привлекаются думперы, а при большой (от 12 квадратных метров). В настоящее время налажено серийное производство подземных автосамосвалов, имеющих грузоподъемность 20 тонн и развивающих скорость до 40 км/час, а на дороге с углом наклона 10 градусов – до 4-6 км/час.

Наиболее целесообразной является эксплуатация автосамосвалов в подземных условиях при площади сечения выработок от 12 квадратных метров, когда для связи их с поверхностью используются штольни с уклоном не более 0,16. На современном рынке представлены самосвалы для подземной эксплуатации особой малой (не более 1 тонны), малой (в диапазоне от 1 до 2 тонн), средней (в диапазоне от 2 до 5 тонн) и большой (более 5 тонн) грузоподъемности, получающие энергию от электрического, карбюраторного либо дизель-электрического привода.

При выборе типа и количества подземных автосамосвалов обязательно учитываются такие немаловажные критерии, как профиль, план трассы, вид и качество дорожного покрытия, местонахождение пунктов загрузки и разгрузки, особенности, характерные для перевозимых грузов, сменная производительность транспортной техники. При необходимости перевозки значительных объемов горной массы на дальнее расстояние часто используются мощные автосамосвалы