Системы подвесок транспортных средств для перевозок тяжеловесных крупногабаритных грузов
На автомобильных полуприцепах-тяжеловозах используют пневматические подвески, гидравлические и комбинированные гидро-пневматические, а также рессорно-балансирные. Основная – это зависимая пневматическая подвеска со стандартными или заказными осями ведущих поставщиков BPW, SAF и Gigant с колесами размером 17,5 дюймов.
Для высокорамных полуприцепов используют колеса большего размера, обычно со стандартными грузовыми шинами 385/65R22.5. Оси поставляют в стандартном исполнении с нагрузкой до 9 т и в усиленном – до 12 т. Заказные исполнения могут предусматривать нестандартное расположение креплений, облегченные тормозные механизмы. Некоторые производители полуприцепов сами изготавливают осевые агрегаты с использованием покупных комплектующих.
Сегодня основной вариант – это повсеместно распространившаяся пневматическая подвеска. Технология ее производства хорошо освоена, компоненты распространены и доступны, их надежность доведена до уровня, позволяющего эксплуатировать транспортное средство в широком температурном диапазоне – от пустыни Гоби до Заполярья.
Европейские производители прицепной техники наряду с пневматической подвеской широко используют гидравлическую и гидропневматическую подвеску, особенно на полуприцепах большой грузоподъемности. Эти намного более дорогие во всех отношениях решения предлагают большую грузоподъемность и компактность в сравнении с пневматической подвеской, и на их основе строят системы независимой подвески.
Сегодня рессорно-балансирная подвеска превратилась в нишевое решение. Ее используют на высокорамных полуприцепах, предназначенных для эксплуатации в неблагоприятных дорожных условиях, вплоть до полного бездорожья. Рессорно-балансирная подвеска тяжелая, громоздкая, более сложна и затратна в производстве, требует много стали с особыми свойствами.
Что касается модульных транспортных средств, то здесь царит гидравлическая маятниковая подвеска, которая совмещает грузоподъемность, компактность, управляемость и вертикальный ход, недоступные для других типов подвески. Это продукт подлинно высоких технологий металлургии, металлообработки, гидропривода и электроники. Современные системы подвесок и рулевого управления модульных транспортных средств управляются компьютером, что позволяет согласовывать положение осевых агрегатов по всей длине и ширине автопоезда и даже на разнесенных в пространстве модулях, которые перевозят большой по размерам и высоте груз, как, например, целый завод.
Компания Goldhofer выпускает широкую номенклатуру автомобильных полуприцепов-тяжеловозов, специальных полуприцепов для перевозки длинномерных грузов и модульных самоходных и несамоходных транспортных средств. На модулях используют гидравлическую маятниковую подвеску в различных исполнениях. Исполнения отличаются расчетной нагрузкой, двускатной или односкатной ошиновкой, способом крепления осевого агрегата к раме модуля. Компания использует как опорно-поворотные круги с креплением к раме болтами, так и запрессованное в раму шкворневое крепление в зависимости от того, какие особенности конструкторы хотят придать модулю. Шкворневое крепление компактно и позволяет свести к минимуму погрузочную высоту. Его используют на моделях THP/ET, THP/UT и THP/MT. Крепление через опорно-поворотный круг обеспечивает максимальную грузоподъемность. Его используют для моделей THP/SL-S, THP/SL-L, THP/SL, THP/MI, THP/HL и THP/H с максимальной нагрузкой до 45 т на осевую линию. При этом на модули Goldhofer устанавливают стандартные шины размером 17,5, 19,5 и 22,5 дюймов, что упрощает и удешевляет эксплуатацию.
В 2014 г. компания Goldhofer представила систему Double Rotating Axles (DRA) со смещением от оси вращения. Главная особенность этого решения в том, что осевой агрегат может разворачиваться на 180°, а за счет смещения ширина модуля по колесам увеличивается с 2430 до 2730 мм. Таким образом увеличивается опорная площадь и становится возможным перевезти груз с более высоким центром тяжести.
На автомобильных полуприцепах Goldhofer использует пневматическую, гидравлическую и комбинированную подвески в зависимости от типа полуприцепа, его грузоподъемности и плотности компоновки. Гидравлическая подвеска считается дорогим решением, но в 2014 г. компания совершила прорыв, представив подвеску STZ-MPA, которая состоит из четырех основных деталей, выпускаемых серийно. Подвеска обеспечивает грузоподъемность 15,6 т на осевую линию, угол поворота колес 60°, ход подвески 315 мм, минимальная погрузочная высота полуприцепа – 780 мм. Все детали поставляют производители компонентов премиум-класса: поворотный кулак – BPW, гидроамортизатор – Neumeister, рычаг – Heyd.
Немецкая компания Scheuerle начала производить модульные транспортные средства, или транспортеры, как их называют в компании, более 30 лет назад. Это были конструкции с интегрированными в раму резервуарами и шкворневым соединением осевых агрегатов с гидравлической маятниковой подвеской.
