autoExpert




autoExpert » СТАТЬИ » Эксплуатация транспорта » Без лишних колебаний

Без лишних колебаний

Представить современный мир грузоперевозок без полуприцепов невозможно. Львиная доля перемещаемых по всему миру товаров и грузов на сегодняшний день приходится именно на них. По этой причине скорость, надежность и качество доставки самых разнообразных грузов в настоящее время зачастую определяется не только и не столько техническими характеристиками грузового автомобиля. В тяжелых дорожных условиях именно возможности полуприцепов, а вовсе не мощность двигателя грузового автомобиля чаще всего и определяет скорость движения.


Соответствие определенного технического исполнения подвески к конкретным условиям эксплуатации подвижного состава оказывает очень большое влияние на оптимизацию эксплутационных затрат на ходовую часть прицепного состава. Особое значение это имеет при эксплуатации на плохих дорожных покрытиях. Поэтому компания BPW провела в этом направлении в СНГ обширные исследования. Данные, полученные в 1996-2000 годах при проездах испытательного автомобиля BPW по дорогам СНГ свидетельствуют, что динамические нагрузки, возникающие при езде по нашим дорогам, в среднем в 3 раза выше, чем на дорогах Западной Европы, количество амплитуд колебаний на оси и подвеске примерно 10-15-кратное.

Из опыта эксплуатации грузового транспорта хорошо известно, что при движении по неровным дорогам средняя скорость автопоезда снижается до 40%, расход топлива возрастает до 70%, а межремонтный пробег сокращается на 35-40%. В итоге общая производительность автотранспорта снижается более чем на треть, а себестоимость перевозок возрастает в полтора раза. Масштаб этих потерь впечатляет и по понятным причинам желание их минимизации вполне естественно и закономерно.

Бороться за увеличение эффективности грузоперевозок можно двумя основными методами. С одной стороны, необходимый эффект можно получить путем повсеместного улучшения качества дорожного покрытия. С другой - путем совершенствования техники и, прежде всего, за счет модернизации подвесок грузового транспорта. А так как возможности качественного улучшения дорог явно выходят за рамки компетенции операторов рынка грузоперевозок, то в борьбе за эффективность грузоперевозок использование современной техники становится главным аргументом грузоперевозчиков.

Вопрос, посредством каких систем и механизмов оси колес связаны с рамой в грузовом транспорте, всегда был актуальным. Прежде всего, это связано с тем, что покрышки колес недостаточно эффективно поглощают неровности дорожного полотна. И даже если использовать колеса большого диаметра со сниженным давлением в нем, то в нынешних условиях коренным образом снизить нагрузку на раму едва ли удастся. Без эффективно работающей подвески обойтись, пожалуй, могут только большегрузные карьерные самосвалы с их огромными колесами да тихоходные колесные тракторы или спецтехника. Только их покрышки ограничено способны более или менее эффективно погашать негативное влияние дорожных неровностей.

Кроме покрышек колес, широко распространенным упругим элементом в грузовом транспорте всегда являлись рессоры. Причиной столь высокой популярности рессор на грузовом транспорте является их универсальность. Благодаря особенностям своей конструкции, рессора в подвеске способна играть сразу едва ли не все роли одновременно. Она эффективна и как упругий элемент, и как направляющий аппарат. Другим положительным качеством рессоры является то, что при ее применении сборка и ремонт не являются сложной технологической задачей. Но, хотя рессора достаточно проста конструктивно и технологична в ремонте, все же она имеет целый ряд серьезных недостатков. К ним относятся высокое межлистовое трение (может достигать 1/4 от упругой силы рессоры), исключающее возможность плавного хода на хорошей дороге, большой вес, габариты (рессоры должны быть максимально длинными, поскольку возникающие в них напряжения обратно пропорциональны квадрату длины) и материалоемкость в сочетании с высокой технологической сложностью производства. Листы для рессор изготавливают из дорогой, высокопрочной стали, в состав которой входит и кремний, и марганец (55ГС, 55С2, 60С2), и хром, и никель (50ХГ). Предел текучести стали, идущей для изготовления листов рессоры, должен быть не менее 1150 Н/см2. Рессоры выдерживают высокие и многократно повторяющиеся напряжения прогиба, если на поверхности листов в результате термообработки не появляются обезуглероженные участки, отсутствуют трещины и другие дефекты. Все это можно обеспечить только за счет использования дорогих технологических процессов производства. Следствием этого является высокая стоимость рессоры.

Теперь о недостатках рессор, обуславливающих недостаточную эффективность работы подвески в целом. Прежде всего, они выражаются в том, что рессоры обладают линейной характеристикой жесткости (прогиб прямо пропорционален прикладываемому усилию). Для эффективной работы подвески требуется иные показатели. Необходимо, чтобы по мере прогиба жесткость прогрессивно увеличивалась. И хотя частично изменить жесткость рессоры можно за счет установки серьги с наклоном (встречается на легких и средних грузовиках) или путем применения цилиндрической задней опоры (на тяжелых грузовиках), эти конструктивные меры способны обеспечить нелинейность жесткости от нагрузки в очень узких пределах. Кроме того, конструктивным недостатком применения рессоры в подвески является допущение продольного колебания оси, исключающего точную работу подвески в целом.

