Статьи

Прицепы-тяжеловозы

Супер-телеги. Прицепной составОбъемы и многообразие выпускаемых дорожностроительных и землеройно-транспортных машин привели к появлению широкого спектра прицепных транспортных средств для перевозки указанной техники. Действительно, экономические аспекты транспортировки самоходного технологического оборудования на гусеничном ходу (бульдозеров, тягачей, экскаваторов, асфальтоукладчиков, дорожных фрез и пр.) вызваны малым собственным ресурсом ходовой части, более низкими средними скоростями движения по сравнению с колесной техникой, повреждением автомобильного дорожного полотна движителями гусеничных установок. Несмотря на то, что колесные строительные машины (фронтальные погрузчики, скреперы, грейдеры, катки, тяжелые стреловые краны и т.д.) лишены некоторых из перечисленных недостатков, они изначально не предназначены для передвижения на значительные расстояния, тем более с высокими транспортными скоростями. Кроме того, такие устройства, как, например, секции башенных, мощных колесных и гусеничных кранов могут перемещаться от одного объекта к другому только с помощью специализированного подвижного состава.

Одноосный прицеп завода «Раскат» для перевозки малогабаритного каткаСледует отметить, что значительная часть из упомянутых видов технологического оборудования обладает большой массой и габаритами. Например, из всех тяжеловесных крупногабаритных грузов, перевозимых в городах, на долю строительной и дорожной техники массой 30–70 т приходится 35 процентов. В этих обстоятельствах специфика перевозки таких грузов существенно отличается от транспортной работы, выполняемой традиционным подвижным составом, что вызвано значительно большими ограничениями, накладываемыми при планировании и организации транспортного процесса. В результате серьезно меняются технико-экономические условия функционирования автопоездов-тяжеловозов. Еще больше задача усложняется, когда перевозку крупногабаритной тяжеловесной техники приходится производить в местности со слаборазвитой дорожной сетью либо при ее полном отсутствии. Тяжеловозный прицепной состав можно разделить на две группы. В первую входят транспортные средства, осевые нагрузки которых не превышают действующих законодательных ограничений, поэтому они могут эксплуатироваться на дорогах общего пользования. Вторую группу образуют автопоезда, параметры которых выходят за рамки действующих ограничений, что обуславливает работу вне дорог или на дорогах общего пользования по специальному разрешению соответствующих служб.

Перевозка тяжеловесных строительных машин автопоездами приводит к существенному увеличению транспортно-дорожных затрат. Например, стоимость состава автопоезда (тягача и прицепного звена) возрастает в 10—20 раз по сравнению с обычным транспортным средством. В тоже время транспортные расходы могут достигать 20 процентов (в некоторых случаях больше) от общих затрат.

Универсальный прицеп CAT-123 грузоподъемностью 4 тВполне понятно, что каждая группа строительного оборудования требует оптимального для своей перевозки прицепного состава. Естественно, что условия транспортировки мини-погрузчика и 300-тонного экскаватора существенно разнятся, так же как и средства их доставки. Как, скажем, распорядиться, если с одного объекта на другой нужно перебросить всего лишь одну компактную машину. Вопрос легко решается с помощью одно- и двухосных со сближенными осями прицепов грузоподъемностью до 20 т, которые способны буксировать многие типы грузовиков общетранспортного назначения. Строительная или коммунальная техника по откидным трапам, установленным в задней части прицепа, своим ходом заезжает на грузовую платформу. Последняя, как правило, снабжается неподвижными или откидными бортами, которые позволяют разместить дополнительную оснастку либо использовать прицеп для перевозки других грузов. Трапы в транспортном положении располагаются вертикально или закрепляются под кузовом. Имеются конструкции, в которых платформа, благодаря собственному повороту, образует с трапами единую поверхность с углом наклона 8 градусов. Этим обеспечивается транспортировка компактных маломощных машин с незначительным дорожным просветом. Среди прочих производителей такого рода продукции можно отметить европейские компании «Barthlau», «Blomenrohr», «Goldhofer», «Westfalia» и американскую «Ethyretrailer». В последние годы отечественные предприятия Рыбинский завод дорожных машин «Раскат», «Спецавтотехника» и «Уралавтоприцеп» приступили к выпуску аналогичных изделий.

