Негабарит.
Подвески и рулевое управление

Скажем больше: все должно быть прекрасно в полуприцепе, и в модульном транспортном средстве тоже: и рама, и тормоза, и подвеска, и рулевое управление.

Выбор полуприцепа или модульного транспортного средства зависит в первую очередь от характера груза. Но и подвеска, и рулевое управление имеют огромное значение для безопасной и максимально быстрой доставки нашего негабаритного и тяжеловесного груза из пункта А в пункт Б, благо современные системы позволяют успешно решать любые транспортные задачи. Справедливо и обратное: если транспортные задачи в массе своей не предъявляют повышенных требований к маневренности, то можно сэкономить на осях с принудительным рулевым управлением, чем перевозчики, конечно, и пользуются. Экономия достигается не только на стоимости полуприцепа, но и на эксплуатации.

Если взять модульные транспортные средства, то подвеска и рулевое управление совмещаются в подлинно высокотехнологичном узле – осевом агрегате. Основной, если не единственный тип подвески для этих транспортных средств – маятниковая гидравлическая, поскольку она совмещает требуемую мощность, компактность и величину вертикального хода, недоступную для других типов подвески. Причем угол поворота осевого агрегата ограничен только конструктивно, есть решения с углом поворота осевого агрегата 180°. Транспортные задачи, возложенные на модульные средства, в частности внутризаводские перевозки, прохождение населенных пунктов, транспортных развязок, требуют исключительной маневренности. Большой ход подвески нужен не только для плавного прохождения неровностей, но и для выравнивания грузовой платформы на поперечных и продольных уклонах, а также для уменьшения общей высоты автопоезда для прохождения под путепроводами и другими ограничивающими высоту сооружениями. Между собой стыкуются как однотипные модули, так и модули с разными рулевыми системами, при этом маневренность автопоезда будет определять модуль с минимальными возможностями.

Что касается подвесок для автомобильных полуприцепов-тяжеловозов, то сегодня в основном используют пневматические, гидравлические и рессорно-балансирные подвески различных исполнений. Пневматическая получила наибольшее распространение, так как сочетает такие достоинства, как мягкий ход, возможность регулировать высоту в достаточно широком диапазоне, простоту в эксплуатации и сравнительную доступность по цене. Для «массового» сегмента полуприцепов-тяжеловозов, предназначенных для движения по дорогам с твердым покрытием, пневматическая подвеска – оптимальный вариант.

Производители автомобильных полуприцепов-тяжеловозов используют осевые агрегаты и системы рулевого управления нескольких известных производителей: BPW, SAF, Gigant, Trident и т. д. Принудительное рулевое управление решается гидравликой на первой оси и механическими связями с остальными. Существует достаточно много вариантов механических связей и конструкций осевых агрегатов, причем производитель полуприцепов может использовать разные варианты в зависимости от требований к конструкции полуприцепа, его высоте, условий эксплуатации. Помимо маневренности самоподруливающие оси и оси с принудительным управлением дают такой важный для перевозчика бонус, как меньший износ шин.

Конкурентная по цене рессорно-балансирная подвеска оправдывает себя на перевозках в неблагоприятных дорожных условиях и в смешанных условиях дорога–бездорожье благодаря крепкой и простой конструкции, колесам большого размера и соответственно значительному дорожному просвету. С рессорно-балансирной подвеской строят, как правило, двух- и трехосные полуприцепы. Основной недостаток является обратной стороной достоинств, и это большая погрузочная высота.

Гидравлическую подвес­ку используют на полуприцепах большой грузоподъемности (г/п), более 100 т, ввиду ее сложности и стоимости. Для полуприцепов меньшей г/п альтернативные варианты выглядят интереснее. Но с ростом размеров и массы груза его стоимость возрастает не линейно, а по экспоненте, и в верхней весовой категории стоимость груза на пару порядков превосходит стоимость транспортного средства. Поэтому мы не видим и не увидим бюджетных транспортных средств для перевозки сверхтяжелых грузов.

Общим правилом стало то, что гидравлическая подвеска для автомобильных полуприцепов малой и средней г/п дороговата. Но Goldhofer, представив разработку STZ-MPA, изменил этот порядок. Подвеска состоит из четырех основных деталей, причем выпускаемых серийно, при этом по характеристикам значительно превосходит пневматическую подвеску аналогичного типоразмера. Подвеска обеспечивает нагрузку до 16 т на ось, угол поворота колес 60°, колеса поворачивают благодаря рулевым тягам (механическим связям). Ход подвески – 315 мм, минимальная погрузочная высота полуприцепа – 780 мм. Подвеска представляет собой стойку МакФерсона и состоит из трех основных деталей, выпускаемых серийно: рычага, гидравлического амортизатора и поворотного кулака. Плюс к ним детали тормозной системы и рулевого управления. Все детали поставляют производители компонентов премиум-класса: поворотный кулак – BPW, гидроамортизатор – Neumeister, рычаг – Heyd. Goldhofer выпускает уже целое семейство полуприцепов с подвеской STZ-MPA с числом осей от 2 до 6 в различных исполнениях, в том числе и низкорамную версию с погрузочной высотой от 0,3 м. Что следует особенно отметить, так это сравнительные характеристики нового полуприцепа STZ-MPA, а именно: грузоподъемность, собственный вес, погрузочную высоту, угол поворота осей и стоимость по сравнению с полуприцепами с педальными осями с аналогичными нагрузками на ось (осевую линию). Полуприцеп STZ-MPA обеспечивает аналогичную грузоподъемность и маневренность с меньшим собственным весом и меньшей стоимостью, примерно на 30–40%, что безусловно дает преимущество новым технологиям Goldhofer на мировом рынке транспортного оборудования.

У направления модульных транспортных средств Goldhofer много своих особенностей. Goldhofer использует осевые агрегаты того же производителя BPW. Общая для всех агрегатов черта – крепление опорно-поворотного подшипника к раме болтами, что делает этот узел надежным и съемным. Goldhofer использует механические и электронные системы рулевого управления и в соответствии с веяниями времени предпочитает электронные. Замена механических связей гидравликой с электронным управлением позволяет реализовать, например, поворот колес на 270°. При этом предусмотрена возможность стыковки и совместной работы модулей с разными системами рулевого управления, маневренность будет определять механическая система. Самоходный модуль с такой возможностью компания Goldhofer представила в прошлом году. За счет того, что стойка маятниковой подвески смещена от оси, при развороте ширина модуля по колесам меняется с 2430 до 2730 мм. Увеличение ширины расширяет возможности модуля по загрузке крупногабаритными тяжеловесными грузами и обеспечивает лучшую устойчивость.

Немецкая компания Scheuerle выпускает развитый модельный ряд модульных транспортных средств, включая раздвижные модули и модули-половинки. Компания использует больший набор технических решений, которые применяет исходя из конкретных требований к конструкции по высоте и ширине. Собственная фирменная технология Scheuerle – это запрессованное с натягом крепление осевого агрегата. Компания настолько уверена в надежности своей технологии, что дает на этот узел пожизненную гарантию. Крепление опорно-поворотного подшипника на болтах применяется на модулях с пониженной погрузочной высотой, так как меньше высота самого узла. В зависимости от плотности компоновки принимают решение по размещению емкостей для воздуха и рабочей жидкости внутри конструкций рамы или отдельно. К достоинствам модулей Scheuerle также относятся большой ход подвески и угол поворота осевого агрегата, позволяющий разворачивать модуль на месте. Компания использует как механические, так и электронные системы рулевого управления с возможностью стыковки однотипных модулей с разными системами. Нагрузки на одну линию осевых агрегатов доходят до 45 т на модули трехметровой ширины, и для этого не требуется предварительное письменное согласие от производителя, то есть Scheuerle. В самоходном варианте нагрузки доходят до 60 т на осевую линию.

Производитель полуприцепной техники Kässbohrer предлагает раздвижные тралы LB3E, LB4E, LB5E и LB6E, где цифра в названии модели обозначает количество осей. В 2014 г. компания выпустила новую серию низкорамных полуприцепов c гидравлическими осями и раздвижной 8-осный полуприцеп K.SLH 8 г/п 130 т. В стандартной комплектации на всех полуприцепах установлены оси SAF. По желанию заказчика могут использоваться оси BPW. Компания отдает предпочтение традиционным техническим решениям, проверенным и отработанным. Это пневматическая подвеска, позволяющая регулировать высоту транспортного средства и обеспечивающая мягкий ход, оси, выдерживающие нагрузку 9–14 т, с поворотными узлами шкворневого типа, обеспечивающие угол поворота колеса до 45°. Передняя ось управляется с помощью гидроцилиндра, остальные механическими тягами. Беспроводной пульт дистанционного управления гарантирует маневренность в стесненных условиях.

Завод «Уралавтоприцеп» работает в двух направлениях. Первое – это собственные осевые агрегаты на рессорно-балансирной и балансирной подвеске и второе – покупные европейские решения на пневматической подвеске, а также на гидравлической.

Одно из направлений деятельности завода «Уралавтоприцеп» – это полуприцепы для оборонного комплекса России: собственные разработки, собственное производство, конструкции и технологии «обкатаны» не одним поколением российской, и не только российской спецтехники. Данные технологии со временем перекочевали на продукцию гражданского назначения – высокорамные полуприцепы-тяжеловозы для экплуатации в тяжелых условиях. Уральские конструкции ценят газовики и нефтяники. Рессорно-балансирная подвеска производства ЧМЗАП используется на полуприцепах с числом осей от одной до четырех и редко с большей осностью. Это связано с тем, что чем больше осей, тем выше вероятность их перегрузки при вывешивании какого-либо колеса. В зависимости от модели рессоры нагрузка на одну ось может достигать 24 т. Тяжелые механические балансирные подвески используют на машинах, где практически нет подрессоренных частей и действуют большие нагрузки. ЧМЗАП с успехом выпускает полуприцепы на покупной пневматической подвеске с нагрузкой на ось до 12 т для эксплуатации по дорогам общего пользования. Используют осевые агрегаты BPW, SAF и Gigant.

