Aklaypart.ru

Авто Журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Белаз принцип работы двигателя

БелАЗ-75710: основные технические характеристики и параметры

Одним из самых габаритных и грузоподъемных самосвалов в мире является БелАЗ-75710. Выпускается он на заказ, первая модель увидела свет в 2013 году.

Хотя разработка не новая, в связи с высокой стоимостью и специфическими техническими характеристиками, производится она единицами.

Первое, что бросается в глаза при осмотре гиганта БелАЗ-75710, – его экстраординарные габариты:

  • длина кузова – 20,6 м;
  • ширина колесной базы – 8 м;
  • ширина общая – 9,87 м.

Такие размеры требуют особого режима движения:

  • для разворота необходимо не менее 45 м свободного пространства;
  • нормальная скорость движения при номинальной нагрузке – 60 км/ч;
  • радиус поворота составляет не менее 19,8 м.

Именно поэтому эксплуатация на обычных шоссе и городских дорогах практически невозможна: для проезда БелАЗа необходимо изменять режим движения, а также укреплять различные инженерные коммуникации, разбирать их или приподнимать.

В этой статье вы можете прочитать о правилах безопасности при использовании зернодробилки Фермер.

Платформа имеет ковшеобразную форму, и если смотреть на нее снизу, она кажется совсем миниатюрной. Но это заблуждение, так как ее геометрический объем составляет 157,5 м3.

Если же загрузить машину сверх бортов с «шапкой», то можно увеличить этот параметр более чем на 100 м3. Тогда объем будет составлять 269,5 м3.

Грузоподъемность согласно технической документации равняется 450 т. Но одно из испытаний показало, что БелАЗ-75710 может легко справиться с транспортировкой большего веса. В 2014 году, зимой (январь) на испытательном полигоне бы провезен груз массой 503,5 т.

Собственный эксплуатационный вес данной карьерной техники составляет порядка 360 т, а полный – около 810 т.

Сколько двигателей имеет самый большой 360 тонный БелАЗ на электрической тяге?

Как известно, с возрастанием массы автомобиля неминуемо следует и возрастание мощности его двигателя, что достигается увеличением объема цилиндров, увеличением количества цилиндров, установкой всевозможных дополнительных агрегатов типа турбонаддува и т.п. Такие рассуждения применимы практически ко всем окружающим нас автомобилям: кроссоверам, седанам, большим внедорожникам, небольшим фургонам, огромным фурам, танкам и т.д.

А если в качестве предмета обсуждения взять самый большой и самый тяжелый автомобиль из всех, что когда-либо производил человек — 360-ти тонный белорусский БелАЗ 75710 с рекордной в мире грузоподъемностью 450 тонн?

Как и чем двигать такую махину?

«Дизелем, чем еще?» — ответил бы я раньше, ни капли не сомневаясь. А что, такой двигатель является тяговитым, он надёжен, — ну может два дизеля или даже три! 810 тонн гружёная машина весит, как никак! Попробуй тут угадай сколько ему нужно двигателей?

Не буду ходить вокруг да около — внутри такого БелАЗа имеется два 16-ти цилиндровых V-образных дизельных двигателя, мощностью 2330 л.с. каждый, созданные немецкой компанией «MTU Friedrichshafen», что специализируется на производстве двигателей для кораблей, поездов и другой крупной техники.

Но не спешите закрывать статью! Дело в том, что эти двигатели нужны вовсе не для того, чтобы крутить массивные колёса БелАЗа! Они нужны для выработки электроэнергии!

Именно так — два огромных 65-ти литровых (каждый) двигателя нужны для работы двух не менее огромных электрогенераторов, преобразующих механическую энергию дизелей в электрическую энергию.

А зачем же она в таком большом количестве нужна БелАЗу? Не на электричестве же он ездит, в самом деле?

Невероятно, но факт — БелАЗ приводится в движение электрическими двигателями! Именно для них и предназначена львиная доля электроэнергии, выработанной генераторами.

