В горнодобывающей промышленности и на открытых карьерах широко используются специализированные машины для выемки и транспортировки грунта. Эти машины, известные как выемочные и выемочно-транспортирующие (ВТМ), создаются на основе различных шасси: гусеничных и колесных тракторов, тягачей, а также специальных пневмоколесных и автомобильных платформ. Ключевой характеристикой для тракторов является тяговый класс, который определяется максимальным усилием на крюке базовой модели без дополнительного оборудования на первой передаче.
Классификация по типу шасси и тяговому классу
Промышленные гусеничные тракторы выпускаются в широком диапазоне тяговых классов: от 30 кН до 750 кН. Колесные тракторы, в свою очередь, охватывают классы от 6 кН до 100 кН. Отдельную категорию составляют тягачи и самоходные шасси, которые классифицируются по мощности двигателя, варьирующейся от 55 до 405 кВт.
Что такое базовая машина и каковы требования к тягачам ВТМ?
Базовая машина — это самоходная платформа (гусеничный или колесный трактор, тягач), предназначенная для агрегатирования с навесным, полуприцепным или прицепным оборудованием для строительных, дорожных и горных работ. Тягачи для ВТМ — это специализированная техника, отличающаяся от обычных автомобилей и тракторов. К ним предъявляется комплекс строгих требований:
- Обеспечение достаточной тяговой силы для копания грунта на рабочей скорости без потери устойчивости.
- Наличие отбора мощности для привода рабочих органов навесного оборудования.
- Высокая проходимость и скорость на холостых и транспортных ходах.
- Быстрое и удобное переключение между рабочими и транспортными режимами.
- Эргономичное совмещенное управление базовой машиной и рабочим оборудованием.
- Простота технического обслуживания, ремонта и сборки/разборки.
Классификация и особенности гусеничных базовых машин
Тягачи классифицируются по множеству параметров: числу осей и колес, типу поворота, приводу, трансмиссии, мощности, массе и типу сцепного устройства. Для ВТМ в основном используются гусеничные и пневмоколесные тягачи.
Гусеничные машины с дизельным двигателем обычно имеют переднее расположение силовой установки. Существуют также модели с дизель-электрическим приводом (например, ДЭТ-250М), где двигатель расположен спереди, а генератор — сзади. Такие машины могут использоваться и как передвижные электростанции.
Мировые производители, такие как Caterpillar и Komatsu, формируют обширные типоразмерные ряды ВТМ, агрегатируя различное оборудование (бульдозеры, скреперы, погрузчики) на базе серийных двигателей и шасси. Это позволяет гибко подбирать технику под конкретные задачи. В России также ведутся работы по созданию семейства унифицированных машин на базе тракторов Т-220, Т-330 и других.
Для особо тяжелых условий применяют тандемные схемы — последовательное или параллельное соединение двух тягачей с общим управлением, что вдвое увеличивает тяговое усилие и сцепную массу.
Классификация и компоновочные схемы колесных машин
Основными узлами колесных тягачей являются силовая установка, трансмиссия, ходовая часть, рама и система управления. Их сфера применения напрямую зависит от типа агрегатируемого оборудования.
Колесные базовые машины подразделяются по количеству осей (тягачи — одно- и двухосные, шасси — двух- и трехосные) и по ключевым компоновочным признакам:
- По типу рулевого управления: с управляемыми задними, передними или всеми колесами; с шарнирно-сочлененной рамой.
- По приводу: заднеприводные, переднеприводные и полноприводные. Существует условная формула обозначения ходовой части: a×b×c, где a — число управляемых осей, b — число ведущих осей, c — общее число осей.
- По расположению двигателя: с передним или задним мотором.
Типы колесных тягачей и их применение
Одноосные тягачи не используются самостоятельно, а работают в паре с полуприцепами (скреперами, землевозами), образуя неразъемный самоходный агрегат. Соединение осуществляется через седельно-сцепное устройство и гидросистемы. На тягач приходится около половины веса груженой машины, а поворот осуществляется гидроцилиндрами, разворачивающими тягач относительно полуприцепа.
Для разных задач выбирают различные схемы управления:
- Для скоростных машин (быстроходные скреперы) используют тягачи автомобильного типа с управляемыми передними колесами.
- Для тихоходной техники (бульдозеры, толкачи) применяют схему с неповоротными колесами, где поворот осуществляется за счет разности скоростей вращения колес левого и правого борта.
- Универсальным решением считаются тягачи с поворотными передними колесами большого диаметра (производства Могилевского и Минского заводов).
- Для работы в стесненных условиях (ковшовые погрузчики) идеальны машины с поворотными колесами на обеих осях, позволяющие двигаться «крабом».
- Высокую маневренность обеспечивает шарнирно-сочлененная рама (как у тягачей «Кировец»), хотя она и снижает допустимую нагрузку от оборудования.
- Альтернативой является компоновка из двух соединенных одноосных тягачей.
Современные колесные тягачи часто проектируются по блочно-модульному принципу из унифицированных узлов. Это упрощает ремонт, обслуживание и позволяет гибко комбинировать компоненты для создания машин с нужными характеристиками под конкретные условия эксплуатации.