Всегда ли чем мощнее, тем лучше?
Компания Cummins сравнила экономическую эффективность использования двигателей QSK95 и QSK78
Для горнодобывающих предприятий производительность карьерных самосвалов высокой грузоподъемности имеет исключительно важное значение, так как от этого показателя зависит общая экономическая эффективность работы всего предприятия. Каждый день самосвалы перевозят тысячи тонн полезных ископаемых и других материалов, часто в исключительно тяжелых условиях и в местах, расположенных высоко над уровнем моря. И главным фактором, определяющим уровень производительности этих самосвалов, являются их двигатели.
С целью лучше понять, при каких условиях горнодобывающему предприятию будет выгодно переходить на большегрузные самосвалы с двигателями более высокой мощности, чтобы резко увеличить производительность своей работы, и установить, от каких факторов это зависит, компания Cummins провела испытания. В ходе испытаний сравнивалась производительность работы карьерных самосвалов, укомплектованных двигателями Cummins различной мощности.
Эксплуатационные испытания
Чтобы проверить, может ли использование более мощного двигателя обеспечить повышение экономической эффективности перевозок в горнодобывающих карьерах, компания Cummins провела широкомасштабные эксплуатационные испытания. В ходе испытаний сравнивались карьерные самосвалы с двигателем Cummins QSK95 мощностью 4400 л.с. с самосвалами с двигателем QSK78 меньшей мощности – 3500 л.с. Самосвалы имели грузоподъемность 320 т и 400 т и выполняли перевозки на восьми реальных маршрутах в действующих карьерах.
Маршруты отражали реальные условия эксплуатации: различные расстояния, уклоны разной крутизны и расположение карьеров на различной высоте над уровнем моря. Разными были также нагрузки на самосвалы, состояние двигателей и манеры вождения водителей. Большинство карьеров, где проходили испытания, находились на высоте более 3100 м над уровнем моря, и сравнение проводилось между самосвалами, находящимися в одинаковых условиях. При испытаниях измерялись такие показатели, как: время рабочего цикла, топливная экономичность, производительность работы, рентабельность и общая стоимость владения.
Результаты испытаний
Двигатель QSK95 мощностью до 4400 л.с. является самым мощным двигателем Cummins. Он также признан самым мощным из двигателей, которыми оснащаются самосвалы высокой грузоподъемности. Разработанный с учетом требований горнодобывающей промышленности, QSK95 обеспечивает производительность, надежность и долговечность, что напрямую влияет на общую стоимость владения и производительность горных работ.
Результаты обширных эксплуатационных испытаний компании Cummins показали, что 400-тонный самосвал с двигателем QSK95 имел производительность на 11% выше, чем такой же самосвал с двигателем мощностью 3500 л.с.
По сравнению с 320-тонным самосвалом с двигателем мощностью 3500 л.с., 400-тонный самосвал с двигателем QSK95 показал прирост производительности на 24%.
По оценкам на основе испытаний, у двигателя QSK95 ресурс до капитального ремонта будет до 29% больше, чем у двигателя мощностью 3500 л.с. Это означает, что у QSK95 будет больше наработка в моточасах, ему потребуется меньшее количество часов техобслуживания и ремонта, что в совокупности обеспечит снижение общих затрат на весь жизненный цикл.
Хотя испытания подтвердили, что более мощный двигатель потребляет больше топлива, общие производственные расходы на тонну добытого полезного ископаемого остались прежними. Самосвалы с двигателями QSK95 перевозили больше материала и быстрее, помогая компенсировать возросшие расходы на топливо за счет большей производительности.
Оптимизированная стратегия управления парком при сохранении производительности
Наиболее перспективное (с точки зрения повышения рентабельности) мероприятие, выявленное в ходе исследования, это изменение численности самосвалов в парке техники. Благодаря более высоким скоростям перевозок горнодобывающие компании могут сократить количество используемых самосвалов, сохраняя при этом производительность. Это создает потенциал для значительной экономии по таким статьям, как трудозатраты, техническое обслуживание самосвалов и запасные части.
Подход, предполагающий использование меньшего количества самосвалов с более мощными двигателями, может упростить работу горнодобывающих компаний и повысить производительность, особенно на удаленных или высокогорных объектах, где время безотказной работы техники критически важно, а количество доступного персонала ограничено. Однако важно, чтобы горнодобывающие компании учитывали риск уменьшения количества самосвалов и потенциальной потери производительности при их выводе из эксплуатации для технического обслуживания или в случае непредвиденного простоя. QSK78 остается надежным двигателем для многих видов работ, где требуется бóльшая универсальность и когда мощность двигателя лучше подходит для специфики работ в данном карьере.
Надежный силовой агрегат
Двигатель QSK95 был специально разработан с расчетом на применение в горнодобывающей технике. Простая конструкция, пригодная для эксплуатации в самых сложных условиях – от экстремальных температур и высокогорья до тяжелых режимов работы и больших интервалов технического обслуживания. QSK95 – самый мощный 95-литровый 16-цилиндровый двигатель Cummins, оснащенный одноступенчатым турбонаддувом, обеспечивающим полную мощность на большой высоте над уровнем моря, внешними масляными охладителями для облегчения обслуживания и четырьмя турбинами вместо шести, что упрощает конструкцию. V-образная компоновка и усиленный блок цилиндров снижают уровень шума и вибрации, а меньшее количество подвижных частей и упрочненные подшипники способствуют продлению срока службы двигателя.
Более 1200 двигателей QSK95 уже эксплуатируются в различных отраслях в 36 странах, работая в самых сложных условиях, в которых только может работать дизельный двигатель. В горнодобывающей промышленности QSK95 также поддерживается сервисной сетью Cummins и цифровыми инструментами удаленного мониторинга. Эти инструменты предоставляют руководству горнодобывающего предприятия информацию о работе двигателя самосвала в режиме реального времени по беспроводной связи, помогая техникам своевременно выявлять потенциальные неисправности и сокращать внеплановые простои. А руководителям дают возможность принимать основанные на точных данных решения по таким факторам, как коррекция манеры вождения водителей и снижение номинальной мощности применяемых двигателей, что может повысить производительность парка техники.
Взгляд в будущее
Горнодобывающая промышленность постепенно учится преодолевать встречающиеся трудности, и в ходе этого процесса адаптации решения о стратегии оптимального использования парка техники все больше основываются на конкретных характеристиках работ, о которых говорилось выше. А оптимальное использование парка карьерных самосвалов приобретает всё большее значение для повышения общей эффективности работы горнодобывающего предприятия.
Двигатели для большегрузных карьерных самосвалов теперь подбираются не только по мощности, но и по ожидаемому общему времени безотказной работы, удобству обслуживания и общей суммы затрат на тонну добытого полезного ископаемого. Двигатель QSK95 может быть таким высокоэффективным решением для оснащения карьерных самосвалов, которое может повысить производительность работ, упростить эксплуатацию и обеспечить долгосрочную выгоду в самых сложных условиях эксплуатации. Для горнодобывающих предприятий, готовых работать больше, быстрее и с меньшим количеством перерывов, двигатель QSK95 – тот самый силовой агрегат, который поможет вывести на новый уровень производительность перевозок в горнодобывающих карьерах.
