История развития карьерных большегрузов Caterpillar

Строительными сочлененными самосвалами, или землевозами, корпорация начала заниматься в середине 1950-х, соединив колесный трактор с полуприцепом-землевозом. Эта химера, именуемая rockers, даже по тем временам выглядела устаревшей и неэстетичной. Новое современное поколение «сочлененников» с силовой Caterpillar с 1972 г. стала выпускать DJB Engineering на заводе в Петерли (Великобритания). В 1985 г. Caterpillar выкупила права на разработки DJB, а в 1996 г. и сам завод. В 1997 г. выкупили права на колесные бульдозеры у австралийской Tiger Engineering, выпускавшей их с 1981 г. Tiger использовала компоненты Caterpillar и продвигала свою технику через ее дилерскую сеть. В том же году Cat поглотила другую австралийскую компанию – Elphinstone, занимавшуюся техникой для подземных работ.

Свой первый карьерный экскаватор «5000-й» серии – 5130 Caterpillar представила в 1992 г. К этому времени новые модели самосвалов, погрузчиков и экскаваторов разрабатывали, чтобы вместимость кузова самосвала была кратной вместимости ковша погрузчика и экскаватора – для повышения эффективности горных работ. Так, 777D совместим с экскаватором 5130В и погрузчиком 992G, 775D с 990 Series 2, 771D c 988G.

В новом тысячелетии Caterpillar и корпорация Terex предприняли попытку встречной продажи активов. Предметом сделки служила принадлежащая Terex линейка из 8 моделей и интеллектуальная собственность Caterpillar на экскаваторы 5000-й серии. Предполагалось, что самосвалы будут выпускать под брендами Payhauler и Unit Rig, продвигать и обслуживать по всему миру через дилерскую сеть Caterpillar, а Terex приобретала интеллектуальную собственность, включая дизайн и патенты на экскаваторы моделей 5110B, 5130B и 5230B. Но высокие стороны не сошлись в цене, Caterpillar ничего не приобрела, а производство экскаваторов уже успела прекратить. Это печальное событие произошло, когда мировой рынок горной техники был на подъеме.

Может быть, не все так плохо. Caterpillar утратила экскаваторы, но значительно продвинулась в других направлениях, сосредоточив там свои ресурсы. Производство самосвалов в Декейтере (шт. Иллинойс), а также вспомогательного оборудования – погрузчиков, бульдозеров и т. д., на других заводах увеличили в три раза, мощности загружены на годы вперед. Да и интенсивное обновление линейки самосвалов, которое мы наблюдали в течение 2006 г., тоже должно вселять оптимизм.

Речь идет о модернизированных 773F, 775F и 777F и принципиально новых моделях 770 и 772, с выходом которых Caterpillar сняла с производства «769-ю» модель, которую во множестве модернизаций выпускали с 1962 г., и «771-ю», поставленную в серию 15 лет назад.

О кабине стоит сказать особо: Caterpillar сделала даже не шаг, а два шага вперед. Удивительно, почему эти шаги не предприняты раньше? Ведь стиль интерьера новой кабины не первый год используют в дизайне компактной и средней техники. Без значительного увеличения габаритов дизайнеры добились, чтобы кабина стала просторнее и светлее. Кресло инструктора перенесено на левую сторону и сделано складным – стало больше свободного места. Улучшен обзор – вдвое увеличена площадь остекления, ветровое стекло выполнено на полную высоту кабины, уменьшенная по ширине передняя панель вкупе с регулируемой по высоте и наклону рулевой колонкой по минимуму заслоняет вид. Современный стиль – плавные обводы, пластик светлых тонов, узкие стойки – оставляет приятное впечатление. На правую консоль выведен селекторный переключатель КП с массивной рукояткой и такой же рычаг управления подъемом кузова. Включение стояночного тормоза интегрировано в переключатель КП.

По части электроники кабина и самосвал в целом всё ближе к шаттлу. В переднюю панель вмонтированакомбинация с аналоговыми приборами и дисплей системы VIMS Advisor, отслеживающей более 250 параметров работы машины (опция). Над панелью размещен дисплей системы Cat Messenger, на который подается информация о текущей работе двигателя, трансмиссии, тормозов и др. Данные снимают 180 датчиков, а с опциональными мониторинговыми системами – до 220 датчиков. Все элементы соединены в систему обработки жизненно важной информации VIMS шиной Cat Data Link. Система собирает и анализирует абсолютно все данные: температуру тормозов, давление масла во всех агрегатах, информацию о работе двигателя, давление в каждом амортизаторе и т. д. Взвешивание проводится по мере загрузки, чтобы избежать недогруза или перегруза, окончательное взвешивание происходит, когда машина уже в пути и переходит на вторую передачу.

