Când vine vorba de minerit la scară masivă, companiile miniere se bazează pe o armată de camioane miniere de clasă ultra-mare pentru a muta milioane de tone de piatră dintr-un loc în altul. Și, ca orice alt echipament, astfel de camioane miniere sunt în mod constant îmbunătățite, dobândind tot mai multe oportunități noi. Camionul în cauză, ETF Haul Train, iese în evidență prin faptul că poate fi combinat în trenuri rutiere lungi și poate transporta de patru ori încărcătura altor camioane sub controlul unui singur șofer.

Camioanele ETF Haul Train sunt complet diferite de chiar și cele mai mari camioane găsite pe șosea și pe șantierele de construcții. Acestea sunt concepute pentru a rezista condițiilor dure ale industriei miniere. Un număr mare de axe ale acestor vehicule și unități fiabile, cu o marjă de siguranță multiplă, vă permit să mutați încărcătura cântărind de la 50 la 400 de tone, pentru comparație, camioanele miniere tipice, dacă nu luați în considerare camioanele ultra-clasă, sunt capabile să transporte de la 35 la 100 de tone marfă. Și camioanele ultra-clasa, având dimensiuni foarte impresionante și, ca urmare, manevrabilitate redusă, necesită munca șoferilor special instruiți și prezența unor drumuri destul de largi.

Toate cele de mai sus i-au determinat pe specialiștii companiei germane European Truck Factory (ETF) să creeze o basculantă minieră „inteligentă”. Drept urmare, au obținut un vehicul capabil să transporte de la 170 la 400 de tone de marfă, în funcție de versiune. Greutatea sarcinii este distribuită uniform pe cinci până la șapte osii ale vehiculului, fiecare dintre ele având patru roți. Sistemul activ de umflare a anvelopelor central monitorizează condițiile rutiere în timp real, monitorizează și menține presiunile anvelopelor ETF Haul Train. Când conduceți pe un teren moale, sistemul reduce automat presiunea, iar când conduceți pe un teren dur și stâncos, aceasta o mărește.

În cazul în care oricare dintre anvelope se defectează, mașina ETF Haul Train ridică această axă și anunță șoferul despre aceasta. Dar, datorită unei marje mari de siguranță, mașina poate finaliza transportul mărfurilor pe axele rămase. În plus, camioanele ETF Haul Train sunt cu adevărat cu tracțiune integrală, fiecare axă fiind conectată la motor utilizând propria transmisie, iar fiecare dintre roți are propria suspensie și capacitatea de a se roti în direcția dorită nu numai pe orizontală, ci și pe verticală, ceea ce reduce raza de virare. oferă camionului cea mai mare manevrabilitate și capacitatea de a face o viraj complet pe loc.

Dar cea mai izbitoare caracteristică a camioanelor ETF Haul Train este că au capacitatea de a se combina într-un tren rutier, care este condus de un singur șofer. Spre deosebire de trenurile rutiere create în cadrul programului european SaRTrE, camioanele ETF Haul Train nu sunt conectate fără fir, ci folosind conectori de oțel, în interiorul cărora trec cabluri prin care trec semnale pentru a controla viteza, frânele și direcția de deplasare. Aceste semnale, transmise de sistemul camionului principal, permit tuturor camioanelor din trenul rutier să acționeze ca o unitate, transportând până la 1.500 de tone de marfă într-o singură călătorie.

Mașini monstru - totul despre cele mai excepționale mașini, mecanisme și dispozitive din lume, de la mijloace uriașe de distrugere a propriilor tipuri până la mici dispozitive de precizie, mecanisme și tot ceea ce este între ele.

Eddie de Jonga, care a locuit în Indonezia câțiva ani înainte de a deveni șeful European Truck Factory GmbH, importând camioane cu basculantă din Olanda pentru o companie minieră locală.

În timpul activității sale, De Jong a calculat că în Indonezia, aproximativ 12% din sezonul total cade în zilele ploioase (oamenii de știință chiar numesc o cifră de 30% sau mai mult), care sunt motivul închiderii temporare a întreprinderii din cauza imposibilității de a folosi echipamente în astfel de condiții. Drept urmare, cariera este forțată să rămână inactivă 12% din zilele pe an, ceea ce este cu siguranță o problemă serioasă. Căutarea soluției sale l-a determinat pe olandez să se gândească la dezvoltarea unui design complet nou al unui autobasculant minier care să permită industriei să depășească dificultățile și provocările nerezolvate până acum.

