Самосвал

Самосвал — это тип грузового автомобиля или прицепа (полуприцепа), предназначенный для перевозки и механизированной разгрузки сыпучих, навалочных или кусковых грузов. Основной конструктивной особенностью самосвала является наличие кузова, который может наклоняться для высыпания груза под действием собственного веса, или механизма принудительного опрокидывания (гидравлического, пневматического или механического). Самосвалы широко применяются в строительстве, горнодобывающей промышленности, сельском хозяйстве и коммунальном хозяйстве.

История

Прототипы самосвалов появились в конце XIX века. Первые образцы представляли собой обычные грузовые телеги с механическим опрокидыванием кузова. В 1890-х годах в США компания Thornycroft построила паровой грузовик с опрокидывающимся кузовом, который использовался для перевозки угля. Однако массовое развитие самосвалов началось с внедрением двигателей внутреннего сгорания и гидравлических систем.

В 1920-х годах в Европе и США начался выпуск специализированных самосвалов. Фирма Mack Trucks (США) в 1927 году представила модель AC, ставшую одной из первых серийных машин этого типа. В СССР первый самосвал был создан на базе грузовика АМО-Ф-15 в 1924 году, а серийное производство началось в 1930-х годах на Ярославском автомобильном заводе (ЯАЗ). Ключевым этапом стало появление в 1950-х годах большегрузных карьерных самосвалов, таких как американский Euclid и советский БелАЗ.

Классификация

Самосвалы классифицируются по нескольким признакам:

По назначению

Строительные (дорожные): предназначены для перевозки песка, щебня, грунта, бетонной смеси. Имеют ограниченную грузоподъёмность (от 1,5 до 40 тонн) и высокую скорость движения по дорогам общего пользования.
Карьерные (горные): используются в открытых горных работах для вывоза руды, угля, вскрышных пород. Отличаются огромной грузоподъёмностью (от 40 до 450 тонн и более), мощными двигателями (дизельными или дизель-электрическими) и усиленной конструкцией. Движение по дорогам общего пользования для них, как правило, запрещено из-за габаритов и нагрузки на ось.
Сельскохозяйственные: применяются для перевозки зерна, удобрений, силоса, навоза. Часто имеют увеличенный объём кузова и облегчённую конструкцию.
Специальные: предназначены для перевозки специфических грузов (например, самосвалы-бетоновозы, самосвалы для перевозки горячего асфальта, самосвалы-мусоровозы).

По типу разгрузки

Задняя разгрузка: кузов опрокидывается назад. Наиболее распространённый тип, универсальный.
Боковая разгрузка: кузов опрокидывается на одну из сторон (левую или правую). Используется в стеснённых условиях, где невозможен задний ход.
Трёхсторонняя разгрузка: кузов может опрокидываться на три стороны (назад, влево, вправо). Обеспечивает максимальную манёвренность при разгрузке.
Донная разгрузка: груз высыпается через открывающиеся люки в днище кузова. Применяется для перевозки зерна, удобрений, асфальта.

По типу шасси

Одиночные (двухосные, трёхосные): самосвал на собственном шасси.
Автопоезда: самосвальный тягач с самосвальным прицепом или полуприцепом. Позволяет увеличить объём перевозимого груза за один рейс.

Устройство и конструкция

Самосвал состоит из тех же основных узлов, что и обычный грузовой автомобиль: двигателя, шасси, трансмиссии, кабины. Однако ключевым отличием является кузов и подъёмный механизм.

Кузов

Кузов самосвала изготавливается из высокопрочной стали (часто из износостойких марок, например Hardox) или алюминиевых сплавов. Для карьерных самосвалов кузов имеет усиленное днище и борта, защищённые от ударов при погрузке. Форма кузова — ковшовая или корытообразная — способствует полному высыпанию груза. Для уменьшения налипания влажных грунтов кузова могут оснащаться системой подогрева (отработанными газами или электричеством).

Подъёмный механизм

Наиболее распространён гидравлический механизм. Он включает:

Гидравлический насос (шестерённый или аксиально-поршневой), приводимый от двигателя автомобиля.
Гидравлический цилиндр (или несколько цилиндров), который поднимает кузов.
Гидравлический распределитель, управляющий потоком масла.
Масляный бак и фильтры.

