Wozidła sztywne

Na przestrzeni lat wozidła znacznie się zmieniły.

Zmianom sprzyjał przede wszystkim postęp technologiczny w zakresie dieslowskich, jednostek wysokowydajnych napędowych, ale także np. specjalistycznego, wytrzymałego ogumienia.

Pokonano też kolejne bariery, polegające na znalezieniu sposobów na efektywne przenoszenie napędu w tych wyjątkowo dużych i mocno obciążonych pojazdach.Pierwsze, wielkogabarytowe pojazdy do transportu budowlanego, przewyższające swymi rozmiarami typowe ciężarówki powstały w latach 30-tych. Za przełom w dziedzinie konstrukcji i produkcji wozideł sztywnoramowych uznaje się połowę ubiegłego wieku. Na rynkach dominowały produkty takich, niemal nieznanych już dziś marek jak: Dresser czy Faun. Polski rynek wozideł sztywnoramowych jest dziś bardzo ograniczony, to zaledwie kilka egzemplarzy nowych maszyn rocznie. Do najbardziej znanych marek nalezą: amerykańskie Liebherr i Caterpillar, japońska Komatsu, a także hiszpańska Ausa. Wśród pożądanych cech wozideł użytkownicy wymieniają: stabilną konstrukcję (trwałość w trudnych warunkach); relatywnie dużą pojemność i odpowiednią powierzchnię skrzyni (ułatwiają ładowanie); trwały silnik; odpowiednią widoczność z kabiny.

Technologiczny postęp

Spośród marek obecnych dziś na rynku jedna z najdłuższych bo ponad 40-letnią tradycję w budowie wozideł sztywnoramowych ma Caterpillar. Kreuje też wiele nowatorskich rozwiązań, pozwalających np. optymalnie dobrać skrzynię ładunkową do rodzaju używanego materiału oraz wymagań w miejscu pracy. Na przykład model 775G można wyposażyć w skrzynię z dnem dwuspadowym lub płaskim, a opcjonalnie w skrzynię do kamieniołomów. Dno w skrzyniach płaskich i dwuspadowych ma grubość 20 mm i jest wykonane ze stali o twardości 400 BNH. W przypadku stosowania wozidła do transportowania materiałów o wysokich właściwościach ciernych lub narażania go na silne uderzenia można opcjonalnie dodać stalowe lub gumowe wkładki. Dno skrzyń do kamieniołomów zostało wykonane ze stali o grubości 25 mm oraz twardości 400 BNH i specjalnie przystosowane do przewożenia wapienia bez używania dodatkowych wkładek. Dostępne są dwa pakiety dodatkowych wkładek do skrzyń z dnem płaskim lub dwuspadowym: wkładka ze stali o grubości 16 mm i twardości 400 BN; wkładka z gumy o grubości 102 mm; do skrzyń z dnem dwuspadowym i płaskim są dostępne opcjonalne nadstawki boczne; do skrzyń z dnem dwuspadowym i płaskim jest dostępny opcjonalny zestaw deflektora termicznego skrzyni.

Pomocna elektronika

Najnowocześniejsze wozidła zaopatrywane są w zaawansowane rozwiązania elektroniczne. Mogą np. wysyłać (i odbierać) ważne informacje, wykorzystywane np. do obniżania kosztów produkcji. W maszynach CAT serii G pomaga w tym tablica przyrządów, na której wyświetlane są także ostrzeżenia w postaci lampek świecących stale (ostrzeżenia kategorii 1) i migających (ostrzeżenia kategorii 2 i 3), a także emitowane alarmy dźwiękowe w przypadku wystąpienia różnych zdarzeń. Możliwe jest skonfigurowanie indywidualnych profili i preferencji dla dziesięciu operatorów; wyświetlanie (po cztery parametry na każdym ekranie) informacji dotyczących np. obciążenia, ostatniego kursu czy stopnia załadowania. Elementem systemu jest też układ diagnostyczny obejmujący: zdarzenia, rejestrator danych, parametry, kalibrację itp. Z kolei moduł Ustawienia umożliwia określenie wartości docelowych dla częstotliwości automatycznego smarowania, ograniczenia prędkości. Ważnym elementem staje się system zarządzania informacjami o zasadniczym znaczeniu (VIMS). Jest też system zarządzania pracą wozidła (TPMS) umożliwiający uzyskanie największej opłacalności inwestycji przez zapewnienie odpowiedniego obciążenia maszyny w każdym cyklu roboczym. Wskaźniki z boku maszyny informują operatora ładowarki o ostatnim kursie oraz o całkowitym załadowaniu wozidła. TPMS może zapisać do 2400 cykli ładowania, raportów obciążenia, czasów cykli roboczych, pokonanych odległości, wraz z datą i godziną. Maszyny zaopatrywane są też w układ monitorowania stanu opon względem ton-kilometrów na godzinę lub tono-mil na godzinę.

