Колёсные шасси MAN KAT-SX, часть 3: конструкция и описание рамы MAN, сильные стороны и возможности балочной рамы для производства вездеходов и многоосных спецшасси.

В прошлой части (на сайте доступна уникальная информация о серии военных грузовых автомобилях разработки MAN) была затронута общая концепция внедорожных унифицированных вездеходов MAN серии KAT армейской версии, которая впоследствии стала эффективной транспортной системой и для гражданских пользователей. С началом этой статьи начинается серия обсуждений преимуществ и особенностей конструкции всего автомобиля в целом, и отдельных агрегатов в частности. Начальная статья - это силовая основа конструкции - рама. Как и любое грузовое транспортное средство, включая шасси MAN KAT и MAN SX с колёсными формулами 4х4, 6х6 и 8х8 имеют в том числе и унифицированную раму, с установленными на ней узлами и агрегатами.

Рама грузовых автомобилей вместе с основными агрегатами образует шасси. Рама образует силовую несущую конструкцию, и как силовая несущая конструкция, рама шасси MAN воспринимает все силы во время движения, и определяет потенциальные возможности машины в выполнении заявленных работ с учетом установленной надстройки. Все модификации серии MAN KAT и SX имеют унифицированную раму, которая отличается по длине и расположения элементов крепления ходовой части и основного оборудования. Рама, как главный элемент конструкции, определяет облик машины, от рамы конструкция машины идет во всех других направлениях. Требования заказчика в лице вооружённых сил Германии, включали в себя раму жесткого типа, которая не допускает торсионное кручение и изгиб. Это требование возникло из опыта эксплуатации важного оборудования, установленного в герметичных кузовах, которым возможный изгиб рамы мог создать проблемы с конструкционной целостностью. Использование дополнительного подрамника, который дает жесткость, приводит в результате к потере смысла гибкой на кручение рамы. Поэтому была использована рама жесткого типа, как по конструкции (без использования учла сочленения), так и по типу.   

На шасси применена мощная и надежная силовая несущая конструкция, коробчато-балочного типа. Конструкция рамы, это первый признак совершенной машины, которая допускает заявленные характеристики грузоподъемности и проходимости в течение всего срока службы машины. Для этого, на шасси машины применена нетрадиционная рамная конструкция, с использованием двух продольных балочных лонжеронов замкнутого П-образного (или коробчатого) профиля с параллельным расположением. Рама балочного профиля (1) имеет прочность более чем в 30 раз, чем рама стандартного С-образного профиля лонжерона того же размера. Рама изготовлена из цельного стального листа, с высоким пределом текучести, путем сворачивания его, с последующей завальцовкой и образованием закрытой петли, с конечной сваркой концов для герметизации. Свободный участок листа (3) сверху дополнительно образует грузовую полку для установки оборудования.  

Профиль рамы прямоугольный, прямой, с минимальным количеством сварных соединений и стыков. Для установки кабины, в передней части рамы выполнено уменьшение высоты рамы. При этом рама полностью герметичная, с закачанным газом внутри для контроля целостности и датчиком манометром для выдачи информации о давлении внутри, и как следствие получение информации о целостности рамной конструкции.

Рама использует несколько вариантов (в зависимости от модификации) толщины листа, это 8, 10 и 12 мм. Высота рамы так же раниться от модели, и достигает максимальных значений в 350 мм. Расстояние между лонжеронами рамы, как важный параметр, имеет цифры от 890 мм, до 1020 мм или ExtraWide, для требовательных к размерам и весу груза и надстройкам. Траверсы рамы, соединяющие две рамные балки трубчатые (6), приваренные. С обеих сторон раму соединяют мощные приваренные силовые поперечины (2), которые так же используют замкнутую конструкцию, и допускают нагрузку на буксировочное устройство до 600 тонн. На случай эвакуации и буксировки рамы шасси оснащена петлями и пальцевыми муфтами с нагрузкой 4х25 + 1х45 тонн спереди, и 4х25 тонн сзади, включая специальные стандартизированные эвакуационные муфты STANAG 4478E Recovery Eyes (8) для эвакуации шасси в режиме частичной погрузки.

Для установки основных узлов подвески, используются выносные опорные чашки винтовых пружин (4), и выступающие опоры амортизаторов и активных пневмогидравлических стоек (5). Для крепления рычагов пружинно-рычажной подвески используются приваренные кронштейны (8) с нижней части рамы, вваренные посредством дополнительного усилителя, который повторяет профиль рамы. Для монтажа кабины и оборудования и, на раме предусмотрены посадочные места с площадками опор (7). Рама машины и используемое оборудование защищено специальной устойчивой к повреждениям мастикой.

От автора.

Рама автомобильных шасси MAN представляет особый интерес. Обычно цельносварные рамы применяют для специальных шасси и гусеничных тракторов, где требуется не только высокая прочность конструкции, но и возможность установки различного оборудования с опорной на раму. Среди грузовых автомобилей использование рамы жесткой конструкции с закрытым квадратным профилем являться редким, если не единственным, по причине высокой стоимости. В цельносварной раме наиболее полно учтены требования и конструктивные особенности установки основных агрегатов, что позволяет путем более продуманного конструирования лучше распределить напряжения в металлоконструкции. В частности, вообще не замечено наличие усталостных трещин на шасси MAN KAT и SX, рама на данных грузовых автомобилях это наиболее мощная и надежная конструкция. Которая по форме и по сути роднит данный вид транспортных средств с сочленно-шарнирными шасси, и поэтому по допустимым нагрузкам на раму, и по проходимости, логично ставить данные автомобили посередине между внедорожными автомобилями классической конструкции, и техникой с активным вертикальным рулевым шарниром, который разделяет раму на две полурамы. Эта особенность привела к тому, что сторонние кузовные компании и производители оборудования, надстроек и систем используют данное шасси в качестве базы. Как например Rosenbauer, который использует шасси для постройки аэродромных пожарных автомобилей, спасательно-эвакуационных машин, и других видов спецтехники.   

Несмотря на изначально большую массу рамы, чем у классических лонжеронов, но в конечном счете используемый профиль рамы на технике MAN приводит к экономии. Например, для перевозки контейнеров рама MAN KAT и SX не требует надрамника, устанавливаются только поперечины, на концах которых установлены замки twist-lock, вся нагрузка контейнера ложиться непосредственно на раму. Так же и с гидроманипуляторами и кранами, помимо упрощения установки за счет жесткой рамы, нет необходимости задирать конструкцию вследствие низко посаженой кабины. Практически при любой кузовной надстройке данная конструкция рамы позволяет реализовать преимущества, например, шасси используется для производства вахтовых и туристических автобусов внедорожного типа, где за счет жесткой рамы нет проблем с со структурной целостностью пассажирского кузова, с самосвальным кузовом упрощается требование FOPS защитного козырька и общей высоты, и так по всем пунктам.