Солевоз НАМИ, 1974 г.

Самосвал химического завода
Автопоезд-самосвал НАМИ-0143-СХЗ на пневмокатках

А. Карасёв, к.т.н., фото из архива НАМИ

В 1968 г. НАМИ по хоздоговору с «Сакским химическим заводом им. 50-летия Советской Украины» (СХЗ) приступил к разработке автопоезда на пневмокатках для применения на солепромыслах.

По теме 59-68 были разработаны технические требования на проектирование автопоезда-самосвала для механизации транспортных работ в испарительных бассейнах солепромыслов, добывающих поваренную соль. На основе технических требований НАМИ, также по договору с СХЗ, разработал проект автопоезда НАМИ-0143.

Этой работе предшествовали предварительные исследования макетного образца вездехода НАМИ-094 в испарительных бассейнах солепромысла СХЗ с целью предварительной оценки возможности применения автотранспорта на пневмокатках. Испытания на Сасык-Сивашком солепромысле СХЗ (Крымский полуостров) проводилось в 1966 г. по хоздоговору с заводом.

Загрузка автопоезда проводится экскаватором на территории солепромысла у кагата соледобычи, 1971 г.

Испарительные бассейны солепромыслов размещались в основном на заиленных участках лиманов с глубиной ила до 1,5–2,0 м, имеющих на поверхности уплотненный слой ила, смешанный с осажденным гипсом. Этот слой разрушался под воздействием шин обычных грузовиков и даже гусениц тракторов. Из-за этого вывоз соли от солекомбайнов осуществлялся вагонетками по узкоколейной железной дороге. Железнодорожный путь перемещался вручную при каждом заходе комбайна на новое место. Солеуборочный комбайн СЛ-4 в зависимости от толщины пласта соли двигался со скоростью от 314 до 700 м/ч, так что времени для этого было достаточно.

Результаты испытаний НАМИ-094 показали, что автомобиль на пневмокатках не теряет проходимости в солесадочном бассейне при многократном прохождении по одному следу, имеет значительный запас свободной тяги на крюке и по опорной проходимости, и тягово-сцепным качествам может быть использован для вывоза садочной соли из бассейнов в составе автопоезда с неактивным прицепом или полуприцепом. Для автопоезда НАМИ-0143 предполагалось использовать улучшенные пневмокатки 1200х1200-500 мод. Я-194А, выпущенные Ярославским шинным заводом в 1966 г. вместо Я-194 – модели 1959 г.

Многократное прохождение по одной колее

Пневмокатки Я-194А до этого уже проходили испытания на модернизированном макетном образце вездехода НАМИ-094. Давление в шинах прицепа было принято равным 0,5 кг/cм2. В шинах тягача давление регулировалось с 0,4 до 0,8 кг/cм2. Ширина колес была уменьшена с 1200 до 1040 мм путем установки шин на зауженный обод (980 мм), как это было сделано для НАМИ-0127. Благодаря такому решению боковина пневмокатка становилась подобной боковине обычной шины. Это улучшало распределение нагрузки в пятне контакта (фактически не влияя на его площадь) и должно было снизить чрезмерный износ краев беговой дорожки пневмокатка, улучшить устойчивость автомобиля.

Вид сзади сбоку

Опытный образец автопоезда-самосвала НАМИ-0143-СХЗ разрабатывался на базе серийного седельного тягача «Урал-375С». Самосвальный полуприцеп автопоезда был спроектирован на базе прицепа ММЗ-771, должен был изготавливаться с применением стандартных катаных профилей и оборудовался двумя кузовами ковшового типа, опрокидывающимися набок. Рама тягача НАМИ-0143 была сочлененной, имела шарнир с одной степенью свободы для поворота, состоящий из двух узлов. Особенностью конструкции НАМИ-0143 было смещение оси шарнира сочленения влево от продольной оси тягача на 170 мм. Это было сделано для того, чтобы ось шарнира совпадала с осью карданной передачи, также смещенной влево. Из-за этого радиус поворота вправо и влево отличался. Поворот осуществлялся силовым гидроцилиндром киевского завода «Красный экскаватор» с незначительными изменениями.

Система поворота за счет шарнирно-сочлененной рамы не обеспечивала должной стабилизации прямолинейного движения. Это подтвердили испытания на асфальтобетонной площадке, по которой НАМИ-0143-СХЗ двигался по окружности радиусом 15 м со скоростью 20 км/ч.

Вытягивание с помощью бульдозера из места застревания

Передний мост тягача «Урал-375» был перепроектирован на неуправляемый: вместо корпуса и шкворня поворотного кулака в шаровой опоре применялся удлинитель, жестко соединяющий картер моста с цапфой. На всех мостах тормозной барабан конструктивно объединялся с опорой колеса, установленной на доработанной ступице.

