13 листопада 2009

Про гігантів кар'єрів

І знову про мегатехніку: стаття з Телеграфа "Вокруг Света" про найбільші екскаватори та самоскиди. Головні герої: роторний екскаватор «Bagger-288», одноковшевий крокуючий екскаватор «Big Muskie» і кар'єрний самоскид «Liebherr T282B».



Генерали вугільних кар'єрів

Кар'єрний видобуток вугілля підштовхнув людство до створення гігантської техніки - як видобувної, так і тієї, що перевозить вантажі.


Перша самостійна подорож кар'єрного екскаватора «Bagger-288» стала справжньою подією для німецької землі Північний Рейн-Вестфалія. Ще б пак - нечасто побачиш гіганта, що перетинає поля і дороги!
Фото: RWE AG 

Стародавня легенда майже стала реальністю в лютому 2001 року. Мешканці міста Юліха (Julich, федеральна земля Північний Рейн-Вестфалія, Німеччина) і навколишніх селищ, зі здивуванням задерши голови, дивилися, як через поля й автотраси повільно рухається колос заввишки з 35-поверховий будинок.

Великий шлях для «Bagger-288»

Але хоча цей велетень виповз справді із земних надр - із величезного вугільного кар'єру Hambach, жодного Апокаліпсису не очікувалося. Бо це був не розгніваний міфічний титан, а цілком мирний роторний екскаватор «Bagger-288» - найбільший представник свого класу техніки. Він був побудований німецькою компанією «Thyssen Krupp Fordertechnik» у 1978 році для роботи у вугільних кар'єрах.

Як відомо, корисні копалини можна видобувати як шахтним методом, так і відкритим - розробляючи кар'єри. Але щоб дістатися до пластів, наприклад, вугілля, спочатку необхідно зняти (розкрити) солідний шар «порожньої» (розкривної) породи. Для таких цілей і використовують розкривні екскаватори. Якщо ж екскаватори черпають корисні копалини, тоді їх називають видобувними. Взагалі, екскаватори класифікуються як за призначенням, так і за конструкцією та способом пересування. Звичайний ковшовий екскаватор, середні та маленькі моделі яких напевно на власні очі бачив кожен із нас, працюють за системою «зачерпнув - підняв - повернув стрілу - висипав». При цьому відразу виникає питання, куди висипати цю породу? Якщо немає можливості відвалювати її тут же поруч, потрібні кілька самоскидів для її вивезення.


У роторного екскаватора є багато ковшів і стрічка-транспортер, що позбавляє його необхідності обертати стрілу. Про його потужність можна судити хоча б з того, що бульдозер вагою в десяток тонн, який випадково трапився, було піднято без будь-яких проблем.
Фото з сайту Ботинок

У роторних екскаваторів такої проблеми немає. На відміну від роботи одноковшових екскаваторів, цикл роторних такий: закріплені на роторі, що безперервно обертається, ковші по черзі черпають породу, яку висипають на стрічку транспортера, що починається у ротора, та проходить через усю стрілу екскаватора. Ця стріла пересувається (дуже повільно) вгору-вниз, залежно від розташування шару породи, що виробляється, а також ліворуч або праворуч під час безпосередньо вироблення. З першого транспортера порода надходить на наступний, розташований у «хвості» роторного екскаватора - розвантажувальний конвеєр. Зазвичай порожню породу не вивозять, а звалюють поруч із кар'єром, і в цьому разі до екскаватора додають ще одну машину - відвалоутворювач. Під час видобування корисних копалин до екскаватора можуть причепити спеціальні перевантажувачі, магістральні конвеєри та іншу допоміжну техніку. Роторні екскаватори взагалі вражають своїми розмірами, але «Bagger-288» у цьому відношенні просто шокує. Його висота - 96 метрів, довжина з відвалоутворювачем - майже чверть кілометра, а маса сягає 13 500 тонн!

Ковші «Bagger-288» відносно скромного об'єму (6,6 кубометрів), але зате їх у нього цілих 18 штук, розташованих на величезному колесі-роторі діаметром 21,6 метра, який робить до 48 об/хв, загрібаючи за день 240 000 кубометрів породи. Цього, мабуть, достатньо, щоб насипати дамбу, здатну перекрити Волгу в районі Нижнього Новгорода. Щоправда, для управління цим колосом достатньо команди з усього чотирьох осіб: старшого зміни, двох екскаваторників, які змінюють один одного (поки один керує махиною, інший обходить і перевіряє її вузли) і координатора стрічкових конвеєрів. Для зручності їхньої роботи прямо на екскаваторі споруджено кімнату відпочинку з кухнею і туалетом - благо вільного місця там достатньо. Застосування таких велетнів себе виправдовує. На трьох відкритих кар'єрах Hambach, Garzweiler і Inden щорічно видобувається близько ста мільйонів тонн бурого вугілля.

