Устройство седельное jost – Седельно-сцепные устройства — конструкция, принцип работы (Часть 2)

Специалисты нередко называют седельно-сцепное устройство, устанавливаемое на грузовой автомобиль-тягач, «пятым колесом» (от англ. fifth wheel). Этот узел является единственным механическим элементом, соединяющим тягач и полуприцеп автопоезда.

Производство седельно-сцепных устройств (ССУ) – бизнес доходный и хорошо освоенный. Им занимается солидная группа компаний: Jost, Rockinger (Германия), Georg Fisher (Швейцария), Crane Fruehauf, York (Великобритания), Fontaine Truck Equipment, Fruehauf, Holland Hitch и др. Выпускают ССУ и отечественные предприятия.

Конструкция ССУ напрямую влияет на такие эксплуатационные качества автопоезда, как управляемость, устойчивость, маневренность, плавность хода, проходимость, надежность, безопасность и экономические показатели. В общем случае седельно-сцепные устройства состоят из разъемно-сцепной системы, механизма гибкости и деталей крепления. Существует два типа ССУ: шкворневые (пара шкворень–захват) и роликовые, или бесшкворневые (пара крюк–ролик). Масса большинства ССУ составляет от 100 до 300 кг.

Шкворневые устройства

В большинстве седельно-сцепные устройства (свыше 95%) имеют шкворневую конструкцию. Сюда входят опорная плита (круг) с прорезью (устьем) в центральной части, устанавливаемая на тягаче, и шкворень, закрепленный на полуприцепе. При сцепке автопоезда шкворень входит в прорезь опорной плиты и фиксируется захватами (одним или несколькими), шарнирно закрепленными на пальцах. Так образуется сцепная пара. Шкворневые устройства обычно выполняются полуавтоматическими (сцепка звеньев автопоезда происходит автоматически, а подготовка к расцепке, т. е. разблокирование замковых устройств, – вручную). Чтобы предотвратить самопроизвольную расцепку, ставят не менее двух замковых устройств, действующих независимо, причем одно из них с ручным управлением. Полная масса автопоездов, оборудованных полуавтоматическими шкворневыми устройствами, достигает 100 т и более. Седельные устройства такого типа способны выдерживать нагрузки от 3 до 50 т.

ССУ шкворневого типа: 1 – предохранитель; 2 – замковое устройство; 3 – палец захвата; 4 – захваты; 5 – регулировочное устройство

Сцепной шкворень крепят на полуприцепе между его передней стенкой и опорными устройствами. Наиболее распространены два способа установки сцепного шкворня. Шкворень с фланцем крепят к опорному листу полуприцепа заклепками или болтами, а шкворень без фланца фиксируют корончатой гайкой со шплинтом.

Шкворень с фланцем крепления тарельчатого типа

Значительное внимание уделяется расположению седельно-сцепного устройства относительно задней оси тягача или оси балансира задней тележки (смещению устройства), что необходимо для полного использования грузоподъемности шин тягача, а следовательно, и автопоезда. Данное обстоятельство особенно актуально для оптимального распределения нагрузок по осям наиболее распространенных в эксплуатации трех-, четырех-, пяти- и шестиосных седельных автопоездов с учетом требований дорожного законодательства той или иной страны, во многих из которых нагрузки на оси автомобилей и прицепного состава могут быть разными. Исключением являются некоторые модели автовозов, где ССУ, испытывающее незначительную вертикальную нагрузку, для размещения надстройки смещено на самый конец рамы тягача.

Полуприцеп-тяжеловес с шкворнем Ш100 мм

Конструктивное исполнение шкворней и их крепление

Элементы ССУ

Разъемно-сцепной механизм предназначен для передачи усилий между звеньями автопоезда и обеспечивает возможность поворота полуприцепа по отношению к тягачу вокруг оси сцепного шкворня в горизонтальной плоскости.

Разъемно-сцепные механизмы подразделяются на полуавтоматические и автоматические, а по числу захватов – на одно- и двухзахватные. Больше распространены ССУ с однозахватными разъемно-сцепными механизмами. они более надежны по сравнению с двухзахватными и отличаются безопасностью конструкции. В двухзахватном механизме тяговые и тормозные усилия воспринимаются только захватами и пальцами, тогда как в однозахватной (с захватом шкворня по его верхнему поясу с большим диаметром) тяговые усилия передаются на массивный запорный кулак, при этом захват подвергается только сжимающим усилиям. Тормозные усилия передаются непосредственно опорной плитой, при этом палец захвата разгружен от продольных усилий. Благодаря захвату шкворня по верхнему поясу уменьшаются изгибающие моменты, действующие на шкворень и его крепление.

Полуавтоматическое шкворневое устройство с двумя степенями свободы

Опорные плиты ССУ выполняют либо литыми, либо штампосварными. Литые конструкции, особенно из чугуна с шаровидным графитом, обладая высокой жесткостью и малой массой, распространены шире. Для современных седельных плит характерны максимальная ширина устья 400…460 мм, угол устья 40…50°, угол скоса 8…15°. Рукоятка привода разъемно-сцепного механизма расположена справа от седельно-сцепного устройства. Ее тяга для удобства водителя может быть выполнена разной длины. Для работы с разными полуприцепами в современных ССУ предусмотрена возможность установки в одной и той же опорной плите шкворней диаметром 2 или 3,5 дюйма. Сцепные шкворни изготавливают из высокопрочной стали, после чего подвергают специальной термообработке (закалке) и тщательно проверяют на отсутствие трещин.

ССУ с двумя степенями свободы, установленное на тягаче. Справа от ССУ видна рукоятка привода разъемно-сцепного механизма

ССУ устанавливают на раму тягача с помощью уголковых крепежных элементов или посредством монтажных плит, имеющих различную конфигурацию: от плоской пластины до пространственной конструкции высотой до 150 мм. Срок службы современных ССУ шкворневого типа достигает 1,5…2 млн. км, т. е. примерно столько, сколько находится в эксплуатации тягач.

