Увеличение срока службы ковшей
Что касается экскаваторной техники, то бесперебойность ее работы во многом определяется продолжительностью срока службы ковшей. В силу специфики применения этот рабочий орган эксплуатируется в экстремальных условиях абразивного износа в сочетании с ударными нагрузками. Поэтому одним из основных требований к стали, используемой для изготовления таких деталей, как ковши, является высокая прочность и износостойкость.
Особенно это важно для экскаваторов, работающих с мерзлым грунтом, абразивными скальными породами и щебнем. Очевидно, что чем выше степень сложности грунта или породы, тем прочнее требуется материал для ковша.
Практика показала, что наиболее перспективным направлением в области увеличения срока службы рабочих органов экскаваторной техники является использование для их производства высокопрочных сталей.
В этом отношении показателен опыт компании «Профессионал»
(г. Иваново), специализирующейся на производстве навесного оборудования к
дорожно-строительной технике. Для изготовления ковшей экскаваторов ивановские
специалисты используют спецсталь марки Raex
400 финской компании Ruukki
(ведущего европейского поставщика решений из металла для строительства и
машиностроения). Этот материал относится к закаленным износостойким сталям,
цифра в маркировке указывает на среднюю твердость по Бринеллю: 400 HBW.
Отличительными особенностями металла являются высокая твердость и износостойкость. Микроструктура закаленной стали обеспечивает большое временное сопротивление разрыву. Именно благодаря этим качествам она обладает хорошей прочностью в условиях абразивного износа. Испытания подтвердили высокие механические и служебные свойства стали, в силу чего срок службы ковшей возрос вдвое по сравнению с ковшами из рядовой углеродистой стали с небольшой твердостью.
По словам генерального директора ООО «Профессионал» Дмитрия Воробьева: «Высокопрочная сталь поможет снизить издержки на обслуживание землеройной техники и повысить ее производительность».
Повышение износостойкости кузовов тяжелой техники
Высокопрочная сталь находит широкое применение и при изготовлении кузовов тяжелых самосвалов. Известно, что наиболее интенсивному износу они подвергаются в двух случаях во время рабочего цикла. В процессе загрузки – ударам породы по днищу при ее падении из ковша погрузочного оборудования, и при разгрузке – при ее скольжении по днищу и стенкам кузова.
Очевидно, что и здесь требуется высокопрочная износостойкая сталь. Опыт подтвердил, что ее использование, в конечном счете, более выгодно. Так, компания НПО «Автомаркет Майнинг», специализирующаяся на разработке и производстве самоходного горно-шахтного оборудования (подземные самосвалы, погрузочно-доставочные машины (ПДМ)), подвела итоги использования высокопрочной стали. Согласно результатам эксплуатации срок службы рабочих частей машин из высокопрочной стали вырос в два раза по сравнению с теми же частями машин из обычной стали.
«Наши самосвалы и ПДМ предназначены для погрузки и транспортировки полезных ископаемых в стесненных условиях подземных шахт, а также используются при строительстве тоннелей. Эти работы сопряжены с большими нагрузками на все рабочие органы машин, – рассказывает Геннадий Зайцев, главный конструктор предприятия, – отсюда повышенные требования к материалу, из которого изготавливаются узлы. В сентябре 2007 г. мы приняли решение использовать износостойкую сталь с твердостью 400 HBW. В результате по прочности, сроку службы ковши и кузова из износостойких сталей превзошли аналогичные ковши, изготовленные из обычных углеродистых сталей.
Эту же марку стали выбрал для изготовления кузовов самосвалов другой известный производитель автоспецтехники и технологического оборудования – московская компания «Бецема». Представитель «Бецемы» Константин Леонов отмечает: «Выбранная марка обладает именно тем качеством, которое нам необходимо прежде всего, – высокой прочностью и износостойкостью. Такой материал для изготовления кузовов необходим постоянно, и никакой заменой на менее прочную сталь здесь обойтись нельзя…»
Снижение затрат грузоперевозчиков
Повышенный интерес к различным маркам высокопрочных сталей наблюдается и со стороны производителей контейнеров для автоперевозок. Причина подобного явления – растущий спрос на прочные и легкие контейнеры, позволяющие минимизировать непроизводственные издержки в процессе их эксплуатации.
Известно, что затраты на содержание контейнера будут тем ниже, чем больше срок его службы, выше загрузка и число дней использования, меньше ремонтных работ.
Как показывает практика, добиться такого сочетания можно лишь при применении качественных материалов и современных технологий изготовления контейнеров.
Необходимость модернизации контейнерного парка связана также с ужесточающимися требованиями экологических нормативов, заставляющих компании более внимательно относиться к уровню выбросов и расходу топлива автомобилей.