Кузова разгружались последовательно. Объем кузова составлял 3,27 м3. Для опрокидывания кузова использовались гидравлический телескопический механизм автомобиля МАЗ-501, масляный бак БелАЗ-540. Для отбора мощности от коробки передач использовалась постоянно включенная одноходовая коробка МАЗ-503.

Балансирная подвеска колес полуприцепа

Рама полуприцепа сварная, лонжероны из швеллера № 27. Оси полуприцепа, изготовленные из трубы, не имели подвески и крепились к жестко закреп­ленному балансиру.

В 1969–1970 гг. НАМИ изготовил и передал СХЗ стальные отливки деталей тягача, колеса. В январе 1971 г. лаборатория автомобилей высокой проходимости особого назначения отдела АВП НАМИ совместно с СХЗ, относящимся к Министерству химической промышленности СССР, начала работы по созданию опытного образца НАМИ-0143-СХЗ. Сборка автопоезда проходила на солепромысле в цехе № 1 СХЗ при технической помощи НАМИ. В отличие от проекта тягач изготовили на базе обычного автомобиля «Урал-375Д», а не седельного тягача «Урал-375С». Из-за этого НАМИ-0143-СХЗ получился немного длиннее. Полуприцеп также был изготовлен с отклонениями от проекта. Его изготовили из самосвального тракторного прицепа 1ПТС-9, а не прицепа ММЗ-771.

Крым, ноябрь 1986 г.

Опытный НАМИ-0143-СХЗ был готов в октябре 1971 г. После проведения заводских испытаний пробегом 85 км он был принят комиссией. НАМИ-0143-СХЗ имел грузоподъемность 8000 кг и снаряженную массу 12 990 кг. Собственная масса тягача составляла 8150 кг, полуприцепа – 4840 кг, полная масса автопоезда – 21 065 кг. На тележку тягача приходилась нагрузка 7535 кг, полуприцепа – 9570 кг. Масса автопоезда и распределение нагрузки определялись взвешиванием на 10-тонных автомобильных весах производства завода «Армалит», установленных на СХЗ, полная масса – на 25-тонных весах комбинатов «Заготзерно» в городах Саки и Евпатория.

Масса нестандартных деталей и узлов определялась во время сборки автопоезда. Детали массой до 10 кг взвешивались на торговых весах типа ВНЦ «Киевского завода торгового машиностроения», до 200 кг – на циферблатных весах завода «Армалит». Рама, платформа и балансирная тележка полуприцепа взвешивались с помощью динамометра растяжения на 3 т и автомобильного крана на базе автомобиля ЗИЛ-164.

НАМИ-094 в  испарительном бассейне солепромысла СХЗ

Длина автопоезда составляла 11 120 мм, ширина – 3460 мм, высота – 2780 мм. Тягач имел длину 7020 мм, высоту по кабине – 2640 мм. Полуприцеп был короче тягача – 6550 мм и ниже – 2550 мм. Ширина прицепа и автопоезда была одинаковой. Радиус поворота по внешнему габариту составлял 10,26 м вправо и 10,22 м влево (у базового автомобиля «Урал-375» радиус поворота – 11,1 м). Дорожный просвет под нагрузкой – 405 мм, высота ССУ – 1450 мм.

Стандартный двигатель ЗИЛ-375 рабочим объемом 7 л развивал мощность 175 л.с. Двигатель со степенью сжатия 6,5 потреблял бензин АИ-93 с октановым числом 83–85 по моторному методу. Бак для топлива имел емкость 300 л. Автопоезд с полной нагрузкой при постоянно включенной понижающей передаче в раздаточной коробке развивал максимальную скорость 45 км/ч.

Испытания НАМИ-0143-СХЗ проводились в период с 15 октября по 30 ноября 1971 г. на территории сырьевой базы цеха № 1 Сакского химического завода, размещенной на Сасык-Сивашком соленом озере. Целью испытаний было определение основных конструктивных параметров, технико-экономических показателей и эксплуатационных качеств опытного автопоезда. НАМИ-0143-СХЗ испытывался в солесадочных бассейнах № 2–8, а также на отдельных участках шоссе Симферополь – Евпатория пробегом в 350 км. В частности, на шоссе определялся поправочный коэффициент одометра.

Рычаги и тяга механической обратной связи системы рулевого управления

Общий пробег автопоезда за время испытаний составил 3000 км. За время эксплуатационных испытаний в солесадочных бассейнах автопоездом было вывезено от комбайна к месту хранения около 250 т соли. В связи с выявленной в процессе испытаний недогрузкой колес задней тележки тягача в передний кузов загружалось в среднем на 1,2 т соли больше, грузили с «шапкой» – таковы были последствия отклонений от проекта.