Нормативные документы

Размеры сцепных шкворней регламентированы. Диаметр сопрягаемой поверхности шкворня должен быть равен 2 или 3,5 дюйма (50,8 или 89 мм). Выбор одного из этих двух типов (50 или 90) зависит от полной массы автопоезда, полуприцепа и вертикальной нагрузки. Шкворни Ø50,8 мм устанавливают на полуприцепы полной массой до 55 т или при вертикальной нагрузке на ССУ до 200 кН. При большой массе (нагрузке) применяют сцепные шкворни Ø89 мм. Размеры сцепных шкворней упорядочены как национальными стандартами, так и Международной организацией по стандартизации ISО. В России помимо упомянутых допускается использование шкворней с диаметром сопрягаемой поверхности 100 мм. Высота седла для ССУ типа 50 не должна превышать 200 мм, а для ССУ типа 90 – 315 мм.

В ряде стран есть стандарты на ССУ, оговаривающие присоединительные размеры для крепления к раме тягача. Для ССУ, работающих в сцепке с полуприцепами, сцепной шкворень которых выполнен по международному стандарту ISО 337, существует международный стандарт ISО 3842, устанавливающий число, диаметр и взаимное расположение отверстий для крепления ССУ на тягачах.

Располождение ССУ на раме тягача должно обеспечить полное использование грузоподъемности шин тягача

В странах Евросоюза тип применяемых ССУ определяется расчетным коэффициентом нагрузки D. Его значение для ССУ автопоездов, эксплуатирующихся на дорогах общего пользования, составляет не более 162 кН. Показатель D для седельных устройств большой грузоподъемности может достигать 300 кН. Важной характеристикой конкретной модели ССУ являются размеры площади (ширины) опорной поверхности седельной плиты (24, 34, 36 и 40 дюймов).

Конструкция полуавтоматического шкворневого устройства с тремя степенями свободы: 1 – планка; 2 – балансир; 3 – поперечная ось качания; 4 – опорная плита; 5 – ограничитель; 6 – удерживающие пружины; 7 – продольная ось качания; 8 – плита

Стандарты целой группы государств, кроме того, устанавливают углы наклона опорной плиты седельно-сцепного устройства вперед-назад в вертикальной продольной плоскости (углы β₁ и β₂) и углы наклона опорной плиты в обе стороны в вертикальной поперечной плоскости (углы α). По нормам, принятым в Евросоюзе, углы α должны составлять не менее ±8°. Международный стандарт ISО 1726, распространяющийся на тягачи с полуприцепами, предназначенными для международных перевозок, устанавливает величину угла α не более 3°, а угла β – не менее 8°. Понятно, что компании-изготовители своим клиентам предлагают ССУ с более высокой продольной гибкостью, поэтому диапазон изменения угла β₁ составляет от 6,5° до 29°, угла β₂ ─ от 7,2° до 42°.

К числу стандартизируемых размеров относятся: расстояние от оси отверстия ССУ под сцепной шкворень до задней стенки кабины или до устанавливаемых за ней узлов и агрегатов тягача; радиус габарита задней части тягача; расстояние от сцепного шкворня до ближайшей части механизма опорного устройства полуприцепа; радиус габарита передней части полуприцепа; высота верхней плоскости ССУ тягача под номинальной нагрузкой от уровня дороги. Все эти размеры оговорены также стандартом ISO 1726. Целый ряд параметров устанавливает стандарт ISO 4086.

Установка ССУ с тремя степенями свободы на большегрузном тягаче, видны поперечная и продольная оси качания

Степени свободы

Полуавтоматические шкворневые сцепные устройства выпускают с двумя и тремя степенями свободы. В первом случае обеспечивается возможность продольного качания полуприцепа относительно тягача на определенный угол β и поворот полуприцепа вокруг оси сцепного шкворня в горизонтальной плоскости на угол не менее ±90°. Большинство седельных тягачей общетранспортного назначения, эксплуатирующиеся в основном на дорогах с усовершенствованным покрытием, оснащено ССУ с двумя степенями свободы. По сравнению с трехстепенными эти устройства повышают устойчивость автопоезда в движении, имеют меньшую массу и пониженную габаритную высоту.

Установка ССУ с тремя степенями свободы на большегрузном тягаче

Устройства с тремя степенями свободы оборудованы второй, но уже продольной осью, которая дополнительно обеспечивает возможность поперечного качания полуприцепа относительно тягача в каждую сторону на угол α до 15° включительно. При этом поперечная и продольная оси могут находиться на разной высоте или на одной в так называемом карданном шарнире. Такие технические решения используются для автопоездов, эксплуатируемых на бездорожье или предназначенных для перевозки тяжеловесных неделимых грузов, а также для транспортных средств, в состав которых входят полуприцепы особо жесткой на кручение конструкции (например, короткобазные полуприцепы, полуприцепы-самосвалы, полуприцепы-цистерны несущих конструкций и т. п.).

Использование для перечисленных выше автопоездов устройств с двумя степенями свободы приводит к передаче на раму тягача значительных скручивающих моментов, способствующих ее быстрому разрушению. Напротив, ССУ с тремя степенями свободы лишены этих недостатков, однако автопоезда с такими устройствами во время движения менее устойчивы. Другой недостаток заключается в том, что груженый полуприцеп опирается на шарнир, центр вращения которого находится ниже центра тяжести полуприцепа. При движении автопоезда в поворотах результирующая центробежная сила, действующая в центре тяжести полуприцепа, стремится опрокинуть последний, что снижает поперечную устойчивость автопоезда и может привести к аварии. Чтобы этого не прозошло, иногда применяют ССУ с механическими или гидравлическими стабилизаторами. В автопоездах, работающих в тяжелых дорожных условиях, при выезде на магистраль с качественным покрытием качание полуприцепа вокруг продольной оси ограничивается (±3°) специальным механизмом.

Конструкция ССУ с двухзахватным разъемно-сцепным механизмом: 1 – предохранитель; 2 – замковое устройство; 3 – палец захвата; 4 – захваты; 5 – регулировочное устройство; 6 – тяга

Имеются и другие решения. Лучшую устойчивость движения автопоезда обеспечивают ССУ с тремя степенями свободы, которые имеют «дуговой» механизм поперечной гибкости, обладающий свойством самостабилизации. Французская фирма Coder Ture разработала оригинальное сферическое ССУ, предназначенное для повышения устойчивости автопоездов и обладающее повышенной надежностью, поскольку оно сохраняет сцепление тягача с полуприцепом даже при сломанном шкворне. Сцепной механизм находится в сферическом вогнутом кожухе, диаметр сферы выбран так, что центр сферы расположен выше центра тяжести полуприцепа. Возникающая в поворотах центробежная сила стремится наклонить полуприцеп к внутренней стороне виража, т. е. повышает его устойчивость. Сцепка окружена специальными прикрепленными к полуприцепу ограничителями для сохранения его сцепления с тягачом даже при поломке шкворня. Помимо прочего описанная конструкция разгружает раму от скручивающих усилий, так как при наезде на дорожные неровности полуприцеп может наклоняться в любую сторону по отношению к тягачу.

Управление сцепкой

ССУ с пружинно-пневматическим цилиндром управления разъемно-сцепным механизмом компании Fontaine Truck Equipment

Для повышения удобства управления ССУ фирма Georg Fisher предлагает электронную сенсорную систему безопасности RECCOS, два датчика которой непрерывно контролируют надежность и правильность сцепки, а еще один фиксирует расстояние между плитой полуприцепа и седельно-сцепным устройством. Происходящие процессы, в том числе неполадки, в виде звуковых сигналов и изображений на специальной информационной панели отображаются в кабине автомобиля. Водитель, не покидая рабочего места, может следить за всем процессом сцепки, которая осуществляется быстрее и надежнее, чем в традиционных конструкциях.

Аналогичная сенсорная система SKS есть и в производственной программе компании Jost. Один из датчиков, входящих в ее состав, контролирует положение замка разъемно-сцепного механизма, второй датчик следит за положением шкворня, третий фиксирует высоту ССУ. Функциональные возможности SKS повышаются благодаря наличию пневмопривода (пневматический цилиндр) расцепки ССУ с дистанционным управлением из кабины тягача, где установлен информационный дисплей.

Седельно-сцепное устройство с однозахватным разъемно-сцепным механизмом

Еще более «продвинутой» является электронная система комфортной сцепки KKS этой же фирмы. Три сенсорных датчика следят за состоянием ССУ, они определяют его высоту с автоматическим включением системы при осуществлении сцепки, контролируют положение шкворня и замка. Пневмопривод по команде водителя открывает замок для расцепки ССУ. Установку нужной высоты расположения шкворня при сцепке автоматически обеспечивают опорные устройства полуприцепа, снабженные собственным электроприводом. Рукоятка для ручного управления есть в комплекте как страховочное средство. Шкворень оснащен поворотным клином с находящимся в нем разъемом для седла, через который передается сигнал управления между тягачом и полуприцепом. Пульт дистанционного управления и контроля выполняемых операций расположен непосредственно перед водителем. Как результат исключается ручной труд при обслуживании ССУ, сокращается время сцепки, расцепки, а также износ механизмов, повышается безопасность эксплуатации за счет снижения вероятности неправильной сцепки, улучшается контроль состояния всех элементов системы.

Установка на раме тягача ССУ с помощью монтажной плиты. Справа от седельно-сцепного устройства видна рукоятка привода разъемно-сцепного механизма с удлиненной тягой

Обычно при работе с шкворневыми ССУ после сцепки тягача с полуприцепом водитель должен соединить их тормозные и электрические коммуникации. На седельно-сцепных устройствах, созданных специалистами фирмы Тоussaint & Heβ, коммуникации с помощью переходных элементов соединяются в процессе сцепки. По его завершении водителю из кабины остается только запереть седельно-сцепное устройство для дальнейшего движения автопоезда.

jost.by

Седельно-сцепные устройства | JOST Беларусь

Седельно-сцепное устройство, являясь основным компонентом, соединяющим тягач и полуприцеп, совершенствуется в соответствии с тенденциями мирового автостроения. Судя по новинкам в этой области, активное внедрение электроники и автоматики уже позволило существенно повысить безопасность, упростить обслуживание, а кроме того, сократить время, необходимое для сцепки-расцепки.

Можно предположить, что одно из первых седельно- сцепных устройств автопоезда появилось в конце XIX века. Именно тогда на известной автомобильному миру фирме De Dion-Bouton был придуман полуприцеп, который часть вертикальной нагрузки от собственной массы и массы перевозимого груза передавал на раму тягача — трицикла на паровом ходу.

В те далекие годы, разумеется, никто и не предполагал, что через столетие основное звено сцепки станет таким сложным: механика вступит в союз с пневматикой и даже электроникой. Сегодня тенденции мирового автомобилестроения кроме гарантированной надежности требуют от этого узла повышенной износостойкости и удобства в обслуживании.

Конструкция

Современное седельно-сцепное устройство (ССУ) включает в себя ряд важных компонентов. Это, прежде всего, опорная плита, разъемно-сцепной механизм, воспринимающий вместе с устройством крепления тяговые и тормозные усилия, а также узел обеспечения гибкости. Сцепная пара образуется после того, как шкворень, закрепленный на полуприцепе, войдет в прорезь опорной плиты и зафиксируется замковыми деталями, шарнирно закрепленными на пальцах.

