Шарнирно-сочлененный самосвал (Самосвал сочлененный) или как его часто называют землевоз - специализированный вид самосвалов высокой проходимости и маневренности предназначенный для транспортировки грузов в условиях пересеченной местности и в сложных климатических условиях. Чаще всего он используется для перевозки больших объемов сыпучих грузов, за что, в общем, и получил название – землевоз. Но данный вид самосвалов отлично зарекомендовал себя как перевозчик и более сложных грузов, таких как: контейнеры, длинномеры, времянки и прочее оборудование.
Этот вид самосвалов незаменим и экономически выгоден в горнодобывающей и строительной отраслях. А именно, при разработке месторождений, строительстве и ремонте дорог, возведении гидротехнических объектов, прокладки трубопроводов и тоннелей в условиях сурового климата и бездорожья, где применение обычных самосвалов не только экономически не выгодно, но и невозможно. Отдельно хотелось бы отметить способность сочлененных самосвалов перемещаться и маневрировать в очень ограниченном пространстве. Шарнирно-сочлененный самосвал вполне может подойти для вывоза грунта за бурильной шахтной установкой.
Самосвал сочлененный JCB 722
Полезная мощность – 129 кВт
Грузоподъемность – 20 000 кг
Угол опрокидывания – 74 градусов
Общая масса – 35 700 кг
Модель двигателя QSB – 6.7
Максимальная скорость – 46 км/ч
Высота – 3 446 мм | Длина – 9 199 мм | Ширина – 2 652 мм
Технические особенности сочлененных самосвалов
Самосвалы сочлененные можно разделить по типу движетеля на колесные и гусеничные.
Шарнирно-сочлененные самосвалы могут быть прицепными или многоосными тягачами (автоземлевозами).
Для транспортировки грузов используют сочлененные самосвалы с задней, боковой и донной разгрузкой.
Несмотря на популярность сочлененных самосвалов грузоподъемностью до 25 тонн, производители предлагают самосвалы грузоподъёмностью от 10 до 45 тонн. Чаще всего это трехосные самосвалы с колесными формулами 6х4 и 6х6.
Конструкторские особенности шарнирного самосвала предохраняют его от перегрузок и гарантируют надежное сцепление на самых опасных участках дороги, обеспечивая безопасное опрокидывание кузова. Чем и проявила себя как безотказная и надежная спецтехника в нестандартных условиях.
Шарнирно-сочлененные самосвалы используют во всем мире и ежегодно производят такие компании: Bell, Case, Doosan-Moxy, Terex, Komatsu,Caterpillar, Astra и даже БелАЗ. Такие бренды как Caterpillar и Komatsu предлагают модели, адаптированные к северным условиям.
Если вы решили купить шарнирно-сочлененный самосвал, то должны знать, что стоимость зависит от производителя, модели, грузоподъемности. Это достаточно дорогая и специализированная машина, но она экономически оправдывает свое использование.
BELL B33L Белл шарнирно-сочлененный самосвал “ШСС”
При ведении транспортных работ в условиях с особо сложным рельефом местности одним из основных требований, предъявляемых к технике, является повышенная проходимость. Будучи сконструированными на основе инженерных технологий постройки крупных самосвалов и погрузчиков, самосвалы с шарнирно-сочлененной рамой по скорости передвижения, маневренности, проходимости и удобству загрузки-выгрузки в тяжелых условиях бездорожья превосходят карьерные самосвалы с жесткой рамой. В настоящее время компания Komatsu выпускает три модели самосвалов с шарнирно-сочлененной рамой различной грузоподъемности.
Основные особенности самосвалов Komatsu с шарнирно-сочлененной рамой:
широкое использование отливных деталей и технологии сварки встык с полным заполнением делает похожими технологии изготовления рам сочлененных и карьерных самосвалов Komatsu. Главной особенностью сочлененной рамы является наличие шарнирного соединения, делающего возможным динамическое изменение положения, в т.ч. по вертикали, передней оси по отношению к задним, что значительно улучшает проходимость машины. Только компания Komatsu применяет не требующие техобслуживания конические роликоподшипники для восприятия возникающих нагрузок в шарнирном сочленении самосвалов;
кузов самосвала изготавливается из стали, обладающей высокой прочностью на разрыв при твёрдости по Бринеллю 400, что обеспечивает ему отличную жесткость и снижает затраты на техническое обслуживание. Низкое расположение кузова обеспечивает простоту загрузки самосвала, а форма задней части кузова «утиный клюв» предотвращает просыпание грунта, повышая тем самым эффективность перевозки;
мощные двигатели Komatsu характеризуются высокой топливной экономичностью и обеспечивают низкий уровень токсичности;
полностью гидравлическое сочлененное рулевое управление, ретардер, автоматическая коробка передач K-ATOMiCS, гидропневматическая подвеска, система блокировки межосевого и межколесных дифференциалов повышают маневренность, проходимость и облегчают работу оператора;
откидные конструкции кабины и капота, увеличенный интервал межсервисного обслуживания, меньшее число точек подачи смазки и необслуживаемые дисковые тормозные механизмы мокрого типа сокращают время простоев машины и снижают расходы на техническое обслуживание.
