CC BY
2УДК 622.6 Гудков А.А., Ащеулов А. С.
Гудков А.А.
магистрант, кафедры эксплуатации автомобилей, Кузбасский государственный технический университет (г. Кемерово, Россия)
Ащеулов А.С.
кандидат технических наук, доцент кафедры эксплуатации автомобилей, Кузбасский государственный технический университет (г. Кемерово, Россия)
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КАРЬЕРНЫХ САМОСВАЛОВ С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ
Аннотация: в ходе проведённой работы были рассмотрены характеристики продукции Белорусского автомобильного завода, особенности конструкций самосвалов с электромеханической трансмиссией.
Ключевые слова: БелАЗ, ГМТ, ЭМТ, электротрансмиссия, гидромеханическая трансмиссия, характеристики, генератор электродвигатель.
Рассмотрим специфические характеристики на примере продукции Белорусского автомобильного завода. Такие особенности действительно многообразны.
Для начала обратимся к некоторым теоретическим положениям. Основными типами трансмиссий, используемых в карьерных самосвалах, являются гидромеханическая (ГМТ) и электромеханическая (ЭМТ). На представленном изображении изображены 32-тонный грузовик с ГМТ и 360-тонный грузовик с ЭМТ. БелАЗы различаются не только типом привода, но и габаритными размерами.
С точки зрения удовлетворения требуемых тягово-динамических, эксплуатационных и технико-экономических параметров, разработка и выбор типа трансмиссии представляют собой многофакторную задачу, которая учитывает эксплуатационные условия, режимы работы транспортных средств, необходимые тяговые и тормозные характеристики, показатели надёжности, расход топлива, себестоимость транспортировки тонны-километра груза и другие аспекты.
ГМТ представляет собой традиционную схему, включающую дизельный двигатель и коробку передач. ЭМТ, в свою очередь, предполагает использование дизельного двигателя для привода генератора, который вырабатывает электрический ток для питания электрических моторов, приводящих в движение колёса. ЭМТ обычно применяется в карьерных самосвалах большой и особо большой грузоподъёмности.
Модель БелАЗ 90 тонн, изображённая на рисунке 1, является единственной в линейке, доступной как с гидравлической, так и с электромеханической трансмиссией.
Рис. 1. БелАЗ 75581.
Основные преимущества электромеханической трансмиссии по сравнению с гидромеханической заключаются в плавности хода и отсутствии рывков, характерных для переключения передач механической трансмиссии. Торможение осуществляется с минимальным износом деталей.
Современные электроприводы позволяют полностью остановить гружёный самосвал на любом участке технологической трассы, включая участки с уклоном. Кроме того, электротрансмиссиям не требуется слив и замена рабочих жидкостей.
Однако электротрансмиссии различаются по схемам управления. Существуют электромеханические трансмиссии переменно-постоянного тока и переменно-переменного тока.
Принцип функционирования трансмиссии, основанной на применении электрического тока, который может быть как переменным, так и постоянным, базируется на следующих этапах. Генератор, приводимый в действие дизельным двигателем, производит переменный ток, который затем подвергается процессу выпрямления в специализированном устройстве. Полученный постоянный ток управляет работой двух электродвигателей. Переменно-постоянная схема, в частности, применяется в карьерном самосвале БелАЗ-75306, обладающем грузоподъемностью до 220 тонн.
Существует также альтернативная схема, где как генератор, так и электродвигатели функционируют на переменном токе. Однако переменный ток, генерируемый генератором, всё равно направляется в шкаф управления, где подвергается процессу выпрямления. Затем выпрямленный ток снова преобразуется в переменный, и посредством регулирования частоты этого переменного тока осуществляется управление электродвигателем.
Карьерный самосвал БелАЗ-75180, предназначенный для перевозки грузов массой до 180 тонн, представляет собой пример техники, использующей систему управления с переменно-переменным током.
В двигателях переменного тока не используются угольные щётки, что упрощает их обслуживание. В двигателях постоянного тока, напротив,
применяются щёточно-коллекторные узлы, которые подвержены износу и требуют периодического ремонта или замены.
Теоретически, разница между схемами управления заключается в сложности и времени обслуживания. Однако на выбор схемы управления также влияет динамика самосвала.
Проще говоря, одна схема управления является более быстрой, но сложной в обслуживании, а другая - более медленной, но более простой.
В двигателях переменного тока элементы щёточно-коллекторных узлов были заменены на транзисторы, тиристоры, микросхемы и IGBT-модули, расположенные в электрическом шкафу. В результате, при техническом обслуживании вместо механической обработки коллекторов и замены щёток приходится осуществлять перепайку микросхем и замену плат, что не всем нравится. Некоторые заказчики предпочитают работать по старым методам. Поэтому БелАЗ предлагает обе схемы управления.
Совокупность всего электрооборудования на заводе называется «электроприводом». БелАЗ сотрудничает с несколькими поставщиками электроприводов, включая Siemens, General Electric и петербургскую компанию «Силовые машины».
Самосвал, оснащённый электромагнитным тормозом, представляет собой комплексный механизм, предназначенный для выполнения различных задач в разнообразных условиях эксплуатации. В будущем планируется расширение модельного ряда БелАЗов, включающего транспортные средства с электромагнитными тормозами.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ». Карьерные самосвалы серии БелАЗ-7513. Руководство по ремонту 7513-3902080 РС/ «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ» - Республика Беларусь, 2013;
2. Олейников А.В. Организация грузовых перевозок, курс лекций, Сиб. федер. ун-т, ХТИ - филиал СФУ - Абакан. - Загл. с титул. экрана. - Текст: электронный;
3. «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ». Карьерные самосвалы серии БелАЗ-7513. Руководство по эксплуатации БелАЗ 75131 - 3902015 РЭ/ «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ»
- Республика Беларусь, 2015;
4. «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ». Карьерные самосвалы серии БелАЗ-7530. Руководство по эксплуатации БелАЗ 75306 - 3902015 РЭ/ «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ»
- Республика Беларусь, 2017;
5. Полозов Дмитрий Игоревич. Снижение расхода топлива и повышение производительности автосамосвалов БелАЗ на ООО «Восточно-Бейский разрез», с. Кирба [Электронный ресурс]: выпускная квалификационная работа бакалавра: 23.03.03 / Д. И. Полозов. — Абакан: СФУ, ХТИ — филиал СФУ, 2021;
6. БЕЛАЗ: Карьерные самосвалы серии 7530, 7513. Текст: электронный // БЕЛАЗ: [сайт] - URL: https://belaz.by
Gudkov A.A., Ascheulov A.S.
Gudkov A.A.
Kuzbass State Technical University (Kemerovo, Russia)
Ascheulov A.S.
Kuzbass State Technical University (Kemerovo, Russia)
DESIGN FEATURES OF MINING DUMP TRUCKS WITH ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION
Abstract: in the course of the work carried out, the characteristics of the products of the Belarusian Automobile Plant, the design features of dump trucks with an electromechanical transmission were considered.
Keywords: BelAZ, GMT, EM, electric transmission, hydromechanical transmission, characteristics, generator electric motor.
