Трубовоз для пустынь
Разработка грузового автомобиля с шарнирно-сочлененной рамой
Шагом в развитии работ по применению пневмокатков и арочных шин в колесных транспортных средствах высокой проходимости стала разработка грузового автомобиля нетрадиционной конструкции с шарнирно-сочлененной рамой.
Работа над автомобилем, который мог эксплуатироваться на шинах любого типа, началась в Научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте (НАМИ) в 1965 г. В 1968 г., когда в плане НАМИ появилась тема 59-68 «Экспериментальные и исследовательские работы по созданию автопоезда-трубовоза», изыскания перешли в практическое русло. Разрабатываемый автопоезд с колесной формулой 12х8 предназначался для перевозки труб на строительстве газопроводов в труднодоступной местности, в частности в песчаных пустынях Средней Азии. Воплотить конструкцию в металл удалось совместно с Московским экспериментальным механическим заводом (МЭМЗ) Мингазпрома СССР: два опытных образца автопоезда-плететрубовоза МЭМЗ-НАМИ-0127 должны были быть изготовлены на заводе МЭМЗ по чертежам НАМИ.
Автопоезд-плететрубовоз МЭМЗ-НАМИ-0127 состоял из 4-осного полноприводного тягача и 2-осного прицепа-роспуска. Конструкция тягача и прицепа предусматривала возможность установки пневмокатков 1200х1200-500 мод. Я-194, арочных шин 1300х750 мод. Я-186, шин 14.00-20 мод. ОИ-25. Поворот тягачей с колесной формулой 8х8 осуществлялся изломом рамы. Шарнирный узел с одной степенью свободы имел два вертикальных разнесенных подшипниковых узла, подсоединяемых к литым вилкам в виде поперечин рамы. Люфт в подшипниковых узлах, возникающий во время эксплуатации, устранялся за счет регулировочных элементов. Поперечины рамы крепились к лонжеронам болтами с гайками. Также болтами крепились к раме кронштейны переднего бампера, балансиры подвески и гидроцилиндров рулевого управления. Рулевое управление шарнирно-сочлененного автомобиля НАМИ-0127 с двумя гидроцилиндрами было изготовлено на базе серийных узлов одноосного тягача МоАЗ-529. Автомобиль, за исключением раздаточной коробки, рамы и шин, имел широкую унификацию с техникой по большинству агрегатов, уже освоенных промышленностью.
Применение схемы поворота с изломом рамы позволяло существенно упростить ходовую часть многоосного грузовика по сравнению с полноприводным автомобилем обычной конструкции за счет исключения мостов с управляемыми колесами и применения двух одинаковых балансирных тележек от автомобиля Урал-375. На автомобилях устанавливали серийные двигатели ЯМЗ-238 мощностью 240 л.с., со сцеплением ЯМЗ-238К, коробкой передач ЯМЗ-236 (на одном образце использовалась коробка передач ЯМЗ-236С) и агрегаты, унифицированные с автомобилем Урал-375. Для охлаждающей жидкости и масла использовались серийные радиаторы автомобиля КрАЗ-255Б. На задней секции тягача с помощью трех опор крепилась трехвальная двухскоростная раздаточная коробка с симметричным блокируемым межосевым дифференциалом. В нижней части стального литого картера раздаточной коробки имелись ребра для лучшего охлаждения. Конструкция раздаточной коробки предусматривала возможность осуществления отбора мощности с верхнего вала для привода спецоборудования.
Управление переключением передач раздаточной коробки и блокировкой дифференциала осуществлялось пневматическими цилиндрами с помощью пневматического привода. Для контроля за переключением использовалась система микровыключателей и сигнальных ламп на щитке приборов.
Карданная передача МЭМЗ-НАМИ-0127 состояла из шести валов и промежуточной опоры в приводе к раздаточной коробке. Для привода первого и четвертого мостов использовались стандартные валы Урал-375. Остальные валы трансмиссии – доработанные по длине карданные валы КрАЗ-257 и Урал-375. В месте шарнирного сочленения рамы карданные валы устанавливались таким образом, что они работали как сдвоенный шарнир равных угловых скоростей.
Все четыре моста были одинаковыми по конструкции: выполненные из стальных труб кожухи полуосей запрессовывались в литой картер и фиксировались штифтами. Для главных передач использовались стандартные редукторы Урал-375. Мосты подвешивались на балансире с рессорной подвеской, унифицированной с задней подвеской автомобиля Урал-375.
В качестве основного движителя предусматривались колеса с пневмокатками 1200х1200-500 Я-194А уменьшенной до 1040 мм ширины путем установки его на зауженный обод. Это было сделано с целью увеличения срока службы пневмокатка при эксплуатации на дорогах с усовершенствованным покрытием.
