Введение

Грузовик, который может опрокидывать кузов, выгружая содержимое.

Самосвал, также известный как самосвальный грузовик, самосвальный прицеп, прицеп-самосвал, самосвальный грузовик или просто самосвал, используется для транспортировки материалов (таких как земля, гравий или строительный мусор), а также угля. Типичный самосвал оснащен открытым кузовом, который соединен петлями сзади и оборудован гидравлическими подъёмниками для поднятия передней части, что позволяет выгружать материал из кузова на землю позади грузовика в месте доставки. В Великобритании, Австралии, Южной Африке и Индии этот термин применяется только к внедорожной строительной технике, а дорожный автомобиль известен как опрокидывающий грузовик, опрокидывающий грузовик (Великобритания, Индия), самосвальный грузовик, опрокидывающий грузовик, опрокидывающий прицеп или самосвальный прицеп, или просто опрокидыватель (Австралия, Новая Зеландия, Южная Африка).

История

Считается, что самосвал впервые появился на фермах Западной Европы в конце XIX века. Компания Thornycroft разработала паровую мусороуборочную машину в 1896 году с механизмом опрокидывания. Первые моторизованные самосвалы в Соединенных Штатах были разработаны небольшими компаниями, такими как The Fruehauf Trailer Corporation, Galion Buggy Co. и Lauth Juergens, среди многих других, примерно в 1910 году. Вскоре после этого компания Wood Hoist Co. представила гидравлические платформы для самосвалов. Такие компании процветали во время Первой мировой войны из-за огромного военного спроса. Август Фруэхауф получил военные контракты на свой полуприцеп, изобретенный в 1914 году, а позже создал тягач, предназначенный для использования в Первой мировой войне. После войны Фруэхауф внедрил гидравлику в свои прицепы, предлагая гидравлические подъемные борта, гидравлические лебедки и самосвальные прицепы для продажи в начале 1920-х годов. Fruehauf стал ведущим поставщиком самосвальных прицепов, а их знаменитый "самосвал-ванна" считался лучшим среди компаний, занимающихся тяжелыми перевозками, дорожным и горнодобывающим строительством. Компании, такие как Galion Buggy Co., продолжали расти после войны, производя ряд кузовов для экспресс-доставки и небольшие кузова для самосвалов, которые можно было легко установить на стандартные или переоборудованные (с усиленной подвеской и трансмиссией) шасси Model T до 1920 года. Galion и Wood Mfg. Co. производили все кузова для самосвалов, предлагаемые Ford, на их тяжелых шасси AA и BB в 1930-х годах. Galion (ныне Galion Godwin Truck Body Co.) является старейшим известным производителем кузовов для грузовиков, который до сих пор работает. Первый известный канадский самосвал был разработан в Сент-Джоне, Нью-Брансуик, когда Роберт Т. Маухинни в 1920 году прикрепил самосвальный кузов к бортовому грузовику. Подъемное устройство представляло собой лебедку, соединенную тросом, который проходил через шкив (блок), установленный на мачте за кабиной. Трос был прикреплен к передней нижней части деревянного самосвального кузова, который крепился к задней части рамы грузовика с помощью поворотного механизма. Оператор вращал рукоятку, чтобы поднимать и опускать кузов. С 1930-х годов компании Euclid, International Harvester и Mack внесли вклад в дальнейшее развитие. Mack модифицировал свои существующие грузовики с переменным успехом. В 1934 году Euclid стал первым в мире производителем, успешно начавшим серийное производство специализированного внедорожного грузовика.

Типы

Сегодня практически все самосвалы работают на гидравлике и выпускаются в различных конфигурациях, каждая из которых разработана для выполнения конкретной задачи в процессе снабжения строительными материалами.