Принцип работы: насос подаёт масло под давлением в цилиндр, шток которого выдвигается и поднимает кузов. Для опускания кузова масло сливается обратно в бак, и кузов опускается под собственным весом. В некоторых моделях (особенно старых или малых) применялись пневматические или механические (винтовые) механизмы, но в современном автомобилестроении они практически вытеснены гидравликой.

Кабина

Кабины современных самосвалов, особенно карьерных, имеют усиленный каркас безопасности, защищающий водителя при опрокидывании (ROPS — Roll Over Protective Structure) и при падении предметов сверху (FOPS — Falling Object Protective Structure). Кабины оснащаются системами кондиционирования, пылеподавления и шумоизоляции.

Производители

Мировой рынок самосвалов представлен несколькими крупными производителями:

Россия: БелАЗ (Белорусский автомобильный завод) — мировой лидер по производству карьерных самосвалов особо большой грузоподъёмности (от 90 до 450 тонн). КАМАЗ, Урал, МАЗ (Беларусь) — основные производители строительных и дорожных самосвалов.
США: Caterpillar, Komatsu (совместное производство с США), Liebherr (США).
Япония: Komatsu, Hitachi, Nissan Diesel (UD Trucks).
Европа: Volvo (Швеция), Scania (Швеция), MAN (Германия), DAF (Нидерланды), IVECO (Италия), Mercedes-Benz (Германия).
Китай: SANY, XCMG, Sinotruk (HOWO), Shacman — активно наращивают производство и экспорт, особенно в страны Азии и Африки.

Применение

Самосвалы являются незаменимой техникой в ряде отраслей:

Строительство: вывоз грунта со стройплощадок, доставка песка, щебня, гравия, бетонной смеси, асфальта.
Горнодобывающая промышленность: транспортировка руды, угля, вскрышных пород от забоя до дробильно-сортировочных фабрик или отвалов. Карьерные самосвалы — основной вид транспорта на открытых горных работах.
Сельское хозяйство: перевозка зерна от комбайнов, доставка удобрений, вывоз навоза.
Коммунальное хозяйство: вывоз снега, мусора, твёрдых бытовых отходов, ремонт дорог.
Промышленность: транспортировка сыпучих материалов (цемент, песок, шлак) на заводах и складах.

Безопасность и экология

Эксплуатация самосвалов, особенно карьерных, сопряжена с повышенными рисками. Основные опасности:

Опрокидывание при разгрузке на неровной поверхности или при перегрузе.
Столкновения из-за больших габаритов и ограниченной обзорности.
Падение груза при неправильной загрузке.

Для повышения безопасности современные самосвалы оснащаются системами контроля давления в шинах, камерами заднего вида, датчиками угла наклона, системами предупреждения столкновений и автоматического торможения.

В области экологии производители стремятся снизить выбросы CO₂ и токсичных веществ. Внедряются дизельные двигатели стандартов Euro-5 и Euro-6, системы нейтрализации отработавших газов (SCR, EGR). Активно разрабатываются гибридные и полностью электрические самосвалы (например, Komatsu EH4000AC-3 с дизель-электрической трансмиссией, электрические карьерные самосвалы от компании Caterpillar и китайских производителей). Также применяются системы рекуперации энергии при торможении.

Интересные факты

Самым большим в мире самосвалом долгое время считался БелАЗ-75710 грузоподъёмностью 450 тонн, выпускаемый в Беларуси. Его длина превышает 20 метров, высота — 8 метров, а масса пустого автомобиля — около 360 тонн.
Карьерные самосвалы не имеют рессор в традиционном понимании. Вместо них используются пневмогидравлические подвески, которые обеспечивают плавность хода и гасят колоссальные нагрузки.
Стоимость одного карьерного самосвала может достигать нескольких миллионов долларов США, а его шины (диаметром до 4 метров) стоят десятки тысяч долларов каждая.
В СССР в 1970-х годах был создан экспериментальный самосвал МоАЗ-6507 с колёсной формулой 6х6, способный работать в условиях бездорожья.

Источники

ГОСТ 33989-2016 (ISO 3833:1977) «Транспорт дорожный. Типы, термины и определения».
«Автомобили-самосвалы: конструкция, эксплуатация, ремонт» — учебное пособие, В. А. Петров, 2015.
«Карьерные самосвалы: история, конструкция, перспективы» — журнал «Горная техника», №3, 2020.
Официальные сайты производителей: БелАЗ, КАМАЗ, Caterpillar, Komatsu.
«История грузового автомобилестроения в России» — А. А. Шпаковский, 2018.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →