Нелегкий путь тяжеловозов
Чтобы тяжеловоз не разрушал дорожное покрытие, необходимо оптимально рассредоточить нагрузку по опорной поверхности трассы или инженерного объекта (моста, виадука и т.д.). Иначе говоря, транспортер должен быть многоопорным (многоколесным) с возможно более равномерным размещением опор. В свою очередь проезжаемость требует вписываемости автомобиля в габариты дорог и их кривизну, а для этого все колеса должны быть управляемыми, с поворотом на максимальный угол. Показатель удобства размещения, погрузки и разгрузки диктует определенные требования к платформе: максимальные размеры, переменную погрузочную высоту (по возможности малую) и т.д.
По принципу построения все тяжеловозы схожи. Они представляют собой конструкцию из самоходных модулей с большим числом колес, напоминающую многоножку. Как правило, на одной из секций размещаются кабина и дизельный двигатель с системами, обеспечивающими привод колес всех модулей. Остальные секции используются как грузовые платформы в виде несущей решетчатой фермы. Каждая из колесных опор имеет два или четыре колеса, закрепленных попарно на короткой оси. Все опоры могут поворачиваться на 90°, часть из них являются ведущими. В качестве трансмиссии используется гидростатическая передача, гидродвигатели которой смонтированы в осях опор.
На многоопорном автомобиле не случайно применяется гидростатическая трансмиссия - только она или ее электрический аналог может обеспечить привод всех основных силовых агрегатов тяжеловоза благодаря способности довольно просто подводить крутящий момент к любой точке машины. С помощью такого устройства обеспечивается привод колес, подъем и сохранение платформой горизонтального положения (горизонтирование), торможение транспортера.
От двигателя мощность подводится непосредственно к валу насоса, который создает высокое (35-40 МПа) давление в нагнетающей магистрали. К ней подключены гидромоторы колесных опор. Предусмотрена возможность отбора потока жидкости для привода системы управления и подъема грузовой платформы. Валы гидромоторов соединены с ведущими колесами или встроены в ступицы колес. Отработавшая в двигателе и других системах рабочая жидкость по магистрали низкого давления снова поступает в насос. Необходимый запас рабочей жидкости хранится в резервуаре.
Для компенсации утечки, а также для охлаждения масла трансмиссия оснащена системой подпитки и охлаждения, состоящей из подпиточного насоса, фильтров и охладителей рабочей жидкости. Гидростатические машины обратимы, т.е. могут работать как в режиме насоса, так и в режиме двигателя. Например, если автомобиль затормаживается, гидродвигатели при необходимости переходят на режим работы насоса, а насос - на режим работы гидродвигателя. В системе имеются предохранительные устройства для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и грузов при аварийных разрывах шлангов и трубопроводов.
Крепкие ноги
Схема размещения колесных опор по базе тяжелого грузовика принята тележечная или равномерная. В ведущем колесном модуле на отдельных поворотных опорах группируются по нескольку колес с приводом и компьютерным дифференцированным управлением поворотом. Опоры имеют гидравлическую подвеску, которая используется для подъема и опускания платформы при погрузке и разгрузке. Предусмотрена система горизонтирования платформы.
Каждая колесная опора представляет собой фасонный шарнирный рычаг, который крепится к раме платформы верхней частью с помощью поворотного круга. Нижняя подвижная часть может перемещаться по вертикали с помощью гидроцилиндра и соединяется с картером оси колес, к которым в свою очередь подводится крутящий момент от гидромотора. Одновременно гидроцилиндр подъемника служит гидропневматическим упругим элементом подвески. Ход подвески опоры изменяется в пределах от 300 до 1 000 мм. Грузоподъемность одной опоры с четырьмя колесами достигает 25 т.
Модульные опоры оснащаются шинами повышенной слойности (прочности), имеющими высокую несущую способность, но допускающими движение только на относительно небольших скоростях (из-за перегрева они могут выйти из строя). Обычная размерность колес как дорожного, так и внедорожного типа - 235x75 R17,5. На шоссе лучше работают шины 7,50 R15 и 8,25 R15. Совместить высокие нагрузки с необходимым коэффициентом сцепления позволяют цельнолитые резиновые колеса, но их нельзя эксплуатировать при температурах ниже -10 °С.
Братья-конкуренты
Опора фирмы Cometto имеет несколько иное конструктивное исполнение: попарно шарнирно связанные рычаги образуют параллелограмм. Кинематика перемещения рычагов при подъеме и опускании платформы гидроцилиндром делает невозможным перемещение колеса и всей опоры по отношению к дороге. Это обеспечивает безопасность при возможном смещении многотонного изделия, а также исключает перегрузки в элементах опоры и гидросистеме. Колесные опоры Cometto крепятся к платформе при помощи конических подшипников. В пределах допустимого хода подвески возможно принудительное наклонение платформы вбок, вперед или назад. Электроника автоматически обеспечивает преодоление макронеровностей пути без изменения положения груза на платформе, которая сохраняет строго горизонтальное положение. Гидравлические подвески опор Cometto имеют гидравлические балансирные связи по группам из четырех опор. Каждая группа в свою очередь соединяется гидравлически по трехточечной схеме. Это обеспечивает равномерное распределение вертикальных нагрузок по опорам.