На полуприцепах ЧМЗАП используют две системы рулевого управления: самоустанавливающиеся (самоподруливающие) и с принудительным поворотом. Самоустанавливающиеся колеса, как правило, используют на 3, 4, 5, 6-осных полуприцепах. Следует иметь в виду, что углы поворота колес ограничены – не более 20°, а движение задним ходом требует от водителя значительного навыка. Принудительное рулевое управление в таких случаях предпочтительнее. На многоосных (более шести осей) моделях ЧМЗАП используется система принудительного рулевого управления компании TRIDEC.

«Уралавтоприцеп» – один из немногих в мире производителей, который выпускает в том числе транспортные средства на базе прицепов-модулей г/п до 2000 т. В данных конструкциях применяется гидробалансирная подвеска типа «кузнечик»: 600-миллиметровый ход подвески обеспечивает преодоление значительных по высоте макро- и микронеровностей дороги, сохраняя при этом равномерное распределение нагрузки между осями. Гидроцилиндры подвески могут быть использованы как домкраты для подъема-опускания грузовой платформы при погрузочно-разгрузочных работах. Гидроподвеска дороже пневматической и требует периодической замены масла и более требовательна к герметичности системы.

«Тверьстроймаш» использует в производстве полуприцепов и прицепов агрегаты и системы ведущих мировых производителей. В первую очередь, если говорить о подвеске, это европейские гранды – BPW, SAF, GIGANT. Чтобы предложить клиенту максимально маневренное транспортное средство, специалисты «Тверьстроймаш» подробно изучают дорожные условия, в которых будет работать полуприцеп, и типы грузов, планируемых к перевозке. Некоторые важные характеристики маневренности связаны с геометрией конструкции и закладываются еще на этапе проектирования. Но правит балом, безусловно, подвес­ка. Низкорамные полуприцепы оснащают пневматической подвеской с продуманной комбинацией стационарных и подруливающих осей. Использование подруливающих осей особенно актуально для многоосных полуприцепов с раздвижной платформой, при перевозках больших по длине, тяжелых грузов.

Одна из самых популярных моделей – полуприцеп «Тверьстроймаш» модели 99396E-74 г/п 74 т. В полностью раздвинутом состоянии платформа полуприцепа достигает 17 м. При такой длине сохранение хорошей маневренности и управляемости автопоезда непростая задача. Поэтому 1-я, 5-я и 6-я оси полуприцепа выполнены самоподруливающими, 2-я, 3-я и 4-я – стационарными.

Еще одно полезное решение, которое позволяет повысить не только маневренность, но и экономическую эффективность полуприцепа, – это подъемная ось. С такой опцией полуприцеп увереннее ведет себя в повороте, а в качестве бонуса – снижение износа резины.

По желанию клиента «Тверьстроймаш» также устанавливает системы принудительного поворота осей – решение недешевое, но эффективное.

Компания «Политранс» выпускает низкорамные прицепы и полуприцепы с числом осей от 2 до 7, высокорамные полуприцепы и прицепы с числом осей от 2 до 4, бортовые и лесовозные прицепы и полуприцепы с двумя или тремя осями.

Полуприцепы ТСП оснащаются пневматической или рессорной подвеской BPW, SAF, Gigant и других производителей. Эти агрегаты отличают европейское качество и высокая надежность. Выбор типа подвески зависит от типа полуприцепа, грузоподъемности и условий эксплуатации.

Пневматическая подвеска позволяет контролировать равномерное распределение нагрузки на оси и увеличивает устойчивость полуприцепа. Кроме того, пневматическая подвеска дает возможность регулировать погрузочную высоту полуприцепа, что удобно при погрузо-разгрузочных работах. Такой тип подвес­ки позволяет устанавливать на трал подруливающие оси, которые уменьшают радиус поворота и делают низкорамный трал более маневренным.

Высокорамные и бортовые полуприцепы ТСП оснащаются как рессорно-балансирной, так и пневматической подвеской ведущих европейских производителей. Рессорная подвеска жесткая и обладает большей г/п (до 20 т), чем пневматическая. Она хорошо подходит для эксплуатации в условиях бездорожья и низких температур.

На некоторых моделях устанавливается балансирный мост, например на полуприцепе ТСП 94166 г/п 105 т. Такая подвеска имеет ход +/–200 мм (общий ход – 400 мм), исключает эффект «вывешивания» колес и позволяет равномерно распределить нагрузку на грунт.

Таким образом, на рынке автомобильных полуприцепов-тяжеловозов основное распространение получила пневматическая подвеска с самоподруливающими осями. Распространение принудительного управления сдерживается более высокой ценой, которая для нижнего весового сегмента имеет большое значение. А в условиях экономического спада чувствительность к цене будет только обостряться.

Что касается модульных транспортных средств, то этот сегмент полностью зависит от крупных проектов в нефтегазовой отрасли, энергетике, кораблестроении, то есть от ударных строек. Пока ведут федеральные и отраслевые проекты, сегмент модулей будет жить.