Автошасси с механической передачей крутящего момента на колеса

 
Американские самоходные платформы для размещения сменного оборудования (опрыскивающего, разбрасывающего и пневмораспределяющего сухие материалы)
 

Вслед за корпорацией AGCO на магистральный путь прецизионного земледелия вышла корпорация CNH Industrial, в кратчайшие сроки освоившая производство трех – и 4-осных автоплатформ (трайков и квадрокаров) под брендом Case IH семейства Titan для внедорожной езды, комплектуемых силовым агрегатом в составе ДВС FPT 8,7 л и 6-скоростной АКПП Allison.

В частности, в производственной программе висконсинского предприятия CNH Industial America можно увидеть унифицированные шасси моделей 3030/3040 (3х2 или 3х3) и 4030/4040 (4х2 или 4х4) номинальной мощностью 254 кВт/330 л.с., а также версий 3530/3540 и 4530/4540 с рабочей мощностью 306 кВт/410 л.с. (при 2100 мин-?). Они используются в качестве единых платформ для размещения сменных пневмораспределителей Case IH 810 Flex-Air™ Applicator (Flex-Air™ 810), опрыскивателей Case IH 610 Liquid System (Liquid System 610) и центробежных двухдисковых разбрасывателей-спиннеров New Leader L4000 серии G4. Полностью готовая для работы машина именуется Floater («Поплавок»).
В качестве другого носителя для опрыскивателей Liquid System 610 и спиннеров New Leader с центробежно-двухдисковым разбрасыванием, но уже модели NL 4500T серии G4 Edge, используется «долговязое» гидрошасси под индексом Case IH 5550 Trident (FPT 8,7 л; 4х4) с высоким клиренсом, сдвоенными с помощью широких проставок шинами, привлекательным экстерьером и приспособленностью конструкции к быстрой смене кузовов. В качестве основного бака Liquid System 610 используется овальный, позаимствованный у известного в СНГ опрыскивателя Case IH 3330 SPX Patriot сосуд, развернутый при установке на новую платформу на 90°. Как это уже ранее было сделано при комплектации самоходных аппликаторов с передним расположением рабочего органа (штанги/стрел) Miller Nitro 4275. Переименованных при ребрендинге в New Holland SP.275 F Guardian.
На новом автошасси капотного Venturi 350 (4х2/4x4) от американской компании RBR Enterprise устанавливается и успешно эксплуатируется пневмораспределитель Case IH 810 Flex-Air Applicator вместе с входящим в комплект мини-опрыскивателем. На модернизированной самоходной платформе RBR Vector 300 Combo (4x2/4x4), как и на автошасси Red Ball 7830 или Muller GC300 Condor, устанавливаются опрыскиватели с основной бочкой привычной конфигурации, а также сверху приплюснутой бочкой типа Stoll (австралийский вариант), придающей большую устойчивость машине при езде по склонам, и задней подвеской стреловой системы.
RBR Vector 300 Combo комплектуется оборудованием для опрыскивания – одной из трех моделей опрыскивателя на выбор под брендами: RBR Vector Vortex 1600 (6054 л/6,1 м?), Sprayflex FieldStar 1500 (5676 л/ 5,7 м?) и Specialty Millennium Booms. Во всех случаях прослеживается явное стремление ко все более емким основным бакам и стрелам облегченной конструкции. При этом RBR Vector 300 Combo также может комплектоваться сменным разбрасывателем New Leader L4000 G4.