С присоединением к Scheuerle компаний Kamag и Nicolas и образования промышленной группы TII Group расширился набор конструкторских и технологических решений, модельные ряды модульных транспортных средств Scheuerle и Kamag унифицированы. Сегодня в зависимости от конструкторской задачи используют шкворневое соединение и опорно-поворотный круг, интегрированные в раму резервуары и в виде отдельных емкостей. Традиционно используют гидравлическую маятниковую подвеску с одно- и двускатной ошиновкой и как со стандартными грузовыми, так и индустриальными пневмошинами.
Нидерландская компания Nooteboom выпускает широкую номенклатуру полуприцепов и прицепов для перевозок крупногабаритных тяжеловесных грузов. Для высокорамных полуприцепов, таких как TELETRAILER, BALLASTTRAILER, используют стандартные оси на пневматической подвеске, такие же, как на магистральных полуприцепах. Но в отличие от тентованного полуприцепа или платформы оси зафиксированы на опорно-поворотном круге и целиком поворачиваются вместе с ним. Такая система поворота «тележного» типа с принудительным управлением позволяет длинному автопоезду вписываться в повороты на узких европейских дорогах и маневрировать на строительной площадке.
Независимая гидравлическая подвеска в различных исполнениях используется на тяжеловозах и специализированных полуприцепах, таких как WING CARRIER, для перевозки лопастей ветрогенераторов. Осевой агрегат крепится к раме через поворотный круг. Гидравлическая подвеска позволяет снизить до минимума погрузочную высоту полуприцепа-тяжеловоза. В Европе низкорамными считаются полуприцепы с погрузочной высотой до 500 мм, выше 500 мм называют полунизкорамными. Большой ход гидравлической подвески очень важен для WING CARRIER, когда при повороте телескопическая труба должна пройти над ограждениями и зелеными насаждениями.
Для перевозок тяжеловесных крупногабаритных грузов компания Kässbohrer выпускает полуприцепы-платформы и низкорамные полуприцепы-тяжеловозы. Подвески и тех и других строятся на стандартных комплектующих как ведущих европейских брендов, так и турецких производителей для снижения цены изделия.
Для трехосных платформ K.SPL 3 используют стандартные оси грузоподъемностью 9 т на пневматической подвеске, с грузовыми шинами 385/65 R22.5. Трехосная платформа K.SPJ 3 Jumbo отличается уменьшенной погрузочной высотой, на ней также использованы 9-тонные оси на пневмоподвеске, но уже с шинами 235/75 R17.5.
На полуприцепах-тяжеловозах, включая 8-осный K.SLH 8, используют стандартные тяжеловозные оси SAF и BPW грузоподъемностью 12 т на пневмоподвеске с шинами размером 245/70 R17.5. В комплектацию входят гидравлические оси с принудительным и дистанционным управлением, что обеспечивает максимальную маневренность трала.
Компания «Уралавтоприцеп» использует широкий спектр технических решений: пневматические, рессорно-балансирные и гидравлические подвески. Рессорно-балансирная подвеска – это атрибут высокорамных полуприцепов, ориентированных на тяжелые дорожные условия и тяжелые грузы. Их ценят газовики и нефтяники. Рессорно-балансирная подвеска используется на полуприцепах с числом осей от одной до трех 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 20 т и более. Тяжелые механические балансирные подвески используют на тихоходных машинах, где практически нет подрессоренных частей и действуют большие нагрузки. Подруливание или принудительное рулевое управление на полуприцепах с механической подвеской не применяется.
На полуприцепах, предназначенных для эксплуатации по дорогам общего пользования, используют стандартные тяжеловозные решения BPW и SAF.
Компания «Тверьстроймаш» принципиально использует покупные агрегаты и системы от BPW, SAF и Gigant, в том числе нестандартные, которые компания заказывает специально по своей спецификации. Так, для нового 7-осного низкорамного тяжеловоза модели -993970 из серии Rapid Trailer грузоподъемностью 60 т компания Gigant разработала облегченные осевые агрегаты на пневмоподвеске, что позволило вписаться в регламентированные нагрузки на оси. Осевая формула полуприцепа 2+3+2, то есть 1-я и 2-я оси самоподруливающие, 3–5-я стационарные, 6-я и 7-я оси также самоподруливающие. Поворот 2-й оси может блокироваться. Первые три оси и последняя выполнены подъемными.
Основной объем продукции выпускается со стандартными тяжеловозными осями BPW, SAF, Gigant с пневматической подвеской и колесами размером 17,5 и 19,5 дюймов.
Выпуская новинки, «Тверьстроймаш» активно внедряет на них современные профессиональные технологии, призванные повысить эффективность автопарка клиентов. К примеру, в августе был выпущен 5-осный полуприцеп серии Rapid Trailer, оборудованный системой принудительного управления колесами Tridec. Исключительная маневренность, комфорт для водителя, значительное снижение расходов на топливо, резину и обслуживание – вот лишь немногие ключевые преимущества такой подвески.
Компания «Тверьстроймаш» стала инициатором внедрения на российских полуприцепах-тяжеловозах манометров для контроля нагрузок на осях. Манометр подключается к системе пневматической подвески, для каждой оси свой манометр, который позволяет контролировать нагрузку при размещении груза на платформе, а также на маршруте во время остановок проверять, не сместился ли груз.