Więcej, coraz więcej

 Przez długie lata to amerykańskie wozidła królowały wśród sztywnoramowych kolosów. Teraz palma pierwszeństwa należy do Biełaza. Przy masie całkowitej dochodzącej do 810 t Biełaz 75710 (kilkanaście lat temu rekordzistą być jeszcze Liebherr T 282 B), dysponuje ładownością sięgającą 450 t. Do napędu służą silniki o mocy 4,6 tys. KM (dwie 65-litrowe, 16-cylindrowe jednostki Diesla, z których każda generuje moc 2300 KM). Aby zapewnić tak potężnym silnikom wystarczająco dużą ilość oleju napędowego, wywrotka posiada dwa baki o poj. 2,8 tys. l. Przy braku obciążenia maksymalna prędkość jazdy wynosi 64 km/h. W pojeździe zastosowano układ hydrauliczny typu „trzy w jednym”, obejmujący rozładunek, układ hamulcowy i kierowniczy. Także pod względem gabarytów wozidlo jest olbrzymie, Biełaz 75710 ma 20,6 m długości, 8,16 m wysokości i 9,9 m szerokości. Według producenta wozidło powstało z myślą o największych kopalniach odkrywkowych świata i różnych warunkach klimatycznych od minus 50 st. C do plus 50st. C.

Ważny wybór

Specjaliści zgodnie podkreślają, że same gabaryty i parametry maszyn to nie wszystko, dokonując wyboru ważne jest określenie, ile i jakich maszyn potrzeba w danych, indywidualnych warunkach kopalni kruszyw, by osiągnąć zakładaną produkcję. - W tym zakresie klient zawsze może liczyć na konsultacje i wsparcie ze strony dostawcy. Takie konsultacje zawsze są bezpłatne i mają na celu właściwe dopasowanie koparek ładujących wozidła technologiczne tak, by optymalnie wykorzystywać maszyny, unikając zarówno przestojów wozideł, jak i ładujących je koparek. Przy kalkulowaniu ilości i wielkości potrzebnych maszyn dopasowuje się wielkość koparki do ładowności wozideł, by osiągnąć optymalny czas załadunku jednego wozidła w 5-6 cyklach pracy koparki. Po zanalizowaniu odległości i konfiguracji drogi pokonywanej przez wozidła zarówno pod obciążeniem, jak i bez, z uwzględnieniem pochyłości i zakrętów, możliwe jest określenie ilości potrzebnych jednostek transportowych. Po zebraniu wszystkich informacji razem, klient otrzymuje precyzyjne dane na temat możliwej produkcji godzinowej, dziennej itd. – mówią w firmie Tona (maszyny Hitachi).

 

AUSA

 Do najmniejszych wozideł sztywnoramowych na rynku należy

Ausa D150RM. Służy np. do transportu betonu, przy pracach związanych z układaniem nawierzchni oraz posadzek. Zaletą maszyny są niewielkie rozmiary (szerokość D150RM to zaledwie 1,5 m natomiast wysokość z daszkiem ochronnym ROPS/FOPS to 2,1 m), pozwalające na bezproblemowe operowanie w tak ograniczonych miejscach, jak podziemia budynków czy wyższe kondygnacje. Zwraca uwagę relatywnie duża ładowność w stosunku do wagi (1,5 t / 0,9 t). Wozidło posiada prostą, mechaniczną skrzynię biegów z czterema przełożeniami do przodu i do tyłu, a także hydrauliczne wspomaganie układu kierowniczego oraz hamulce hydrauliczne. D150RM może mieć napęd na przednie koła lub elektrohydraulicznie załączany napęd 4x4.

D175RMS/x4 jest maszyną o ładowności sięgającej 1,75 t. Posiada mechaniczny napęd na cztery koła. Przekładnia ma cztery biegi do przodu i cztery do tyłu. Zaletą są kompaktowe wymiary maszyny, długość wynosi 2,33 m, a szerokość 1,56 m. Elementem wyposażenia D175RMS/x4 jest łyżka samozaładowcza, pojemność kosza przekracza tysiąc litrów. Kiper jest jednostronny. Zastosowano hydrauliczny układ kierowniczy z podwójnym, centralnym cylindrem.