„Când am vorbit cu directorii companiei, am întrebat ce ar dori să obțină de la un basculant nou, dacă prețul acestuia nu este un factor determinant”, a spus de Jong. „Răspunsul lor a fost:„ cel mai ieftin preț pentru a transporta o tonă ”. Șoferii și mecanicii au subliniat multe lucruri necesare, dar 95% dintre aceștia implicau soluții care nu puteau fi utilizate sau implementate din cauza costului ridicat, a timpului de implementare sau a concurenței pe piață. ".

„Oricum ar fi, în mediul corporativ, discuția și luarea deciziilor se bazează pe dorințele șefilor, nu ai mecanicilor sau inginerilor, astfel încât astfel de acțiuni nu reflectă imaginea completă și reală”, a concluzionat de Jong.

La ceva timp după aceste sondaje, olandezul a demisionat din companie și s-a concentrat pe deplin asupra dezvoltării noului său prototip. S-a întors în Germania, unde, împreună cu un grup de tineri ingineri și doi veterani din industrie „împietriți”, a început să-și folosească experiența, lansând astfel proiectul. Și acum, nouă ani mai târziu, ETF a introdus primul său basculant.

Deoarece cadrul principal al camioanelor miniere existente determină adesea durata de viață a întregii mașini, preluând în mod constant stresurile extreme care apar din neregulile și impacturile rutiere la încărcarea rocii în corp, ETF a decis să utilizeze o altă soluție pentru ideea sa - un cadru monorail (Monorail) ... Spre deosebire de designul tradițional, atunci când cadrul se află deasupra axelor, în noul basculant se află între ele, ceea ce ajută la reducerea centrului de greutate și, ca urmare, la îmbunătățirea stabilității mașinii.

O altă caracteristică cheie asociată noului cadru sunt axele suplimentare. Datorită lor, basculanta ETF, în funcție de dimensiunea sa, poate avea de la 8 la 16 puncte pentru transferul sarcinii pe roți (modelele existente au doar patru). Cu acest design, forțele de acțiune sunt distribuite uniform pe întregul cadru, în timp ce efectele de torsiune sunt aproape complet eliminate. Combinat cu cursa lungă a suspensiei de 950 mm, cadrul Monorail este mai puțin susceptibil la oboseală și prelungește durata de viață a întregii mașini, spun dezvoltatorii.

Pentru ca ETF să-și poată realiza sistemul AWD dorit cu capacitate de direcție integrală, a trebuit să regândească conceptul existent pentru numărul de axe de pe basculante. Se știe că mașinile tradiționale de acest tip sunt echipate cu două osii: față și spate. Puntea spate suportă cuplul, precum și cea mai mare parte a greutății la încărcarea corpului, ceea ce, în combinație, necesită instalarea de anvelope foarte mari, care, în același timp, sunt încă supuse uzurii grele.

Având în vedere costul ridicat al unui astfel de cauciuc și lipsa acestuia din cauza cererii excesive, acesta a fost un alt motiv pentru care de Jong și echipa sa au decis să adauge mai multe axe la conceptul lor (în funcție de modificare, basculanta ETF poate avea de la 4 la 8 axe) și " încălțați-le în aceleași anvelope de dimensiuni mult mai mici, precum și cu costuri. Drept urmare, basculanta ETF folosește anvelope 24.00R35 în locul tradiționalelor „monștri” 56 / 80R63, care, în plus, provoacă dificultăți destul de mari în transportul și înlocuirea lor. În plus, întrucât noua mașină a fost planificată inițial într-un design modular, instalarea unui cauciuc unificat și a unui sistem de osii oscilante pe acesta, de fapt, a fost o necesitate.

Astfel, conceptul ETF are tracțiune integrală și un sistem de direcție integrală cu funcții ABS și control al tracțiunii. La viteze mici până la medii, acest sistem conduce cu toate roțile, reducând astfel uzura anvelopelor, iar atunci când circulați cu viteze mari, cele două osii spate sunt convertite treptat automat într-un sistem rigid, crescând stabilitatea generală și stabilitatea camionului.