Для перевозки более солидной по массе и габаритам техники предназначена прицепная техника калибром помощнее, которая уже относится к разряду тяжеловозной. Надо сказать, что прицепы-тяжеловозы с полезной нагрузкой до 30 т по своим габаритным и весовым параметрам незначительно отличаются от обычных прицепов и не требуют специальных автомобилей-тягачей. Прицепы грузоподъемностью от 30 до 100 т и свыше характеризуются увеличенными габаритами, повышенными массами и осевыми нагрузками, большим числом осей и колес. Для них требуется один или несколько специальных автомобилей-тягачей. На полуприцепах обычно перевозят грузы массой не более 200 т, что в основном ограничивается тяговыми возможностями седельных тягачей. Полезная нагрузка может быть увеличена при использовании в составе автопоезда не только тянущего, но и толкающего тягача. При создании тяжеловозной прицепной техники получили распространение два основных направления — использование традиционных транспортных средств, которые достаточно эффективны при стабильных грузопотоках и однотипных видах грузов. Как пример можно привести ежедневную перевозку тяжелой дорожно-строительной техники к месту ее работы. В свою очередь, модульное составление автопоездов основано на принципах многоцелевого транспортного средства. В качестве такового используется прицеп-тяжеловоз с диапазоном грузоподъемности от 25 до 150 и более тонн, который при определенных схемах соединения собирается в транспортное средство с широкими границами грузоподъемности и габарита. При этом каждый модуль может работать как самостоятельный прицеп. Достоинством подобного подхода является высокий уровень унификации, что значительно снижает затраты на разработку и изготовление единичного образца. 

Полуприцеп завода «Брянский арсенал»

Конструктивными особенностями прицепов и полуприцепов-тяжеловозов является взаимное размещение рамы и колес. Рама может быть расположена над колесами или между передними и задними колесами. Первые отличаются простотой конструкции и меньшей длиной, но имеют большую погрузочную высоту и ухудшенную устойчивость из-за повышенного расположения центра тяжести, что осложняет погрузочно-разгрузочные работы. Эти недостатки значительно меньше выражены у низкорамных моделей, оснащенных шинами малого диаметра. Вторые имеют небольшую погрузочную высоту и лучшую устойчивость, что особенно важно при перевозке с большими вертикальными размерами. Однако увеличенная длина отрицательно сказывается на маневренности.

Полуприцеп завода «Брянский арсенал»Прицепная тяжеловозная техника выпускается как в цельном (едином), так и в составном (разъемном) исполнении. Типичный прицеп, выполненный по первому варианту, представляет рамную конструкцию с 2-5 осями. Полезная нагрузка от 20 до 80 т обеспечивается не только количеством устанавливаемых осей, но и числом колес, монтируемых на них. Нередко прицепы выполняют с подкатными (отделяемыми) колесными тележками, что позволяет при необходимости превращать их в полуприцепы. Движение по криволинейной траектории происходит за счет поворота передней одно- или двухосной тележки вокруг вертикальной оси либо благодаря воздействию на управляемые передние колеса одной или нескольких рулевых трапеций, кинематически связанных с дышлом.

Четырехосный полуприцеп фирмы «Спецприцеп» грузоподъемностью 45 тСоставной прицеп представляет грузовую платформу и две (переднюю и заднюю) тележки обычно со всеми управляемыми колесами. Для погрузки самоходной техники платформа может быть опущена при помощи гидросистемы, а тележки — отсоединены от платформы.

Полуприцеп МАЗ-9379 способен перевозить 42 т грузаПоворот колес происходит при помощи дышла и системы рулевых тяг. При необходимости предусмотрена установка гидроусилителя. Повышение грузоподъемности достигается за счет замены тележек модулями. Полуприцепы-тяжеловозы, выполненные в едином исполнении, имеют сплошную силовую раму с уступом (гуськом) в передней части для опирания на седельное устройство автомобиля-тягача и наклонную заднюю часть. В зависимости от грузоподъемности они имеют от двух до шести осей. Использование многоосных тележек позволяет уменьшить осевые нагрузки, обеспечивая тем самым соблюдение регламентированных значений. В полуприцепах-тяжеловозах с числом осей более двух возникает проблема бокового скольжения шин при движении по криволинейным участкам дорог, что особенно актуально при эксплуатации в стесненных городских условиях. Проблема решается введением обязательного поворота части или всех колес вокруг соответствующего единого мгновенного центра поворота автопоезда. Для этой цели применяются автоматические поворотные устройства механического, гидромеханического, гидростатического и электромеханического типов. Задающим параметром для управления поворотным устройством является угол складывания звеньев автопоезда. Управление колесами многоосных моделей для улучшения маневрирования в стесненных условиях может осуществляться дистанционно.

Полуприцеп МАЗ-9379 способен перевозить 42 т грузаВ неблагоприятных дорожных условиях и там, где не нужна высокая маневренность автопоезда, используются 3- и 4-осные полуприцепы с неуправляемыми осями. В некоторых конструкциях фирмы «Etnyre trailer» задняя ось вместе с частью рамы может поворачиваться в вертикальной продольной плоскости на 180 градусов, уменьшая габаритную длину ненагруженного автопоезда и снижая износ шин.

