ОСЬновной инстинкт: обслуживаем подвеску вовремя

Вопрос безопасности при передвижении техники, пожалуй, самый основной. Потеря управления может привести не только к затратам на ремонт машины, но и к летальному исходу для окружающих. Соответственно, относиться к техническому состоянию осевых механизмов нужно не менее строго, чем других ключевых узлов и агрегатов.

Нагрузка на ось грузового транспорта
Допустимая нагрузка на оси грузового транспорта варьируется следующим образом: одиночная ось выдерживает нагрузку до 11,5 тонн, сдвоенная — до 18 тонн, а строенная — до 25 тонн.

Важно учитывать, что максимальная нагрузка определяется не только типом транспортного средства, но и качеством дорожного покрытия: на некоторых дорогах ограничение составляет всего 6 тонн на ось, в то время как на других оно может доходить до 10 тонн.

Распределение нагрузки на оси тоже играет важную роль: на двуосных автомобилях третья часть веса приходится на переднюю ось, а оставшиеся две трети — на заднюю; на трёхосных же моделях нагрузка равномерно распределяется — по одной трети на каждую ось.

Оси и балки являются основой ходовой части коммерческого транспорта и спецтехники, они должны выдерживать длительный срок эксплуатации, а также высокие нагрузки, говорит директор дивизиона «Коммерческие автомобили» АО «АСЦ-Холдинг» (ГК «АВТОДОМ» и ГК «АвтоСпецЦентр») Илья Молчанов. Он отмечает, что первыми признаками поломки являются скрипы, стуки и другие посторонние шумы, исходящие от ходовой части. Иногда можно заметить механические повреждения в виде вмятин и трещин, что также может говорить о необходимости ремонта детали.

В качестве ещё одного признака г-н Молчанов выделяет ухудшение управления машиной. Она становится менее устойчивой на дороге, шины изнашиваются неравномерно, появляются вибрация и люфты на элементах оси или балки.

Первыми симптомами, при которых, возможно, потребуется замена оси, будут трещины и механические повреждения, нарушения геометрии, люфт подшипника ступицы, указывает заместитель генерального директора ООО «ТРАСКО» по транспорту Михаил Пальков.

«Прежде всего следует различать термины „ось” и „балка”. Ось — это балка в сборе со шкворневыми узлами, тормозными механизмами и ступичными узлами. Соответственно, балка — составная часть оси», — уточняет главный специалист по передним осям, колёсам и шинам Научно-технического центра ПАО «КАМАЗ» Александр Спиридонов.

По словам бренд-менеджера Zauberg в ООО «Центр технического обслуживания» Юрия Шарыпова, зачастую визуального осмотра для определения неисправности недостаточно, а в работе первые симптомы и вовсе могут быть незаметны, но поломка наступит обязательно в самое неподходящее время, когда техника будет под полной загрузкой.

Он обращает внимание, что, к примеру, на экскаваторе-погрузчике в осях сочленения может быть заметен люфт только со стороны, в тот момент, когда оператор не услышит и не увидит проблему из-за узконаправленного обзора из кабины. Аналогичная ситуация — на тягачах и самосвалах: техника тяжёлая независимо от того, есть груз или нет, и поэтому все зазоры выбраны, и неисправность на начальном этапе не заметна.

В связи с этим г-н Шарыпов рекомендует проводить еженедельный, а лучше каждодневный осмотр перед выпуском техники на линию, а перед этим обязательно устраивать мойку. Визуальную диагностику можно сделать как в закрытом помещении на «яме» или подъёмнике, так и на строительной площадке, где работает техника. Для этого эксперт рекомендует воспользоваться услугами стороннего сервиса или силами собственного штата механиков, имеющих необходимый инструмент, при этом не нужно глобально разбирать узлы.

Эффективный ремонт начинается с диагностики, которая позволяет определить характер повреждений и выбрать метод восстановления. К наиболее достоверным относят ультразвуковой контроль (УЗК), с помощью которого выявляют внутренние трещины и расслоения. Например, в шестернях приводных осей дефекты глубиной >0,2 мм фиксируют с помощью датчиков частотой 5 МГц.

Также для обнаружения поверхностных трещин на шейках под подшипники применяют магнитопорошковую дефектоскопию (МПД). Требуемая чувствительность — 10 мкм по ГОСТ 18322–73. Не менее эффективен анализ масел для определения содержания частиц Fe, Al и Cu (>10 ppm указывает на износ подшипников).

Ремонтировать или менять?

Современные осевые агрегаты хорошо поддаются ремонту, будь то замена направляющего рычага, держателя пневматической рессоры или резино-стальной втулки в направляющем рычаге — всё это оперативно меняется на станциях, поясняет инженер по ремонту ЗАО «Новтрак» (Meusburger Новтрак) Роман Краснопеев. Правда, он уточняет, что есть случаи, когда нужно полное обновление оси, например, если речь идёт о трещинах на балке.

«Необходимость замены оси или балки возникает крайне редко и связана с недопустимостью сварных работ. Т. е. при износе или повреждении балки с нарушением геометрии её необходимо менять. Если тормозные барабаны, колодки или ступицы также сильно изношены, то целесообразно установить ось в сборе.

Можно выделить два основных узла, где может происходить износ балки: посадочные места подшипников на цапфе и крепление подвески, если оно не приварено к балке оси. Проверить просадку посадочных мест подшипников достаточно просто: при установке новых подшипников не должно быть люфта ступицы, т. е. между внутренним кольцом подшипника и цапфой не должно быть зазора.

Подрессорные плиты в несварном исполнении при ослаблении момента затяжек стремянок или их неправильной установке могут приводить к появлению характерных натёртостей на балке. Это легко выявить при визуальном осмотре. Что бы этого избежать, необходимо, в соответствии с регламентом, ежегодно проверять моменты затяжек стремянок и использовать только оригинальные запчасти.

Использование стремянок и подрессорных плит от рекомендованных производителем изготовителей вкупе с правильным моментом затяжки гарантирует безотказность работы этого узла», — объясняет старший специалист гарантийного отдела и сервисного обслуживания ООО «БПВ-Ост» Денис Бухтияров.

Для восстановления геометрии можно использовать несколько методов. Например, шлифование. Его проводят на станках с ЧПУ с допуском Ra ≤ 0,8 мкм. Для шеек диаметром 80–120 мм рекомендуют припуск 0,3–0,5 мм. Для восстановления цилиндричности отверстий под подшипники применяют хонингование с точностью ±0,005 мм. Для устранения износа посадочных мест задействуют наплавку. Технология MIG с проволокой ERNiCrMo-3 обеспечивает твёрдость 55 HRC.

Чтобы повысить прочность поверхностных слоёв, стоит применить закалку ТВЧ: по опыту некоторых предприятий, это увеличит срок службы подшипников на несколько тысяч моточасов.

«Как правило, в таких видах спецтехники, как, например, фронтальный погрузчик, никогда не меняют деталь целиком, а производят наплавку и стачивание металла по месту. При наличии качественного инструмента и опытных специалистов процесс не занимает много времени, по сравнению с заменой узла целиком.

Это не только экономически выгодно для клиента, но и минимизирует простои. При замене осей на грузовике потребуется как дополнительное оборудование в виде тельфера и подъёмника, так и сама база, где всё это будет находиться. Соответственно, технику туда нужно доставить и понести дополнительные расходы», — рассуждает Юрий Шарыпов.

Смысл в восстановлении оси определённо имеется, уверен Михаил Пальков. Например, можно реанимировать повреждённую резьбу, и это будет точно дешевле, чем менять ось целиком.
Илья Молчанов считает, что выбор между восстановлением оси и приобретением новой детали всегда зависит от конкретного случая. Часто восстановление является более целесообразным с финансовой точки зрения. Как правило, говорит эксперт, к ремонту детали прибегают, когда ось редкая и дорогостоящая или при небольших повреждениях.

