Kallurite kuningad
Mairut Marmor
05.10.2010

Ülisuurte karjäärikallurite eelkäijad sündisid umbes pool sajandit tagasi. Tänastega võrreldes olid need masinad üle kümne korra väiksema kandejõuga, kuid juba esimese kümne aastaga nende suutlikkus mitmekordistus. Tehnilised võimalused, eeskätt mootorite ja rehvide areng, on seda jõudsalt edasi kasvatanud. Aga areng ei kätke vaid suurust – raske raua kõrval sisaldavad tänased hiiglased vaatajale märkamatuks jäävaid andureid ja tegutsemiseks üha arukamat tarkvara.

Trotsides jahedat või kuuma ilma, veerevad kolmekordse maja kõrgused hiidkallurid madratsina vetruvatel õliliivadel või rapuvad karjäärides üle kiviste konaruste ning sedasi kümmekond aastat järjest, ööpäevad läbi, saades puhkust vaid hoolduse ajal. Suurus on karjääris voorus, sest kaevisetonni transpordiks kulutavad suured kallurid väiksematega võrreldes vähem kütust, samuti on üht autot odavam opereerida kui mitut. Kehtib see muidugi suurtest kaevandustest rääkides, väikeste karjääride tarbeks valmistatakse jätkuvalt 30–40 t kandejõuga kallureid.
Hiidkallurite ehk nn ultra-klassi kuuluvad kallurid, mille kandejõud ületab 300 lühikest tonni (short ton), mis meile harjumuspärases meetermõõdustiku skaalas on 272 tonni. Lühike tonn on USAs tavapärane massiühik ja võrdub see 2000 naela ehk ~907 kg-ga. Kuna teispool ookeani väga armastatakse muust maailmast erinevaid ühikuid, on seal sündinud masinamürakate ehk enamike hiidkallurite kandejõud just sealsetes ühikutes ilus ja ümar. Allpool märgin kallurite kandejõu ikka meile tuttavates igapäevastes tonnides ja kuigi numbrid on kõveramad, on meil neid kergem aduda.

Algus
Karjäärikallurite omapärasel disainil, mille põhijoonteks on mootorist vasakul asuv kabiin, raskuskeset madalal hoidev kolmnurkne veokast, hüdropneumaatiline vedrustus ning lühike telgede vahe, on vanust juba enam kui pool sajandit. Esimese tänaste kallurite eelkäija konstrueeris Ralph Kress, masinaks oli 27tonnise kandejõuga WABCO Haulpak ja seda esitleti 1957. aastal. Karjäärikallurite isa oli omal alal tõeliselt andekas, töötades mitmete tootjate heaks, ja arendas väga erinevaid kaeviseveokeid.
Kallurite ajalugu kätkeb endas rohkem tootjaid kui täna, sest mitmed neist on jahimaad või nime vahetanud. Järjepidevus pole aga kadunud, kannab ju WABCO pärandit endas Komatsu, Wisedast on saanud Liebherr, Euclidist Hitachi ja Unit Rig elab edasi Bucyruse nime all. Caterpillar kannab jätkuvalt oma nime. Selle firma karjäärikallurite edukas töömehetee algas 32 t 420 hj mudeliga Caterpillar 769, mille tootmist alustati Illinoisi osariigis Decaturi linnas asuvas tehases 1963. aastal. Möödunud aasta märtsis nägi ilmavalgust 50 000ndes Caterpillari kallur.
Võimsat tehnikat ei pea aga sugugi kaugelt otsima. Sõjajärgselt arenes jõudsalt Valgevene rasketööstus ja nii sündisid nõukogudemaa karjäärikallurid just seal. Esimene prototüüp, 27 t BelAZ 540 valmis 1961. aastal, kahe aasta pärast järgnes 40 t BelAZ 548. Seeriatootmisse jõudis neist esimene 1965 ja teine aasta hiljem. Tänaseks on BelAZ kallureid toodetud üle 130 000 ja need on jõudnud enam kui 70 riiki.

Kallurid kasvavad
Kallurite kandejõu kasvule andis võimsa tõuke diisel-elektrilise jõuülekande juurutamine. Ehkki katsetajaid oli mitu, jõudis seda tüüpi kalluritest esimesena tootmisliinile 77 t Unit Rig Lectra Haul M-85 aastal 1963. Viie aasta pärast seadis oma suuruse teistele eeskujuks 181 t Lectra Haul M-200.
Seitsmekümnendatel ilmusid teispool ookeani veel mõned suure kandejõuga isendid, kuid hiiglaste tähetund pidi veel ootama. Polnud ju mitmed komponendid toona teps mitte piisaval tasemel. Kergetel diislitel nappis hobujõude ja seetõttu kasutati 2taktilisi vedurimootoreid, mis olid küll võimsad, ent aeglaste pööretega, rasked ja janused. Muud valikut aga polnud – gaasiturbiinidel olid lisaks janule ka kõrge müra ja hind. Rehvidega polnud lugu parem. Nende vähese kandevõime tõttu oli hiidkalluritel nagu WABCO 3200/3200B ja Terex 33-19 Titan kolm silda ja kümme ratast. Rohkem rehve võib ju olla uhkem, kuid nende asendamine on tunduvalt kallim, samuti on pika auto manööverdusvõime halvem. Täna on hiidkallurid kahesillalised ja veerevad kuuel rattal. Rehvid kestavad õliliivadel napilt üle aasta, kivisel pinnal veelgi vähem. Maksab aga üks, ligi 4 m kõrgune rehv korraliku sõiduauto hinna.
Kaheksakümnendatel olid rehvid ja mootorid, samuti kallurite projekteerimine ja valmistamise oskused juba märksa paremad ning kui uus tegija Wiseda 1982. aastal oma esimest mudelit näitas, tabas konkurente üllatus. Wiseda KL-2450 oli oma 1800 hj võimsuse ja 200 t kandejõuga toonaste kahesillaliste seas suurim ning peagi suurendati kandejõud juba 216 tonnini. Wiseda kallurid hiilgasid ka enam kui 100 000tunnise vastupidavusega, seeria esimene kallur lõpetas teenistuse 1999. aastal. Kuid ega konkurendidki maganud, nendegi kallurid kasvasid ja suuri masinaid soosis üha võimekamaks muutuv laadimistehnika.
Üheksakümnendatel sündis ultrakallurite klass, millele 1995. aastal pani aluse 281 t/292 t Komatsu 930E. Tähelepanu väärib oluline muutus elektrilises jõuülekandes, kus alalisvoolu veomootorite asemel kasutati esmakordselt vahelduvvoolu tarbivaid. Suur ja uudne Komatsu 930E osutus väga edukaks ja täna läheneb selle mudeli tootmisarv jõudsalt tuhandele. Järgmise suurusrekordi püstitas 1998. aastal 327 t Caterpillar 797, võimsaima mootori ja suurima kogumassiga kalluri tiitel kuulub selle seeria uusimale põlvkonnale ka praegu.