Россия прямо-таки создана для шарнирно-сочлененных самосвалов. Лучшего транспортного средства для бездорожных просторов не придумать. И ограничения по габаритам в тайге и тундре не будут беспокоить. Шарнирно-сочлененные самосвалы медленно (все-таки дорогая техника!), но продвигаются на труднодоступные территории. Что сдерживает этот процесс помимо цены, имеющей, кстати, больший вес для центральных регионов. Климатические условия требуют адаптации техники, подразумевающей не просто механическую замену смазочных материалов и резинотехнических изделий, но и применение иных сортов стали и даже серьезной переработки конструкций. Задача эта непростая, и далеко не каждый поставщик может позволить себе крупные капиталовложения в разработку северных спецификаций.
Узок круг производителей шарнирно-сочлененных самосвалов (англ. ADT – Articulated Dump Truck). Главные поставщики на мировой рынок – Caterpillar, Volvo CE, Komatsu, Bell, Moxy, Astra, Terex. Компания Bell выпускает самосвалы для Hitachi и John Deere, самосвалы Astra продают также под брендом Case.
Эти компании выпускают трехосные самосвалы в диапазоне грузоподъемности от 18 до 46 т. Наибольшим спросом пользуются машины грузоподъемностью (г/п) 22...25 т. Британская фирма JCB и датская Hydrema специализируются на двух- и трехосных машинах грузоподъемностью до 20 т, но у нас эту технику пока нельзя назвать востребованной.
На территории бывшего СССР сочлененные самосвалы выпускает белорусское производственное объединение «БЕЛАЗ», в которое входит и Могилёвский автомобильный завод. Модель БелАЗ-7528/75281 г/п 36 т выполнена в соответствии с классическими канонами. Это полноразмерная машина с шарнирно-сочлененной рамой и колесной формулой 6х6 предназначена для транспортировки сыпучих грузов на поверхности в условиях бездорожья и оснащена двигателем MTU S-60 мощностью 410 кВт, агрегатированным с гидромеханической коробкой передач.
Подземные самосвалы MoAЗ и БелАЗ используют и на поверхности, но по проходимости они уступают «подлинным» сочлененным самосвалам. Их постоянное использование на поверхности нерационально. К этой группе подземных самосвалов относятся двухосные машины г/п 22 т МоАЗ-7529 и МоАЗ-740-9586, трехосный МоАЗ-7508 г/п 35 т и двухосный БелАЗ-75800 г/п 40 т.
Детище минского «Амкодора» – самосвал 20231 все еще на стадии испытаний. Образец, представленный на выставке «СТТ"2008», радует глаз интересным, современным дизайном. Самосвал г/п 24 т оснащен турбодизелем Cummins мощностью 194 кВт, гидромеханической КП и мостами ZF. В качестве альтернативы рассматривают мосты NEF. Скорость самосвала – до 45 км/ч, угол поворота рам – 42°. Интерьер кабины решен в современном стиле, в оснащение включен бортовой компьютер. В общем, модель обещает составить достойную конкуренцию западным образцам.
За сочлененные самосвалы пытался браться завод «Челябинские строительно-дорожные машины». Дело ограничилось опытными образцами, и в 2005 г. ЧСДМ забросил этот проект.
Среди западных компаний в российских поставках лидирует Volvo CE, прародитель шарнирно-сочлененных самосвалов. В ее модельном ряду пять моделей в диапазоне грузоподъемности 24...39 т – А25Е (6х6), А25Е (4х4), А30Е, А35Е и А40Е и модификации A35E FS и A40E FS. Самосвалы оснащены 6-цилиндровыми рядными двигателями Volvo с электронным управлением впрыском, турбонагнетателем и промежуточным охладителем. Модели А25Е и А30Е комплектуют двигателем D9 объемом 9,4 л и мощностью 223 и 251 кВт, самосвалы А35Е и А40Е – 12- и 16-литровыми двигателями D12D и D16D мощностью 309 и 346 кВт. Двигатель агрегатирован с планетарной автоматической КП Volvo PowerTronic, у «младших» моделей с шестью диапазонами вперед и двумя назад, у «старших» – с девятью диапазонами вперед и тремя назад. Крутящий момент от АКП карданными передачами передается на раздаточную коробку, а от нее на мосты. Средний мост проходной, передний мост отключаемый. Конструкция раздаточной коробки обеспечивает высокий дорожный просвет. Volvo разрабатывает для самосвалов специальные мосты с полностью разгруженными полуосями, планетарными бортовыми редукторами и кулачковыми муфтами для полной блокировки дифференциала.