Если говорить совсем просто, то на каждое колесо у БелАЗа имеется отдельный электромотор, который расположен внутри ступицы. В сборе такая конструкция получила название «мотор-колесо», т.е. каждое колесо приводится в движение своим собственным мотором. Чудеса, не иначе!

Мощность каждого такого электродвигателя составляет 1630 л.с! Два генератора в связке с четырьмя электродвигателями именуются тяговой установкой. Два дизельных поршневых двигателя же называют силовой установкой. В совокупности же всё это дело именуется электромеханической трансмиссией.

Таким образом, БелАЗ можно смело назвать электромобилем, подразумевая в данном контексте, что электромобиль — это автомобиль, приводимый в движение электрическими двигателями. Вообще же такая компоновка больше относит машину к гибриду.

Учитывая внушительные габариты и массу автомобиля, при его создании пришлось решать массу технических задач. Обеспечить эффективное управление и безопасную эксплуатацию автомобиля собственной массой (без учёта груза) от 20 до 390 (. ) тонн дело не простое.

Габаритные размеры и вес покрышки

Размер самого крупного в мире карьерного самосвала БелАЗ 75710 просто гигантские: 20 600 х 9 750 х 8 265 мм. Более 20 метров в длину и 8 метров в высоту! Диаметр колеса составляет 63 дюйма или 3,7 метра.

Вес одной покрышки БелАЗа 75710 составляет 5 300 кг. Два таких колеса будут весить больше, чем большинство серийных седельный тягач, которые перемещаются по дорогам общего пользования,

Ходовая часть и рулевое управление самосвала БелАЗ 75710

У БелАЗа 450-тонной грузоподъемности зависимая пневмогидравлическая ходовая часть со встроенным гидравлическим амортизатором. Удивительно, но этот гигант достаточно маневренный и хорошо управляемый.

Рулевое управление на этом карьерном гиганте специфическое. Управляемыми на модели являются передний и задний мосты. Вместо рулевых тяг применяются два цилиндра. Такое управление дает радиус разворота «всего» 45 метров. А если в дело при повороте входят оба моста, то он и вовсе уменьшается до 19.8 метра.

Читать еще:  Шумная работа двигателя опель астра

Силовая установка и ее характеристики

Узнать сколько у БелАЗа лошадиных сил заглянув в характеристики мотора нельзя. Дело в том, что у модели 75710, например, сложносоставная силовая установка, которая с помощью электромеханической трансмиссии позволяет разогнать самосвал до 67 км/час.

Она состоит из двух дизельных двигателей MTU DD 16V4000 мощностью в 2 332 л. с. (1 715 кВт) каждый, суммарным объемом 130 литров. Они запускают в работу два генератора, которые подают ток на электромоторы тяги, установленные на приводах колёс. Суммарная мощность колёсных электромоторов составляет 6 520 л. с.

Обратите внимание! Силовая установка требует периодического обслуживания, которое делается каждые 500 моточасов. Во время ТО меняется масло и фильтры, тоже не маленьких размеров.

Несмотря на тяжёлые условия эксплуатации ресурс пробега у БелАЗа достигает 800 000 километров. И хоть курсирует этот грузовик в карьерах с небольшим транспортным плечом, вырабатывает ресурс примерно за 6-7 лет. Ведь часто, эти огромные «муравьи» используются круглосуточно.

Трансмиссия и гидросистема

Карьерные самосвалы белорусского автозавода разделены на две категории – с гидромеханической и электромеханической трансмиссией. К первой относятся «малыши» грузоподъёмностью до 90 тонн, ко второй – все самосвалы, способные поднять 90 тонн и больше.

В небольших по меркам БелАЗа 7540 самосвалах применяется трех- или пятиступенчатая гидромеханическая трансмиссия. Два карданных вала передают крутящий момент на привод.

В машинах используется гидравлическая система с одним общим баком. Контур подаёт масло как на гидроцилиндры, так и на тормоза. Рулевое управление, естественно, тоже оснащено гидроусилителем. Цилиндры идут по два на каждый мост для управления поворотами.