Toate osiile sunt echipate cu doi cilindri hidraulici de direcție redundanți, fiecare dintre aceștia având propriul sistem hidraulic închis, deci dacă unul dintre cilindri se defectează, celălalt îl poate înlocui complet. Controlul electronic încorporat optimizează accelerația în viraje și monitorizează sistemul general.

Axe suplimentare ajută la distribuirea greutății totale a mașinii mai uniform pe cele 20 de roți (într-o configurație cu cinci axe, patru roți fiecare). De asemenea, este prevăzut un sistem de ridicare automată a osiei, care face posibilă reducerea contactului cauciucului cu șoseaua atunci când se circulă neîncărcat sau pentru a preveni ruperea mașinii în caz de perforare a uneia dintre anvelope. În același timp, anvelopele sunt echipate cu un sistem de umflare centralizat, iar pe axe sunt instalați senzori de presiune și temperatură, care monitorizează uzura roților și distribuția corectă a sarcinii în timpul conducerii.

Vorbind despre suspensie, de Jong a spus: "Am proiectat camionul nostru pentru a avea o suspensie cu același nivel de confort ca Mercedes." Într-adevăr, mașina inovatoare a primit o suspensie hidropneumatică, autonivelantă (menținând un nivel constant al podelei), care, împreună cu axele oscilante (10 grade la dreapta / stânga), minimizează rularea generală a corpului pe umflături și reduce scurgerile de material în timpul transportului.

Toate osiile interacționează între ele printr-un sistem centralizat care conectează camera pistonului unui cilindru arc cu camera inelară de pe cealaltă parte a benei. Acest design previne supraîncărcarea amortizorului pe o axă în timpul salturilor puternice atunci când conduceți pe terenuri deosebit de dificile.

În ceea ce privește motorul, basculanta folosește 4 până la 6 sisteme de alimentare independente. Această abordare, conform lui De Jong, are o serie de avantaje pentru contractori și operatori, inclusiv o uzură și mai redusă a frânelor și a sistemului de direcție. "Dacă vă uitați la ciclul de funcționare al unui camion de exploatare, aproximativ 50% din acest timp rulează gol. Și atunci când camionul se deplasează fără sarcină, nu are nevoie de toți cei 2.000 kW de putere. Motorul turbo de 15,9 litri produce 480 kW nominal și 576 kW putere maximă la o viteză de 1.800 rpm.

Prin urmare, am decis să folosim mai multe dintre aceste motorine ", - a spus de Jong. Ca urmare, atunci când mașina se deplasează goală, două motoare sunt oprite automat fără intervenția operatorului, la fel se întâmplă în cazul unei defecțiuni a motorului." Dacă apar probleme de motor , camionul va continua să funcționeze până la service pentru restul de trei și, deoarece mașina este modularizată, tehnicienii pot scoate și înlocui motorul în doar 15 minute, iar camionul va fi gata să meargă din nou. "

Siguranța oricărui camion, în special a unui autobasculant minier greu, care se mișcă aproape constant la câțiva metri de stâncă, desigur, începe cu frânele. Conceptul ETF folosește un sistem de frânare complet dinamică, de frânare hidrocinetică pe toate roțile, cu un cuplu de frânare de 38.000 Nm fiecare. Toate roțile au, de asemenea, frâne cu disc uscate și o frână de parcare ABS răcită cu lichid, sporind în continuare siguranța atât de necesară pentru mașini atât de grele și puternice.

În Indonezia, în timp ce își desfășura anchetele, de Jong a dat de multe ori o problemă legată de siguranța la volan. "În cariera indoneziană, aproximativ 60% dintre șoferi erau femei din satele și orașele din jur. Bineînțeles, mulți dintre ei nu au condus niciodată o mașină obișnuită, dar au învățat cum să conducă basculante gigantice". Înălțimea femeilor, de regulă, nu depășea 160 cm, deci era problematic să ajungi la pedale în mod corespunzător.