 

BEŁAZ

Biełaz 75450 jest modelem zapewniającym ładowność 45 t, przy masie całkowitej wynoszącej 80 t. Pojemność skrzyni (ogrzewanej spalinami) sięga 27,7 m sześc., a przy załadunku równo z burtami 21,5 m sześc. Biełaz 75450 posiada wyciskacze kamieni i urządzenie do mechanicznego zahamowania skrzyni w pozycji podniesionej. Do napędu służy silnik marki Cummins generujący moc ponad 600 KM. Napęd przenoszony jest poprzez przekładnię z pięcioma biegami do przodu i dwoma do tyłu, maksymalna szybkość wozidła to 55 km/h. Kabina jest dwudrzwiowa, wewnątrz znajdują się dwa miejsca. Wozidło nadaje się do pracy w każdych warunkach, w temperaturach od minus 50 st. C do plus 50 st. C.

Biełaz 7555E jest wozidłem o ładowności 60 t i masie całkowitej 104,1 t. Pojemność skrzyni (ogrzewanej spalinami) sięga 37,3 m sześc., natomiast przy płaskim załadunku 28 m sześc. Posiada wyciskacze kamieni oraz urządzenie do mechanicznego zahamowania skrzyni w pozycji podniesionej. Silnik marki Cummins dysponuje mocą maksymalną 750 KM. Przekładnia ma sześć biegów do przodu i jeden wsteczny, maksymalna prędkość wozidła to 55 km/h. Producent zwraca uwagę na relatywnie niski poziom hałasu w środku kabiny, nie przekraczający 80 dB.

 

CATERPILLAR

Caterpillar 785D napędzany jest 12-cylindrowym, czterosuwowym silnikiem 3512C HD. Opcjonalny system wymiany umożliwia wydłużenie okresów między wymianami oleju silnikowego z 500 do 4000 i więcej motogodzin, przyczyniając się do zwiększenia dyspozycyjności wozidła i obniżenia kosztów jego obsługi technicznej. Nad bezpieczeństwem silnika w czasie rozruchu w niskiej temperaturze otoczenia czy pracy na dużej wysokości n.p.m., a także w przypadku niedrożności filtra powietrza, nadmiernego wzrostu temperatury spalin albo prędkości obrotowej (ARC), czuwa elektroniczny system zabezpieczający.

Caterpillar 797F posiada mechaniczny układ napędowy i fabryczna skrzynię biegów Powershift. Rozwiązanie sprawdza się również podczas jazdy na stromych wzniesieniach, nawierzchniach o złej jakości i drogach przewozowych charakteryzujących się dużymi oporami toczenia. Napęd przenosi siedmiobiegowa, planetarna skrzynia biegów Cat Power Shift. Dzięki odrębnemu zbiornikowi i obwodowi olej jest chłodniejszy i czystszy, co zapewnia maksymalne osiągi i większą trwałość podzespołów. Elektroniczny układ sterowania sprzęgłami (ECPC) zapewnia maksymalną wydajność, płynne przełączanie, długi okres eksploatacji sprzęgła i bardziej komfortową jazdę. Przekładnia hydrokinetyczna ze sprzęgłem blokującym załącza się przy prędkości około 8 km/h (5 mil/h), umożliwiając przekazywanie wyższej mocy na koła.

 HITACHI

Z uwagi na stosunkowo niewielkie rozmiary (9,45 m x 4,98 m x4,62 m) w Polsce zastosowanie ma jedynie najmniejszy model wozidła sztywnoramowego EH1100-3. Maszyna ta, o masie netto 45,8 t, ma ładowność 65 t, przy objętości skrzyni 28,2 m sześc. W zależności od rodzaju materiału i jego własności fizycznych możliwe jest dostosowanie skrzyni ładunkowej do potrzeb w taki sposób, by przedłużyć jej żywotność i trwałość. Przekładnia i układ przeniesienia napędu sprawdzają się również przy pokonywaniu wzniesień i pełnym obciążeniu. Ważną cechą wozideł Hitachi jest system zawieszenia własnej konstrukcji, chroniony patentami. Do napędu wozidła służy 800-konny motor wysokoprężny.