В настоящее время применяется два вида разъемно-сцепных механизмов: одно- и двухзахватные. Первый распространен преимущественно среди продукции европейских производителей, таких, как Jost, Georg Fischer, Saf Holland, а второй встречается в продукции отечественного автомобилестроения (пример — седельный тягач ЗИЛ-442160). Их принципиальное различие заключается в том, что в двухзахватном механизме тяговые усилия воспринимаются только захватами и сопряженными с ними пальцами, а в однозахватном передаются еще и на массивный запорный кулак, при этом ответственная деталь подвержена лишь сжимающим усилиям. Как следствие — дополнительная надежность и безопасность конструкции.

Типы, основные размеры и технические требования, предъявляемые к ССУ, регламентируются международными и отечественными стандартами. Так, согласно нормативным документам, имеется две разновидности изделий. Пер­вая, тип 50, нас­троена под диаметр сцепного шкворня 50,8 мм (2”),а вторая, тип 90, — под 89 мм (3,5”). Применение той или другой группы зависит от вертикальной нагрузки, а также полной массы автопоезда и полуприцепа. К примеру, тип 50 используется, если полная масса по­луприцепа не выходит за пределы 55 т или вертикальная нагрузка не превышает 20 т, при большей массе применяют тип 90. Кстати, в некоторых изделиях зарубежных производителей предусмотрена возможность быстрой переналадки с одного типа шкворня на другой. Среди других важных параметров, влияющих на выбор ССУ, можно назвать конструктивную высоту, влияющую на вертикальный габарит, и приведенную нагрузку (т. н. значение D, измеряемое в кН), которая отражает прочностные характеристики узла.

Для гибкости сцепки ССУ должно иметь три степени свободы, обеспечивающие поворот полуприцепа вокруг вертикальной оси шкворня, качание в продольной плоскости вперед и назад (угол не менее 11°), а также поперечный наклон влево и вправо (не более 3°). Два из этих условий выполняются благодаря наличию поперечной оси и «мягко­сти» в точках крепления опорной плиты. Вместе с тем изготавливаются и специальные седельные устройства с увеличенным максимальным углом поперечного наклона. Расширение свободы достигается благодаря наличию дополнительной продольной оси. Получается некое подобие карданного шарнира, который обеспечивает уже другие возможности. К примеру, в седельном устройстве SK-HD 38.36 G максимальный угол на­клона в левую и правую сторону достигает 7°. Подобные технические решения обычно используются для автопоездов, эксплуатируемых на бездорожье, или для транспортных средств, предназначенных для перевозки тяжелых грузов, когда существует вероятность передачи на раму значительных скручивающих моментов. А существенным недостатком таких систем является снижение устойчивости автопоезда во время движения, поэтому для автопоездов, выезжающих на дорогу с качественным покрытием, качание полуприцепа вокруг оси ограничивается специальным упорами механизмом. В более сложных конструкциях применяются стабилизаторы.

Во всем мире изготовители грузовиков пытаются сделать основные узлы автомобилей более легкими, чтобы экономить топливо и повысить полезную нагрузку. Естественно, не остаются без внимания и вопросы снижения массы седельно-сцепных устройств.

Один из путей к этому — использование новых материалов и технологий. Взять, к примеру, опорные плиты. Они бывают литыми и штампованными. В первом случае материалом является шаровидный графит, а во втором — высокопрочная сталь. Но выбор сегодняшнего дня этими вариантами не ограничен. Так, компания SAF-Holland в сотрудничестве с фирмой Alcoa недавно выпустила в серию ССУ модели FWAL-E с опорной плитой из алюминиевого сплава. Легкое изделие предназначено для установки на тягачи с максимальной нагрузкой на сцепное устройство 20 т и показателем D, равным 150 кH. Снижение веса по сравнению с обычной конструкцией составляет приблизительно 30 кг, а еще благодаря полимерной накладке, закрепленной на опорной плите, изделие в течение всего срока эксплуатации не требует смазки.

Кстати, ни для кого не секрет что технология смазки напрямую связана с вопросами экологии. Разрабатывая новинки, конструкторы никогда не оставляли в стороне такую тему, как попадание в окружающую среду излишков смазочных материалов, в том числе и от таких «обильно обслуживаемых» узлов, как сцепные устройства. Поэтому там, где без смазки не обойтись, используются механизмы автоматической дозировки. Например, для высоконагруженных ССУ серии JSK 42 компания Jost предлагает новинку — Lube Tronic-5 Point. Запас материала хранится в специальном картридже и с определенными интервалами подается в несколько точек, расположенных на опорной плите и в замковом устройстве. За точностью дозировки следит электроника. Предусмотрено несколько режимов работы: для длинных дистанций с редкими расцепками или для тяжелых условий с высокими нагрузками. Емкости стандартного картриджа хватает на смазку в течение 12 месяцев.

С пультом в кабине

Среди тенденций, проявляющихся в последнее время можно выделить новинки, связанные с механизацией процесса сцепки-расцепки автопоезда и электронным контролем состояния ССУ. В качестве одного из подтверждений назовем сенсорную систему безопасности RECOSS, предлагаемую компанией Georg Fischer для дооснащения седельно-сцепных устройств SK-S 36.20. Система включает в себя три сенсора, расположенных непосредственно в ССУ, и сигнализатора, размещенного на рабочем месте водителя. Эта «тройка» способна не только непрерывно контролировать правильность взаимного положения замковых деталей, но и измерять расстояние между плитой полуприцепа и седлом тягача, обеспечивая тем самым правильность подвода и сцепки. К примеру, если в процессе соединения звеньев автопоезда седло и шкворень будут находиться на разной высоте, водитель услышит звуковой сигнал.

Аналогичная система есть и в арсенале компании Jost, причем в качестве новой опции фирма предлагает беспроводное соединение с сигнализатором по радиоканалу. Это значительно облегчает монтаж системы и дает возможность быстрого переноса кабинного блока в более удобное для оператора место. Функциональные возможности такой системы можно поднять на более высокий уровень за счет установки пневмопривода, который автоматически разблокирует сцепное устройство перед расцепкой (система Jost SKS).

Еще более «продвинутой» является электронная система комфортной сцепки Jost KKS. Она не только исключает ручное разъединение замкового механизма со шкворнем в момент расцепки, но и автоматизирует подключение пневмоэлектрических коммуникаций и вертикальное перемещение опор полуприцепа. На прошлогодней выставке коммерческого транспорта в Ганновере нам удалось ознакомиться с этой системой, осмотрев фирменный автопоезд.

Электронная часть нового сцепного узла в целом аналогична уже хорошо зарекомендовавшим себя сенсорным системам безопасности: два датчика контролируют захват, а третий — высоту седла в момент сцепки. Находящийся под опорной плитой механизм пневматической расцепки (укомплектованный на всякий случай привычным рычагом) также конструктивно близок к уже известным вариантам автоматизированных седел. А вот что касается универсального пневмоэлектрического разъема, аналогов ему пока не существует. О наличии такой системы в сцепке можно догадаться по конструкции шкворневого узла, который отчасти напоминает следящее устройство полуприцепа с управляемыми осями.

Представленный вариант разъема включает в себя два пневматических и двадцать два электрических контакта (пятнадцать из них служат для соединения цепей световой сигнализации и освещения, а оставшиеся семь относятся к системе ABS). В качестве опции предусмотрена возможность дополнительного расширения для кабеля электронной тормозной системы TEBS, камеры заднего вида и электропривода механизма опорного устройства. Автоматизированная вилка тягача смонтирована под плитой седла и, таким образом, дополнительно защищена от грязи и сыро­сти, а контактная группа прикрыта миниатюрным кожухом. Стыковочный узел полуприцепа, в свою очередь, представляет собой поворотный клин, шарнирно закрепленный в выточке у основания шкворня. Внутри клина находиться ответная часть разъема — розетка. Подсоединенные к ней кабели и трубопроводы не должны препятствовать свободному повороту клина относительно шкворня, поэтому в составе KKS имеется устройство, постоянно регулирующее их длину.

В процессе сцепки клин полуприцепа фиксируется в устье опорной плиты подобно сборке фрагмента в детской мозаике. Далее, получив сообщение о полной фиксации шкворня в захвате, автоматика перемещает вилку в сторону розетки, и пневмоэлектрическое соединение замыкается. Длительность процесса соединения с учетом срабатывания всех механизмов и окончательного контроля не превышает 3 секунд. После этого водителю остается, нажав соответствующую клавишу пульта управления, поднять опорные устройства и приготовиться к движению. В процессе работы за рулем также гарантированы постоянный мониторинг и немедленное сообщение о любых неполадках.

К слову, универсальность Jost KKS позволяет соединять звенья автопоезда в любых вариантах, например модернизированный тягач и обычный полуприцеп или наоборот — обычный тягач и полуприцеп с новым шкворневым узлом. При этом подключение электрических кабелей и воздушных шлангов будет выполнено по стандартной схеме.

Остается добавить, что по информации производителя новинка появится в широкой продаже после завершения эксплуатационных испытаний. Однако о точных сроках и приблизительной цене устройства пока не сообщается.

И еще. Судя по тенденциям на рынке автокомплектующих, это направление в дальнейшем будет развиваться. Подобные разработки вскоре появятся и в ассортименте других известных производителей.

jost.by

Типы, нормативы, возможные неисправности седельно-сцепных устройств

К седельно-сцепным устройствам существуют определенные  требования и  нормативы, которыми  они регламентируются.
Все седельные устройства имеют маркировку производителя, в которой кроме серийного номера указывается максимальная вертикальная нагрузка, а также максимальное тяговое усилие, которое в англоязычной технической литературе обозначается как D-value. На шкворень также действует продольная сила, поэтому он также характеризуется величиной D-value. Нагрузка полностью загруженного полуприцепа распределяется на тягач и задние оси полуприцепа. Поэтому при загрузке полуприцепа необходимо учитывать максимальную вертикальную нагрузку седельного устройства и величину D-value. Кроме того, при выборе седельного устройства необходимо знать следующие параметры:
·        передний радиус поворота;
·        задний радиус поворота;
·        передний угол наклона;
·        задний угол наклона;
·        общая длина автопоезда;

В соответствии со стандартом DIN-ISO 1726 требуемый передний угол наклона составляет 6 градусов, задний угол наклона составляет 7 градусов, и боковой 3 градуса. Однако, из-за различного диаметра шин, размера рессор и высоты седельного устройства углы могут отличаться.  Тем не менее, само седло должно быть параллельно дороге. Непосредственно перед операцией сцепки необходимо убедиться, что полуприцеп установлен на стояночный тормоз. Также следует проверить седельное устройство и шкворень на предмет повреждений. При необходимости, управляя пневмоподвеской тягача, следует выровнять уровень седельного устройства уровня полуприцепа. Или наоборот, изменить уровень полуприцепа, отрегулировав длину его ног. Далее, медленно сдавая назад  тягачом, осуществить сцепку, после чего необходимо соединить тормозную систему тягача с тормозной системой полуприцепа. Для проверки правильности соединения следует включить зажигание, чтобы убедиться, что лампы ABS/EBS включились в правильной последовательности, а затем выключить зажигание.

Размеры сцепных шкворней регламентированы. Диаметр сопрягаемой поверхности шкворня должен быть равен 2 или 3,5 дюйма (50,8 или 89 мм). Выбор одного из этих двух типов (50,8 или 89 мм) зависит от полной массы автопоезда, полуприцепа и вертикальной нагрузки. Шкворни Ø50,8 мм устанавливают на полуприцепы полной массой до 55 т или при вертикальной нагрузке на ССУ до 200 кН. При большой массе (нагрузке) применяют сцепные шкворни Ø89 мм. Размеры сцепных шкворней упорядочены как национальными стандартами, так и Международной организацией по стандартизации ISО. В России помимо упомянутых допускается использование шкворней с диаметром сопрягаемой поверхности 100 мм. Высота седла для ССУ типа 50 не должна превышать 200 мм, а для ССУ типа 90 – 315 мм.

