БелАЗ-75710: выходят на арену силачи
Самый большой автомобиль в мире БелАЗ-75710. Грузоподъемность 450 т. Производство ОАО «БелАЗ», Жодино (Белоруссия). В России с августа 2014 года. Цена не разглашается.
Любая из характеристик сверхгиганта впечатляет. БелАЗ‑75710 – это не только 450 тонн груза в кузове и почти 4600 сил от двух дизельных двигателей MTU DD16 V4000, но и 5600 литров топлива на борту, 538 литров машинного масла и 1800 литров гидравлической жидкости!
УЗЕЛ В СБОРЕ
Скомпоновать карьерный самосвал – не легковушку собрать. Необходимо найти компромисс между всеми параметрами необычной машины. База, ширина, высота, агрегаты и компоненты, геометрические особенности карьера – вот далеко не полный список. Но белорусским конструкторам опыта не занимать.
Первое, от чего плясали разработчики гиганта, – шины! Их несущая способность определяет всё остальное. На БелАЗе‑75710 стоят восемь шин «Бриджстоун» исполинского размера 59/80R63. Они самые большие в мире. Одна такая покрышка весит 5,5 тонны!
Затем инженеры выбирали схему управления. Для мастодонтов, да еще и с двускатной передней ошиновкой, традиционная схема с передними поворачивающимися колесами не подходит. Вариантов всего два: шарнирно-сочлененная рама и поворотные мосты. В первом случае узлу шарнирного сочленения пришлось бы испытывать адские нагрузки и шарнир разросся бы до невероятных размеров. Потому стали работать со второй схемой.
В освоенных карьерах существуют габаритные ограничения, привязанные, в первую очередь, к ширине технологических дорог. Поскольку БелАЗу‑75710 предстояло колесить по дорогам, заточенным под «компактные» 360-, 320‑ и 220‑тонные самосвалы, требования заказчика к радиусу поворота были весьма жесткими.
Разработчики называют схему с поворотными мостами «экскаватор вверх ногами». В экскаваторе шасси неподвижно, а корпус вращается, в БелАЗе же неподвижным остается корпус, а поворачиваются расположенные под рамой мосты.
РАМА
Когда выбрали схему управления, взялись за раму, которая ничего общего с традиционной «лестницей» обычных грузовиков не имеет – у карьерников она совсем другой формы. Но у 450‑тонного гиганта рама уникальна и вовсе не похожа даже на конструкцию других тяжеловесов.
В раму требовалось вписать два шарнирных элемента, на которых вращаются гигантские мосты. Скомпоновали ловко и изящно. А дальше необходимо было совершить маленькое технологическое чудо.
Для шарнирного поворотного элемента нужен подшипник диаметром 2,75 м! Всего четыре фирмы в мире изготавливают такие подшипники. Белорусы вели переговоры с двумя лидерами – французской фирмой «Ролликс» (Rollix) и немецкой ИМО (IMO). В итоге в борьбе за престижный заказ победила ИМО. А каким сделать сечение рамы? Оптимальным признали так называемое кессонное сечение, применяемое в кораблестроении. Именно такое может обеспечить необходимый ресурс при минимально возможных металлозатратах. Но и металл здесь необычный! Это особо прочная шведская сталь «Уэлдокс 800» (Weldox 800). Материал настолько твердый, что далеко не всякий обрабатывающий станок ее возьмет. Поэтому в Швеции заказывали не просто листы металла, а уже раскроенные по белазовским чертежам. Далее эти заготовки необходимо было сварить между собой, расточить посадочные места под гигантские подшипники и насверлить отверстия под крепеж.
Для сборки гигантской рамы требовалось еще более масштабное оборудование. На самом БелАЗе оснастки таких габаритов не нашлось. На помощь БелАЗу пришел Минский станкостроительный завод имени Октябрьской революции (МЗОР). На нем рама для сверхгиганта обрела требуемые формы. Потом ее перевезли в Жодино.
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА
В моторный отсек не заглядывают – в него заходят. Внутри можно гулять. Ощущения необычные, словно у героя рассказа Эдуарда Успенского «Гарантийные человечки», побывавшего в недрах холодильника и часов.
На БелАЗ‑75710 два мощнейших двигателя MTU DD16 V4000 крутят два огромных генератора, а электроэнергия передается на четыре мотор-колеса. Необходимую мощность мог бы развить и один двигатель – такие существуют, но нет подходящих генераторов, способных в одиночку выработать столько энергии. Именно поэтому решили использовать два дизеля и два электрогенератора с общим шкафом управления.
Порожний самосвал передвигается на одном дизеле, а у загруженного подключается второй. Для равномерности износа левый и правый дизели на холостом пробеге включаются поочередно.
Электропривод выбирали у одного из двух производителей – российского холдинга «Силовые машины» и немецкого «Сименса». Отечественный производитель был готов создать нужный привод только в 2016 году, и это не устроило заказчика. Энергомашиностроительное подразделение «Сименса» изготовило не только электропривод переменного тока, но и систему управления к нему.