"Trebuiau să stea pe marginea scaunului pentru a pedala normal și trebuiau să rămână în acea poziție mai mult de 8 ore pe zi. Pe baza acestei experiențe, am făcut pedalele reglabile pe înălțime, asigurând astfel potrivirea corectă și conducerea confortabilă pentru mai mulți oameni. ; astfel, problema destul de semnificativă a siguranței operatorului a fost rezolvată foarte ușor. "

Alte caracteristici de siguranță standard pentru camioanele ETF includ un sistem anti-somn pentru a alerta șoferul de oboseală iminentă, un contor de alcool pentru respirație și un sistem optic de siguranță pentru a reduce oboseala în timpul schimburilor de noapte. După ce a vizitat nisipurile petroliere canadiene și australiene, de Jong și-a dat seama că, deși managerii vorbesc constant despre siguranță, șoferii lucrează în continuare schimburi de mai mult de 12 ore în timp ce se ocupă de mai multe puncte oarbe.

Alți operatori s-au plâns de vizibilitatea slabă a drumului de carieră din cauza curburii sale - întrucât lumina farurilor se răspândește în principal direct, șoferul, dacă are nevoie să facă o cotitură bruscă, vede în fața lui așa-numitul „perete întunecat” și nu zona în care ar trebui întoarce. Așadar, de Jong a decis să-și echipeze basculantele cu faruri suplimentare.

Cu mai multe camere, un sistem de oglindă iluminat automat și cinci radare cu două benzi și două viteze, operatorul are vizibilitate și conștientizare mai mult decât suficientă. Pentru o siguranță și mai mare, ETF este echipat cu un sistem de evitare a coliziunilor atât pentru obiecte statice, cât și pentru obiecte în mișcare.

În ceea ce privește confortul, există trei locuri în cabină, permițând un program de antrenament confortabil și eficient. Ochelarii sunt echipați cu izolație specială care absoarbe temperatura și zgomotul, precum și lamele ștergătoarelor standardizate de 810 mm. Operatorul are o linie de vedere naturală la o distanță de 1 metru de cabină, precum și o vedere semicirculară neobstrucționată (360 de grade cu camere și radar). Cu toate acestea, software-ul tabloului de bord a fost scris pentru a afișa doar informații relevante la timp și relevante de sistem și pentru a nu distrage atenția operatorului de la funcțiile importante legate de performanța camionului.

"A doua cea mai importantă provocare pentru noi a fost problema impactului tehnologiei asupra mediului", a spus de Jong. „Toată lumea vorbește despre asta, dar puțini oameni fac de fapt ceva”. Camioanele ETF pot funcționa pe o varietate de combustibili, inclusiv diesel convențional, biodiesel și amestecuri diesel / GPL sau hidrogen.

Ca urmare a consumului redus de combustibil, acestea emit cu 56% mai puțini oxizi de azot (NOx) și hidrocarburi (HC), cu 63% mai puține PM și cu 15% mai puțin dioxid de carbon, potrivit companiei. În plus, inginerii ETF au reușit să reducă uleiul uzat cu 85% prin instalarea unui sistem dedicat de filtrare, iar modelele inovatoare de osii, suspensii și transmisii au dus la economii de 47% în costurile legate de cauciuc, a spus compania.

Împreună cu basculantul revoluționar, ETF a adus pe piață un model de afaceri complet unic pentru industrie, care invită clientul să plătească pentru închirierea camioanelor pe baza tonelor transportate sau a numărului de kilometri parcurși. Întreținerea completă, reparațiile și înlocuirea cauciucului sunt incluse în contractul de închiriere și garantează o disponibilitate de 95% (înlocuire rapidă) pe toată durata de viață a mașinii (până la 90.000 de ore, echivalentul a 11 sau 12 ani de utilizare). O astfel de închiriere nu înseamnă cheltuieli de capital pentru client, tot ce plătește este combustibil și munca șoferului.

Dar asta nu este tot. Dezvoltatorii au decis să nu se oprească aici și, se pare, au îndrăznit să rescrie în cele din urmă toate canoanele industriei: cu ajutorul cablurilor speciale din oțel flexibile care conțin cabluri de transmisie a datelor pentru controlul vitezei, frâne și sistem de direcție, basculantele ETF pot fi combinate într-un așa-numit tren rutier de maximum 4 camioane ( Haul Train), care este controlat de un operator de la mașina principală.

Ca rezultat, într-un singur ciclu, o astfel de „rulotă”, cu condiția să fie formată din cele mai puternice modele MT-400 din linia ETF, va putea transporta până la 1.400 de tone de piatră. Cineva va spune că o astfel de schemă este foarte dificil de implementat și prevede un număr mare de dificultăți suplimentare și va avea, în principiu, dreptate. Cu toate acestea, trebuie să fiți de acord că aproape o mie și jumătate de mii de tone de marfă transportată pe ciclu sună mai mult decât impresionant.

De Jong și compania sa au fost necesari nouă ani grei de la concepția ideii până la prezentarea produsului finit, care au fost însoțiți de căutarea investitorilor și soluția unor probleme aparent de nerezolvat. Cu toate acestea, progresele tehnologice puse în aplicare pe noile mașini au transformat semnificativ designul camioanelor miniere vechi de 60 de ani și l-au transportat încă în secolul 21. Doar timpul va spune dacă această idee poate prinde rădăcini pe piață și poate avea un impact profund asupra industriei miniere sau poate rămâne la nivelul prototipurilor.

Basculantele miniere cu o capacitate de încărcare de 760 tone și chiar mai multe ar putea merge în curând la lucru. Echipamentele miniere ETF din orașul sloven Maribor au construit o mașină inovatoare, al cărei punct culminant este aspectul său modular.

Drept urmare, un autobasculant minier, ca un set de construcții LEGO, poate fi echipat cu roți cu motor și baterii suplimentare în 15 minute folosind un încărcător.

Cel mai mare camion ETF din lume

În plus, cabina șoferului poate fi demontată, iar mașina poate fi folosită ca remorcă într-un tren rutier uriaș. Numărul total de axe ale unui basculant este de la două la opt. Capacitate de ridicare de la 180 la 760 tone. Lungimea mașinii variază de la 12,5 la 29 de metri.

Cel mai interesant lucru este că toate roțile sunt antrenate și direcționate, ceea ce face ca mașina să fie super-manevrabilă. Raza de viraj a secțiunii biaxiale este de 20,7 m, iar secțiunea cu opt osii este de 40,9 m. Acest gigant de carieră are nevoie de un drum de doar 24 m lățime, ceea ce este cu 3,6 - 7,2 m mai mic decât pentru echipamentele existente dintr-o clasă similară. Până în prezent, utilajul de la ETF Mining Equipment există într-o singură versiune cu 5 axe. Este de așteptat ca în viitorul apropiat să se ducă la probe pe mare într-o carieră reală.

ETF Inovație de execuție modulară (Anunțarea articolului din Journal of Mining 2013 # 1)

Conceptul înglobat în inovatoarele basculante miniere ETF oferă: tracțiune integrală, direcție pe toate axele în același timp, control al tracțiunii, sistem de frânare antiblocare pentru toate roțile, utilizarea aceleiași dimensiuni a anvelopelor pentru basculante cu capacități de încărcare diferite. Acest lucru duce la realizarea avantajelor mașinilor rigide și a manevrabilității cu direcția integrală a autobasculantelor articulate. Cu o capacitate de ridicare de 218 tone, douăzeci de anvelope 24.00R35 montate pe cinci linii centrale susțin toată greutatea mașinii. Acest lucru asigură că basculanta se întoarce la 180 de grade.

Conceptul de basculantă, dezvoltat de ETF European Truck Factory GmbH, este prima soluție de proiectare inovatoare din carieră din ultimii 60 de ani.

În mod tradițional, autobasculantele miniere grele (peste 100 de tone) au doar două osii, dintre care una este cea mai importantă. Basculantele ETF au două sau trei osii motoare, în funcție de capacitatea de încărcare cu tracțiune integrală.

Fiecare linie centrală a camionului basculant ETF constă din două osii oscilante suspendate hidropneumatic care asigură o încărcare egală a anvelopelor și o tracțiune optimă.

