БелАЗ: как делают самый большой карьерный самосвал в мире?
Только в одном карьере в Кузбассе ежедневно добывают несколько железнодорожных составов угля. Но прежде, чем добраться до полезного ископаемого, нужно поднять и вывезти сотни тысяч тонн пустой породы. Как раз этой работой и занимаются БелАЗы. Их грузоподъемность зависит от серии — самый большой в мире карьерный самосвал 75710 перевозит до 450 тонн. Вместе с грузом супермашина весит больше, чем Boeing 747, и может в прямом смысле слова свернуть горы.
На угольном разрезе в Западной Сибири работа не прекращается ни на минуту. За одну смену самосвал перевозит столько породы, что ею можно было бы засыпать несколько олимпийских бассейнов. БелАЗы курсируют по карьеру днем и ночью — без выходных и праздников. Во время пересменки водители даже не глушат двигатели, и нередко получается так, что машины работают по несколько дней подряд.
Как делают этих монстров?
Строительство завода торфяного машиностроения под Минском началось 75 лет назад — в 1947 году. Белорусский автомобильный завод возводили в чистом поле — вдали от крупных карьеров, металлургических комбинатов и крупных электростанций. Но со временем ничем не примечательное поселение Жодино стало местом, где расположен крупнейший в мире и единственный на территории бывшего СССР завод карьерной техники.
Большинство деталей для уникального самосвала не закупаются, а делаются на заводе. Технологический процесс был выстроен и отлажен еще в 1960-е годы: детали передаются с одного станка на другой согласно технологической цепочке. Правда, сегодняшние модели требуют нового оборудования и новых подходов к производству. Поэтому внутренности БелАЗа делают не линейно, как раньше, а в одном месте, на современных пятикоординатных станках. Токарю-наладчику нужно всего лишь правильно установить заготовку, а потом компьютер все сделает сам.
После того как готовая деталь снимается со станка, ее отправляют в измерительную лабораторию, где каждое изделие проходит строгий контроль. Специальный щуп с искусственным рубином на конце проводит осмотр и сверяет параметры изделия с электронным чертежом в компьютере. Только если отклонение в пределах нормы (составляет сотые доли миллиметра), деталь получает сертификат соответствия.
Все новые детали проходят испытания в экспериментальном цехе, где над ними жестоко издеваются, то есть проводят тесты: сжимают, растягивают, проверяют на прочность и износостойкость. Прежде чем шестеренка попадет в серию, испытатели беспощадно уничтожат примерно сотню ее «сестер».
Горняки постоянно требуют от карьерных самосвалов все большую и большую грузоподъемность. Конструкторам приходится придумывать все новые и новые технологические решения, металловедам — постоянно изобретать инновационные материалы. Если 60 лет назад первая модель самосвала могла перевозить лишь 27 тонн, то в 1977 году грузоподъемность составила уже до 110 тонн, а в 2013-м с конвейера вышел гигантский БелАЗ-богатырь, вмещающий 450 тонн.
Самый большой самосвал в мире
БелАЗ-75710 дважды вошел в Книгу рекордов Гиннесса: как самый большой двухосный самосвал в мире, а также благодаря самому крупному кузову карьерного самосвала. На заводе кузов изготавливают из высокопрочной легированной стали. Ее можно разрезать только плазменным либо высокотемпературным газовым резаком. Листам придают нужную форму с помощью огромного пресса, который давит с силой в 1000 тонн. Согнутые детали соединяют на очень больших сварочных аппаратах, но делают кузов не до конца: заказчик получает его в разобранном виде из трех частей и собирает уже у себя с помощью болтов. Иначе кузов бы не поместился ни на одну железнодорожную платформу и его было бы невозможно доставить.
БелАЗ вблизи напоминает двухэтажное здание с лестницей — дом на восьми колесах. Высота каждого колеса — около 4 м. У серии БелАЗ-75710 каждая покрышка весит больше 5 тонн, примерно как африканский слон. Шины 59/80R63 — самые большие в мире.
Кстати, покрышки для БелАЗа делают на другом белорусском заводе — в Бобруйске. При производстве используется несколько сортов резины с различными свойствами. Материала, который уходит на одну покрышку, было бы достаточно для создания более чем 600 шин для легковых автомобилей. Пятитонное колесо устанавливается всего за 10 секунд — достаточно закрутить 24 гайки. К заказчику самосвал едет в разобранном виде, ведь одни только покрышки занимают целый вагон.
Моторный отсек у чудо-машины настолько просторный, что в него может залезть человек. Два тяговых электродвигателя БелАЗа, на которые устанавливаются редукторы, потребляют 1400 кВт. Этого электричества хватило бы, чтобы зажечь 23 000 лампочек. Таким количеством энергии машину снабжает огромный дизель внутреннего сгорания. Принцип его работы такой же, как в обычном автомобиле. Только цилиндров побольше — 16 штук, объем каждого — почти 4 л.
При этом БелАЗ — гигантская передвижная электростанция. Самосвал имеет электромеханическую трансмиссию: он сжигает топливо, вырабатывает электрический ток и передает его по проводам к электродвигателям, которые установлены прямо на колесах, и они приводят в движение всю эту махину.
Кабина у карьерного самосвала тоже очень просторная, но в целом как у обычного автомобиля. Стоит коробка-автомат, но есть три педали. Две из них — это педали тормоза: основной и аварийный. Очень редко, но бывают случаи, когда отказывают оба тормоза. Чтобы избежать катастрофы, все дороги в карьере обсыпаны горами из пустой породы. Если тормоз отказал, водитель отправляет машину в это препятствие и БелАЗ упирается в него, как бык в ограду.
ТО за $100 000
Техническое обслуживание каждого монстра обходится примерно в $100 000 в год. БелАЗ работает в непростых условиях. Порода очень тяжелая, твердая, и у нее острые края. В итоге за несколько лет кузов самосвала стирается об камни чуть ли не до дыр. Примерно раз в четыре года кузов обшивают новыми листами металла.
Любая поломка такого монстра может остановить работу половины карьера. Поэтому за состоянием БелАЗов круглосуточно следят в специальном ситуационном центре. На экран выводятся параметры каждой машины: местоположение, загрузка, запас топлива и даже температура двигателя. Если оператор увидит неисправность, он свяжется с водителем, который находится в кабине. В ТО входит частая чистка воздушных фильтров, через которые самосвал «вдыхает» сотни кубометров воздуха в минуту и вентилирует двигатели. Снаружи они напоминают фары, но на самом деле это «легкие» автомобиля.
Как заявляют производители БелАЗа, каждый третий карьерный самосвал в мире производится у них. Эту белорусскую супермашину можно встретить на сотнях карьерах в десятках стран мира. Он немного неповоротлив, прожорлив и почти всегда грязный, но зато прекрасно добывает уголь, принося людям свет и тепло.
Процесс изготовления БелАЗов можно увидеть на канале «Наука» — в программе «Анатомия монстров».