Также к числу стандартизируемых размеров относятся: расстояние от оси отверстия ССУ под сцепной шкворень до задней стенки кабины или до устанавливаемых за ней узлов и агрегатов тягача; радиус габарита задней части тягача; расстояние от сцепного шкворня до ближайшей части механизма опорного устройства полуприцепа; радиус габарита передней части полуприцепа; высота верхней плоскости ССУ тягача под номинальной нагрузкой от уровня дороги. Все эти размеры оговорены также стандартом ISO 1726. Целый ряд параметров устанавливает стандарт ISO 4086. В Российской Федерации  существует ГОСТ 28247-89. Настоящий стандарт распространяется на вновь проектируемые седельно-сцепные устройства (ССУ), предназначенные для дорожных седельных автопоездов в составе седельного тягача с полуприцепом и допустимой полной массой от 10,5 до 130 т, имеющего ловительное устройство для сцепления шкворня и пригодного для клина управления полуприцепа с принудительно управляемыми колесами. Настоящий стандарт не распространяется на ССУ, передающие механическое усилие привода от седельного тягача к агрегатам полуприцепа, ССУ, регулируемые по высоте, и ССУ, устанавливаемые на полноприводные седельные тягачи.

Конструкция ССУ напрямую влияет на такие эксплуатационные качества автопоезда, как управляемость, устойчивость, маневренность, плавность хода, проходимость, надежность, безопасность и экономические показатели. В общем случае седельно-сцепные устройства состоят из разъемно-сцепной системы, механизма гибкости и деталей крепления. Существует два типа ССУ: шкворневые (пара шкворень–захват) и роликовые, или бесшкворневые (пара крюк–ролик). Масса большинства ССУ составляет от 100 до 300 кг.

Шкворневые устройства 

В большинстве седельно-сцепные устройства (свыше 95%) имеют шкворневую конструкцию. Сюда входят опорная плита (круг) с прорезью (устьем) в центральной части, устанавливаемая на тягаче, и шкворень, закрепленный на полуприцепе. При сцепке автопоезда шкворень входит в прорезь опорной плиты и фиксируется захватами (одним или несколькими), шарнирно закрепленными на пальцах. Так образуется сцепная пара. Шкворневые устройства обычно выполняются полуавтоматическими (сцепка звеньев автопоезда происходит автоматически, а подготовка к расцепке, т. е. разблокирование замковых устройств, – вручную). Чтобы предотвратить самопроизвольную расцепку, ставят не менее двух замковых устройств, действующих независимо, причем одно из них с ручным управлением. Полная масса автопоездов, оборудованных полуавтоматическими шкворневыми устройствами, достигает 100 т и более. Седельные устройства такого типа способны выдерживать нагрузки от 3 до 50 т.

Сцепной шкворень крепят на полуприцепе между его передней стенкой и опорными устройствами. Наиболее распространены два способа установки сцепного шкворня. Шкворень с фланцем крепят к опорному листу полуприцепа заклепками или болтами, а шкворень без фланца фиксируют корончатой гайкой со шплинтом.

Значительное внимание уделяется расположению седельно-сцепного устройства относительно задней оси тягача или оси балансира задней тележки (смещению устройства), что необходимо для полного использования грузоподъемности шин тягача, а следовательно, и автопоезда. Данное обстоятельство особенно актуально для оптимального распределения нагрузок по осям наиболее распространенных в эксплуатации трех-, четырех-, пяти- и шестиосных седельных автопоездов с учетом требований дорожного законодательства той или иной страны, во многих из которых нагрузки на оси автомобилей и прицепного состава могут быть разными. Исключением являются некоторые модели автовозов, где ССУ, испытывающее незначительную вертикальную нагрузку, для размещения надстройки смещено на самый конец рамы тягача.

Элементы ССУ 

Разъемно-сцепной механизм предназначен для передачи усилий между звеньями автопоезда и обеспечивает возможность поворота полуприцепа по отношению к тягачу вокруг оси сцепного шкворня в горизонтальной плоскости.

Разъемно-сцепные механизмы подразделяются на полуавтоматические и автоматические, а по числу захватов – на одно- и двухзахватные. Больше распространены ССУ с однозахватными разъемно-сцепными механизмами. они более надежны по сравнению с двухзахватными и отличаются безопасностью конструкции. В двухзахватном механизме тяговые и тормозные усилия воспринимаются только захватами и пальцами, тогда как в однозахватной (с захватом шкворня по его верхнему поясу с большим диаметром) тяговые усилия передаются на массивный запорный кулак, при этом захват подвергается только сжимающим усилиям. Тормозные усилия передаются непосредственно опорной плитой, при этом палец захвата разгружен от продольных усилий. Благодаря захвату шкворня по верхнему поясу уменьшаются изгибающие моменты, действующие на шкворень и его крепление.

Опорные плиты ССУ выполняют либо литыми, либо штампосварными. Литые конструкции, особенно из чугуна с шаровидным графитом, обладая высокой жесткостью и малой массой, распространены шире. Для современных седельных плит характерны максимальная ширина устья 400…460 мм, угол устья 40…50°, угол скоса 8…15°. Рукоятка привода разъемно-сцепного механизма расположена справа от седельно-сцепного устройства. Ее тяга для удобства водителя может быть выполнена разной длины. Для работы с разными полуприцепами в современных ССУ предусмотрена возможность установки в одной и той же опорной плите шкворней диаметром 2 или 3,5 дюйма. Сцепные шкворни изготавливают из высокопрочной стали, после чего подвергают специальной термообработке (закалке) и тщательно проверяют на отсутствие трещин.