Производительность гидросистемы составляет 168дм3 в минуту, что позволяет поднять кузов за 16 секунд, а опустить – за 20. Однако, когда идёт разгрузка предусмотрено полное отключение рулевого управления. В это время вся мощность гидравлической системы направляется на подъём самосвальной платформы.

Системы безопасности

Система безопасности специально разработана БелАЗом для автомобиля-самосвала гигантских размеров. Она включает в себя:

  • стабилизатор поперечной устойчивости, защищающий от бокового опрокидывания и придающий плавность хода;
  • страховочную систему рулевого управления, если сломается гидравлика;
  • из салона БелАЗа видны индикаторы электронных весов, которые показывают, сколько породы уже загружено в кузов.

Расход топлива БЕЛАЗ-75710

Удельный расход топлива самосвала БЕЛАЗ-75710 при номинальной мощности составляет 198 г/кВт*ч. Воспользовавшись формулой реального потребления топлива Q = Nq/(1000*R*k1), получаем, что за час машина расходует 340 литров. Стоит отметить, что самосвал оборудован двумя топливными баками общим объемом 3 600 литров. Максимальная скорость, которую может развивать грузовик — 60 км/ч. Интересно, что если кузов самосвала не загружен, с целью экономии работает один из двух двигателей поочередно (чтобы износ моторов происходил равномерно).

Двигатель

БелАЗ 75710 комплектуется 2 дизельными агрегатами MTU Детройт Дизель 16V4000, установленными поперечно. Моторный отсек автомобиля имеет огромные размеры и о компактности здесь не может идти речи.

Характеристики силовых установок MTU Детройт Дизель 16V4000 (1 двигатель):

  • рабочий объем – 65 л;
  • номинальная мощность – 1715 (2330) кВт (л.с.);
  • максимальный крутящий момент – 9313 Нм;
  • количество цилиндров – 16.

При столь большой мощности агрегаты имеют соответствующий расход топлива – около 1300 л/100 км. Автомобиль оснащается 2 топливными баками, емкость каждого составляет 2800 л.

Размещение кабины автомобиля БелАЗ

Большая высота БелАЗ-75710 предполагает размещение кабины наподобие рубки лайнера. Особенностью технического оснащения стало большое количество индикаторов, датчиков и приборов, которые выполняют функцию навигации. Благодаря интуитивному расположению приборов осуществлять контроль за всеми системами БелАЗа можно напрямую из кабины транспортного средства, поддерживать безопасность и полный контроль за работой машины.

Особенностью машины стал повышенный уровень комфорта водителя, который соответствует принятым европейским стандартам. Машина подходит для эксплуатации в самых тяжелых климатических условиях, сохраняет комфортную температуру в кабине. Сиденье водителя оснащено специальными регулировками, добавлен климат-контроль, а также продвинутая аудиосистема.

90-тонный БЕЛАЗ с новым тяговым электроприводом. Испытание техники будущего

ОАО «БЕЛАЗ», один из крупнейших производителей карьерных самосвалов в мире, поддержал предложение ЗАО «ПТФК «ЗТЭО» о создании модели грузоподъёмностью 90 тонн с одноимённо-полюсным синхронным электроприводом.

Стремясь укрепить позиции продукции автомобильного завода на мировом рынке, специалисты компаний приняли совместное решение о разработке нового типа электропривода, который улучшит тяговые и скоростные характеристики и повысит уровень надёжности карьерного самосвала грузоподъёмностью 90 тонн. По техническому заданию ОАО «БЕЛАЗ» специалисты ЗАО «ПТФК ЗТЭО» разработали новый тяговый электропривод КТЭП Б-90.

Оснащённая им переоборудованная машина проходила опытные испытания на площадке транспортной компании ООО «Регион 42».

В толпе жёлтых карьерных самосвалов мы не сразу находим своего героя. С виду – обычный 90-тонный БЕЛАЗ, однако, как нам объясняют владельцы машины — специалисты транспортной компании «Регион 42», это техника будущего. Самосвал нового века, уверены они, это машина с электроприводом нового типа.

Самосвал, который сегодня работает в «Регионе 42» — это экспериментальная модель.