На транспортеры Cometto, как и на ряд других тяжеловозов, ставится комплексная электронная система, выводящая на дисплей в кабине изображение положения центра масс автомобиля в пределах треугольника опор при движении и погрузке/разгрузке, а также показывающая уровень загрузки каждой из трех групп опор по отношению к полной массе. Эта система позволяет водителю правильно расположить груз на платформе и следить за состоянием нагруженности опор в движении. При возникновении перегрузок более 20% от нормы подаются звуковой и световой сигналы. Наличие такой системы при перевозке тысячетонных конструкций необходимо для исключения опрокидывания груза и аварийных поломок.
Компания Trabosa собирает платформы разной грузоподъемности из начальных модулей двух типов - с одной и тремя колесными опорами (принимают соответственно 25 и 75 т). Обычно многоопорник Trabosa включает в себя 40% одноопорных модулей, 30% трехопорных неведущих и 30% трехопорных с приводом колес. Несущую основу одноопорного модуля составляет рама, изготовленная из сдвоенных двутавровых продольных балок, соединенных поперечинами. К раме крепится ко-лесная опора. На продольных балках предусмотрены сцепные устройства для продольного и поперечного подсоединения других модулей. Конструкция трехопорного модуля примерно такая же, разница заключается в количестве опор, прикрепляемых к несущей раме. Кроме того, используются модули силовой установки с дизельным двигателем и модуль управления с кабиной для водителя. Решена задача перевозки модулей в разобранном виде в большегрузных стандартных контейнерах.
Фирма Goldhofer выпускает самоходные многоопорные транспортеры с нагрузкой на осевую линию (две оси в ряд) до 50 т и углом поворота осей +135°. Особенность данного решения состоит в применении сверхмощных осей BPW с гидростатическим приводом и стандартных колес с пневматическими шинами размерности R22.5, выдерживающих нагрузку 50 т и выше.
Важным моментом является крепление осевых агрегатов к раме, и в этом направлении Goldhofer выбрала нестандартный путь, обеспечивающий сверхвысокую надежность. Осевая группа крепится с помощью радиально-упорного шарикового подшипника большого диаметра, что снижает действие концентрированного изгибающего момента на раму в месте крепления. Подшипник закреплен на раме резьбовыми соединениями и при поломке осевого агрегата легко разбирается даже под грузом в полевых условиях, чего не скажешь про крепление посредством поворотных шкворней, используемое конкурентами.
Традиционный шкворень в 15 раз меньше опорного кольца Goldhofer, и представляет собой концентратор нагрузок на раму, что при критической массе перевозимых изделий способно вызвать поломку колесного модуля (а его невозможно снять под полной нагрузкой) и самой несущей рамы. Ремонт данного узла возможен лишь в условиях завода-изготовителя, что ведет к дополнительным расходам на перевозку и ремонт, а также значительным временным затратам.
По приборам
Автоматика привода рулевого управления тяжеловозов различных компаний позволяет поворачивать каждую колесную опору по собственной программе. В результате машина (в том числе жестко состыкованная с прицепом) получает способность двигаться прямолинейно как вдоль, так и поперек дороги, а также под углом к ее оси. Поворот может осуществляться с заданным радиусом, вплоть до поворота вокруг геометрического центра опоры (карусельный режим). В колесах прицепных звеньев, а также средних (по базе) осей нет силового привода.
В кабину управляющего модуля устанавливается центральный компьютер, который можно запрограммировать на синхронизацию управления опорами по заданному закону поворота транспортного средства (до 400 и более опор); регулировку подачи гидронасосов для синхронизации нескольких независимых силовых модулей; горизонтирование платформы при погрузке и движении по дороге с макронеровностями с точностью до 0,1о; определение веса и центра масс перевозимого груза. Система дистанционного управления (кабельная и радио) позволяет работать с любым количеством модулей, даже если они не состыкованы, а находятся на расстоянии друг от друга.
Как видно из приведенных выше данных, грузоподъемность и размеры многоопорных автомобилей определяются числом устанавливаемых колесных опор. Каждая из них является начальным элементом конструкции, а машина в целом может быть вторичным модулем транспортного средства еще большей грузоподъемности. Принцип модульности, используемый при создании этих транспортных средств, позволяет комплектовать автомобили практически неограниченной грузоподъемности.
Применяемая прогрессивная технология перевозок дает огромные экономические преимущества. Возможность создавать и отлаживать транспортные модули в специализированных заводских условиях обеспечивает новый уровень качества предоставляемых услуг. Отсутствие необходимости разбирать-собирать перевозимое изделие в несколько раз сокращает сроки различных работ. Кроме того, ликвидируется строка расходов на обеспечение сохранности материалов; отпадает необходимость в складских помещениях; капиталовложения быстро вступают в оборот и окупаются в более короткое время.
Вместе с тем тяжеловозы имеют серьезный недостаток. Значительные нагрузки на колесные опоры и высокое давление самих колес на дорогу ограничивают область использования таких транспортных средств. В отличие от автомобилей с шинами большого диаметра и регулируемым давлением воздуха большинство многоопорников не могут передвигаться по дорогам с малой несущей способностью.
Фото: trucklist.ru
Trucklist