ССУ устанавливают на раму тягача с помощью уголковых крепежных элементов или посредством монтажных плит, имеющих различную конфигурацию: от плоской пластины до пространственной конструкции высотой до 150 мм. Срок службы современных ССУ шкворневого типа достигает 1,5…2 млн. км, т. е. примерно столько, сколько находится в эксплуатации тягач.

Нормативные документы

Размеры сцепных шкворней регламентированы. Диаметр сопрягаемой поверхности шкворня должен быть равен 2 или 3,5 дюйма (50,8 или 89 мм). Выбор одного из этих двух типов (50 или 90) зависит от полной массы автопоезда, полуприцепа и вертикальной нагрузки. Шкворни Ø50,8 мм устанавливают на полуприцепы полной массой до 55 т или при вертикальной нагрузке на ССУ до 200 кН. При большой массе (нагрузке) применяют сцепные шкворни Ø89 мм. Размеры сцепных шкворней упорядочены как национальными стандартами, так и Международной организацией по стандартизации ISО. В России помимо упомянутых допускается использование шкворней с диаметром сопрягаемой поверхности 100 мм. Высота седла для ССУ типа 50 не должна превышать 200 мм, а для ССУ типа 90 – 315 мм.

В ряде стран есть стандарты на ССУ, оговаривающие присоединительные размеры для крепления к раме тягача. Для ССУ, работающих в сцепке с полуприцепами, сцепной шкворень которых выполнен по международному стандарту ISО 337, существует международный стандарт ISО 3842, устанавливающий число, диаметр и взаимное расположение отверстий для крепления ССУ на тягачах.

В странах Евросоюза тип применяемых ССУ определяется расчетным коэффициентом нагрузки D. Его значение для ССУ автопоездов, эксплуатирующихся на дорогах общего пользования, составляет не более 162 кН. Показатель D для седельных устройств большой грузоподъемности может достигать 300 кН. Важной характеристикой конкретной модели ССУ являются размеры площади (ширины) опорной поверхности седельной плиты (24, 34, 36 и 40 дюймов).

Стандарты целой группы государств, кроме того, устанавливают углы наклона опорной плиты седельно-сцепного устройства вперед-назад в вертикальной продольной плоскости (углы β1 и β2) и углы наклона опорной плиты в обе стороны в вертикальной поперечной плоскости (углы α). По нормам, принятым в Евросоюзе, углы α должны составлять не менее ±8°. Международный стандарт ISО 1726, распространяющийся на тягачи с полуприцепами, предназначенными для международных перевозок, устанавливает величину угла α не более 3°, а угла β – не менее 8°. Понятно, что компании-изготовители своим клиентам предлагают ССУ с более высокой продольной гибкостью, поэтому диапазон изменения угла β1 составляет от 6,5° до 29°, угла β2 ─ от 7,2° до 42°.

К числу стандартизируемых размеров относятся: расстояние от оси отверстия ССУ под сцепной шкворень до задней стенки кабины или до устанавливаемых за ней узлов и агрегатов тягача; радиус габарита задней части тягача; расстояние от сцепного шкворня до ближайшей части механизма опорного устройства полуприцепа; радиус габарита передней части полуприцепа; высота верхней плоскости ССУ тягача под номинальной нагрузкой от уровня дороги. Все эти размеры оговорены также стандартом ISO 1726. Целый ряд параметров устанавливает стандарт ISO 4086.

Степени свободы 

Полуавтоматические шкворневые сцепные устройства выпускают с двумя и тремя степенями свободы. В первом случае обеспечивается возможность продольного качания полуприцепа относительно тягача на определенный угол β и поворот полуприцепа вокруг оси сцепного шкворня в горизонтальной плоскости на угол не менее ±90°. Большинство седельных тягачей общетранспортного назначения, эксплуатирующиеся в основном на дорогах с усовершенствованным покрытием, оснащено ССУ с двумя степенями свободы. По сравнению с трехстепенными эти устройства повышают устойчивость автопоезда в движении, имеют меньшую массу и пониженную габаритную высоту.

Устройства с тремя степенями свободы оборудованы второй, но уже продольной осью, которая дополнительно обеспечивает возможность поперечного качания полуприцепа относительно тягача в каждую сторону на угол α до 15° включительно. При этом поперечная и продольная оси могут находиться на разной высоте или на одной в так называемом карданном шарнире. Такие технические решения используются для автопоездов, эксплуатируемых на бездорожье или предназначенных для перевозки тяжеловесных неделимых грузов, а также для транспортных средств, в состав которых входят полуприцепы особо жесткой на кручение конструкции (например, короткобазные полуприцепы, полуприцепы-самосвалы, полуприцепы-цистерны несущих конструкций и т. п.).

Использование для перечисленных выше автопоездов устройств с двумя степенями свободы приводит к передаче на раму тягача значительных скручивающих моментов, способствующих ее быстрому разрушению. Напротив, ССУ с тремя степенями свободы лишены этих недостатков, однако автопоезда с такими устройствами во время движения менее устойчивы. Другой недостаток заключается в том, что груженый полуприцеп опирается на шарнир, центр вращения которого находится ниже центра тяжести полуприцепа. При движении автопоезда в поворотах результирующая центробежная сила, действующая в центре тяжести полуприцепа, стремится опрокинуть последний, что снижает поперечную устойчивость автопоезда и может привести к аварии. Чтобы этого не прозошло, иногда применяют ССУ с механическими или гидравлическими стабилизаторами. В автопоездах, работающих в тяжелых дорожных условиях, при выезде на магистраль с качественным покрытием качание полуприцепа вокруг продольной оси ограничивается (±3°) специальным механизмом.

Имеются и другие решения. Лучшую устойчивость движения автопоезда обеспечивают ССУ с тремя степенями свободы, которые имеют «дуговой» механизм поперечной гибкости, обладающий свойством самостабилизации. Французская фирма Coder Ture разработала оригинальное сферическое ССУ, предназначенное для повышения устойчивости автопоездов и обладающее повышенной надежностью, поскольку оно сохраняет сцепление тягача с полуприцепом даже при сломанном шкворне. Сцепной механизм находится в сферическом вогнутом кожухе, диаметр сферы выбран так, что центр сферы расположен выше центра тяжести полуприцепа. Возникающая в поворотах центробежная сила стремится наклонить полуприцеп к внутренней стороне виража, т. е. повышает его устойчивость. Сцепка окружена специальными прикрепленными к полуприцепу ограничителями для сохранения его сцепления с тягачом даже при поломке шкворня. Помимо прочего описанная конструкция разгружает раму от скручивающих усилий, так как при наезде на дорожные неровности полуприцеп может наклоняться в любую сторону по отношению к тягачу.

Управление сцепкой

Все большее внимание уделяется вопросам автоматизации управления и безопасности при сцепке-расцепке тягача с полуприцепом. Зачастую изготовители, чтобы облегчить работу водителя, выпускают ССУ с пневматическими приводами для автоматической расцепки и электрическим датчиком для дистанционного контроля за состоянием ССУ. Такие модели с пружинно-пневматическим цилиндром управления разъемно-сцепным механизмом есть в арсенале компаний Fontaine Truck Equipment, ASF и Fruehauf.

Для повышения удобства управления ССУ фирма Georg Fisher предлагает электронную сенсорную систему безопасности RECCOS, два датчика которой непрерывно контролируют надежность и правильность сцепки, а еще один фиксирует расстояние между плитой полуприцепа и седельно-сцепным устройством. Происходящие процессы, в том числе неполадки, в виде звуковых сигналов и изображений на специальной информационной панели отображаются в кабине автомобиля. Водитель, не покидая рабочего места, может следить за всем процессом сцепки, которая осуществляется быстрее и надежнее, чем в традиционных конструкциях.

Аналогичная сенсорная система SKS есть и в производственной программе компании Jost. Один из датчиков, входящих в ее состав, контролирует положение замка разъемно-сцепного механизма, второй датчик следит за положением шкворня, третий фиксирует высоту ССУ. Функциональные возможности SKS повышаются благодаря наличию пневмопривода (пневматический цилиндр) расцепки ССУ с дистанционным управлением из кабины тягача, где установлен информационный дисплей.

Еще более «продвинутой» является электронная система комфортной сцепки KKS этой же фирмы. Три сенсорных датчика следят за состоянием ССУ, они определяют его высоту с автоматическим включением системы при осуществлении сцепки, контролируют положение шкворня и замка. Пневмопривод по команде водителя открывает замок для расцепки ССУ. Установку нужной высоты расположения шкворня при сцепке автоматически обеспечивают опорные устройства полуприцепа, снабженные собственным электроприводом. Рукоятка для ручного управления есть в комплекте как страховочное средство. Шкворень оснащен поворотным клином с находящимся в нем разъемом для седла, через который передается сигнал управления между тягачом и полуприцепом. Пульт дистанционного управления и контроля выполняемых операций расположен непосредственно перед водителем. Как результат исключается ручной труд при обслуживании ССУ, сокращается время сцепки, расцепки, а также износ механизмов, повышается безопасность эксплуатации за счет снижения вероятности неправильной сцепки, улучшается контроль состояния всех элементов системы.

Обычно при работе с шкворневыми ССУ после сцепки тягача с полуприцепом водитель должен соединить их тормозные и электрические коммуникации. На седельно-сцепных устройствах, созданных специалистами фирмы Тоussaint & Heβ, коммуникации с помощью переходных элементов соединяются в процессе сцепки. По его завершении водителю из кабины остается только запереть седельно-сцепное устройство для дальнейшего движения автопоезда.

jost.by

седельно-сцепные устройства, лапы, опоры, шкворни, ремкомплекты

ГРУППА КОМПАНИЙ JOST С МОМЕНТА СВОЕГО ОСНОВАНИЯ В 1952 ГОДУ, стала мировым лидером в производстве и поставке критически важных для безопасности систем для тягачей и полуприцепов

ЗАО «БАВ-ДВИЖЕНИЕ» поставляет полный ассортимент продукции JOST

В группу Jost входят хорошо известные бренды:

JOST — седельно-сцепные устройства, прицепные шкворни, опоры полуприцепа, поворотные круги, контейнерные системы, счетчики пробега, оси и подвески для прицепной техники;

ROCKINGER — тягово-сцепные устройства, траверсы, тяговые петли;

TRIDEC — гидравлические и механические системы подвески и управления осями прицепа;

EDBRO — готовые решения по гидрофикации тягачей и телескопические гидроцилиндры для прицепной техники;

Каталоги:

Седла, шкворни, опоры, поворотные круги, рем. комплекты

Дышла

Каталог контейнерной техники

Оси и подвески Jost для прицепов и полуприцепов

Поворотные круги двухрядные

Руководства по монтажу и обслуживанию:

1. Руководство по монтажу и обслуживанию седельно-сцепного устройста Jost JSK37C (>>>)

2. Руководство по монтажу и обслуживанию седельно-сцепного устройста Jost JSK42 (>>>)

3. Руководство по монтажу и обслуживанию седельно-сцепного устройста Jost JSK38C/50 (>>>)

4. Руководство по монтажу шкворня полуприцепа (>>>)

5. Руководство по установке монтажных плит (>>>)

6. Руководство по монтажу и обслуживанию однорядных поворотных кругов (>>>)

7. Руководство по монтажу и обслуживанию двухрядных поворотных кругов (>>>)

Высокая квалификация нашего персонала позволяет осуществить быстрый и точный подбор интересующих Вас деталей. 
После прохождения регистрации — наши менеджеры свяжутся с вами для согласования размера вашей скидки.

Зарегистрироваться можно по ссылке.

bawm.ru

Седельно-сцепные устройства ЙОСТ являются стандартом Freightliner.