На НАМИ-0127 использовались рабочие тормозные механизмы МАЗ-500 с пневматическим приводом. Тормоза задней секции работали от отдельного пневмобаллона, как это принято делать на прицепах для повышения надежности и быстродействия. Колодочный стояночный тормоз автомобиля КрАЗ-255В устанавливался на заднем валу раздаточной коробки и блокировал вал привода задних мостов.
На МЭМЗ-НАМИ-0127 использовалась кабина ЗИЛ-130. Для перевозки труб предназначались доработанный надрамник и коник серийного плететрубовоза ПВ-91 автомобиля Урал-375. Двухосный прицеп-роспуск плететрубовоза МЭМЗ-НАМИ-0127 оборудовался теми же колесами, что и тягач. Балансиры подвески, реактивные штанги, рессоры и стремянки рессор использовались от задней подвески автомобиля КрАЗ-214Б. Рама роспуска сваривалась из профильного и листового проката. Сверху к раме приваривались два коника роспуска ПВ-91, аналогичных конику тягача. К раме роспуска приваривалось трубчатое дышло.
Грузоподъемность автопоезда на пневмокатках составляла 12 т. При использовании арочных шин можно было перевозить 16 т груза. Снаряженный МЭМЗ-НАМИ-0127 весил 17 300 кг. Масса автопоезда на арочных шинах увеличивалась на 7000 кг и возрастала до 18 000 кг. Тягач весил 13 950 кг и 14 250 кг соответственно. Автопоезд с полной нагрузкой развивал скорость 55 км/ч.
Длина тягача составляла 8330 мм, ширина – 3210 мм на пневмокатках и 2750 мм на арочных шинах, высота по кабине – 3020 мм.
Изготовленные тягачи для первоначальных испытаний оборудовали деревянными грузовыми платформами автомобиля Урал-377, так как прицепы-роспуски не были готовы. Один из изготовленных образцов автомобиля 8х8 оснастили пневмокатками Ярославского шинного завода мод. Я-194А размером 1200х1200-500. Этот автомобиль получил обозначение НАМИ-МЭМЗ-0127П (П – пневмокатки). На другой автомобиль поставили арочные шины размером 1300х750 мод. Я-186. Этот автомобиль стал называться МЭМЗ-НАМИ-0127А (А – арочные шины). Для сравнения также в качестве движителя использовались сдвоенные стандартные колеса ИЯВ-12.
Автомобили прошли полный цикл испытаний. Работа выполнялась лабораторией автомобилей высокой проходимости особого назначения отдела автомобилей высокой проходимости НАМИ.
Управляемость автомобиля оставляла желать лучшего. Применяемая на автомобилях МЭМЗ-НАМИ-0127 система рулевого управления от серийного одноосного тягача МоАЗ не обеспечивала высокие качества управляемости. Ее недостатки проявлялись при движении по шоссе на больших скоростях. Основное неудобство было в нечетком и слишком резком реагировании автомобиля на поворот рулевого колеса, что вызывало «рысканье» автомобиля по дороге. В связи с этим в конструкцию рулевого управления НАМИ-0127П внесли существенные изменения. Диаметр силовых гидроцилиндров уменьшили со 150 до 110 мм. Сократили количество и уменьшили длину шлангов гидросистемы за счет переноса золотника распределительного устройства с передней части тягача в зону шарнира рамы. Установили рулевой механизм с увеличенным передаточным числом (18,2 против 8,25). Увеличили чувствительность следящей системы путем введения коромысла в обратную связь.
Исследования эксплуатационных качеств автопоездов НАМИ-0127 и наблюдения за проходимостью на песчаных участках велись в 1970 г. в ходе эксплуатации на строительстве трассы газопровода Средняя Азия – Центр в Узбекской ССР и Туркменской ССР. По трубам должен был пойти газ от одного из крупнейших в СССР месторождений Газли, расположенного на юге пустыни Кызылкум.
По результатам испытаний Мингазпром вышел с просьбой об организации производства автопоездов к Минавтопрому. Автопоезда МЭМЗ-НАМИ-0127 вновь превратили в бортовые грузовики, но уже с металлическими платформами.
Позднее, в 1975 г., Кременчугский автозавод, проявляющий большую заинтересованность в автомобилях такого типа, на основе НАМИ-0127 при участии института подготовил к выпуску сочлененный тягач высокой проходимости КрАЗ-6434. Грузоподъемность автомобиля увеличили до 18 т, установили двигатель ЯМЗ-240Н мощностью 450 л.с. Автомобиль был унифицирован по агрегатам с перспективными автомобилями КрАЗ. На базе этого автомобиля изготовили лесовозный автопоезд-роспуск в составе тягача КрАЗ-НАМИ-6334 и 4-осного роспуска ЦНИИМЭ-4-Р-28 грузоподъемностью 45 г. Автопоезд прошел эксплуатационные испытания в 1980 г.
