Вся жизнь в карьере: Автозавры

Вся жизнь в карьере: Автозавры

Рудник Super Pit в золотоносном районе Австралии Калгурли представляет собой громадный кратер длиной 3,5 км и шириной 1,5 км с уходящей на 360 метров вглубь воронкой. В нее по бесконечному серпантину дороги один за другим медленно спускаются огромные карьерные самосвалы, а затем в клубах пыли поднимаются на поверхность земли с грузом золотой руды. На фоне гигантской воронки 600-тонные самосвалы смотрятся настолько органично, что кажутся противоестественными не их размеры, а вид людей, сидящих в кабинах. Удивляет, что эти крохи способны управлять такими махинами.

Добыча на Super Pit ведется карьерным методом, погрузчиками и грузовиками. За историю существования одного из самых больших в мире рудников отсюда было поднято наверх около 295 млн. кубометров породы. Несмотря на свои огромные размеры, Super Pit продолжает расти: по плану глубина рудника вскоре должна превысить 500 м, длина достичь 3,9 км, а ширина — 1,6 км.

Это недалекая перспектива. Ведь жизнь здесь не замирает ни на минуту. Днем работают под палящим солнцем, ночью — в свете прожекторов. В темное время суток рудник похож на съемочную площадку фантастического боевика об очередном захвате Земли пришельцами. Большинство гигантских машин принадлежит золотодобывающей компании Kalgoorlie Consolidated Gold Mines (KCGM). И если на многих рудниках мира водители грузовиков работают в три смены, то здесь, в Калгурли, они проводят за рулем по 12 часов.

Между тем за напряженной жизнью рудника со специальной смотровой площадки наблюдают сотни туристов, которые съезжаются сюда со всего света. Картина и в самом деле захватывающая: перемещающиеся по огромному карьеру гигантские грузовики с диаметром колес в два человеческих роста и кабиной водителя, расположенной на высоте четырехэтажного дома, отсюда, с площадки, кажутся маленькими игрушечными машинками.

Механический гигант

Эта иллюзия быстро развеется, если вам удастся подойти поближе к карьерному самосвалу Caterpillar 797B, полная масса которого составляет 623 690 кг. Этот гигант за один раз способен перевезти до 345 тонн груза. Если брать в расчет полную массу, то это самый тяжелый автомобиль в мире. Но CAT 797B примечателен не только массой и размерами. Он единственный из гигантских самосвалов использует традиционную трансмиссию с коробкой передач и подводом крутящего момента к колесам через главную передачу. У остальных гигантов — Liebherr, Terex, БелАЗ — для привода колес служит дизель-электрическая трансмиссия.

Конструктивно 797-й — самый обычный автомобиль, разве что слегка гипертрофированный. Дизельный мотор объемом 117,1 литра (опечатки здесь нет) направляет убийственный крутящий момент к семиступенчатой гидромеханической планетарной коробке передач — самой большой в автомобильном мире! А оттуда ньютон-метры отправляются к другому грандиозному инженерному сооружению — главной передаче, где они возрастают в 21 раз, принимая по‑настоящему астрономические значения. Конечное звено в этой цепочке — массивные сдвоенные задние колеса. Самые большие шины в мире, установленные на 63-дюймовых дисках, были разработаны компанией Michelin специально для этого самосвала.

Поворачивает мастодонт, вращая передние колеса, как обычный автомобиль. Только не силой мышц, слегка усиленной гидроприводом, а гидравлическими моторами, приводящимися от основного ДВС. На случай, если дизель заглохнет, предусмотрены аварийные гидроаккумуляторы. С их помощью можно совершить до трех поворотов на 90 градусов при неработающем двигателе. Замедление осуществляется торможением двигателем, а также многодисковыми тормозными механизмами с принудительным масляным охлаждением.

Восьмое чудо света

За пальму первенства с CAT 797B может поспорить лишь Liebherr T 282 B, самый большой в мире грузовик с электрической трансмиссией. Этот гигант может перевезти в своем ковше 363 тонны груза — на 18 тонн больше, чем Caterpillar.

Когда самосвал длиной 14,5 м и шириной 8,8 м впервые показали широкой публике на Мюнхенской строительной выставке 2004 года, его сразу окрестили «восьмым чудом света». Главным образом не за внушительные размеры и грозный вид, а за то, что он способен перевозить груз в полтора раза больше собственного веса. По этому показателю, характеризующему уровень инженерного совершенства конструкции, Liebherr T 282 B обставляет все другие гигантские самосвалы.

20-цилиндровый 3650-сильный дизель грузовика объемом 90 литров раскручивает генератор переменного тока, который «питает» электромоторы задних сдвоенных колес. За счет особенностей электрической трансмиссии самосвал Liebherr T 282 B быстрее ускоряется, хотя и обладает чуть меньшей максимальной скоростью, чем CAT 797B.