ГИДРАВЛИКА
Гидравлическая система машины – объединенная. Использован общий бак с гидравлической жидкостью для тормозов, для цилиндров опрокидывания и для цилиндров поворота. Всё это хозяйство приводит в действие даже не насос, а насосная станция «Бош Рексрот» (Bosch Rexroth).
Когда поднимают самосвальную платформу, рулевое управление отключается и все гидромасло задействуется на подъем. Нецелесообразно возить огромный объем масла, чтобы обеспечивать одновременное опрокидывание и маневрирование.
В рулевой гидравлике использовано четыре гидроцилиндра, по два на каждый мост. Сначала полностью поворачивается передний мост в крайнее положение, и только после этого начинает двигаться задний мост. При двух «сложенных» мостах радиус поворота составляет всего 19,8 м (по отпечатку наружного колеса). Это при общей длине более 20 м!
По соотношению радиуса поворота и длины 450‑тонник вполне можно признать сверхманевренным транспортным средством. Однако для последующих образцов инженеры отрабатывают иную схему управления, которая обеспечит одновременный поворот двух мостов. Это улучшит маневренность и обеспечит самосвалу эффективный крабовый ход.
БЕЗОПАСНОСТЬ
Огромные машины иногда попадают в аварии и даже переворачиваются – в карьерах всякое случается. Против опрокидывания в подвеске 450‑тонника впервые на карьерном самосвале применили стабилизатор поперечной устойчивости – уникальное решение.
Установили систему кругового видеообзора. Но помимо видеокамер БелАЗ‑75710 с четырех сторон обвешан еще и специальными радарами, реагирующими на человека. Да-да! Если кто-то решит прогуляться под самосвалом, водитель узнает об этом.
Установлены на БелАЗ‑75710 и электронные весы, индикаторы которых смонтированы по бокам. Экскаваторщик смотрит на них и видит, сколько он закинул в кузовок.
Есть страховка на случай выхода из строя рулевой гидравлики. Это пневмогидроаккумуляторы рулевого управления. Давления в них хватит для того, чтобы съехать с дороги и уступить место другим машинам.
ВЫГОДНО
Оправдывают ли себя такие сверхгрузовики? Да. Один 450‑тонник в эксплуатации значительно дешевле, чем два 220‑тонника.
Цены на подобные машины никогда не озвучивают. Мы можем оперировать только косвенными данными. Например, в американском прайс-листе одна шина «Бриджстоун» 59/80R63 стоит 40 000 долларов. Говорят, пока эти шины добираются до сибирских карьеров, их цена возрастает до 100 тысяч. Таким образом, только комплект покрышек для БелАЗа‑75710 может стоить около миллиона долларов.
Цена силового электропривода «Сименс» составляет около трех миллионов долларов. Плюс остальное железо, доставка, сборка… Словом, дорого.
За такие деньги машины вкалывают за троих. Рабочая смена БелАЗа в карьере длится 23 часа в сутки. Час уходит на дозаправку и смену водителей.
Единичным образцом БелАЗ‑75710 точно не останется. Контракт предусматривает поставку нескольких машин. Уже сейчас в Жодине собирают второй экземпляр, и он должен стать лучше первого.
ПО ОТЦОВСКОЙ ЛИНИИ
10
10
О схеме управления с двумя поворотными мостами на восьми шинах Белорусский автозавод задумался еще в начале 1970‑х годов. Тогда на компонентах 42‑тонника построили экспериментальный «передвижной стенд» [1], на котором впервые обкатали некоторые идеи.
В 1977 году схему опробовали на более тяжелой экспериментальной машине. БелАЗ‑7520 [2] с поворотными мостами, 110‑тонник, получился чрезмерно высоким. Идею поворотных мостов отправили в архив, чтобы через три с половиной десятилетия возродить в новом качестве. Первым эксплуатируемым товарным сверхгрузовиком на восьми шинах стал 280‑тонник БелАЗ‑75501 [3], собранный в 1990 году. Построили всего один экземпляр. Он оставался рекордсменом по грузоподъемности среди БелАЗов на протяжении 15 лет.
В 2005 году, когда освоили выпуск шин размером 55/80R63, на свет появился 320‑тонный БелАЗ‑75600 на шести таких колесах.
Как только шинники усилили свое изделие, доведя размер покрышки до 59/80R63, 320‑тонник стал 360‑тонником [4]. Это произошло в 2010 году. БелАЗ‑75710 (450‑тонник) базируется на этих же шинах. Подобные колёса выпускают только «Мишлен» и «Бриджстоун».
Следующий рывок в росте грузоподъемности карьерных самосвалов зависит от шинной промышленности.
ПЛЮС: Самая низкая себестоимость перевозки тонны породы МИНУС: Количество карьеров, способных принять самосвал таких габаритов, можно пересчитать по пальцам
82791
4