Команда разработчиков под патронажем давнего партнёра завода «БЕЛАЗ» — ЗАО «ПТФК «ЗТЭО» установила комплект тягового электрооборудования на базе синхронного одноименно-полюсного электродвигателя с независимым возбуждением на уже имеющуюся в парке техники транспортной компании машину.

Сегодня она проходит эксплуатационные испытания — разработчики мониторят изменения эксплуатационных характеристик. Помогают им руководство «Региона 42» и водитель БЕЛАЗа Александр Франкив.

«Стажировку я проходил на обычном БЕЛАЗе, а придя в «Регион 42», сразу сел за руль машины с новым электроприводом переменного тока. Разница, конечно, ощутима, и на переоборудованном самосвале мне нравится работать намного больше. С разработчиками мы поддерживаем постоянный контакт: они приезжали к нам на предприятие, да и созваниваемся мы регулярно», — рассказывает Александр Франкив, демонстрируя нам своего железного коня.

Глазами оператора БЕЛАЗа

Александр с удовольствием рассказывает нам о работе на необычном самосвале. Первое, что он отмечает, большая мощность и тяга. С полным кузовом машина хорошо идёт в гору.

Читать еще:  Чем улучшить двигатель от 2110

В карьере на Большой Талде, где работает самосвал, ему даже дали забавное прозвище «Татарсила». Кроме того, Александр на своём самосвале уверенно едет по ямам и кочкам, в то время как другие белазисты стараются их объезжать, а также делать вынужденные остановки и трогания на уклонах.

Для оператора спецтехники это принципиальный момент: в зоне работы экскаватора качество поверхности далеко от идеала, а маневрировать на загруженном БЕЛАЗе не так-то просто.

Кстати, скорость тоже выросла — при езде на большое плечо усовершенствованный самосвал обгоняет своих железных коллег — это возможно, в том числе за счёт большего диапазона регулирования с постоянством мощности.

Заезжать под загрузку Александру на обновлённом самосвале удобно ещё и потому, что на его машине работает интеллектуальная противооткатная система — на площадке загрузки почти всегда есть уклон, и машина скатывается при переводе селектора в положение P.

Для работы в карьере это принципиальный момент: нужно, чтобы, когда машина заезжает на уклон, водитель мог полностью отпустить газ, а самосвал при этом плавно остановился и ни в коем случае не поехал назад.

Ну а при селекторе назад — соответственно, не катился вперёд.

Удерживать гружёную машину — это для водителя тренажёр с элементами акробатики, поэтому разработчики уделили противооткатной системе особое внимание. Созданное разработчиками решение удерживает электродвигатели «под током» и при околонулевых скоростях, и при отпущенной педали хода.

Ещё один важный момент — работа оператора стала безопаснее за счёт улучшенной тормозной системы. Если штатный БЕЛАЗ такой грузоподъёмности имеет мощность торможения 800-1000 кВт, то на данном самосвале разработчикам удалось увеличить этот показатель до 1250 кВт.

«Есть некоторые штатные для колёсной техники опции, которых на БЕЛАЗах изначально предусмотрено не было. Например, ABS.

Нас на стажировке как учили: если ведущие колёса заблокировались, нужно газовать. А на моей машине такой проблемы вообще не бывает.

А ещё появился полноценный круиз-контроль — мы его называем стабилизатором скорости. Тоже важный момент, потому что технологические дороги — это, чаще всего, либо грязь, либо гололёд, так что без такого решения машина буксует.

А ещё я не сталкиваюсь с такой проблемой, как «выбило коммутатор» — это нередкая для белазистов история. Представьте: едешь на гружёной машине, а тут тебе нужно из кабины быстро вылезать и автоматы включать — совсем не хочется этим заниматься», — рассказывает Александр.

И ещё…

Инженеры компании добавляют от себя: машина ремонтируется реже, чем другие самосвалы. В боксе ей довелось побывать только для ремонта подвески и незначительных неисправностей, выявленных в ходе эксплуатационных испытаний, которые были устранены в последствии (а переоборудованный БЕЛАЗ работает на объектах партнёров «Регион 42» с января 2018 года). К тому же, уменьшилось потребление топлива.