Ряд компаний оснащает свои полуприцепы дополнительной подкатной тележкой, которая дает возможность вместо седельного использовать балластный тягач. Для снижения нагрузок на седельное устройство тягача и дорожное полотно применяются дополнительные тележки — доли. Так американская компания «Trail king» снабжает свой полуприцеп TK150MDG грузоподъемностью 75 т для перевозки тяжелой строительной техники не только передней, но и задней дополнительными трехосными тележками.

Конструктивный облик прицепного состава часто диктуют особенности конструкции перевозимой дорожно-строительной техники и состояние дорожно-транспортной сети (наличие мостов, тоннелей, путепроводов и т.д.). Взять те же асфальтоукладчики, дорожные фрезы или катки. Чтобы они могли самостоятельно забраться на прицеп или полуприцеп с ровной платформой, нужно обеспечить низкую погрузочную высоту и угол въезда не превышающий 6–8 градусов. Для этого используются шины малой размерности, например 7.50R15 и 8.25R15, обеспечивающие расположение верхнего уровня платформы на расстоянии 750–900 мм над поверхностью дороги, а также при установке удлиненных двухсекционных трапов. Раскладывание и складывание таких трапов, оборудованных гидроприводом, происходит автоматически, с помощью специальных устройств. Для погрузки техники с различной колеей трапы могут перемещаться в поперечном направлении. Нередко по этим же соображениям их ширину значительно увеличивают либо устанавливают один трап, ширина которого равна ширине платформы. Имеются примеры, когда роль трапа выполняет задняя секция грузовой платформы полуприцепа, шарнирно связанная с основной частью. Такая конструкция, перемещаемая гидроцилиндрами, обеспечивает погрузку самоходной техники не только находящейся на одном уровне с автопоездом, т.е. на дорожном полотне, но также с уступа высотой до полутора метров. Ну а если на грузовую платформу нужно поместить или разгрузить неисправную машину, используется гидравлическая тросовая лебедка. Правда для ее привода и гидроцилиндров перемещения трапов, так же как и для гидравлической системы поворота колес, нужен источник энергии, коим является гидронасос, устанавливаемый на тягаче, или автономный электрогидравлический агрегат, монтируемый непосредственно на прицепном составе. В последнем случае прицеп или полуприцеп может работать с любым негидрофицированным тягачом, а электропитание поступает от бортовой сети автомобиля либо от аккумуляторов, находящихся на прицепном звене. Помимо всего низкорамники-тяжеловозы с ровной платформой позволяют транспортировать строительную и дорожную технику высотой более 3 м, не превышая нормированного габарита по высоте. Если время от времени приходится перевозить негабаритную строительную технику, на помощь придут уширители рамы, позволяющие увеличить ширину платформы до 3 м и более. При этом обеспечивается буксировка незагруженного полуприцепа без нарушения габаритов, а при транспортировке крупногабаритных грузов можно обойтись разовыми разрешениями.

Для погрузки и перевозки колесных погрузчиков, бульдозеров, экскаваторов и пр. используется прицепной состав, оборудованный простыми и надежными односекционными механическими трапами с углом наклона 13 и более градусов. Их подъем облегчают пружинные механизмы, поэтому с этой задачей вполне справляется один человек.

 

Компания «Trail King» снабжает полуприцеп TK150MDG грузоподъемностью 75 т не только передней, но и задней дополнительными трехосными тележками

Устойчивым спросом пользуются полуприцепы с передней погрузкой. В этом случае не нужно беспокоиться об установке длинных трапов и применении шин сверхмалого диаметра. Достаточно опустить переднюю часть рамы на дорогу, привести в действие механизм, разъединяющий гусек с платформой, и самоходная техника может беспрепятственно занять свое место. Гусек для подъема и опускания рамы оборудован силовыми гидроцилиндрами. Погрузку машин с малым клиренсом, например малогабаритных катков, облегчают короткие одно- или двухсекционные откидные трапы. Выпускаются разновидности, у которых для снижения центра тяжести и высоты автопоезда рама выполнена в виде центральной мощной балки, которая при погрузке располагается между гусеницами или колесами машины. Существуют варианты, которые сочетают в себе погрузку с передней и задней частей. Погрузка строительной техники с боковых сторон прицепов или полуприцепов используется довольно редко. Все больше приверженцев находят полуприцепы с раздвижной рамой. Изменяющаяся в широких пределах длина платформы (у некоторых моделей фирмы «Goldhofer» с многоступенчатой системой раздвижения длина платформы превышает 30 м) позволяет перевозить длинномерные грузы с хорошей вписываемостью в продольный профиль дороги.