Suspensia hidropneumatică, combinată cu osiile oscilante, permite camionului să alunece practic pe drumuri denivelate, oferind în cele din urmă o deplasare mai lină și mai puțină vărsare de rocă. Torsiunea șasiului este practic eliminată.

ETF oferă patru modele de bază:

MT 170 - capacitate de încărcare 155 t, 4 osii și 16 roți;

MT 240 - cu o capacitate de ridicare de 218 tone, 5 osii și 20 de roți;

MT 320 - cu o capacitate de ridicare de 290 tone, 6 osii și 24 de roți;

MT 400 - cu o capacitate de ridicare de 363 t, 7 osii și 16 roți;

Principalul lucru este că cadrul monorail al autobasculantei este situat între axe, luând sarcina în mod egal de pe toate osiile.

ETF D5-484 / Foto: www.popmech.ru

Problema capacității de încărcare a camioanelor miniere este la fel de acută ca și acum 50 de ani. Există două soluții - fie pentru a produce basculante din ce în ce mai puternice (cum ar fi legendarul BelAZ-75710), fie pentru a construi trenuri modulare. Cel mai neobișnuit concept de acest tip este oferit de compania slovenă ETF Trucks.

Imediat, observăm că în acest moment există un singur prototip ETF - compania este tânără, iar conceptul său de până acum este doar în schițele computerizate. Dar ideea este în mod clar fezabilă, plus ETF are planuri mari și o gamă destul de largă de soluții, așa că, probabil, în câțiva ani vor intra pe piață și vor ocupa o poziție de lider acolo.

Imagine: www.popmech.ru

Modulul principal este un camion minier ETF cu 20 de roți, cu 5 axe de conducere (!). Și nu doar conducerea, ci și controlul. Modularitatea constă în faptul că într-un timp care nu depășește 15 minute, blocul-cabină poate fi demontat din camion, transformându-l într-o remorcă, sau baza poate fi scurtată prin „desfacerea” mai multor axe-bloc. Cu alte cuvinte, întregul camion este un constructor.

ETF D5-484 / Imagine:www.popmech.ru

Se înțelege că dintr-un set standard de osii bloc, corpuri bloc, cabine bloc, pot fi asamblate cel puțin 6 modificări diferite: două osii cu o capacitate de încărcare de 180 tone, trei osii pentru 284 tone, patru osii pentru 380 tone, cinci osii pentru 484 tone, șase osii pentru 570 tone și 8 osii pentru 774 tone! Mai mult, ultimele două configurații vor fi recorduri în rândul camioanelor miniere, lăsând chiar și BelAZ în urmă.

Imagine: www.popmech.ru

În același timp, un camion de 180 de tone și un camion de 774 de tone vor avea o înălțime și o lățime tipice, adică se vor putea deplasa pe aceleași drumuri.

Imagine: www.popmech.ru

Roțile și anvelopele pentru camioane sunt non-standard și, de asemenea, au fost dezvoltate ETF. Acestea sunt concepute pentru a rezista la suprasarcina pe care roțile tipice ale camioanelor miniere nu le pot suporta. Pe de altă parte, „multi-wheel” vă permite să distribuiți corect încărcăturile.

ETF D8-774 / Imagine:www.popmech.ru

Și aici este singurul ETF în acest moment care există „în hardware”:

Camioanele de orice configurație pot fi combinate în așa-numitul ETF Haul Train - trenuri rutiere capabile să transporte de la 568 la 6192 (!) Tone de marfă. Fiecare unitate își păstrează propriul motor, dar controlul provine de la camionul principal.

Imagine: www.popmech.ru

Compania se așteaptă ca camioanele să poată primi și alte utilizări, în plus față de minerit (conceptul ETF Multipurpose Truck).

Imagine: www.popmech.ru

Pe aceeași bază, compania a dezvoltat încărcătorul cu roți rigide ETF WL-85 cu cinci osii cu o capacitate de ridicare de 85 de tone metrice.

Imagine: www.popmech.ru

De asemenea, greder ETF Greder. Vă rugăm să rețineți că, la fel ca LEGO, este asamblat din piese și elemente existente în camioane.

Imagine: www.popmech.ru

Acesta este conceptul. Ne place. Si tu?

Moscova, ediția „Mecanica populară”
12