Активный полуприцеп: привод колес трала для коммерческого назначения. Продажа прицепов и полуприцепов тяжеловозов с гидрообъёмным приводом мостов.

Требования высокой проходимости к автомобильной технике имеет краткую формулу - минимум массы, максимум опорной поверхности. Этой формулой живут внедорожные автомобили военного и гражданского назначения. Дальнейшее наращивание эффективности за счёт увеличения полной массы автомобиля привело к отрицательному результату. При попытке увеличения количеств осей на самоходной колёсной технике с целью повышения проходимости, конструкторы уперлись в некоторое ограничение, которое исходило из резкого усложнения техники и увеличении веса за счет требований по прочности рамы. Выходя за колёсную формулу 8х8 с длиной автомобиля за 12 метров, получался автомобиль с большим радиусом разворота и сложной рамой, которая одновременно должная отрабатывать препятствия путем скручивания, а с другой должна иметь достаточную жесткость для установки полезных надстроек. Пути решения данного вопроса в первую очередь в военном сегменте техники привели к различным результатам, это и получение автомобилей с использованием вертикального рулевого шарнира складывания секций по типу КрАЗ Открытие 8х8, с появлением комбинированных шасси с поворотными колёсами и сочленено-шарнирной рамой, по типу Oshkosh Dragon 8x8. Но наличие самого шарнира в схеме шарнирно-сочлененной рамы, есть усложнение автомобильного шасси, и где-то на пол пути к ним отпочковалась категория автотранспортных средств, использующих технологию автопоезда где используется седельный тягач и полуприцеп с конечным функционалом, образующих автопоезд с активным приводом колес полуприцепа или прицепа. Автопоезд высокой проходимости с активным прицепом (приводом осевых агрегатов) может быть использован для перевозки грузов, в горной промышленности, в том числе для вывозки леса, по труднопроходимым дорогам, по дорогам с низким значением коэффициента сцепления и вне дорог, включая болота и снег. Автопоезд высокой проходимости с активным прицепом имеет активный прицеп с отключаемым механическим или гидростатическим приводом, конструкция которого предусматривает использование в качестве ведущего заднего моста тягача и ведущего переднего моста прицепа стандартных мостов без применения дополнительных редукторов. При движении автопоезда с отключенным приводом активного прицепа карданный вал не вращается, а гидрообъёмная передача выключена, что позволяет повысить не только срок службы, но и коэффициент полезного действия трансмиссии, снизить динамические нагрузки в приводе активного прицепа.

Монстр среди всех активных автопоездов - это транспортный перегрузочный автопоезд военного назначения ТПА с активным полуприцепом, или так называемое изделие 15Т284. Это одно из самых больших и тяжелых военных автотранспортных средств, произведенных в Советском Союзе: его длина - 49,9 м, снаряженная масса - 135 т, а полная - 261 т. «Изделие» предназначалось для обслуживания стратегического шахтного ракетного комплекса «Молодец». Его задачей было доставлять на стартовую позицию одну из самых совершенных советских ракет - РТ-23УТТХ, поставленную на боевое дежурство в 1988 году. Транспортно-пусковой контейнер с ракетой, имеющий длину 23,4 м и вес 104,5 т, размещается в объемистом изотермическом кузове полуприцепа с 16 колесами, объединенными по четыре в отдельные тележки. Передней частью полуприцеп опирается на седельную, активную подкатную тележку с таким же количеством колес. Все эти колеса заимствованы от грузовика КрАЗ-255Б. Кроме того, в состав автопоезда входят два тягача с дизелями Д12А в 525 л. с. рабочим объемом 38,8 л. На головном седельнике - МАЗ-537Е смонтирован генератор переменного тока для питания тяговых электромоторов подкатной тележки, а также компрессор и другое спецоборудование. Замыкающим служил бортовой тягач-толкач МАЗ-537А, снабженный спереди толкающим дышлом. Он помогал поезду преодолевать подъемы, а на спусках, наоборот, придерживал от скатывания. По шоссе транспортный перегрузочный автопоезд мог двигаться со скоростью до 40 км/ч, а по плохим дорогам - до 20 км/ч.

Преимущества автопоезда по сравнению с автомобилем одиночного типа выражается в первую очередь в лучшей массовой эффективности - отношение грузоподъёмности к собственному весу, и хорошая манёвренность по сравнению с одиночным грузовиком той же длины. Наличие узла сочленения пассивного типа с использованием седельно-сцепного устройства ССУ на тягаче, и ответного сцепного пальца на полуприцепе, позволило иметь угол артикуляции для отработки неровностей дорожного покрытия, и вместе с поворотными колёсами резко сокращает радиус разворота. Главный недостаток такой схемы - сложность привода на колеса полуприцепа. Эту проблему и пытались решить во многих КБ мира, но пионерами в данном направлении можно с уверенностью считать СССР, где в определённый момент каждый производитель представил на обозрение армии свои варианты автомобильной техники с активным приводом колёс полуприцепа. Все началось с появлением требований по перевозке тяжелого оборудования и освоения районов Севера, при отсутствии мощных грузовых автомобилей высокой грузоподъемности и проходимости с использованием полного привода всех колес.

Фирма "НАМИ-Сервис", известная своими разработками в области гидростатического хода (semi trailer activ boost drive axles), разработала массовый продукт в виде транспортного средства типа полуприцеп с активным приводом 4 мостов, от собственного двигателя и гидравлической станции. Полуприцеп имеет 4 оси, и собственный привод по формуле колёс 8х8, что обеспечивает высокую грузоподъемность в 50 тонн при сохранении проходимости вездехода. По конструкции трал имеет гидрообъемный бустерный привод осей. Привод ведущих мостов полуприцепа выполнен гидрообъемным, с использованием насосов и гидромоторов компании "Bosch Rexroth". При этом силовая установка полуприцепа решена в виде отдельного модуля - автономной насосной станции АНС, которая помимо 360-сильного двигателя КамАЗ и двух соосно установленных регулируемых насосов включает все обслуживающие системы двигателя и гидрообъемной трансмиссии, в том числе топливный бак и бак гидросистемы. АНС может при необходимости легко сниматься с рамы полуприцепа и вновь монтироваться на ней. Полуприцеп предназначен для перевозки строительной техники, оборудования и других тяжелых грузов прежде всего по технологическим дорогам в районах нефтегазовых промыслов, но рассчитан также на преодоление более тяжелых участков пути. Активный привод полуприцепа работает при скоростях автопоезда до 30 км/ч, а при скоростях автопоезда с более высокими скоростями автоматически отключается.

Создание и внедрение активных автопоездов с использованием приводных двухзвенных автомобильных поездов расценивалось советским военным руководством как новая концептуальная задача, которая при решении должна была быстро решить вопрос насыщения вооруженных сил тяжелой автомобильной техникой, базировавшейся на серийных грузовиках и не требовавшей долгого времени на конструкторские разработки и крупных финансовых вложений в организацию серийного производства. Основоположником концепции активных автопоездов можно считать советского конструктора Б.М. Фиттермана, который в ходе экспериментов получил экспериментальные конструкции с наибольшей эффективностью с колесной формулой 10x10, состоявшие из трехосных полноприводных седельных тягачей и активных двухосных полуприцепов-шасси.

В дело со временем подключились и западные коллеги, и в ходе испытаний различных вариантов компоновки, практически в одно время все разработчики данных активных автомобилей пришли к одинаковым решениям. В качестве главной и отработанной схемы привода колёс полуприцепа был принят наиболее простой и доступный метод механического привода ведущих колес полуприцепов от трансмиссии буксировавших их тягачей. Это механическая передача момента посредством отбора мощности и подачи ее с помощью валов на колеса полуприцепа. Обычно отбор мощности производился от раздаточной коробки автомобиля или от дополнительного редуктора. Далее крутящий момент передавался через специальное проходное опорно-сцепное устройство (ССУ с механической передачей) и систему угловых (конических) редукторов и карданных валов на ведущие мосты полуприцепа, ходовая часть которых была унифицирована с тягачами. В реальности такая схема оказалась весьма громоздкой, сложной, тяжелой и в целом ненадежной, и поэтому трансформировалось в более простое устройство с использованием двойного механизма сочленения и прямой передачи мощности на полуприцеп через два подвесных подшипника, при этом для устранения необходимости работать карданной передачи на критических углах, введен поворотный стол задней тележки полуприцепа с получением трех элементов сочленения и поворота, что еще привело к улучшении манёвренности.

Крупносерийный производитель техники с активным приводом колёс Multidrive из Великобритании, это крупный поставщик военной техники с использованием активного привода колёс всех осей автопоезда. Производитель имеет оригинальное решение, это механический привод колес где карданный вал с помощью проходного редуктора моста с помощью узла сочленения с двумя вертикальными шарнирами подает мощность для вращения колёс задней тележки без критических углов и с минимальным количеством подвесных подшипников. Для этого в состав машины введен поворотный круг задней тележки, т.е. автомобиль имеет несколько степеней свободы, это рулевое управление и подвеска всех колес, узел сочленения и поворотные оси прицепа. Шасси использует ходовую часть SISU и кабину DAF. В частности, данные машины известны в Северной части России на лесозаготовках со времен СССР, когда носили одно название SISU. Как автомобиль-самосвал в составе автопоезда и активного самосвального прицепа, автомобиль имеет преимущества в виде высокой манёвренности, и возможности использования в подземных горных работах в модификации с пониженной высотой как самосвал шахтный или подземный рудовоз. Возможны модификации самосвального активного автопоезда с грузоподъемностью 25 тонн, 30 и 40 тонн. Возможны модификации автопоезда с тягачом на двух и более осях, с реализацией колёсных формул итого 8х6, 8х8 10х6, 10х8, 10х10. Самосвалы с активным приводом колёс прицепа оснащаются различными вариантами двигателей, от 320 до 500 л.с., а также вариациями трансмиссионных передач, это механические многоступенчатые КПП и автоматические гидромеханические коробки переключения передач.

Это одна из схем привода, но с появлением систем гидравлического привода (hydraulic driven trailer axles) появилась возможность установки активного привода практически на любой полуприцеп, тем более что сейчас в серии находятся серийные автомобили с дополнительной передачей мощности на ось с помощью гидростатической трансмиссии. Гидрообъемный (гидростатический) привод колес полуприцепа, заменяет многочисленные тяжелые механические агрегаты на компактную гидравлику с легкими трубками высокого давления. Этот вариант получился в итоге дорогим, сложным и капризным, также страдавшим рассогласованностью крутящих моментов на передние и задние колеса автопоезда, требовавшим высокой точности изготовления и культуры обслуживания, и не позволяющий работать на всех диапазонах транспортных скоростей автопоезда. В обход механических и гидростатических схем, конструкторы пришли к индивидуальному приводу каждого колеса прицепа собственными электродвигателями, питавшимися от генератора, смонтированного на тягаче. Подобные системы были разработаны и в СССР, но воплотились лишь в экспериментальных многоколесных прототипах и весьма узкоспециализированных военных машинах.

Несмотря на сложности, в мире на текущий момент есть несколько производителей серийной техники с использованием активного привода колес полуприцепа, в том числе гидростатического ГОП привода колёс компании НАМИ-Сервис, которая имеет значительный опыт в постройке таких машин, включая широко известный гидроход, который представляет собой полноприводный автомобиль типа 6х6 с полнопоточной гидрообъемной трансмиссией с электронной системой управления. Разработки в этом направлении по заявлении фирмы связанны с активным освоением труднодоступных районов, в которых располагаются новые нефтяные и газовые месторождения, а также месторождения других полезных ископаемых. И по расчётам с точки зрения обеспечения высокой проходимости с сохранением высокой грузоподъёмности, наиболее привлекательным типом транспортного средства является автопоезд, у которого имеется привод колес прицепа и полуприцепа, т.е. обеспечивается передача крутящего момента к ним. Автопоезда с приводом на колеса прицепа или полуприцепа принято называть активными. У активного автопоезда число ведущих колес, как правило, больше, чем у одиночного полноприводного автомобиля, поэтому проходимость его на тяжелых участках местности значительно выше. Активизация колес прицепа (полуприцепа) позволяет также получить лучшую проходимость автопоезда, чем у одиночного автомобиля, при транспортировании груза большой массы.