Тенденция развития грузовой техники ясно демонстрирует, что весовой коэффициент использования автомобиля, определяемый отношением полезной нагрузки к собственному весу, непрерывно возрастает. Требование минимизировать собственный вес конструкции наряду с увеличением весового коэффициента использования транспорта при обеспечении максимальной эффективности обуславливает то, что подвески со стальными рессорами уже не отвечают современному уровню требований. Современные конструкции подвески должны обеспечивать:

- максимальную плавность хода без значительных смещений подрессоренных и неподрессоренных частей автомобиля;

- минимальный просвет между рамой и осями;

- постоянство высоты уровня пола даже при изменении нагрузки.

Линейные характеристики традиционных упругих элементов не обеспечивают допустимую частоту собственных колебаний, равную 90-120 мин-1. Поэтому конструкторы в настоящее время все чаще обращаться к упругим элементам с нелинейной, прогрессивной характеристикой. Например, к пневматическим.

Пневматические упругие элементы, в отличие от устаревших аналогов, имеют целый ряд неоспоримых преимуществ. Прежде всего, они обладают большей энергоемкостью в основном рабочем диапазоне и при больших прогибах. Следовательно, обеспечивают снижение амплитуды колебаний, уменьшение количества энергии, поглощаемой амортизаторами, и упрощают регулировку. При этом, в отличие от подвесок со стальными упругими элементами, прогрессивная характеристика достигается без усложнения конструкции.

Пневматические упругие элементы легко обеспечивают автоматическое регулирование жесткости и динамичного хода подвески в соответствии с условиями нагружения. Благодаря этому достигается большая плавность хода, оптимизируются иные эксплуатационные качества. При неизменных размерах пневматического упругого элемента подвеска обладает высокой степенью унификации для транспортных систем разной грузоподъемности. В том числе и со значительной разницей в показателе этой величины. Пневмоэлементы также обладают высокой долговечностью, недостижимой для стальных упругих элементов.

Для улучшения устойчивости при торможении пневмоподвеска может точно регулировать тормозные усилия на колесах в зависимости от изменения нагрузок на них. Точность ее работы превышает точность механических систем регулирования тормозного давления. При этом у пневмоподвески нет недостатков электронных систем, допускающих сбои в сложных условиях работы.

Справедливости ради необходимо отметить, что современные производители грузовой техники нередко применяют комбинированную подвеску, состоящую из полурессор и пневмоэлементов. Это связано с тем, что пневмоподушки не имеют жесткой связи с рамой и, чтобы устранить нежелательные смещения, в конструкции подвески необходимы продольные и поперечные реактивные тяги. В этом варианте конструкции ось соединена с рамой посредством как пневмоэлементов, так и полурессор, выполняющих также роль продольных реактивных штанг. Благодаря применению этой конструкции удается обеспечить эффективность гашения колебаний подвеской и высокую точность ее работы.

В то же время внедрение электроники в управление работой подвески позволяет отказаться от привычных металлических конструкций стабилизаторов. Электроника четко отслеживает изменения положения и, перегоняя воздух в пневмобаллонах, выравнивает крен рамы.

Мировой рынок прицепной техники для перевозки отличается чрезвычайным разнообразием моделей. Операторы этого рынка действуют в условиях острой конкурентной борьбой, что положительно сказывается на темпах совершенствования техники.

Продукция производителей отечественных прицепных составов по важнейшим технико-эксплуатационным параметрам существенно уступает современным западным образцам. Выход отечественные предприятия видят в широком применении комплектующих (оси, сцепные шкворни, колеса и шины, тормозная аппаратура, гидростанции и т.п.) ведущих мировых производителей. Очевидно, что в дальнейшем тенденция использования импортных высокотехнологичных комплектующих будет только усиливаться. Ведь важность эффективной работы подвески на грузовом транспорте более чем очевидна. Тем более, что:

1. Правильно настроенная подвеска полуприцепа автопоезда предполагает расход примерно 30 л топлива на 100 км.

2. В случае если все оси полуприцепа смещены относительно направления движения даже на 10 мм, хоть и остаются параллельными друг другу, расход топлива автопоезда составляет уже 31,3 л на 100 км. Перерасход топлива одним автопоездом при этом в год (при годовом пробеге 150 тыс. км) составляет 1800 л. Затраты на покрышки в год увеличиваются на 700 евро.

3. Износ втулок реактивных тяг и рессор, поврежденная подвеска, когда оси полуприцепа не параллельны друг другу и разнонаправлены по отношению к направлению движения. Расход топлива автопоезда составляет уже 35,6 л на 100 км (увеличение на 19%). Перерасход топлива составляет 8500 л в год. Цена неисправности или неоптимальной работы подвески в этом случае увеличивается еще и за счет дополнительного износа двух комплектов покрышек.

Андрей Ильчук, Грузовой сервис №11-12*2009.

 

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
 (голосов: 0)


Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Архив

Октябрь 2018 (10)
Сентябрь 2018 (8)
Август 2018 (12)
Июль 2018 (29)
Июнь 2018 (15)
Май 2018 (22)


Для размещения рекламы обращайтесь в рекламный
отдел по телефону:

+38 067 537 8242