Стандартный самосвал

Стандартный самосвал – это шасси грузовика с установленным на раме кузовом. Кузов поднимается вертикальным гидравлическим цилиндром, установленным под передней частью кузова (известным как схема с передним подъемником), или горизонтальным гидравлическим цилиндром и рычажным механизмом между лонжеронами рамы (известным как схема с нижним подъемником), а задняя часть кузова прикреплена петлями к задней части грузовика. Задний борт (иногда называемый задней дверью) может быть сконфигурирован для открывания на верхних петлях (а иногда и для откидывания на нижних петлях) или может быть выполнен в формате "Высокоподъемный задний борт", где пневматические или гидравлические цилиндры поднимают борт вверх и над кузовом. Некоторые кузова, как правило, для перевозки зерна, имеют распашные двери для доступа внутрь и дозирующую заслонку/выгрузной желоб в центре для более контролируемой выгрузки. В Соединенных Штатах большинство стандартных самосвалов имеют одну переднюю управляемую ось и одну (4x2, четырехколесный) или две (6x4, шестиколесный) задние оси, которые обычно оснащены сдвоенными колесами с каждой стороны. Тандемные задние оси почти всегда ведущие, а передние управляемые оси также иногда могут быть ведущими (4x4, 6x6). Неведущие оси иногда используются для поддержки дополнительного веса. Большинство неведущих задних осей можно приподнять над землей, чтобы уменьшить износ, когда грузовик пуст или слабо загружен, и они обычно называются "подъемными осями". В странах Европейского союза тяжелые грузовики часто имеют две управляемые оси. Конфигурации самосвалов могут быть двух-, трех- и четырехосными. Четырехосный восьмиколесный самосвал имеет две управляемые оси спереди и две ведущие оси сзади и ограничен максимальной массой в большинстве стран ЕС. Самый большой из стандартных европейских самосвалов обычно называют "многоножкой" и имеет семь осей. Передняя ось – управляемая, две задние оси – ведущие, а остальные четыре – подъемные. Более короткая колесная база стандартного самосвала часто делает его более маневренным, чем полуприцепные самосвалы большей грузоподъемности.

Трансферная свалка

Трансферный самосвал – это стандартный самосвал, тянущий отдельный прицеп с подвижным грузовым контейнером, который также может быть загружен строительным щебнем, гравием, песком, асфальтом, клинкерами, снегом, древесной щепой, щебеночно-песчаной смесью и т.д. Второй контейнер для щебня на прицепе (короб "B") приводится в действие электродвигателем, пневматическим двигателем или гидравлическим приводом. Он катится на небольших колесах по рельсам от рамы прицепа в пустой основной кузов самосвала ("короб A"). Это позволяет максимально увеличить грузоподъемность без ущерба для маневренности стандартного самосвала. Трансферные самосвалы обычно встречаются в западных штатах США из-за специфических ограничений по весу на автомагистралях. Другая конфигурация называется тройным составом, состоящим из короба "B" и "C". Они распространены на автомагистралях Невады и Юты, но не в Калифорнии. В зависимости от расположения осей, тройной состав может перевозить до [укажите вес] с специальным разрешением в некоторых американских штатах. По состоянию на 2007 год, использование тройного состава обходилось подрядчику примерно в 105 долларов в час, в то время как конфигурация A/B – около 85 долларов в час. Трансферные самосвалы обычно перевозят от [укажите вес] щебня за один рейс, при этом каждый самосвал способен выполнять 3–5 рейсов в день, в среднем.

Грузовик и щенок

Грузовик с прицепом-полуприцепом очень похож на самосвал с разгрузкой на полуприцепе. Он состоит из стандартного самосвала, тянущего полуприцеп. Полуприцеп, в отличие от самосвала с разгрузкой на полуприцепе, имеет свой собственный гидравлический поршень и способен к саморазгрузке.

Суперкамеру

Супер-дамп – это прямой самосвал, оснащенный дополнительной, приподнимающейся нагруженной осью, рассчитанной на нагрузку, сопоставимую с тандемной осью. Расположенная за задней тандемной осью, эта дополнительная ось увеличивает внешнюю "межосевую" дистанцию – расстояние между первой и последней осями – до максимально допустимой общей длины. Это позволяет увеличить разрешенную общую массу в соответствии с федеральной формулой расчета нагрузки на мосты, которая устанавливает стандарты для размеров и веса грузовиков. В зависимости от длины транспортного средства и конфигурации осей, супер-дампы могут иметь разрешенную полную массу до GVW и перевозить полезную нагрузку в размере или более. Когда грузовик пуст или готов к разгрузке, дополнительная ось поднимается над дорожным полотном с помощью двух гидравлических рычагов, освобождая заднюю часть транспортного средства. Владельцы грузовиков называют свои самосвалы с дополнительной осью супер-дампами, поскольку они значительно превосходят обычные самосвалы по грузоподъемности, производительности и рентабельности. Концепция супер-дампа и дополнительной оси была разработана компанией Strong Industries из Хьюстона, штат Техас.