Специалисты «Регион 42» показывает нам установленный на палубе шкаф управления. Преобразовательная техника — ещё одна особенность машины.

Шкаф имеет высокую степень защиты — IP67 и автономное жидкостное охлаждение, и, как нам объясняют, таким образом обеспечивается надёжная защита электроники от пыли, влаги и стабилизация рабочей температуры, что крайне важно для условий эксплуатации карьерных самосвалов.

Мы же отмечаем, что шкаф непривычно маленький — ниже, чем на штатных БЕЛАЗах.

Оказывается, здесь прямая связь — с таким уровнем защиты и способом охлаждения удалось уменьшить габариты изделия. Это важный нюанс: только кажется, что БЕЛАЗ — огромная машина, на самом деле, на палубе не так много места. И более низкий шкаф открывает водителю бОльший обзор справа.

Шкаф управления герметичен, то есть вскрывать его не только не нужно, но и вовсе нельзя. Владельцы самосвала такому повороту только обрадовались: исчез целый пункт в плановом ТО, а ведь работа с электроникой — это не только трудоёмкий, но и небезопасный процесс. Поэтому герметичный шкаф управления — просто то, что доктор прописал.

В общем, владельцы не жалеют, что пошли на эксперимент, и сегодня подтверждают, что он прошёл успешно.

Связь времён

Все эти изменения стали возможны благодаря использованию нового типа электрических машин. Двигатель постоянного тока долго удерживал свои позиции, оставаясь наиболее часто используемым приводом для создания непрерывного движения.

Его слабое место — коллекторный узел, работа с которым накладывает массу ограничений. Этого недостатка лишён двигатель асинхронный, который в последнее время набирает обороты популярности.

Его недостаток — это короткозамкнутая обмотка ротора, которая имеет свойство греться, а, стало быть, возникает задача отведения тепла. Её-то и взялась решить команда разработчиков, которая нашла способ создать синхронный двигатель без обмотки ротора.

Читать еще:  Давление для двигателя камаз

Хотя на обновлённом двигателе самосвала стоит маркировка ЗАО «ПТФК «ЗТЭО», в создании системы принял участие целый коллектив.

Синхронный тяговый генератор ГСТ-850 — это действительно разработка ЗАО «ПТФК «ЗТЭО». Одноименно-полюсные синхронные тяговые двигатели ДВИТ-320 разработали в ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ», а оптимизировали конструкцию и произвели в ЗАО «ПТФК «ЗТЭО».

Шкаф управления (ШУ Б-90) — дело рук ООО «НПП «ЦИКЛ ПЛЮС», а над созданием контроллера верхнего уровня поработали специалисты ООО «НПФ Вектор». В результате на свет появился КТЭО, обладающий уникальными характеристиками.

Инженеры «Регион 42» не зря назвали данное тяговое электрооборудование технологией будущего. Сегодня над созданием подобных систем работают сразу несколько производителей — среди них есть представители России, Беларуси, США и Европы, однако, одноименно-полюсный синхронный двигатель и герметичный шкаф управления с таким комплексом интеллектуального управления применены впервые.

«Мы поставили перед собой задачу сделать новое, более совершенное изделие. ЗАО «ПТФК «ЗТЭО» — это актив холдинга «Татэлектромаш» — предприятия с многолетней историей, и завод специализируется в выпуске электрооборудования именно для карьерных самосвалов большой грузоподъёмности.

Их партнёрство с «БЕЛАЗом» продолжается многие годы.

И сегодня мы собрали целую команду профессионалов, чтобы не просто представить конкурентоспособную иностранным аналогам продукцию, а создать передовое решение», — рассказал ведущий инженер ООО «НПП «ЦИКЛ ПЛЮС» Михаил Котельников.

В основу своей разработки авторы положили синхронную электрическую машину с аксиальным возбуждением, конструкция которой была предложена Павлом Яблочковым для генератора ещё в середине XIX века. И вот сегодня идея создателя «Русского света» обретает второе рождение.

Самосвал 7558С. Первый пошёл!