Снизить эти негативные факторы можно за счет уменьшения собственного веса контейнеров, а также улучшения их аэродинамических характеристик. Именно поэтому основные изменения в производстве контейнеров для автоперевозок идут в направлении облегчения конструкции при сохранении (и даже улучшении) их прочностных характеристик.
Одним из наиболее перспективных вариантов снижения собственной массы контейнера является использование в его производстве современных марок стали со специальными свойствами.
Так, применение высокопрочной стали позволило шведской компании Balticum Frinab выпустить контейнер со стенками толщиной 2 мм (практически в полтора раза тоньше обычных). Для изготовления основания контейнера использовался материал толщиной 3 мм и 4 мм. В результате, благодаря более прочному и одновременно тонкому материалу, контейнер стал легче на 800 кг. Более легкая конструкция и обтекаемая форма изделия позволили снизить сопротивление воздуха и уменьшить потребление топлива при перевозке (4 литра на каждые 100 км). В настоящее время в компании работают над проектом по уменьшению веса опорных трубчатых балок контейнера – это должно снизить массу еще на 80 кг. Очевидно, что столь кардинальное снижение веса ведет к прямой экономии топлива и, следовательно, ощутимому снижению расходов на транспортировку.
Следует отметить, что производители износостойких сталей предлагают не только сам продукт, но и практически готовый полуфабрикат контейнеров. В его состав входят подготовленные к сварке компоненты: согнутые стальные листы сверхвысокой прочности, соединенные с помощью лазерной сварки, высокопрочные полые и открытые профили, а также износостойкие стальные дополнительные элементы. «Подобное предложение, – говорит Сергей Анисимов, директор по продажам российского подразделения Ruukki Metals, – позволяет существенно уменьшить расходы, связанные с предварительным раскроем и обработкой стали, оптимизировав тем самым затраты клиентов».
Высокопрочным сталям отдает предпочтение крупнейший отечественный холдинг «Мосдизайнмаш», специализирующийся на разработке, изготовлении и поставке качественных и надежных автофургонов. Благодаря использованию стали Laser 420MC специалистам компании удалось снизить металлоемкость фургона и, соответственно, общую массу, без ущерба качеству и прочности.
Директор «Мосдизайнмаш» Олег Виноградов сообщает, что в результате замены стандартной стали на марку Laser 420MC выигрыш по весу фургона составил 20-25%, что ведет к прямой экономии горючего при транспортировке. И добавляет: «В наши дни при грузоперевозках именно экономичный расход топлива может стать очевидным конкурентным преимуществом, ведь каждые лишние 100 кг массы – это дополнительный литр солярки».
Надежность для автоприцепов
Высокопрочная сталь находит самое широкое применение при создании автомобильной прицепной техники повышенной грузоподъемности (до 80 т). Жесткие условия эксплуатации подобного оборудования выдвигают повышенные требования к свойствам металла, который используется для его производства. Это, прежде всего, высокая прочность, хорошая свариваемость, пластичность и долговечность. Кроме того, разработчики большое значение придают конечному весу продукции.
Максимально удовлетворить этим требованиям способна только сталь со специальными свойствами. Именно такому виду стали отдают предпочтение специалисты российской компании «Политранс» (г. Челябинск), одного из ведущих отечественных разработчиков и производителей прицепной техники.
Одним из направлений деятельности компании является производство полуприцепов с раздвигающимися рамами телескопического типа. В таких полуприцепах основные нагрузки приходятся на раздвижную телескопическую часть, что требует высокой прочности материала. Конструкторы и технологи предприятия долго подбирали необходимый металл. В результате поиска решили использовать высокопрочную финскую сталь марки S690QL. «При заданных условиях, – говорит Игорь Костырко, специалист компании Ruukki, – этот материал позволяет повысить служебные качества, надежность в работе и безопасность при эксплуатации автотранспортных средств. Высокая прочность стали дает возможность уменьшить вес конструкции, повысить полезную нагрузку и обеспечить более эффективное расходование топлива».
* * *
Таким образом, коммерческий успех среди современных производителей подъемно-транспортного оборудования будет на стороне тех, кто стремится максимально адаптировать выпускаемую продукцию под желания заказчика – сократить простои техники, связанные с ремонтом навесного оборудования, а также снизить затраты при грузоперевозках.
Решение этих задач напрямую зависит от качества материалов, используемых при изготовлении техники. Практика свидетельствует о том, что наиболее востребованными в этой области оказались высокопрочные стали нового поколения, обладающие такими свойствами, как: износостойкость, высокая твёрдость, пластичность, хорошая свариваемость, долговечность и др.
Елена Гришина