Разбрасыватели New Leader размещаются также на прицепных шасси, грузоавтомобильных платформах с широкопрофильной резиной, причем без усложнения трансмиссии раздаточной коробкой (4х2). В последнее время в ход пошли изделия NL5000 новой серии G5 – компостные аппликаторы.
В то же время, компания AG Trucks & Equipment из распаханных прерий северо-западного штата Монтана (США), постоянно «ломающая» все сложившиеся технические традиции, предлагает к установке на шасси «Векторов»/«Вентури» разбрасыватели производства компании Simonsen Industries из Айовы.
Vector 300 и Venturi 350 от RBR Enterprise
Прочные рамы с трубными поперечинами автошасси машин семейства RBR имеют подвеску на сдвоенных «пневмоподушках» и двойных амортизаторах с упором на каждое колесо. Машины, благодаря автомобильно-силовым «способностям», развивают на дорогах общего пользования скорость движения до 85,3 км/ч. Комплектуются мостами с блокировкой заднего дифференциала, карданными валами и пневмотормозами.
Mertz создал Vector для RBR Enterprise
Для «Вектора 300» усилиями разработчиков из компании Mertz Manufacturing (г. Понка, шт. Оклахома) «достался» двигатель Cummins QSL 8,3 л/ном. 305 л. с. (227 кВт) и автоматической коробкой передач Allison. А в 2017-м модельном году появились версии «Вектора» c 330– и 370-ю л. с. (ном. 246/276 кВт; топл. бак – 568 л; Tier 3) для комбинированного использования (размещения двух и более надстроек; Combo). Они рассчитаны на быстрый монтаж/демонтаж двух видов оборудования: для опрыскивания и разбрасывания. Причем «370 л.с.» означает использование мотора покрупнее Cummins QSL 8,9 л.
Названную в честь известного итальянского ученого машину «Вентури», которая фактически входит в ту же категорию Combo, еще ранее начали комплектовать двигателем внутреннего сгорания Cummins QSL 8,9 л / 350 л.с. (261 кВт; max 1491,4 Нм) чуть меньшей мощности и той же относительно недорогой АКПП.
Т.е. во всех случаях применяются менее дорогостоящие версии ДВС «Камминз». Поскольку речь идет о соответствии моторов эмиссионным нормам EPA уровня Tier 3, когда выхлопной жидкости (AdBlue) еще не требуется.
Базовые и HD-пакетные трансмиссии, оси и тормозные механизмы
Стандартная комплектация 2017-го года подразумевает использование трансмиссии с 8-ю передачами (4 низких/4 высоких). А опциональная комплектация относится к «HD пакету», т.е. предназначена для тяжелых условий эксплуатации и включает 9 передач (5 низких/4 высоких).
Мосты Meritor тут также предлагаются в двух вариантах (на выбор), обеспечивающие нагрузку: до 23 т (П + З = 10 + 13 т) и 32 т (HD пакет).
Тормозные механизмы также предлагаются двух типов: барабанные клиновые и S-Cam (HD пакет).
Тормозной механизм с клиновым разжимным устройством и автоматической регулировкой зазора включает: колодку (1); разжимной клин (2); тормозной кран (3); тормозную камеру (4); возвратную пружину (5). Клиновые тормозные механизмы характерны малым временем срабатывания и как правило используются с АБС. Они могут комплектоваться как пневматическими, так и гидравлическими разжимными цилиндрами. Опциональной является реализация в клиновых барабанных механизмах функции стояночного тормоза.

У опционального тормозного механизма S-Cam пневмоусилитель давит на рычаг, вращая вал длиной 15 – 60 см, 
который в свою очередь поворачивает S-образный тормозной кулачок, воздействующий на ролики тормозных колодок, прижимая их к барабану и создавая очень сильное трение. Возврат в исходное состояние (снятие тормозного усилия) происходит под воздействием сдвоенной возвратной пружины.
«С миру по нитке»
Кроме того, модели «Вектор» и «Вентури» комплектуются раздаточной коробкой Marmon-Herrington с коэффициентами передачи 2 : 1 (на низких оборотах) и 1 : 1  (на высоких), планетарными приводами осей Meritor для тяжелых условий эксплуатации, системами круиз-контроля и блокировки дифференциалов. В комплект также входят передняя (боковая) платформа доступа к двигателю и кабине, кабина Deluxe Crenlo на подвеске – с тонировкой окон и солнцезащитным козырьком, передними светодиодными лампами под верхним козырьком, вращающимся маячком и задними светодиодными мигалками.
Калифорнийское полиуретановое покрытие
Речь идет о продукции южнокалифорнийской лакокрасочной корпорации Rhino Linings. Вернее, о напыляемом на раму, переднюю лестницу, платформу для обслуживания ДВС и посадки в кабину, и ограждение боковой для основного бака корзины полиуретановом покрытии Rhino Linings® толщиной 0,89 мм, обычно черного цвета. Это покрытие можно также наблюдать и на решетчатой поверхности стрел задней разбрызгивающей штанги из состава опрыскивающего оборудования RBR Vector Vortex 1600. Полиуретановое покрытие отличается эластичностью, прочностью, износостойкостью и долговечностью эксплуатации в тяжелых условиях абразивного износа, высоких нагрузок, перепадов температур и воздействия агрессивных сред.
Покрытие наносится оборудованием под тем же брендом Rhino Linings® и отвердевает в течение нескольких секунд. В результате конструкционная сталь (черный металл) защищается прочным воздухо- и водонепроницаемым слоем, устойчивым к экстремальным температурам, коррозии, истиранию, ударным и режущим воздействиям, а также используемым в растениеводстве химикатам. Такое покрытие никогда не расслаивается, не трескается и не деформируется. Оно экологически безопасно, не содержит растворителей, летучих органических соединений и хлорфторуглеродов. А для нанесения во время ТО не требует дорогостоящего оборудования.
Программно-электронный комплекс  из Южной Дакоты
Использование данных средств управления и космонавигационной информации определяет уровень достижений точного земледелия. Машины «Вектор/Вентури» – носители технологий высокоскоростной обработки данных от южнодакотской компании Raven Industries. Они базируются на использовании специализированных полевых компьютеров Viper 4 и программного обеспечения Raven Operating Software (ROS).
Этот машинно-программный комплекс позволяет эффективно контролировать и управлять работой пневмораспределителей, опрыскивателей и разбрасывателей. Имеется в виду автопилотирование, управление секциями (до 10 секц.) и поддержание оптимальной высоты стрел распределяющей штанги над уровнем земли. В противном случае используется ручное (дроссельное) управление стрелами.
С помощью ROS возможны мониторинг урожайности, электронное картографирование полей, сохранение и передача сформированных массивов данных посредством беспроводной связи на офисный или мобильный компьютер.
Французские шины, произведенные на американской земле
Обе основные модели машин («Вектор/Вентури») оснащены французскими шинами Michelin Spraybib размерностью 380/85 R46 (профиль – 0,4 м; O 1,2 м). Доступны также широкопрофильные низкоатмосферные покрышки 680/64 R38 (0,7 м; O 1 м) и цифровая камера заднего вида.
Выбор двигателя
Предмонтажная подготовка платформы RBR Vector 300 Combo начинается с выбора заказчиком модели двигателя Cummins c рабочим объемом цилиндров 8,3 л (330 л. с.) или 8,9 л (370 л. с.), соответствующих экотребованиям Tier 3. И второй важный вопрос: какой опрыскиватель вы хотите применять для распределения водных растворов удобрений и СЗР: RBR Vector Vortex 1600 или Sprayflex FieldStar 1500, с основной емкостью в 1600 или 1500 галлонов (6054 или 5676 л)? И с какой стреловой системой: традиционной – с опорными мачтовыми / решетчатыми фермами для труб и форсунок (Vortex) или с распыляющей штангой облегченной трубной конструкции (FieldStar), подвешенной на тонких тросах.

1600-галлонные резервуары
В 2017 году компания RBR Enterprise приняла технические меры по усилению конкурентоспособности своей продукции на фоне усиливающегося спроса на оборудование компании Sprayflex Sprayers, Inc, перейдя к 1600-галлонным емкостям, а также более совершенным, широким, а значит, и производительным стреловым системам на задней подвеске. Помня о том, что следующими за 1500-галонными цистернами у конкурента «Спрейфлекса» емкостями в используемом технологическом ряду являются основные баки на 2000, 2400 и 3000 галлонов (на 7568, 9082 и 11352 л). Без учета емкостей донных отстойников, которые могут достигать 150 галл./568 л, т.е. объемов, адекватных внутренним объемам топливных баков.
Емкости (только для раствора или воды для полива), предельная загрузка которых водой может составлять 7,6; 9,1 и 11,4 т, уже требуют существенного укрепления рамы (надрамника) у машин RBR Vector 300 Combo, а также использования дополнительных задних осей.
Vector 300 Combo/Venturi 350 с разбрасывателями  и пневмораспределителями
Базовые конструкции этих полевых машин делают их подходящими также для установки разбрасывателей и пневмораспределителей сухих материалов соответственно.
В частности, из новых претендентов на заказы известен разбрасыватель удобрений Simonsen модели Q, который устанавливается на шасси RBR Vector 300 Combo. Прочный бункер «Симонсена» комплектуется донным конвейером шириной 30,5 см с узкими несущими поперечными листами, выполненными из нержавеющей стали. Транспортер обеспечивает ровный поток материалов: от 68 до 737 кг/га. При этом уникальный слайдер (распределитель или воронка из мягкой стали) Simonsen на заднем борту контролирует потоковое размещение гранул удобрений на верхних поверхностях двух дисков, вращающихся в противоположных направлениях, для равномерного их рассеивания по сторонам (в рабочей полосе) под воздействием центробежных сил.
И, конечно же, на шасси RBR Vector 300 Combo продолжительное время устанавливают разбрасыватели New Leader известной модели L4000G4, которые на опциональном уровне комплектуются дополнительными бункерами и отсеками (MultiBin) с управляющей системой программируемого распределения продуктов из нескольких баков (MultApplier) вращающимися дисками с помощью центробежных рассеивающих сил.
Пневмораспределитель сухих материалов Flex-Air 810 с мини-опрыскивателем Liquid Plumbing System из «королевского семейства» Case IH Titan идет на комплектацию более простых в эксплуатации и доступных машин RBR Venturi 350.
Гарантии: на стандартные шасси – 1 год эксплуатации или 1000 час. наработки на отказ; на двигатель Cummins серии QSL – 5 лет работы или 6000 моточасов. Ориентировочная стоимость машин на североамериканских рынках колеблется в диапазоне $350-425 тыс. в зависимости от комплектации и применяемого оборудования.
Все вышеизложенное свидетельствует о высокой потенциальной конкурентоспособности этих автоквадрокаров из юго-восточного (со стороны штата Миссисипи) пригорода Мемфиса на рынках стран СНГ.
Семейство машин Case IH Titan от CNH Industrial America
Ходовые полноприводные шасси Titan 3030/3040, 3530/3540, 4030/4040 и 4530/4540 базируются на жестких и прочных стальных рамах с поперечинами в виде стальных труб. Каждая такая машина (Floater/«Поплавок») отличается быстро срабатывающей («отзывчивой») механической передачей крутящего момента с маховика итальянского ДВС на дифференциалы мостов трайков и квадрокаров, а также на переднее колесо (через вал O 2 см вдоль вилки) трайков. Причем во всех случаях с максимальным коэффициентом полезного действия.
Итальянские моторы FPT 8,7 л из Турина соответствуют предельным североамериканским эмиссионным требованиям Tier 4B/Final. Он комплектуется системой электронного управления, оптимизирующей его работу, обеспечивающей идеальный по объему и динамике изменения мощности впрыск топливно-воздушной смеси, а также полную диагностику двигателя. При этом туринские моторостроители с помощью турбонаддува и промежуточного охлаждения надувочного воздуха интеркулером придают рядному 6-цилиндровому двигателю две степени форсажа для двух его модификаций: на 
254 кВт/330 л.с. и 306 кВт/410 л.с. «в номинале» (в рабочем режиме).
АКПП Allison 3000 RDS на 6 скоростей – это вторая важная компонента силового агрегата «Титанов» с любым диапазоном передаточных чисел. А при комплектации продвинутых самоходных версий Titan 3530/3540 и 4530/4540 коробке передач придается модуль Fabco для получения двух дополнительных, обычно пониженных рабочих скоростей. В трансмиссию (в АКПП) может также встраиваться тормоз-замедлитель, обеспечивающий эффективное торможение и снижающий тем самым износ деталей рабочей тормозной системы, особенно колодок и накладок. Кроме того, Allison 3000 оснащается механизмом отбора мощности.
Используется также 2-ступенчатая вспомогательная планетарная передача на задний мост Axle Tech PRC 674. Благодаря чему оператор имеет возможность выбирать соответствующий диапазон скоростей для конкретных полевых условий и желаемые рабочие скорости с помощью поворотного диска.
Колесная база у трайков (6,8 м) на треть больше, чем у квадрокаров (4,6 м). Однако у более экономичных «трехколесников» (трению качения) колесная вилка с передним колесом поворачивается на бoльший угол, придавая трайкам повышенную верткость (маневренность). В то же время, несмотря на все заверения трех производителей трайков с механической передачей крутящего момента на колеса и гидротрайков из AGCO/Challenger TerraGator, CNH/Case IH Titan (все США) и «патриарха» всей этой группы компаний – европейской Vervaet Hydro Trike (Нидерланды), «4-колесники», конечно же, устойчивее на покатых склонах полей и дорогах, проложенных по пересеченной местности. Хотя «5-колесники» Vervaet со средней управляемой и/или прицепной осью по этому показателю ничем «Терра-гаторам» и «Титанам» «о 4-х колесах» (двух осях) не уступают, а иногда даже и превосходят.
Габариты машин Case IH Titan (Ш х В = 3,5 x 3,6 м) также различаются по длине: 8,6 м (трайк); 7,7 м (квадрокар). Такие платформы позволяют размещать между передним моторным отсеком и задним комплексом специального оборудования унифицированную кабину с внутренним объемом 3,7 м?, площадью остекления 8,4 м? и сиденьем Optima™ на воздушной подушке.
В основании кабины «Поплавка» размещаются две последовательно подключенные стартерные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи (6 В х 2 = 12 В) в сверхпрочных корпусах, рассчитанных на минимальное обслуживание. Они обеспечивают приличный пусковой ток, он же ток холодной прокрутки (CCA) на уровне 950 Ач.
Размерности шин
Производитель «Титанов» откровенно продвигает шинную продукцию компаний Goodyear (США), Michelin (Франция) и Alliance (Израиль). Причем, первоначально для всех колес были рекомендованы широкопрофильные (по ширине – 1 и 1,5 м) и весьма высокие (O1,6/1,9 м), но с низким внутренним давлением радиальные шины от Michelin, Alliance (1000/50 R25; 1050/50 R32). А также производства концерна Goodyear, «трепетного хранителя» якобы устаревших шинных технологий и сопровождающих их мудреных обозначений в дюймах: 66?43-25 bias, 16 ply/слоев; 73?44-32 bias, 16 ply (diagonal). Эти две диагональные шины, после перевода в метрическую систему типоразмеров, оказались тоже весьма широкопрофильными (~1,1 м) и «рослыми» (высота колеса: O 1,7/1,9 м).
Распределение массы между передним мостом или колесом и задней осью одинаково: 7,3 : 15,4 = 22,7 т (32 : 68 %). А посему для улучшения управляемости передними колесами квадрокаров были подобраны варианты облегченной среднепрофильной «обувки» для этих фронтальных колес. Это 0,75-метровые по профилю шины Michelin® 750/50 R26 и Alliance 750/45 R26,5 (высота колес: O 1,4 м), с усиленной в последнем случае (Alliance) защитой от стерни усиленным протектором и рельефными грунтозацепами на беговой дорожке, а также более толстыми боковинами. Плюс менее профильные покрышки Goodyear®: радиальные (54?31-26) и диагональные (54?31-26 bias, 16 ply), с шириной профиля 0,8 м и высотой колеса 1,4 м.
Все тормозные механизмы гидравлические, с воздушным усилением нажатия на колодки (пневмокамеры – по 492 см?). И только у трайков на переднем колесе устанавливается дисковый тормоз с двухпоршневым плавающим суппортом (пневмокамера – 590 см?). Парковочный тормоз пружинный, срабатывает после выпуска воздуха из пневмосистемы.
В СНГ на отпускные цены (размер первого и последующих платежей) на сельхозтехнику американского производства чаще всего оказывают решающее влияние финансовые возможности крупнейшего лизингодателя Titan Machinery, Inc. из США, который обычно предоставляет технику в лизинговое пользование до 5 лет под 2,9 % годовых (без учета «интересов» местных банков).

Владимир Н. Вдовенко, к.т.н.    

ФОТО

Titan 30 серии Floaters 2012

Vector 300 Vortex 1600 Sprayer 6

Vector 300 Vortex 1600 Sprayer.
Полиуритановое покрытие красного цвета

Miller NITRO серии 5000

Vector 300 Sprayflex 1500 Sprayers

Vector 300 и New Leader L4000G4 opt MultiBin и MultApplier

На шасси Venturi 350 Case IH 810 Flex-Air Applicato

Схема весеннего сева

На шасси Venturi 350 Case IH 810 Flex-Air Applicato

Vector 300 Sprayflex 1500 Sprayers

Vector 300 Sprayflex Sprayers Raven

Бочки по 1500 галлонов

Titan сер 30 Case IH 610 Liq Syst- CIH 810 Flex-Air Appl-r

Titan 4040 Floater 40 Series Case IH 610 Liquid System