Многоосный полноприводный автомобиль с активным привод колес полуприцепа высокой грузоподъёмности в 90 тонн, представляет собой единую конструкцию самоходного устройства, которую можно разделить на тяговый агрегат и устройство с загрузочной платформой, соединённой вместе с помощью узла сочленения или шарнирно-сочлененного механизма. Благодаря двухзвенной конструкции, ломающейся раме, и активному с приводом полуприцепу, грузовой автомобиль избавился от главных проблем многоосных грузовых внедорожных платформ - гигантскому радиусу разворота, и наличием зон деформации на сверхдлинной раме. Привод на четыре оси полуприцепа обеспечивается насосной станцией, и индивидуальным приводом на каждое колесо с помощью гидромоторов с тяговым усилием 2785 Nm каждый. Привод ГОП обеспечивается мощным дизелем тягача, который развивает 1000 л.с. Внедорожный грузовой тяжеловоз имеет итоговую колесную формулу 16х16. Автопоезд предназначен для транспортировки специальных и сверхтяжелых крупногабаритных грузов, тяжелых бульдозеров, буровых платформ, тяжелых экскаваторов, карьерных самосвалов. Благодаря встроенным тягово-эвакуационным гидравлическим лебедкам многоосный автомобиль может выполнять функцию эвакуатора, в том числе больших и тяжелых механизмов как бульдозеры и карьерные самосвалы. Транспортёр так же используется в качестве самоходного шасси, для оборудования которое требует высокой грузоподъёмности и проходимости. Как базовое шасси автопоезд может быть применен для монтажа тяжелого грузоподъёмного и кранового оборудования, а также промысловых буровых станков и мобильных буровых установок, агрегатов для освоения и ремонта скважин, установки разведочного бурения.

В заключении можно добавить, что компания ЕвроНато реализует на территории РФ проекты по производству и поставке современных автопоездов с активным приводом колёс полуприцепа и модулей. Компания поставляет технику внедорожного назначения для решения трудных промышленных задач на перспективных проектах, с использованием в качестве основного шасси активного автопоезда для перевозки длинномерных грузов в условиях бездорожья, которые планируются для использования при освоении труднодоступных районов России (Сибирь, Дальний Восток, Крайний Север). Одним из таких проектов является активный многозвенный автопоезд для перевозки тяжелых неделимых грузов в сложных дорожных условиях.

Производство и продажа в Москве полноприводных автопоездов в составе тягача и полуприцепа с активным приводом колёс, разработка и поставка прицепов для сельского хозяйства с гидростатическим приводом мостов. Компания предлагает производство на заказ автопоездов, где лидирующим тягачом может быть любой автомобиль, с установленной системой подачи мощности на колёса полуприцепа для повышения проходимости. В компании можно заказать активный автопоезд с количеством осей от 4 до 7, с реализацией привода в виде колёсных формул от 8х6, до 14х14 – итоговая формула привода рассчитываться с добавлением приводных осей полуприцепа. Возможна поставка приводного шасси с активным осевым агрегатом трала тяжеловоза под установку надстройки, либо готовый автомобиль с установленным кузовом для перевозки руды и навальных грузов типа самосвал, цистерн ёмкостей, лесовозных надстроек типа лесовоз, или грузовой платформу универсального назначения с самопогрузочным устройством типа мультилифт. Активный прицеп — разновидность прицепов, имеющих ведущие мосты и способных становиться вспомогательной тягой для тянущего его автомобиля или трактора. Позволяет целому ряду автомобилей и тракторов легче преодолевать препятствия в сложных дорожных условиях.