Средняя величина сопротивления движению составляла 1300 кг, то есть коэффициент сопротивлению движению равнялся 0,062, что, конечно, несоизмеримо с сопротивлением движению рельсового транспорта. Вследствие этого расход топлива у НАМИ-0143-СХЗ был просто огромный. Расходы топлива определялись мерной линейкой. На грунтовой дороге НАМИ-0143-СХЗ двигался с грузом со средней скоростью 36,1 км/ч. Расход топлива при этом составил 132 л на 100 км. При движении без груза скорость возросла до 39,4 км/ч, а расход топлива уменьшился до 95 л. Груженый автопоезд в солесадочных бассейнах двигался со средней скоростью 16,7 км/ч, расходуя 267 л бензина на 100 км. Двигаясь без груза, НАМИ-0143-СХЗ потреблял 250 л бензина АИ-93 при средней скорости 18,6 км/ч.

При работе в бассейне в результате многократного прохождения автопоезда по одному следу грунт размягчался, становился зыбким, сопротивление движению колеса возрастало еще больше. При 18-м проходе по участку со слабым грунтом автопоезд потерял проходимость. Его пришлось буксировать трактором. При 4-кратном проходе автопоезда и более пласт соли, хотя не разрушался, но прилипал к грунту, что затрудняло его подбор.

Шарнирное сочленение рамы и гидроцилиндр рулевого управления

Большое сопротивление движению способствовало хорошим тормозным качествам автопоезда. Несмотря на то, что тормоза на прицепе отсутствовали, как показали испытания, среднее значение тормозного пути груженого автопоезда с начальной скорости 40 км/ч составило 14,8 м. Это несколько лучше, чем у автомобиля «Урал-375Д» с пятитонным прицепом – 17 м.

По завершении программы заводских испытаний автопоезд-самосвал продолжил уборку соли в одном из отдаленных бассейнов. До окончания уборки соли НАМИ-0143-СХЗ вывез еще 450 т соли. В этот период при пробеге 3150 км при переезде через железнодорожные рельсы произошла поломка правого удлинителя картера переднего ведущего моста. Поломка произошла из-за производственного дефекта. Из имеющейся отливки был изготовлен новый удлинитель.

По предварительным расчетам НАМИ, годовой экономический эффект от применения автопоездов-самосвалов НАМИ-0143-СХЗ на солепромыслах мог составить при выпуске 15 автопоездов в год 344,6 тыс. руб. Но для этого Министерство химической промышленности должно было определить завод-изготовитель хотя бы для производства опытной партии.

Разгрузка на дамбе у места хранения соли на территории солепромысла у кагата

Опытный образец НАМИ-0143-СХЗ был принят в 1972 г. в промышленную эксплуатацию и эксплуатировался в течение 15-ти лет.

Модель НАМИ-0143-СХЗ была последней в череде разработок по автотранспортным машинам на пневмокатках. Дело в том, что, как показали результаты опытов и испытаний, удельное давление пневмокатков на грунт может быть снижено до 0,3 кг/cм2 (а при определенных условиях движения и ниже), что вплотную приближает колесное транспортное средство по воздействию на грунт к гусеничным машинам, но воздействие гусеничного движителя на грунт более рационально: опорная поверхность гусеничного движителя формируется по всей длине контакта с опорной поверхностью (равномерное распределение – одна из задач создания эффективного гусеничного движителя). Достаточно узкая гусеница имеет низкое лобовое сопротивление движению в отличие от пневмокатка. При движении по деформированным грунтам пневмокаток не полностью отвечал требованиям надежного движения. Так, при движении по снегу, к примеру, пневмокаток образовывал перед собой снежный вал, из-за которого автомобиль терял подвижность. Большая ширина пневмокатка затрудняла надежный поворот автомобилей на мягких грунтах.

Кроме этого, как показали эксплуатационные испытания тягачей на пневмокатках, упругие, а тем более демпфирующие свойства пневмокатка, установленного на жестком балансире, не обеспечивают приемлемой плавности хода.

Потеря проходимости груженым автопоездом при движении после дождя по неподготовленной узкой грунтовой дороге
ЧИТАЛЬНЫЙ ЗАЛ ТРАНСПОРТ История НАМИ
Основные Средства 09'2016 23 сентября 2016

Комментарии (0)

Компании
ООО «ИнСпецТехника» (812) 309-260-97, 309-26-12 www.ist-holding.ru
TII Group (495) 665-63-72 www.tii-group.com