Полуприцеп фирмы «Goldhofer» с раздвижной рамойДля достижения автоматического перераспределения нагрузки на шины и лучшего их сцепления с поверхностью дороги тяжеловозные прицепы и полуприцепы оснащены балансирной подвеской. Наибольшую эффективность показывают конструкции с двумя осями качания — в продольной и поперечной плоскостях. В качестве упругих элементов используют стальные рессоры, резиновые блоки, пневмо-баллоны. Последние позволяют регулировать высоту расположения рамы относительно дороги и при необходимости вывешивать (при незагруженном состоянии) часть колес. Для тяжеловозного прицепного состава наилучшие характеристики показывают независимые длинноходные гидропневматические или гидробалансирные подвески.

Для снижения нагрузки на седло тягача полуприцеп фирмы «Andover trailers» снабжен дополнительным передним модулемПроблема перевозки сверхтяжелой крупногабаритной строительной и землеройной техники решается за счет применения полуприцепов-тяжеловозов составного типа. В каждой такой конструкции к основному многоосному модулю присоединяются силовая рама-вставка и гусек. Для повышения грузоподъемности и уменьшения нагрузки на седельное устройство тягача практикуется установка впереди рамы-вставки дополнительного модуля. По такой же схеме формируется и прицепной автопоезд, только вместо гуська балластный тягач с дышлом переднего модуля соединен с помощью тягово-сцепного устройства. Еще большее увеличение полезной нагрузки достигается последовательным присоединением к основному дополнительного модуля.

Задняя секция грузовой платформы полуприцепа, выполняющая роль трапа, обеспечивает погрузку самоходной техники не только находящуюся на одном уровне с автопоездом, т.е. на дорожном полотне, но также с уступа высотой до полутора метров

Задняя секция грузовой платформы полуприцепа, выполняющая роль трапа, обеспечивает погрузку самоходной техники не только находящуюся на одном уровне с автопоездом, т.е. на дорожном полотне, но также с уступа высотой до полутора метров

Каждый многоцелевой модуль выполнен в виде несущей рамы, подвески с колесами и тормозными механизмами, гидравлической системы подъема и опускания платформы и комплектуется силовым агрегатом для привода всех устройств.

Особенностью пневмоподвески является возможность регулирования высоты расположения рамы относительно дороги и при необходимости вывешивания (при незагруженном состоянии) части колесМонтируемая гидробалансирная подвеска, помимо выполнения своих непосредственных функций, служит для осуществления погрузочно-разгрузочньгх операций, обеспечения поворота колес вокруг вертикальной оси, наклона платформы в поперечном и продольном направлениях в пределах допустимой длины хода подвески при помощи автоматического устройства и равномерного распределения нагрузки между всеми колесами при движении по неровностям дороги. Все это, а также гашение колебаний, достигается благодаря применению гидравлических цилиндров, рабочие полости которых, соединенные по определенным схемам, образуют опорные контуры. Поворот колесных стоек вокруг вертикальной оси, подъем-опускание платформы, управление аварийной системой торможения может осуществляться с дистанционного операторского пульта.

Мировой рынок прицепной техники для перевозки дорожно-строительной и землеройно-транспортной техники отличается чрезвычайным разнообразием моделей и довольно жесткой конкурентной борьбой.

Несмотря на остроту ситуации, незыблемо твердые позиции сохраняют такие признанные компании «Goldhofer», «Scheuerle» и «Kamag», «Cometto»,»Nicolas«. Хорошо известна на многих рынках продукция таких известных фирм, как «Faymonville», «Hitachi», «Trabosa», «Doll», «Broshuis», «Andover trailers», «Mafi», «Noteboom».

Высокой репутацией пользуется прицепной состав компаний «Langendorf», «Muller-Mitteltal», «Etnyre trailer», «Trail king», «Mosllein», «Gontrailer», «ES-GE», «Empl», «Lohr».

Крупными международными поставщиками комплектующих являются фирмы «SAF», «BPW», «Hendricson», «Gigant», «JOST», «WABCO», «Knorr-Bremse», «Michelin», «Kormoran», «Continental»…

Кинематика раскладывания двухсекционного трапаОтечественный прицепной состав по важнейшим технико-эксплуатационным качествам заметно уступает современным западным образцам. Не случайно отечественные заводы все шире применяют комплектующие (оси, сцепные шкворни, колеса и шины, тормозную аппаратуру, гидростанции и т.п.) ведущих мировых производителей. В дальнейшем эта тенденция будет только усиливаться.

Лидером в производстве прицепного состава на постсоветском пространстве остается челябинский Уралавтоприцеп.

При этом предприятие является единственным в СНГ изготовителем модульных транспортных средств. Соперниками уральцев на российском рынке являются: канашский завод Стройтехника, столичная фирма «Спецприцеп», Тверьстроймаш, Брянский арсенал. Выпуском прицепной техники также занимаются Тавдинский механический завод, Уралавтотрейлер, Минский и Курганский заводы колесных тягачей, Минский и Белорусский автомобильные заводы.

Павел Николаев, обозреватель СТТ Строительная техника и технологии