Для кузовов Volvo предлагает несколько вариантов дополнительного оборудования – задние борта различного исполнения, надстройку для перевозки легких материалов, систему обогрева отработавшими газами, передний противопросыпной щиток. Шарнирно-сочлененное шасси также служит базой для цистерн, трубо- и лесовозов, «мультилифтов» и других надстроек.
Самосвал А25Е (4х4) г/п 24 т отличается маневренностью за счет короткой колесной базы и удобен при строительстве тоннелей, горных серпантинов и т. п. С помощью уникального поворотного устройства (устанавливают по заказу), включающего два подъемных колеса малого размера перед задним мостом, самосвал развернется в тоннеле шириной 9,5 м. Поворот, а точнее занос задней рамы выполняется усилием привода рулевого управления. Маневр выполняют на порожнем самосвале.
Модификации A35E FS и A40E FS, представленные на выставке BAUMA 2007, отличает подвеска FS (Full Suspension) с гидроцилиндрами на каждом колесе. Для подвески характерен мягкий ход как груженого, так и порожнего самосвала.
Самосвалы Volvo больше распространены в странах с умеренным климатом. Северные спецификации пока в стадии разработки.
Технику Caterpillar выбирают для суровых климатических условий. Корпорация предлагает четыре базовые модели в диапазоне грузоподъемности от 23,6 до 38 т с колесной формулой 6х6 – 725, 730, 735 и 740 и две модификации с принудительной разгрузкой 730 Ejector и 740 Ejector. Caterpillar устанавливает 6-цилиндровые рядные двигатели с технологией ACERT – С11 объемом 11,2 л и мощностью 225 и 237 кВт на модели 725 и 730, а также С15 объемом 15,2 л и мощностью 287 и 325 кВт на модели 735 и 740. Для самосвалов специально разработаны автоматические 6- и 7-диапазонные КП и мосты. Предусмотрены блокировки межколесных и межосевых дифференциалов.
Самосвалы с принудительной выгрузкой отличаются кузовом, зафиксированным на раме. Кузов разгружается выталкивающей плитой с помощью гидроцилиндра. Плита движется на роликах по направляющим на днище кузова и кромках борта. Эта система позволяет равномерно разгружать самосвал в движении, а также на косогорах, в тоннелях и под линиями электропередачи.
Итальянский производитель дорожных, карьерных и шарнирно-сочлененных самосвалов Astra с 1986 г. принадлежит IVECO, которая вместе с Case-New Holland входит в состав FIAT Group. Несколько лет назад шарнирно-сочлененные самосвалы Astra продавали под несколькими брендами – New Holland, O&K, Case и собственно Astra. После реформы 2005 г. CNH оставила две последние марки.
Линейку сочлененных самосвалов Astra составляют четыре модели с колесной формулой 6х6 – ADT 25С, ADT 30С, ADT 35С и ADT 40С г/п 23,2; 28,16; 31,5 и 37 т. Две «младшие» модели комплектуют 6-цилиндровыми рядными двигателями IVECO Cursor 10 рабочим объемом 10,3 л и полной мощностью 235 и 260 кВт, автоматическими 6-диапазонными КП ZF, мостами Kessler. В комплектацию «старших» моделей входят 6-цилиндровые рядные двигатели Cursor 13 объемом 12,8 л и полной мощностью 302 и 335 кВт, 6-диапазонные автоматические КП ZF ErgoPower и мосты ZF. У первых трех моделей сухие дисковые тормоза, у ADT 40С – дисковые маслопогружные. В отличие от конкурентов кузов самосвала Astra поднимают два многосекционных гидроцилиндра, помещенных для лучшей защиты внутрь рамы.
Южноафриканская компания Bell известна как поставщик сочлененных самосвалов во всем мире. Завод компании в г. Айзенах (Тюрингия, Германия) выпускает самосвалы для европейских рынков. Линейка состоит из шести моделей с колесной формулой 6х6 с постоянным приводом – B20D, B25D, B30D, B35D, B40D и B50D г/п 18; 23,2; 27,3; 32,5; 37 и 45,4 т. Немецкий завод полного цикла использует европейские комплектующие, за исключением мостов. Мосты собственной разработки и производства Bell поставляет из Южной Африки. Модели B20D, производство которой завод начал в конце 2007 г., и B25D и B30D укомплектованы 6-цилиндровым рядным двигателем Mercedes-Benz OM906 объемом 6,37 л и полезной мощностью 165, 198 и 232 кВт и 6-диапазонной автоматической КП ZF со встроенным ретардером. В комплектацию самосвалов B35D и B40D входят V-образный 6-цилиндровый дизель ОМ501 объемом 12 л и мощностью 283 и 308 кВт и 6-диапазонная АКП Allison. «Старшая» модель B50D оснащена 8-цилиндровым V-образным двигателем ОМ502 объемом 16 л и мощностью 382 кВт и также АКП Allison. Bell – сторонник жесткой зависимой подвески. Подвеска переднего моста включает А-образный рычаг, поперечную тягу и азотно-масляные аккумуляторы. Задние мосты опираются на продольные балансирные балки через демпфирующие элементы и соединяются с рамой четырьмя парами реактивных тяг и поперечными тягами.
Норвежский производитель самосвалов Moxy поставляет пять моделей самосвалов с колесной формулой 6х6 с постоянным приводом – МТ26, МТ31, МТ36, МТ41 и МТ51 г/п 24,1; 28; 32,7; 37,2 и 46,27 т. Их комплектуют 5-цилиндровыми дизелями Scania DC9 объемом 9 л и мощностью 220 и 247 кВт для моделей МТ26 и МТ31, 6-цилиндровыми дизелями Scania DC12 объемом 11,7 л и мощностью 285 и 322 кВт для самосвалов МТ36 и МТ41 и двигателем Cummins QSX15 объемом 15 л и мощностью 374 кВт для «старшей» модели МТ51. В состав трансмиссии входят 6-диапазонные автоматические КП ZF и Allison, раздаточная коробка с блокируемым дифференциалом, мосты с дифференциалами повышенного трения. Передние мосты с независимой подвеской.
В августе 2008 г. корейский конгломерат Doosan купил компанию Moxy за 55 млн. евро. Doosan обещал увеличить продажи Moxy в пять раз к 2012 г., доведя их до 250 млн. евро, а также модернизировать модельный ряд в сторону увеличения грузоподъемности.
Американский Terex предлагает пять моделей сочлененных самосвалов – ТА25, ТА27, ТА30, ТА35 и ТА40 г/п 23, 25, 28, 34 и 38 т. «Младшие» модели ТА25, ТА27 и ТА30 оснащают двигателями Cummins QSM11 объемом 10,8 л и мощностью 221, 238 и 248 кВт, автоматическими КП ZF с ручным режимом, мостами с постоянным полным приводом и ручной блокировкой межосевых и межколесных дифференциалов. Гидротрансформатор, автоматическая КП и раздаточная коробка объединены в единый блок. К особенностям «младших» моделей можно отнести заказные разрезные мосты с независимой подвеской. В комплектацию «старших» моделей ТА35 и ТА40 входят 6-цилиндровые рядные двигатели Detroit Diesel Series 60 объемом 14 л и мощностью 289 и 326 кВт, шестидиапазонная автоматическая КП Allison HD456 со встроенным ретардером, отдельная двухступенчатая раздаточная коробка с блокируемым дифференциалом, мосты с дифференциалами повышенного трения.
Корпорация Komatsu, бульдозеры, экскаваторы, карьерные самосвалы которой получили признание среди нефтяников, газовиков и строителей Сибири и Севера, сравнительно недавно приступила к формированию северных спецификаций для сочлененных самосвалов. В этом направлении есть успешные наработки. Система подогрева кузова признана самой эффективной, ее копируют другие фирмы.
В модельном ряду самосвалов Komatsu три модели НМ300-1, НМ350-1 и НМ400-1 г/п 27,3; 32,3 и 36,5 т с колесной формулой 6х6 и постоянным приводом. Самосвалы оснащены 6-цилиндровыми рядными дизелями Komatsu с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. На НМ350-1 и НМ400-1 устанавливают двигатель SAA6D140E-3 мощностью 298 и 331 кВт, на самосвал НМ300-1 – SAA6D125E-3 мощностью 250 кВт. Трансмиссия включает блокируемый гидротрансформатор и автоматическую КП с электронным управлением К ATOMiCS. Выполненный в едином блоке с КП межосевой дифференциал оснащен многодисковой маслоохлаждаемой блокировочной муфтой. Блокировки межосевого и межколесных дифференциалов могут включаться и выключаться на ходу. Komatsu применяет гидропневматическую подвеску. На переднем мосту использована подвеска типа De Dion, обеспечивающая более плавное преодоление препятствий и комфортное вождение. На задней колесной тележке применена комбинированная подвеска – у заднего моста гидропневматическая подвеска и резиновые упругие элементы на среднем проходном мосту.
Эволюционируя, шарнирно-сочлененные самосвалы приобрели общие черты – колесную формулу 6х6, постоянный полный привод, 6-цилиндровый рядный двигатель, автоматическую КП, блокируемые дифференциалы, конструкцию кузова и др. И внешне самосвалы разных марок очень похожи. Практическая разница кроется в технических нюансах, но в большей степени в адаптации к конкретным климатическим условиям, а также в возможностях и условиях сервиса.
Проведение определенных видов работ в строительной, горнодобывающей отраслях, или в щебеночной промышленности предполагает использование различной спецтехники. А поскольку работа на строительных или карьерных площадках происходит в достаточно непростых условиях, то и спецтехника там должна применяться надежная и безотказная, обладающая повышенной проходимостью и маневренностью.
Воплощая в жизнь идею создания подобного безотказного оборудования, в 1966 году шведская компания Volvo выпустила первый шарнирно-сочлененный самосвал (хотя сама концепция соединить трактор-тягач с полуприцепом появилась задолго до этого). В настоящее время производством таких универсальных машин занимается несколько компаний специализирующихся, как правило, на выпуске строительной и дорожно-строительной техники.
Область применения шарнирно-сочлененных самосвалов
Наиболее часто самосвалы с шарнирно-сочлененной рамой применяются при транспортировке сыпучих грузов по сложной или пересеченной местности, а также в районах с суровым климатом. Тем не менее, перемещение грунта не является основной функцией данного вида спецтехники, поскольку специально оборудованные грузовики отлично зарекомендовали себя и при выполнении других работ: при перевозке контейнеров, длинномеров, вахтовых домиков и прочего оборудования, в экстремальных условиях. Особым спросом пользуется эта спецтехника и при добыче песка или другого сырья в карьерах и шахтах, поскольку ее использование зачастую рентабельнее, чем использование обычных самосвалов, бульдозеров или экскаваторов.
Преимущество шарнирно-сочлененного самосвала перед обычным автосамосвалом очевидно, поскольку в сочлененной машине лучше соотношение грузоподъемности и массы машины, а это напрямую влияет на срок эксплуатации техники и ее маневренность. Конструктивные особенности данной спецтехники предохраняют ее от перегрузок, обеспечивают надежное сцепление на сложных участках дороги, гарантируют безопасное опрокидывание кузова. Современные самосвалы обеспечивают оптимальные условия труда за счет системы кондиционирования, пониженного уровня шума в кабине, хорошего обзора и жесткой трехточечной передней подвеске.
Конструкция и основные характеристики шарнирно-сочлененных самосвалов
С момента выпуска первого образца конструкция сочлененного самосвала существенно не изменилась: рама выполняется из двух секций, соединенных между собой шарнирами. Такая шарнирная конструкция сочленения позволяет секциям двигаться относительно друг друга, что уменьшает нагрузку на механизм и обеспечивает постоянный и надежный контакт колес с дорогой.
Грузоподъемность данной техники варьируется от 10 до 50 тонн, но самым большим спросом пользуются автомобили грузоподъемностью до 30 тонн. Производители предлагают трехосные (реже двухосные) автомобили с колесными формулами 6х4 и 6х6. Шарнирно-сочлененные самосвалы могут быть прицепными, идущими в связке с тракторами, многоосными тягачами или же автоземлевозами, которые идут вместе с одноосным транспортом.
На разные модели самосвалов устанавливаются кузова, приспособленные под различные виды разгрузки (опрокидывание, сваливание, выгрузка с помощью дозатора распределения). Скомпонованы машины примерно одинаково: гидромеханическая трансмиссия, привод только на передний мост, маслопогружные тормозные механизмы, процессоры, механизмы блокировки осевых и межосевых дифференциалов. Двигатели на спецтехнику устанавливаются дизельные (рядные и V-образные).
Стоимость шарнирно-сочлененных самосвалов зависит от производителя, модели, грузоподъемности, комплектации и многих других нюансов.