В СРСР свого часу були створені роторні екскаватори ЕРШРД-5000 (5000 кубометрів на годину) і ЕР-5250 (до 10 000 кубометрів на годину), які лише трохи поступаються «Bagger-288» у розмірах. Зате вони набагато легші за нього за масою і можуть працювати в найжорсткіших умовах Сибіру і Середньої Азії.



Оператор роторного екскаватора Bagger сидить дуже високо над землею. Йому необхідний хороший огляд - стріла величезна, і бачити її потрібно цілком.
Фото: RWE AG

Взагалі-то, ці велетенські машини пересуваються тільки по дну кар'єра. На великі відстані їх переміщують розібраними на частини. І лише щодо «Bagger-288» було зроблено виняток. Річ у тім, що між кар'єрами Hambach і Garzweiler відстань лише 22 кілометри. Німці прорахували, що розбирати, а потім знову монтувати цей колос буде накладніше і складніше, ніж запустити його своїм ходом. Хід у «Bagger-288» гусеничний, але дуже повільний - лише 1 км/год. Втім, ця машина призначена не для того, щоб на ній ганяли. А ось завдяки дванадцяти гусеницям шириною 3,8 метра кожна, тиск екскаватора на ґрунт лише 1,7 кГ/см2. Щоправда, з огляду на загальну вагу махини, для неї все ж таки довелося створювати спеціальну трасу, щоб екскаватор не влаштував на своєму шляху екологічний Апокаліпсис.

Вантажівками, бульдозерами та іншою дрібною (з погляду машиніста Bagger-288) технікою засипали русла струмків, а також накрили піщано-щебеневими подушками асфальтові дороги і залізничну гілку - щоб їх просто не розчавило. Поля, через які належало простувати екскаватору, про всяк випадок попередньо засіяли травою - для зміцнення ґрунту. Заодно довелося тимчасово демонтувати лінії електропередач, а також підвести до «Bagger-288», що споживає під час руху сотні кіловат, окремий кабель. Потрібно віддати належне німецькому порядку: якби у нас після просування такої машини на роки залишилася б широка смуга розрухи, то німці замітали всі сліди позаду екскаватора лише за добу, включно з розчищенням струмків! Переміщення «Bagger-288» проходило через населену територію, і тисячі людей збіглися подивитися на таке рідкісне і незвичайне видовище. Адже не щодня повз їхні вікна проїжджають механізми розміром і масою з броненосець!

Музей в ковше

«Big Muskie», найбільший в історії одноковшовий крокуючий екскаватор. Наразі демонтований.
Фото: Caterpillar

Bagger-288, безперечно, лідирує за своїми розмірами, однак у ваговій категорії у нього був гідний конкурент. Ним став найбільший в історії одноковшовий крокуючий екскаватор «4250W», прозваний «Big Muskie». У середині 60-х років американська компанія «Central Ohio Coal's» вирішила різко збільшити видобуток вугілля в штаті Огайо. Для того, щоб швидко дістатися до пластів, що лежали на глибині 50 метрів, компанії знадобилася надпотужна машина. Інженери «Bucyrus-Erie» зупинили свій вибір на гігантському драглайні - екскаваторі, у якого ківш підвішений на тросах. Складання екскаватора було розпочато 1967 року, і вже 22 травня 1969 року він розпочав роботу. Тоді машина викликала справжній фурор і стала місцем паломництва фото- і кіножурналістів, вражаючи всіх своїми розмірами. Усередині її корпусу (46х49х40 метрів) могли б розміститися два Білих Будинки (один на іншому), причому цей корпус раз по раз повертався разом зі стрілою. Видовище справді варте того, щоб його побачити і закарбувати! А серед величезних механізмів і сходів, що з'єднують поверхи й майданчики, не дивно було й заблукати.

Один тільки ківш «Big Muskie», підвішений на 95-метровій стрілі сталевими тросами (діаметром 127 мм), важив 230 тонн і міг зачерпнути 168 кубометрів породи! Важив екскаватор близько 13 500 тонн - тобто стільки ж, скільки і Bagger-288. Ось тільки далеко б він піти не зміг. Цей титан незграбно пересувався за допомогою спеціальних 20-метрових башмаків (схожих на лижі), які приводилися в рух підйомними і поперечними гідроциліндрами. По суті, екскаватор ніби крокував, звідси і назва цієї системи. На жаль, він був повністю нетранспортованим, тому 1999 року, після відпрацювання кар'єра, екскаватор, який видобув за 30 років 460 мільйонів кубометрів породи, демонтували. Зараз від нього залишився тільки його велетенський ківш, який, завдяки своїм розмірам, був перетворений на своєрідний музей просто неба, в якому єдиним і найбільш вражаючим експонатом є він сам.

Титани на колесах

Зрозуміло, що працювати в парі з такими велетнями зможе далеко не кожен самоскид, тож окрім велетенських екскаваторів у багатьох кар'єрах можна зустріти й велетенські вантажні автомобілі. Звісно ж, ми одразу згадуємо про «БілАЗи» - предмет гордості радянського автомобілебудування, і героїв безлічі анекдотів. Фраза «зіткнутися з БелАЗом» завжди викликала гомеричний регіт - під ними спокійно могли проїхати «Жигулі». З кожною новою моделлю їхня вантажопідйомність і розміри зростали, і сьогодні машинобудівники випускають «БелАЗ-75306», здатні прийняти у свій кузов 220 тонн породи. Та додайте 156 тонн, які важить сам автомобіль. Як і на більшості суперсамоскидів, він має електротрансмісію: дизельний двигун у 2300 к.с. обертає генератор, який дає струм на провідні електродвигуни. Цього вистачає, щоб автомобіль розвинув швидкість 45 км/год - більше й не потрібно з огляду на складність керування подібною технікою та особливості ґрунтових доріг. Утім, спеціальні електронні системи, що керують гідропідсилювачами керма і гальм, звільняють водіїв від зайвих зусиль, тож головне для них - не зівати.

Але «БелАЗи» - далеко не найбільші самоскиди у світі. Найстарішим із працюючих зарубіжних автогігантів, як і раніше, залишається «Terex 33-19 Titan», створений ще в 1974 році компанією «General Motors», США. Цей тривісний богатир заввишки сім метрів з повним кузовом може досягати ваги в 650 тонн, тож для керування ним потрібна хороша вправність. Ще більше бере на себе «Caterpillar797», здатний нести на своїх плечах понад 400 тонн. Маса порожньої вантажівки - 260 тонн, одна тільки її шина діаметром 3,7 метра важить п'ять тонн, а в кузові вільно розмістився б хороший кам'яний будинок. Щоправда, вона жахає не стільки своїми розмірами або потужністю, скільки своєю витратою палива - 783 л на 100 км! Це змусило конструкторів поставити на нього 7-кубометровий бак для пального. Крутний момент на колеса самоскида «Caterpillar797» передають від двох двигунів загальною потужністю 3400 к.с. з чотирма турбонагнітачами, що працюють через 7-швидкісну механічну коробку передач, хоча вважається, що електротрансмісія забезпечує більш плавний хід (такий необхідний для подібної техніки). На важких автомобілях ставлять коробки з п'ятнадцятьма і навіть більшою кількістю ступенів. Реальну максимальну швидкість «Caterpillar797» також не вдається визначити, оскільки на ньому встановлено електронну систему обмеження швидкості (не більш як 65 км/год), З огляду на не лише масу, а й габарити самоскида: 14,5 м завдовжки, 9 м завширшки та понад 7 м заввишки, - це розумне рішення.


Це не «БелАЗ», це німецький кар'єрний самоскид Liebherr T282B, який за один раз може відвезти до 336 тонн породи! Теоретично, можна побудувати і набагато більшу вантажівку, але практична цінність її вже сумнівна.
Фото: Liebherr-International Deutschland GmbH

Ряди супер-самоскидів також поповнилися німецьким «Liebherr T282B», який був створений на замовлення гірничо-збагачувальних комбінатів Австралії, Південної Африки та Канади. Його вантажопідйомність - 336 тонн, маса самого автомобіля - 222 тонни. 20-циліндровий двигун потужністю 3650 к.с. (який сам важить 10 тонн) дозволяє йому розганятися до 64 км/год. Коли гігант піднімає свій кузов, той височіє над землею на висоті шестиповерхового будинку! Існують проекти суперсамоскидів вантажопідйомністю 500 і більше тонн, проте конструктори поки що мають намір зупинитися біля цієї межі. На це є низка об'єктивних причин.

Звісно, така велетенська техніка дає змогу значно прискорити розробку надр і знизити собівартість продукції - якщо застосувати її дозволяли умови кар'єра. Дійсно, експлуатувати гігантський екскаватор у парі з суперсамоскидом виявилося успішніше і вигідніше, ніж використовувати дві дюжини звичайних екскаваторів і вантажівок. Однак поки що поступальний розвиток титанів зупинився біля межі ефективності: подальша гігантоманія поки що може призвести тільки до різкого подорожчання техніки, і споживачеві буде вигідніше утримувати два-три 300-тонних самоскиди замість одного «п'ятисотника». До того ж, є ще одна проблема. Створити кузов будь-якого розміру і найсильніший двигун сьогодні нескладно, але от чи витримає масу в 1000 і більше тонн ґрунтова дорога? Утім, над цим уже розмірковують найкращі інженерні уми, і, можливо, найближчим часом перші «тисячники» все-таки вийдуть на випробування.
Ще 10-ка гігантів: Top 10 MEGA Earthmovers

Немає коментарів:

Дописати коментар