Наземный сбросный грузовик

Полудонный прицеп, прицеп с нижним выгрузом или прицеп с выгрузом днищем – это (как правило) трёхосное тягач, тянущий двухoсный прицеп с выгрузным клапаном типа "раковина", расположенным в нижней части прицепа. Основное преимущество полудонного прицепа заключается в его способности укладывать материал в валок – линейную насыпь. Кроме того, полудонный прицеп маневренен при движении задним ходом, в отличие от двух- и трёхосных составов, описанных ниже. Эти прицепы могут быть как типа "валок", показанного на фотографии, так и типа с поперечным разбрасыванием, с клапаном, открывающимся спереди назад, а не слева направо. Клапан поперечного разбрасывания фактически равномерно распределяет зерно по всей ширине прицепа. Для сравнения, клапан типа "валок" оставляет насыпь посередине. С другой стороны, клапан поперечного разбрасывания склонен к заклиниванию и может плохо работать с крупнозернистыми материалами.

Двойной и тройной прицепный грузовой самосвал

Двойные и тройные сбросные составы состоят из двухосного тягача, тянущего одноосный полуприцеп и дополнительный полный прицеп (или два полных прицепа в случае тройных составов). Эти самосвалы позволяют водителю выгружать материал полосами, не покидая кабину и не останавливая грузовик. Основной недостаток – сложность маневрирования с двойными и тройными составами при движении задним ходом. Конкретный тип самосвала, используемый в той или иной стране, как правило, тесно связан с ограничениями по весу и нагрузке на ось, установленными в данной юрисдикции. Скальные породы, грунт и другие материалы, обычно перевозимые на таких грузовиках, достаточно тяжелы, и практически любой тип грузовика может быть легко перегружен. Поэтому этот тип грузовика часто конфигурируется с учетом местных ограничений по весу для максимизации грузоподъемности. Например, в Соединенных Штатах максимальный разрешенный вес установлен по всей стране, за исключением отдельных мостов с более низкими ограничениями. В некоторых случаях отдельные штаты имеют право разрешать грузовики весом до определенного предела. Большинство штатов, применяющих эту практику, требуют, чтобы грузовики были очень длинными, чтобы распределить вес на большее расстояние. Именно в этом контексте двойные и тройные составы распространены в Соединенных Штатах.

Дымповый прицеп с бампером

Прицепы Bumper Pull для личного и коммерческого использования, с опрокидывающим кузовом, представлены в различных размерах – от компактных моделей 6x10 с разрешенной максимальной массой 7000 фунтов (GVWR) до более крупных моделей 7x16 High Side с разрешенной максимальной массой 14000 фунтов (GVWR). Прицепы с опрокидывающим кузовом комплектуются широким спектром опций и функций, таких как комплекты тентов, высокие борта, задние ворота с функцией опрокидывания/распределения/открытия в сторону, дистанционное управление, подъемные механизмы ножничного, телескопического, двойного или одинарного действия, а также металлические запираемые ящики для инструментов. Они являются идеальным решением для различных задач, включая кровельные работы, доставку камня и мульчи, для генеральных подрядчиков, для выравнивания грунта мини-экскаватором, для вывоза мусора и для переработки отходов.

Боковой самосвал

Боковой самосвал (SDT) состоит из трёхосного тягача, тянущего двухoсный полуприцеп. Он оснащён гидравлическими цилиндрами, которые наклоняют кузов для выгрузки набок, высыпая материал либо влево, либо вправо от прицепа. Ключевые преимущества бокового самосвала – это возможность быстрой разгрузки и большая грузоподъёмность в западных штатах США. Кроме того, он практически не опрокидывается во время разгрузки, в отличие от полуприцепов с задней разгрузкой, которые очень склонны к опрокидыванию. Однако, боковой прицеп с большой вероятностью опрокинется, если разгрузку остановить преждевременно. Также, при разгрузке сыпучих материалов или камней среднего размера, боковой самосвал может застрять, если высыпаемый груз станет достаточно широким и покроет слишком большую часть колёс прицепа. Прицепы, осуществляющие разгрузку под подходящим углом (например, 50°), избегают ситуации, когда высыпаемый груз мешает движению колёс прицепа, высыпая груз дальше в сторону от грузовика, а в некоторых случаях оставляя достаточно места для прохода между высыпаемым грузом и прицепом.

Зимние служебные автомобили

Многие машины для зимнего обслуживания созданы на базе самосвалов, что позволяет использовать балласт для увеличения веса транспортного средства или хранить хлорид натрия или хлорид кальция для посыпки на заснеженных и обледенелых дорогах. Уборка снега – это тяжелые условия эксплуатации, требующие грузовиков повышенной прочности.