 W wozidłach serii EH zastosowano szereg rozwiązań technicznych znanych z innych maszyn koncernu Hitachi. W modelu EH350ACII wykorzystano np. technologię napędu elektrycznego (AC- prąd zmienny), która stosowana była przez Hitachi przez wiele lat do budowy superszybkich pociągów elektrycznych. Dodatkową zaletą, oprócz zminimalizowania szkodliwego oddziaływania na środowisko jest wysoka prędkość maksymalna i duża siła hamowania, a zatem parametrów, które są kluczowe z punktu widzenia osiągnięcia wysokiej wydajności i bezpieczeństwa w przedsiębiorstwie wydobywczym.

 

KOMATSU

Model HD465-7 to średniej wielkości wozidło, maksymalna ładowność sięga 55 t, a objętość skrzyni ładunkowej przekracza 34 m sześc. Maszyna mierzy niemal 9,5 m, rozstaw osi sięga 4,3 m, jest stosunkowo zwrotna, minimalny promień skrętu to niewiele ponad 8 m. Do napędu służy 740-konny motor wysokoprężny (fabryczna jednostka marki Komatsu), a napęd przenoszony jest przez 7-stopniową przekładnię automatyczną. Maksymalny moment obrotowy to 3,3 tys. obr./min. Maksymalna prędkość jazdy to 70 km/h.  

HD605-7 to zaopatrzona w zaawansowany system monitorowania maszyna, której skrzynia mieści ok. 40 m sześc. ładunku. Jej masa własna (ok. 47 t) jest o ponad 3 t większa niż w modelu HD465-7. Wprawdzie łączna długość jest identyczna jak w przypadku modelu HD465-7, jednak dzięki podwyższeniu pojazdu (o ok. 10 cm) oraz wydłużeniu samej skrzyni ładunkowej (o ok. 15 cm) uzyskano większą od poprzednika objętość. Jedna trzecia wagi załadowanego auta przenoszona jest na przednią oś, dwie trzecie na oś tylną. HD-605-7 napędzany jest takim samym silnikiem jak HD465-7, zbiornik paliwa ma oj. 780 l.  

 

LIEBHERR

T 264 jest wozidłem, w którym połączono wiele nowoczesnych technologii. Chodzi np. o połączenie skutecznego systemu napędowego Litronic Plus (AC) oraz relatywnie wysokiej mocy silnika, co m.in. przyczynia się do osiągania większych prędkości przy zjazdach. Parametry dopasowane są do pracy z maszynami do robót ziemnych w danej klasie. T 264 jest maszyną ważącą 165 t, a jej ładowność to 228 t. Maksymalna prędkość jazdy wynosi 64 km/h.

T284 to wozidło o relatywnie niskiej masie własnej (237 t), w relacji do możliwości, tzn. np. ładowności wynoszącej 363 t. Także w tym przypadku niski ciężar własny wozidła oraz wydajny system napędu na prąd zmienny (Litronic Plus AC drive system) umożliwiają efektywne wykorzystanie tak dużej ładowności. Nowy model T 284 skonstruowano na lekkiej ramie. Osiągnięcie dalszej optymalizacji ładunków wozidła T 284 jest możliwe poprzez zastosowanie opon o zwiększonej wydajności i dobranie odpowiedniej opcji silnika.

 

TEREX

         TR60 jest wozidłem o dużej elastyczności, wykorzystywanym m.in. w górnictwie odkrywkowym, kamieniołomach i przy budowie tam. Podwójny system opóźniania: zwalniacz przekładniowy lub hamulce tarczowe chłodzone olejem umożliwiają operatorowi sprawne poruszanie się np. w warunkach zjazdu z niską przyczepnością opon, gwarantując lepsze panowanie nad pojazdem i szybsze wykonywanie zadań. Do napędu służy 700- konny silnik wysokoprężny. Masa pojazdu przekracza 41 t, maksymalna waga maszyny to 96 t, a poj. Zasypowa wynosi 35 m sześc.

 TR100DD, wozidło duże, wyposażone w silnik o mocy 1050 KM (maks. moment obrotowy wynosi 3308 Nm przy 1200 obr/min), a stosowane głównie w kopalniach i kamieniołomach. Masa pojazdu wynosi 91 t, dopuszczalna masa całkowita 159 t, a pojemność nasypowa 57 m sześc. Zawieszenie przedniej osi, w pełni niezależne, a bazuje na olejowo-azotowych cylindrach (układ amortyzowania), natomiast zawieszenie tylnej osi opiera się na cylindrach łączonych w kształcie litery A oraz bocznym stabilizatorze blokującym.

 

Autor: Michał Jurczak

T&M 3/2015

                                         OBEJRZYJ ONLINE