Компания «Meusburger Новтрак» из Великого Новгорода выпускает широкую гамму прицепной техники, в том числе высокорамные и низкорамные полуприцепы-тяжеловозы, для которых использует различные исполнения пневматической подвески. Линейка высокорамных полуприцепов включает 3- и 4-осные модели ТР-368 и ТР-473, предназначенные для эксплуатации в тяжелых дорожных условиях. На полуприцепы для экстремальных нагрузок устанавливают усиленные осевые агрегаты BPW грузоподъемностью до 20 т на пневматической подвеске BPW.
Полуприцепы-тяжеловозы предназначены для эксплуатации как по дорогам общего пользования, так и для условий бездорожья. В зависимости от числа осей комбинируют фиксированные, самоподруливающие оси с принудительным рулевым управлением в стационарном или подъемном исполнении.
Компания оснащает низкорамные полуприцепы манометрами для контроля за распределением нагрузок по осям.
Компания «Политранс» выпускает широкую номенклатуру полуприцепов и прицепов-тяжеловозов, в том числе многоосные высокорамные и низкорамные полуприцепы с раздвижной платформой. Высокорамные полуприцепы предназначены для эксплуатации в экстремальных условиях и оснащаются усиленной пневматической или рессорной подвеской от ведущих европейских производителей, в основном BPW и SAF. Полуприцепы предлагаются в исполнениях с двускатной ошиновкой грузовыми шинами размером 20 или 22,5 дюймов и односкатной ошиновкой грузовыми шинами для бездорожья 395/65 R20 или 445/65 R22.5.
На низкорамные раздвижные и нераздвижные полуприцепы устанавливают осевые агрегаты на пневматической подвеске с двускатной ошиновкой. Компания «Политранс» также разработала и изготовила в 2018 г. первый полуприцеп с пониженной погрузочной площадкой в исполнении с односкатной ошиновкой и увеличенным дорожным просветом, что позволило эксплуатировать данный тип полуприцепов в тяжелых дорожных условиях, в том числе в условиях так называемых «зимников».
Особое внимание при проектировании низкорамных тралов, в частности с раздвижной рамой, уделяется маневренности и экономичности. Поэтому на такие тралы устанавливается пневматическая подвеска с подруливающими самоустанавливающимися осями по правилам ЕЭК ООН. В этом случае соотношение нагрузок на неуправляемые и фрикционные оси должно составлять не менее одного при всех условиях нагрузки. Установка самоустанавливающихся осей улучшает маневренность трала при движении в стесненных городских условиях, позволяет снизить износ шин, а значит, сэкономить на их замене.
Все полуприцепы «Политранс» изготавливаются в соответствии с разрешенными осевыми нагрузками и комплектуются системами контроля и мониторинга весовых параметров.
Компания «Спецприцеп» применяет аналогичные европейским типы подвесок. Прогресс не стоит на месте, появляются новые материалы и технологии, да и конструкторские отделы постоянно заняты улучшениями. Учитывая специфику компании «Спецприцеп», заказчики получают технику, приспособленную к условиям эксплуатации. Так, при поставке продукции на Крайний Север пневмобаллоны используются специального исполнения и с большим ходом, амортизаторы тоже применяются специальные, рассчитанные на работу при –50 °С, заменяется смазка в подшипниках осей. На тяжелой высокорамной технике для обеспечения больших осевых нагрузок применяют рессорно-балансирную подвеску. Компания «Спецприцеп» выпускает такие прицепы с числом осей до четырех, и здесь не обходится без специальной стали и усиленных реактивных штанг и рессор. Максимальная грузоподъемность такого «четырехосника» достигает 90 т.
В компании считают, что наиболее передовой остается гидравлическая подвеска, основные преимущества которой – большой ход и углы поворота колес, а также независимое перемещение колес и высокие осевые нагрузки. Завод не только устанавливает такие подвески, но и производит их. Гидравлическая подвеска особенно эффективна в сочетании с электронным управлением каждым колесом, что дает возможность автопоезду выполнять сложные маневры. Электронное управление позволяет также синхронизировать маневры двух и более автопоездов, составленных из самоходных модулей, выполняющих общую транспортную задачу.
Итак, в сегменте автомобильных полуприцепов-тяжеловозов некогда царившая рессорно-балансирная подвеска практически полностью вытеснена пневматической. Она достигла достаточно высокого уровня надежности, что позволяет успешно эксплуатировать подвижной состав даже в холодном климате. Но для низкорамных тяжеловозов большой интерес представляет независимая гидравлическая подвеска, которая обеспечивает такие преимущества, как низкая погрузочная высота, большой ход, управляемость. По мере развития рынка ее доля будет постепенно расти. Рессора останется узконишевым продуктом для танковых полуприцепов, такой полуприцеп можно буксировать без подключения к пневмосистеме. Это свойство может оказаться важным в боевых условиях.
Основной подвеской для модульных транспортных средств была и остается гидравлическая маятниковая. Здесь можно ожидать появления нишевых продуктов, таких как Double Rotating Axles, решающих узкие задачи.