При торможении мотор-колеса работают здесь как генераторы, экономя ресурс рабочих тормозных механизмов. В качестве стояночного тормоза используют дисковые тормозные механизмы всех колес. Рулевое управление гидравлическое, примерно такое же, как у Caterpillar.

Рудник — их дом родной

Если в чем-то карьерные гиганты и уступают обычному автомобилю, так это в скорости. Однако лихачество им ни к чему. По территории карьера, где и проходит, собственно, вся их жизнь, они передвигаются с разрешенной скоростью 40 км/ч. При этом максимальная скорость CAT 797B около 68 км/ч, скорость Liebherr T 282 B примерно на 3 км/ч меньше. Успевая обернуться за 35−40 минут и вновь встать под ковш не менее гигантского карьерного гидравлического экскаватора (например, Komatsu PC8000 или PC8000−6), две трети этого времени тяжело нагруженный самосвал тратит на то, чтобы выбраться из карьера на поверхность.

Всю свою трудовую жизнь эти гиганты проводят на рудниках. Ни при каких условиях такой грузовик не может добраться туда сам по обычной дороге, ведь от нее просто ничего не останется. Их доставляют на рудники по частям, в контейнерах, и собирают уже на месте.

Разумеется, любой автомобиль — будь то крошечный Peel P50, самый маленький автомобиль в мире выпуска 1962 года, или гигантский Liebherr T 282 B — требует постоянного обслуживания. Его надо заправлять, проводить техобслуживание, ремонтировать. Каждый из самосвалов, работающих в карьерах, обслуживают десятки грузовиков, поездов или вертолетов (как, например, на некоторых рудниках Южной Америки, где нет железнодорожного сообщения или соответствующих дорожных трасс). Это и доставка горючего, которое заливается в гигантские цистерны, расположенные стационарно на руднике, и техническое обслуживание, и огромные мастерские — все это вместе составляет чрезвычайно развитую, дорогостоящую инфраструктуру.

Каждый из гигантских механизмов и сам стоит целое состояние. Средняя цена самосвала CAT 797, например, чуть меньше четырех миллионов американских долларов. Соответственно стоит и его обслуживание, а также запчасти к нему. Цена шины 59/80R63 XDR — около $200 000, ну а если, например, сгорает мотор, то на его замену потребуется около $1 миллиона.

Единственный способ, которым эти массивные машины могут окупить свою стоимость, — это бесперебойная и безаварийная работа 7 дней в неделю, 24 часа в сутки. Как только самосвал попадает на рудник, с первой же минуты все направлено только на одно — скорее окупить миллионные затраты; каждый раз, когда кузов гиганта наполняется рудой, он отрабатывает свою стоимость.

Сразу же замечу: при стоимости самого самосвала в несколько миллионов долларов, расходах на доставку оборудования к месту работы, на развитие и поддержку инфраструктуры эти гиганты обычно окупают себя быстрее другой техники — менее чем за 12 месяцев! И немалую роль в этом играют именно их размеры. Ведь чем меньше поездок совершает грузовик, чем больше руды способен погрузить, тем быстрее он себя окупит. Перевозя по 300−360 тонн породы за один раз, гигант прекрасно справляется со своей задачей.

Чудище… Огромно… И будет еще огромнее

Казалось бы, на этом можно поставить точку, ведь все мыслимые и немыслимо огромные механизмы уже изобретены, существуют, работают. Есть ли смысл продолжать работать в этом направлении? Где тот потолок, после достижения которого теряется смысл в разработке новых сверхгигантов и надо искать принципиально новые решения? Насколько громадным может быть чудище и не пора ли остановиться?

Однако авторитетные эксперты утверждают: «Потолок еще не достигнут и в ближайшее время достигнут не будет. Дело в том, что при сегодняшних темпах развития механизации, новых перспективных технологиях, дальнейшем совершенствовании моторов, при постоянном развитии и повышении уровня современной электроники создание новых сверхгигантов вполне реально, а главное — экономически оправдано».

Приведем конкретный пример. Известно, что в ближайшее время намечается очередной рост объема ковшей экскаваторов, а поскольку для эффективной работы грузоподъемность самосвала должна быть кратна грузоподъемности экскаваторов, появление соответствующего самосвала вряд ли заставит себя ждать. В этом направлении сегодня работают все мировые лидеры-производители тяжелой горнодобывающей техники. Нет сомнений, что в скором времени они представят миру новое поколение гигантов, которые будут еще тяжелее, крупнее и мощнее своих предшественников из прошлых поколений.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№6, Июнь 2007).