21. sajand
Käesoleval sajandil valmistavad ultraklassi karjäärikallureid kuus kalluritootjat. Elektrilist jõuülekannet kasutab kuuest tootjast viis, mehaanilisele jõuülekandele on erandina truuks jäänud vaid Caterpillar, mille automaatkäigukast on muidugi elektrooniliselt juhitav. Sortimendi laiendamisega tegeletakse sealgi ja praegu toimuvad diiselelektrilise 313 t Cat 795F AC katsetused.
Elektrilise jõuülekande eeliseks on vähem koostisosi, mistõttu on see mehaanilisest kergem ja nõuab vähem hooldust, sest peale generaatori ja veomootorite võllide muid liikuvaid ehk kuluvaid osi pole. Mõned tootjad pakuvad oma kalluritele ka vooluvõtturit (sarved). Kui kaevanduses on kontaktliinid, saab koormaga kallakust üles rühkides sealt kogu vajatava energia võtta ning diislikütust ja diiselmootorit säästa. Kontaktliinidega karjääre on täna siiski veel vähe. Et kaevandustes on tõusud ja langused tavalised, hoolitseb püsikiirusehoidik sobiva kiiruse eest ka masinat aeglustades. Põhiline pidurdamine toimub elektrimootoritega, mis kontrolleri abil selleks ajaks generaatoritena tööle lülitatakse. Pidurdades tekkiv elektrienergia, mis kalluri diiselmootori kilovattidega võrreldes võib olla tunduvalt suurem, suunatakse takistisse, sealt aga puhutakse soojusena keskkonda. Ketaspidureid rakendatakse lõplikuks peatumiseks ja alles siis, kui liikumine on juba väga aeglane.
Caterpillari automaatne aeglustus juhib nii diiselmootori pöördeid kui pidurite jõudlust. Pidurdamisel mootorisse kütust ei anta ja masinat aitab aeglustada õhu kokkusurumine silindrites. Loomulikult hoitakse igal hiidkalluril rataste veojõud kontrolli all, samuti välditakse nende blokeerumist. Pidurdustee kohta kehtib nimelt nõue, et täislastis 600tonnine kallur peab 1% veeretakistusega 9% kallakul kiiruselt 50 km/h täielikult peatuma 101 m jooksul.
Tõenäoliselt huvitab igat lugejat, kui palju hiigelsuur mootor ehk selle hobustekari juua soovib. Liebherr T 282 B näitel põletatakse tavatingimustes töötades 200–220 liitrit diislikütust tunnis, kuid sõltuvalt tingimustest võib kütusekulu olla sellest väiksem või suurem. Liebherri andmetel saab aimu ka ultrakalluri dünaamikast. Siledal pinnal ja 2% veeretakistuse juures kiirendab täislastis T 282 B tippkiiruseni (54 km/h) 80 sekundiga, tühjalt aga 35 sekundiga. Sõiduautoga võrreldamatu, ent ka võimsuse ja massi suhetes haigutab üüratu vahe.
Kalluri oluliste osade tervist kontrollib pidevalt anduritest ja tarkvarast koosnev süsteem, probleemidest teavitatakse juhti või optimeeritakse automaatselt masina tööd. Kallurijuht peab oma kõrgel asuval töökohal ka tööülesannete täitmisel kõrget taset hoidma, sest info edastatakse satelliitside ja interneti kaudu kaugel kontoris istuva töötaja arvutisse, kes saab jälgida nii ühe kalluri kui kallurite grupi produktiivsust ning tehnilist seisundit.
Kaevandused asuvad tihti inimesele ebasõbralikes kliimatingimustes – nõnda töötavad Tšiilis ja Austraalias Komatsu 930E kalluritest katsegrupid ilma juhita. Jah, tarkust lisandub kalluritele pidevalt, kuid suuruse kasvatamisega on lugu keerulisem. Suurem hüpe kandejõus nõuab tunduvalt paremaid rehve või innovaatilise konstruktsiooniga kallurit, aga võib-olla isegi mõlemat. Uuenduste võtmeks on mõistagi arvutitehnika. Uurides digitaalsete mudelite käitumist erinevates olukordades, saab uusi komponente ja süsteeme üha kiiremini arendada juba praegu.
Kuni maapõues jätkub rikkust, arenevad ka kallurid. Kui nende töö või ressurss aga otsa saavad, pakuvad valitud eksemplarid vaatamisväärsustena veel palju aastakümneid huvilistele silmarõõmu.

Sarnased artiklid