Грузовики с рулонной установкой

У Roll off есть подъемник и подкадр, но нет кузова, он перевозит съемные контейнеры. Контейнер загружают на землю, а затем с помощью лебедки и троса затягивают на заднюю часть грузовика. Грузовик едет на полигон, после разгрузки пустой контейнер забирают и помещают для загрузки или хранения. Подъемник поднимается, и контейнер скользит вниз по подкадру, пока задняя часть не окажется на земле. Контейнер имеет ролики сзади и может перемещаться вперед или назад, пока передняя часть не опустится на землю. Обычно это открытые ящики, используемые для строительного мусора и обломков, но также перевозятся контейнеры для прессования мусора. Более новая система крюкового захвата ("роллер-контейнер" в Великобритании) выполняет ту же функцию, но поднимает, опускает и выгружает контейнер с помощью стрелы, а не троса и подъемника.

Дровосборные машины внедорожные

Внедорожные самосвалы – это тяжелая строительная техника, мало похожая на шоссейные самосвалы. Крупные внедорожные самосвалы используются исключительно на бездорожье для разработки месторождений и перевозки больших объемов грунта. Существует две основные конструкции: с жесткой и шарнирной рамой. Термин "самосвал" обычно не используется в горнодобывающей промышленности или производителями этой техники. Более подходящим термином в США для этого транспортного средства, предназначенного исключительно для бездорожья, является "самосвал большой грузоподъемности" (haul truck), а эквивалентным европейским термином – "дампер".

Грузовой автомобиль

Грузовики используются на крупных открытых горных работах и в карьерах. Они имеют жесткую раму и традиционное рулевое управление с приводом на задние колеса. По состоянию на конец 2013 года самым большим когда-либо серийно выпускаемым карьерным самосвалом является 450-тонный BelAZ 75710, за которым следуют Liebherr T 282B, Bucyrus MT6300AC и Caterpillar 797F, каждый из которых имеет грузоподъемность до 400 тонн. Предыдущим рекордсменом был канадский Terex 33-19 "Titan", удерживавший рекорд более 25 лет. Большинство карьерных самосвалов больших размеров используют дизель-электрические силовые установки, в которых дизельный двигатель приводит в действие генератор переменного или постоянного тока, передающий электроэнергию на электродвигатели, установленные на каждом заднем колесе. Caterpillar 797 уникален своими размерами, поскольку использует дизельный двигатель для питания механической трансмиссии, типичной для большинства автомобилей и карьерных самосвалов среднего размера. Другими крупными производителями карьерных самосвалов являются SANY, XCMG, Hitachi, Komatsu, DAC, Terex и BelAZ.

Сочлененный тягач

Суставной самосвал – это полноприводный внедорожный самосвал. Он имеет шарнирное соединение между кабиной и кузовом, но отличается от седельного тягача тем, что силовая установка является неотъемлемой частью машины, а не отдельным транспортным средством. Руление осуществляется посредством гидравлических цилиндров, которые поворачивают всю переднюю часть машины относительно кузова, а не посредством рулевого механизма на передней оси, как в традиционном самосвале. Благодаря такому принципу руления, колеса кузова следуют по той же траектории, что и передние колеса. В сочетании с полным приводом и низким центром тяжести, это обеспечивает высокую проходимость на пересеченной местности. Основные производители включают Volvo CE, Terex, John Deere и Caterpillar.

Столкновения

Самосвалы обычно конструируются для эксплуатации как на бездорожье, так и на строительных площадках. Поскольку водитель защищен шасси и высотой расположения сиденья, бамперы либо устанавливаются высоко, либо вовсе отсутствуют для увеличения дорожного просвета. Недостаток заключается в том, что при столкновении с легковым автомобилем вся моторная часть или багажник легкового автомобиля могут оказаться под кузовом самосвала. В результате пассажиры легкового автомобиля могут получить более серьезные травмы, чем при столкновении с другим автомобилем. В ряде стран введены правила, обязывающие устанавливать на новые самосвалы бамперы на небольшой высоте над землей для защиты других участников дорожного движения. Также существуют правила, ограничивающие выступ груза или конструкции самосвала за задний бампер, чтобы предотвратить заезд легкового автомобиля под кузов при столкновении сзади.

Подавать чаевые

Еще один аспект безопасности – выравнивание грузовика перед разгрузкой. Если грузовик припаркован не на относительно ровной поверхности, резкое изменение веса и баланса при подъеме кузова и выгрузке материала может привести к скольжению или даже опрокидыванию грузовика. Прицеп с подвижным полом – это решение, позволяющее исключить эту опасность.

Резервные аварии

Из-за своих габаритов и сложности поддержания визуального контакта с работниками на земле, самосвалы могут быть опасны, особенно при движении задним ходом. Зеркала и сигнализация заднего хода обеспечивают некоторую степень защиты, а работа наблюдателя вместе с водителем также снижает риск травм и смертельных случаев.