Конечно же, команда разработчиков хочет пойти дальше. Переоборудованный БЕЛАЗ — это только стартовый вариант: самосвалы с новым КТЭО должны сходить с конвейера белорусского завода. И вот машина номер один уже готова: самосвал модификации 7558С уже выпущен в Жодино и сегодня дожидается своего владельца.

Оптимизация электрических параметров и алгоритмов управления ДВИТ-320 позволила поднять мощность этих двигателей до 370 кВт. После того, как самосвал пройдет эксплуатационные испытания, машины запустят в серию.

Что называется, нет предела совершенству: на первой заводской машине разработчики смогли реализовать ещё несколько полезных опций.

Здесь совершенно необычная адаптивная система управления ДВС.

Штатные системы сознательно недогружают дизель — некоторое количество киловатт отводится для работы гидравлики или иных систем, питающихся от двигателя.

Но, объясняет Михаил Котельников, они не потребляют мощность постоянно, значит, есть незадействованные резервы.

Адаптивная система как раз и позволяет мониторить состояние ДВС и при возможности догружать его до 98%. За счёт этого выросли скоростные характеристики самосвала.

«Благодаря адаптивной системе управления ДВС мы смогли привнести и ещё одно усовершенствование. Когда штатный БЕЛАЗ начинает притормаживать, повышаются обороты двигателя — даже когда едет по прямой или перемещается по боксу.

Мы даже не сразу поняли, зачем нужны такие сложности. А нужны они для охлаждения двигателя. Но если мы уже создали возможность мониторинга и знаем температуру всех агрегатов, такие «костыли» оказались не нужны.

Мы внедрили систему охлаждения с учётом текущей температуры: двигатель без нужды не увеличивает обороты, мы экономим топливо», — рассказывает Михаил Котельников.

Противооткатная система стала ещё более интеллектуальной: разработчики нашли возможность совместить её работу с рабочим стояночным тормозом. Таким образом удалось снизить нагрев тяговых электродвигателей.

Оригинальное решение — датчик вращения вентилятора тормозных резисторов: если что-то не так, то система сигнализирует или даже останавливает машину. Решение повышает безопасность: при торможении гидравликой могут сгореть колодки, а зачем нужны дополнительные риски?

О своём железном коне разработчики говорят с энтузиазмом, радуясь реализованным идеям. Авторы строят планы на будущее: 90-тонный БЕЛАЗ — это, конечно, одна из самых популярных моделей в российской добыче, однако далеко не самая маленькая (ходят и 55-тонники), и не самая большая (рекорд — 450 тонн). Поэтому работы на перспективу хватит: создатели намерены выпустить норморяд КТЭО, чтобы оснастить всю линейку самосвалов белорусского завода.

«Применение тягового электропривода переменно-переменного тока в конструкции карьерного самосвала дает ряд преимуществ:

  • снижение эксплуатационных затрат;
  • увеличение производительности при перевозках;
  • улучшение тягово-динамических качеств, шире диапазон работы в режиме динамического торможения, которое без ограничения по времени может применяться до нулевых скоростей;
  • возможность преодолевать более длительные уклоны, характеристики тяговом режиме и в режиме динамического торможения значительно выше;
  • увеличение максимальной скорости до 67 км/ч;
  • улучшение эксплуатационных характеристик самосвала;
  • уменьшение времени на проведение технического обслуживания и ремонта, количество обслуживаемых узлов меньше, а срок их службы дольше.

Стараясь ускорить эксплуатационные испытания своей разработки, специалисты ПТФК «ЗТЭО» заключили соглашение с «Регион-42», в результате чего и появился описанный модернизированный самосвал. Привод (КТЭО) создавался с БЕЛАЗом, и первый образец самосвала был бы собран на заводе в любом случае. Основным для начала работ для нас стал ДВИТ-320 (тяговый одноименно-полюсный синхронный электродвигатель).

Сегодня на заводе находится самосвал с КТЭО. В случае, если эксплуатационные испытания будут завершены с положительным результатом и самосвал будет востребован у заказчиков, решение пойдёт в серию», — отмечают специалисты завода «БЕЛАЗ».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector