Когда тянуть, а когда и толкать (Часть 1)
Конструкции тягово-сцепных устройств

В автопоездах для шарнирного соединения тягача и прицепа и возможности их быстрой сцепки-расцепки, а также передачи вертикальной и продольной нагрузок используются тягово-сцепные устройства различной конструкции.

Выпуском тягово-сцепных устройств (ТСУ) занимается значительное число компаний-изготовителей, среди которых самые известные Jost, Rockinger (c 2001 г. входит в состав Jost. – Прим. ред.), Ringfeder (с 1997 г. входит в состав VBG – Прим. ред.), Helmut Buer GmbH & Co. KG (Германия), Georg Fisher (Швейцария), Coder Ture (Франция), V. Orlandi (Италия), VBG (Швеция), York (Великобритания), Fontaine Truck Equipment, SAF-Holland, Utility Trailer (США) и др. В этот список надо добавить и российских производителей.

Тягово-сцепные устройства рассчитаны на передачу больших продольных и незначительных вертикальных сил, которые не должны превышать 10…15 кН. Это является их главной функциональной особенностью. Такие механизмы должны быть высоконадежными, обеспечивать соответствующие углы складывания автопоезда, возможность быстрой и безопасной сцепки-расцепки, амортизацию динамических нагрузок во время движения автопоезда. Принципиально ТСУ состоят из разъемно-сцепного и амортизационно-поглощающего механизмов, а также элементов крепления. Понятно, что конструктивное исполнение тягово-сцепных устройств существенно влияет на такие важнейшие эксплуатационные качества автопоезда, как управляемость, курсовая устойчивость, маневренность, плавность хода, проходимость, надежность и безопасность.

По типу разъемно-сцепного механизма ТСУ подразделяют на три основных типа: крюковые (пара крюк–петля), вилочные или шкворневые (пара шкворень–петля) и шаровые (пара шар–полусфера). Другие разновидности значительного распространения в коммерческом автотранспорте не нашли, а потому не рассматриваются.

ТСУ шарового типа

Тягово-сцепные устройства типа шар–полусфера (шар–петля) нередко, хотя и несколько ошибочно называют фаркопами. Они служат для буксировки транспортным средством караванов и легких прицепов полной массой до 3,5 т. Конструктивно такие механизмы выполнены в виде одноосных прицепов или прицепов со сдвоенной или трехосной центрально расположенной тележкой. Обычно в роли тягачей выступают легковые автомобили, пикапы, микроавтобусы и малотоннажные грузовики. Все требования к ТСУ этого типа изложены в стандарте ISO 1103 и соответствующих отечественных ГОСТ 28248–89, ГОСТ 30600–97 и ОСТ 37.001.096–84.

На автомобиле-тягаче устанавливается сцепной шар (ГОСТ 28248 предусматривает единственный диаметр шара – 50 мм), а на дышле буксируемого прицепа монтируется ответная сцепная головка (сфера). Важным моментом для всей конструкции ТСУ является крепление его к таким элементам кузова или рамы тягача, которые выдержат необходимое число циклов нагружений периодическими нагрузками и предельные статические нагрузки. Следовательно, достаточная несущая способность ТСУ определяется правильным выбором его конструктивных размеров, т. е. соответствием прочности устройства нагрузкам, воздействующим на него в процессе эксплуатации. ТСУ шарового типа согласно требованиям стандартов должны испытываться на усталостную прочность конструкции. Помимо механического соединения тягово-сцепное устройство обеспечивает электрическое соединение электрооборудования тягового автомобиля с оборудованием буксируемого прицепа.

Буксируемые прицепы делятся на легкие и тяжелые – разрешенной максимальной массой соответственно не более 750 и свыше 750 кг. По типу шара и креплению ТСУ шарового типа различаются по исполнениям – А, В, С, F, G, H и N. Малотоннажные «Соболи», «ГАЗели» и «Бычки» в большинстве случаев комплектуют ТСУ типа F грузоподъемностью до 2 т, оснащенным кованым шаром с двумя крепежными отверстиями.

ТСУ крюкового типа

В нашей стране устройства типа «крюк–петля» ввиду далеко не оптимальных дорожных условий применяют наиболее широко. Такие ТСУ отличаются простотой конструкции, легкостью в изготовлении, относительно малой массой и большими углами гибкости. Последнее обстоятельство делает их незаменимыми при движении автопоездов в тяжелых дорожных условиях и на местности с разнообразным рельефом. Описанная конструкция подразумевает наличие больших зазоров (до 10 мм) в соединении крюк–петля для облегчения сцепки-расцепки. Эти зазоры приводят к повышению динамических нагрузок и интенсивному изнашиванию деталей устройства (сопряженной пары), а также являются причиной выхода сцепки (крюка и петли дышла) из строя. Конструкция крюковых устройств предусматривает, как правило, ручную сцепку-расцепку звеньев автопоезда.

Типоразмер крюковых ТСУ выбирается в зависимости от полной массы прицепа. Основные параметры регламентируются международными стандартами ISО 1102, ISО 3584 и ISО 8755 либо национальными нормативными документами. Устройства «крюк–петля» выпускают под внутренний диаметр петли 76, 85 и 95 мм. Диаметр прутка петли первого типоразмера составляет 42 мм, двух остальных – по 50 мм. Сцепка тягачей и прицепов, оборудованных тягово-сцепными устройствами различной размерности, обеспечивается заменой соответствующих элементов этих механизмов или установкой переходных устройств. Масса ТСУ крюкового типа обычно не превышает 30 кг.

На практике устройство «крюк–петля» позволяет осуществлять поворот сцепной петли вокруг горизонтальной продольной оси крюка на 360°, поворот в вертикальной плоскости на ±45°, поворот в горизонтальной плоскости на ±90°. Существуют ручные и полуавтоматические конструкции крюковых сцепок. Последние получили меньшее распространение из-за большой сложности и увеличенной массы.

В России действует ГОСТ 2349–75. В зависимости от типоразмера ТСУ регламентируются высота установки над опорной поверхностью и присоединительные размеры. Для крюковых сцепок типоразмеров от 0 до 3 геометрические параметры сопрягаемых поверхностей зева крюка и петли одинаковые (диаметр прутка петли 42 мм). Типоразмер 4 предусматривает применение петли из прутка диаметром 45 мм. Согласно отечественному стандарту крюковые устройства должны обеспечивать углы гибкости относительно поперечной оси, проходящей через зев крюка, не менее ±40°, относительно вертикальной оси ±55° (для автомобилей общетранспортного назначения высокой проходимости не менее ±62°) и продольной оси ±15°. Крюк должен свободно вращаться вокруг своей продольной оси, а по заказу потребителя он может снабжаться стопорными устройствами, позволяющими фиксировать его при отцепленном прицепе. Конструкция замка должна исключать возможность саморасцепки автопоезда при движении, а также иметь не менее двух предохранительных механизмов, действующих независимо один от другого, причем хотя бы один из них не должен быть под действием сил, появляющихся во время движения транспортного средства.

Для первых четырех категорий типоразмеров принят один размер зева, равный 48 мм, размер губки – 74 мм, что позволяет при комплектации автопоездов использовать широкую номенклатуру тягачей и прицепного состава. В пятой группе размер зева составляет 52 мм, тогда как геометрия губки остается такой же.

Стандартное соединение крюкового типа, снабженное двусторонней амортизацией, состоит из тягового крюка, установленного на тягаче, и жесткого дышла со сцепной петлей, связанного с прицепом. Тяговый крюк обычно монтируют на задней поперечине рамы, однако на некоторых автомобилях он может не менее эффективно выполнять свою функцию, будучи расположен на переднем бампере (поперечине) рамы или на задней поперечине прицепа (полуприцепа) для буксировки второго прицепа. Система «крюк–петля» состоит из собственно крюка, накидной защелки, предохранительного замка с запорным шплинтом. Наличие предохранительного замка и шплинта предотвращают самопроизвольную расцепку автопоезда во время движения. На переднем конце стержня крюка, установленного во втулке, навинчена гайка, которая со втулкой обеспечивает правильное продольное перемещение крюка. Внутри корпуса вставлен резиновый упругий элемент в форме гиперболоида, обжимаемый шайбами. При сжатии он изменяет форму таким образом, что заполняет пространство в корпусе. В других конструкциях тяговых крюков в качестве упругих элементов используются кольцевые, винтовые цилиндрические или конические пружины.

В процессе эксплуатации гайку нельзя использовать для регулировки осевого перемещения крюка, так как ее навертывание-свертывание приводит к увеличению осевого перемещения крюка. При появлении усадки резинового буфера устанавливают дополнительные кольцевые прокладки между фланцами и резиновым буфером. Применение сцепной петли прицепов с меньшим сечением увеличивает износ и сокращает срок службы ТСУ, а также задней поперечины рамы автомобиля.

Несмотря на присущие сцепным устройствам типа «крюк–петля» недостаткам, все ведущие изготовители такого рода продукции продолжают их совершенствовать и выпускать. Крюковые устройства отличаются большим разнообразием исполнений как самого крюка, так и замка. Для осуществления беззазорной сцепки ряд фирм разработали специальные конструкции ТСУ типа «крюк–петля», в которых зазор может выбираться автоматически с помощью конических роликов (фирма Coder Ture) либо с помощью пружин или пневматических устройств по принципу «беззазорный крюк» или «беззазорная петля» (фирма Utility Trailer). Аналогичные системы для крюковых ТСУ выпускают компании V. Orlandi и SAF-Holland. Они оснащены пневмоприводом, автоматически выбирающим зазор в замке устройства. В качестве силового элемента используется пневматическая камера с подвижным штоком, смонтированная с тыльной стороны задней поперечины рамы. Тем не менее беззазорные сцепки не нашли широкого применения по причине значительного усложнения конструкции и обслуживания, а также увеличения собственной массы (до 60 кг).

Фаркоп для грузовика – полезная мелочь с интересной историей

Тягово-сцепное устройство (ТСУ, фаркоп) – одна из важнейших деталей грузовых автомобилей, использующих прицепы. От ее правильного выбора нередко зависит сохранность груза, а то и здоровье окружающих. Давайте узнаем, какими фаркопы были в прошлом, и какими стали сейчас.

Прообразы тягово-сцепных устройств возникли с тех пор, как человек испытал необходимость доставить большой груз из пункта А в пункт Б. То есть, практически сразу после укрощения лошадей. Упряжь, используемую для перемещения повозок, можно считать первым своеобразным фаркопом.

Когда лошадей заменили автомобили, потребность в перевозке тяжестей никуда не делась. К тому же добавилась необходимость вынужденной буксировки неисправной техники. Поэтому ТСУ стали обязательной составляющей множества видов авто.

От крюка до европетли

Раньше фаркопы были максимально просты и представляли собой буксирный крюк, к которому цеплялось дышло прицепа. Недостатки такой конструкции были очевидны – из-за больших зазоров крюк и дышло подвергались тяжелым ударным нагрузкам во время езды, торможения и трогания с места. Порой удары были такой силы, что крюк ломался прямо на ходу и автопоезд разваливался. Иногда это приводило не только к материальному ущербу, но и к человеческим жертвам.

Сейчас ситуация совершенно преобразилась. «Золотым стандартом» стала так называемая «европетля». Этот тип устройства предполагает автоматическую сцепку. Водителю достаточно просто сдать назад, чтобы дышло прицепа с помощью уловителя само попало в ТСУ, а затем центрировалось, зафиксировалось и сцепилось в нем. На сегодня это самый удобный, практичный и крепкий вариант сцепки.

Лучшие производители

В легковых авто фаркопы всегда старались делать красивыми. Сегодня никого не удивишь седаном или хэтчбеком с компактным, автоматически выдвигающимся ТСУ. Грузовикам же вся эта «мишура» совершенно не нужна. У них в приоритете высокая прочность, износостойкость и надежность деталей. Последствия при выборе некачественного тягово-сцепного устройства могут быть слишком уж печальными. Поэтому производство фаркопов для тяжелой техники – не просто бизнес, а целая индустрия со своими признанными лидерами и именитыми брендами.

Выбираем лучший фаркоп для грузовой машины по цене и качеству

Чтобы выбрать лучшие фаркопы для грузовых ТС, нужно учесть множество технических требований. Среди них — конструктивные особенности узла, например, размеры фаркопа грузового автомобиля.

Прицепы таскают за собой не только легковые автомобили. «Настоящие» тяжести достаются их мощным и габаритным коллегам – грузовикам. Эксплуатация такого транспорта связана с высокими нагрузками на все автомобильные узлы. Внимания заслуживает тягово-сцепное устройство (ТСУ), ведь на его «плечи» возложена ответственная задача – надежная сцепка. Поэтому лучшие фаркопы для грузовых автомобилей выбирают, руководствуясь рейтингами и детально изучая технические параметры узлов.

Большая разница: основные отличия от моделей для легковых транспортных средств

Назначение узла – обеспечить прочную сцепку с буксируемым транспортным средством (ТС) или прицепом.

При сцепке петлю наконечника дышла прицепа через уловитель размещают под центровочным бочкообразным «пальцем». Последний с помощью рычага вертикально перемещают сквозь петлю до полной ее установки. В отличие от варианта с крюком, в конструкции нет зазоров, что исключает появление разрушительных последствий при движении.

Широкое применение получил фаркоп грузового автомобиля в виде буксирного крюка, жестко закрепленного на раме. Петлю дышла в форме кольца одевают на такой крюк. При этом в сцепке остаются большие зазоры, из-за которых при движении элементы соединения, испытывая значительные перегрузки, быстро разрушаются.

Лучшие ТСУ для тяжеловесов

Среди этих механизмов существует свой рейтинг. Ранжирование условно. Чтобы выбрать лучшие фаркопы для грузовых ТС, нужно учесть множество технических требований. Среди них — конструктивные особенности узла, например, размеры фаркопа грузового автомобиля.

ТОП-3 «тяжелых» и бюджетных

Настоятельно не рекомендуем гнаться за дешевизной при выборе ответственных узлов.

Прибор буксирный Технотрон

Хотя и в бюджетном сегменте есть достойные представители своего дела.

3. КамАЗ 21-324

ТСУ с беззазорным соединением для грузового автомобиля с прицепом. Такой модуль Камского завода вам обойдется в 50-60 тысяч рублей.

2. БААЗ 631019-2707210-000

Белорусы берут «серебро» с моделью от Барановичского автоагрегатного завода. Угол тангажа – 20 0 , угол виляния – 75 0 . Максимальная техническая масса тягача – 36 т, прицепа – 42 т. Стоимость – 30-40 тысяч рублей.

1. TEHNOTRON ТСУ 21-524

Производитель из г. Набережные Челны предлагает фаркоп грузового автомобиля универсальной серии. Узел для всех грузовых автомобилей «КамАЗ», кроме магистральных версий. Такие фаркопы подойдут к некоторым зарубежным моделям, например, MAN TGA 33.350 или TATRA 815-2. Цена этого «универсала» – 25-30 тысяч рублей.

ТОП-3 «тяжелых» и качественных

Надежные, как «Нива». Именитые, как Mercedes.

Сцепное устройство Ringfeder

Представляем тройку лучших.

3. VBG

Тягово-сцепные устройства шведского производства пользуются большой популярностью в лесной промышленности. Их серийно устанавливают на тягачи Scania, Volvo. Такой скандинавский фаркоп на грузовое авто вам обойдется минимум за 40-50 тысяч рублей.

2. V.ORLANDI

Оказывается, итальянцы сильны не только суперкарами. В ТСУ тоже понимают. Компания специализируется на разработке, производстве универсальных фаркопов для грузовых машин. Ценник за итальянские произведения технического искусства стартует с отметки 60 тысяч рублей. Иногда дешевле взять в аренду.

1. Ringfeder

И снова шведы. Шведы, занятые производством тягово-сцепных устройств для «тяжелой» элиты: MAN, Mercedes-Benz. Как всегда, безупречное качество и неожиданно «гуманные» цены: от 35 тысяч рублей. «Золото» за лучшие фаркопы для грузовых автомобилей по соотношению цена-качество уезжает на Скандинавский полуостров.