Собранная информация важна для эксплуатационников, чтобы понимать, насколько эффективно используется грузоподъемность машины, как распределяется рабочий цикл, каково состояние дорог. Система спутниковой навигации, устанавливаемая по заказу, позволяет в режиме реального времени контролировать работу водителя и определять точное местоположение. Карьеры, использующие системы взвешивания и навигации, на деле убедились, насколько производственный процесс стал управляемым и предсказуемым. Экспресс-диагностика масел и технических жидкостей дает возможность планировать обслуживание и ремонт, заранее заказывать запчасти, чтобы свести к минимуму простои.

Двигатель агрегатирован с гидротрансформатором с блокировочной муфтой и далее через карданный вал соединен с установленной на заднем мосту КП – традиционное для Caterpillar компоновочное решение. Семиступенчатая планетарная КП оснащена новой электронной системой управления давлением муфт (ECPC). Система модулирует каждую муфту коробки передач в отдельности, а связь по шине Cat Data Link с электронным блоком двигателя позволяет регулировать обороты в момент переключения передач, что увеличивает срок службы узлов силовой передачи и повышает комфортабельность вождения.

Электронный блок двигателя соединен и с системой автоматического управления замедлителем ARC, которая регулирует тормозное усилие на уклоне и поддерживает частоту вращения коленвала двигателя на уровне 1900 мин1. Она позволяет увеличить скорость на 15% при замедлении на уклоне. Система ARC защищает двигатель от разноса, повышает экономию топлива и обеспечивает лучшую управляемость самосвалом. Кроме стандартной системы ARC, устанавливаемый по заказу компрессионный тормоз увеличивает тормозное усилие на 35%. Гидравлическая тормозная система (вместо пневмогидравлической, использовавшейся ранее) сконструирована так, что при падении давления в гидросистеме ниже определенного уровня автоматически включается тормоз, способный удерживать груженый самосвал на уклоне до 15%. Тормозные механизмы многодисковые, охлаждаемые маслом. Патентованная конструкция из двух поршней объединяет рабочий и стояночный тормоза в единую систему. Основной поршень выполняет функции рабочего и стояночного тормоза, вспомогательный удерживается в разомкнутом состоянии гидравлическим давлением. При падении давления он соответственно замыкается.

Но основной компонент, связующий все узлы, агрегаты и системы, – рама. Раму для 770 и 772 разрабатывали с нуля, а рамы серии F усовершенствовали, применив средства компьютерного моделирования и прочностных расчетов. Рамы коробчатого сечения сварены из мягкой, низкоуглеродистой стали, обеспечивающей требуемую гибкость, долговечность и стойкость к ударным нагрузкам даже в очень холодном климате. Сварные швы выполнены по периметру непрерывной сваркой. Критические сечения, где напряжения достигают максимальных величин, усилены коваными и литыми накладками, способствующими более равномерному распределению напряжений.

В корпорации вынашивают планы по проникновению в сегмент самосвалов с дизель-электрическим приводом. В планах – машины грузоподъемностью свыше 200 т. Определились с поставщиком электрической силовой передачи. Это Mitsubishi Industrial – давний партнер Caterpillar. Остальные компоненты, дизайн, системы управления разрабатывает сама корпорация. Подобная попытка, как мы знаем, уже предпринималась ранее, но сейчас у Caterpillar есть все шансы на успех.

Первый внедорожный  Caterpillar

Первая модель  самосвала – 769 увидела свет в 1962 г. 

Технические решения, принятые при проектировании, заложили основу для последующих поколений – механическая силовая передача с автоматической КП powershift, пневмогидравлические амортизаторы подвески, «неувядающие» маслоохлаждаемые тормоза, прочная рама, «769-я» модель – долгожитель. Первое поколение – 769 без буквенной индексации выпускали до 1967 г., с 1967 по 1978 гг. на конвейере стояла 769В, затем с 1978 по 1995 гг. – 769С, ее сменила 769D, производство которой прекратили в 2006 г.

Первая внедорожная модель  CATERPILLAR - 769