Что такое шарнирно-сочлененный самосвал

Шарнирно-сочлененные самосвалы — это самосвалы с шарнирно-сочленённой рамой, используемые на строительных и карьерных площадках, где требуется повышенная проходимость и маневренность. Сочлененный самосвал — универсальная машина для перевозки грузов по труднопроходимой местности в суровых климатических условиях.

Применяются в следующих отраслях:

• горнодобывающая промышленность;
• щебеночная промышленность;
• строительство.

Трехосные модели (наиболее распространенные) сочленённых самосвалов имеют шесть ведущих колёс. Применяются также схемы двухосного исполнения (колесная формула 4х4), которые используются для машин грузоподъемностью не более 25 тонн. 

Современные модели сочлененных самосвалов оснащаются выключателем межколесного дифференциала. В качестве энергетических установок применяются среднеоборотные дизельные двигатели жидкостного охлаждения с рядным и V-образным расположением цилиндров, оснащаемые в ряде случаев системами турбонаддува и промежуточного охлаждения наддувочного воздуха. Применяемые двигатели обладают повышенным запасом крутящего момента (20—25%) и отвечают современным международным требованиям по экологичности выхлопных газов. 

Сама концепция самосвала с шарнирно-сочлененной рамой была разработана в середине прошлого века (1955 г.) в Швеции. Данная концепция была реализована компанией Volvo в 1966 году. И сегодня шведская Volvo Construction Equipment является одним из основных производителей сочлененных самосвалов в мире. Компания уже перевалила за цифру 50 000 единиц продукции. 

Современные сочлененные самосвалы обеспечивают превосходные условия для работы оператора, способствуют сохранению высокой производительности работы от начала до конца смены, а также прекрасный обзор и низкий уровень шума в кабине; надежная трехточечная передняя подвеска обеспечивает плавную и комфортную езду. Грузоподъемность самосвалов варьируется от 20 до 40—50 тонн. 

В мире производством сочлененных самосвалов занимаются не производители грузовиков, выпускающие обычную самосвальную технику, а фирмы, специализирующиеся на строительной и дорожно-строительной технике. Сочленённый самосвал выпускают в мире компании — Terex, Caterpillar, Komatsu, Liebherr, Astra, Bell, CNH, Moxy. Компания Bell выпускает самосвалы для Hitachi и John Deere, самосвалы Astra продают также под брендом Case. На территории бывшего СССР данный вид продукции производится пока лишь в Белоруссии, где на ПО «БелАЗ» и «Могилевском автозаводе» были созданы три модели шарнирно-сочлененных самосвалов грузоподъемностью от 25 до 48 тонн. 

Конструкция сочлененных самосвалов

Рамы выполнены из двух секций, шарнирно связанных между собой. Конструкция сочленения позволяет секциям не только складываться в горизонтальной плоскости, но и поворачиваться друг относительно друга. Это исключает сильные нагрузки на раму при переезде через большие неровности, а также позволяет постоянно сохранять контакт колес с грунтом. Заметим, что некоторые фирмы выпускают машины, передняя и задняя части которых могут складываться, но не имеют возможности отклоняться относительно горизонтальной поверхности. Естественно, проходимость от этого страдает, правда, цена уменьшается. 

За счет сочленения самосвал может маневрировать в узком пространстве. У него очень малый для большой машины радиус поворота. При этом самосвал очень легок в управлении. 

Большинство сочлененных самосвалов имеет грузоподъемность от 10 до 50 т. При этом больше выпускается машин грузоподъемностью до 30 т. В большинстве своем автомобили трехосные, хотя встречаются и двухосные. Производители предлагают машины колесной формулы 6х4 и 6х6. Наиболее оснащенные варианты имеют привод на все шесть колес, возможность блокировки дифференциалов всех осей плюс межосевую блокировку. В сочетании с автоматической трансмиссией, подвеской колес с большими ходами и шарнирным сочленением полурам это придает очень высокую проходимость. Кузов «плывет» над неровностями, не теряя горизонтального положения. 

Двигатели применяются дизельные, как рядные, так и V-образные. Для работы в сильно запыленных условиях монтируют дополнительные фильтры поступающего в двигатель воздуха. Устанавливают также дополнительные топливные фильтры. Для использования в холодном климате монтируют предпусковые обогреватели. Обычно применяется автоматическая трансмиссия, которая облегчает труд водителя и помогает экономить топливо, выбирая оптимальный режим движения. Система управления спроектирована так, что рулевое колесо вращается почти так же легко, как и у легкового автомобиля. 

Движение по пересеченной местности связано с преодолением подъемов и спусков. Поэтому самосвалы, особенно большой грузоподъемности, оснащают тормозными механизмами, охлаждаемыми маслом. Полностью закрытая конструкция предотвращает попадание в них грязи и воды. На младшие модели охлаждаемые маслом тормоза предлагают за доплату. Кроме того, машины часто оснащают гидравлическими тормозами-замедлителями (ретардерами). Кузова спроектированы таким образом, что разгрузка происходит на значительном расстоянии от задних колес. При этом кузов поднимается почти вертикально. Обычно грунт сваливают под откос или в бункер, что избавляет от необходимости использовать дополнительную технику для подчистки площадки. 

Область применения

Область применения сочлененных самосвалов узка, но порой без них не обойтись. Сегодня на российском рынке представлены практически все производители самосвалов из США, Западной Европы, Японии, Белоруссии. Российское машиностроение в отношении сочлененных самосвалов отстало, судя по всему, навсегда. 

Шарнирно-сочлененные самосвалы, или, как у нас их еще называют, землевозы, оказываются практически незаменимыми в условиях, когда необходимо перемещать значительные объемы инертных или иных материалов, но подъезды к месту погрузки проходят по слабым грунтам — заболоченным или песчаным. Пустить по таким путям обычные дорожные самосвалы, значит утопить их в первом же заезде, а укреплять для них дорогу — занятие дорогое и неблагодарное. Сочлененные самосвалы нашли применение в крупных строительных проектах. На Севере самосвалы неплохо показали себя на строительстве газопроводов. Для рекультивации Люблинских полей фильтрации в Москве были закуплены 20 самосвалов Volvo, которые и обеспечили выполнение проекта. За несколько лет из Люблино вывезли 10 млн.м3 иловых осадков, на некоторых участках слой илового осадка достигал девятиметровой глубины. На очищенную территорию насыпали 15 млн м3 песка. 

Самосвалы с шарнирно-сочлененной рамой позволяют перевозить сыпучие грузы с малым временем рабочего цикла и максимальной экономией топлива, тем самым обеспечивая минимальные затраты на тонну груза. Превосходное соотношение «грузоподъемность / вес» увеличивает мощность и маневренность. Кроме того, благодаря шарнирам качающейся рамы, рамному управлению и шинам высокой проходимости карьерный самосвал оптимально справляется с работой на крутых склонах, неровной или скользкой поверхности. Современная элетроника, эффективно оснащенные кабины и простые средства управления обеспечивают все условия, необходимые для повышения производительности и увеличения времени безотказной работы. 

Рынок сочлененных самосвалов, несмотря на узкую область применения, имеет широкий выбор предложений. Так например, Caterpillar и Komatsu предлагают модели, адаптированные к северным условиям. Фигурируют и специальные предложения, такие как самосвалы с принудительной разгрузкой или с поворотной грузовой платформой. Но самосвалы — дорогое удовольствие, потому больший спрос находят машины с пробегом, чем новые. При значительных инвестициях в технику больший вес приобретают доступность и квалификация сервисной службы и сроки поставки запасных частей. 

Эволюционируя, шарнирно-сочлененные самосвалы приобрели основные 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.