«По моему мнению, восстановление осей имеет смысл при незначительных деформациях. При полной утрате оси качения или оси вращения на балке данный ремонт не имеет смысла, так как полностью нарушен узел. Поэтому диагностика и выявление неисправности необходимы именно на начальных этапах её появления», — настаивает бренд-менеджер Zauberg.

Решение о восстановлении оси после поломки нужно принимать после тщательного осмотра и оценки тяжести дефекта, а также возможностей сервисного центра, подчёркивает Александр Спиридонов. Он уточняет, что при невозможности качественно провести запрессовку подшипников и шкворня проще заменить ось полностью, чтобы избежать последующих поломок. В остальных случаях имеет смысл провести замену повреждённых деталей и перебрать ось.
Представитель ПАО «КАМАЗ» говорит, что технологический процесс замены оси и балки прост.

«Прежде всего переднюю часть автомобиля вывешивают кран-балкой, затем демонтируют колёса и под переднюю ось подводят подъёмник, откручивают гайки стремянок и ось на подъёмнике выкатывают из-под автомобиля. Замену балки проводят на снятой оси, демонтировав навесные узлы: тормозные механизмы и ступицы.

Шкворень выбивают с помощью специнструмента лёгкими ударами после удаления клина, стопорящего шкворень от проворота (на осях с цилиндрическим шкворнем), втягивающего болта и шайбы (на осях с коническим шкворнем).

На осях с посадкой шкворня с натягом при помощи охлаждения азотом съём шкворня проводят специальным прессом. Шкворневые подшипники демонтируют специальными съёмниками. Также съёмником демонтируют ступичный подшипник в случае применения в ступице единого подшипника (хаб-юнит)», — перечисляет Александр Спиридонов.

Представитель «БПВ-Ост» категорически не допускает восстановления балок, так как в производстве оси используются технологии, материалы и проверки, которые невозможно обеспечить в условиях сервиса, и эксплуатация такого компонента просто не безопасна. Кроме того, по словам Дениса Бухтиярова, сервисные станции и транспортные компании подтверждают, что ресурс восстановленной балки в 3-4 раза ниже.

На практике это значит, что уменьшается ресурс и сопутствующих элементов: подшипников, ступиц, подрессорных плит и т. д. — в зависимости от того, что конкретно восстанавливалось.

«Каждая ось BPW имеет каталожный номер, расположенный на типовой табличке, приклеенной по центру балки оси сзади по ходу движения. Имея каталожный номер, можно определить основные параметры: допустимую нагрузку, размер тормозного механизма и геометрические размеры, такие как колёсная колея, расстояние между центрами крепления полурессор и центрами крепления тормозных камер. Лучше всего сделать фотографию типовой таблички и прислать одному из дистрибьютеров запасных частей для подбора и предоставления коммерческого предложения.

Замену необходимо производить на сертифицированных сервисных станциях. По сравнению с субституцией балки, установить ось в сборе намного проще, так как это минимизирует количество работ: монтаж/демонтаж колёс, тормозных камер, стремянок и амортизаторов. В случае замены балки количество операций увеличивается.

Добавляются работы по дефектовке деталей тормозов и ступичной системы, дополнительные действия по обслуживанию этих элементов, промывка и смазка подшипников, замена ремонтных комплектов, колодок или тормозных накладок при необходимости.

В любом случае, после замены оси или балки требуется регулировка соосности в соответствии с инструкциями производителя и с использованием специального инструмента. Следовать сервисному регламенту крайне важно при выполнении любых ремонтных работ. Осевой агрегат — это важнейший компонент прицепа, и его качественный ремонт — это залог безопасности и эффективности дальнейшей эксплуатации», — подчёркивает Денис Бухтияров.

Свой — чужой?

Естественно, рано или поздно возникают ситуации, когда ремонт или восстановление действительно нецелесообразны. И встаёт вопрос замены, но, как это часто бывает после событий 2022 года, либо найти оригинальную деталь дорого, либо нужно долго её ждать. И самым оптимальным вариантом кажется подбор аналога.

Практика установки оси вращения других производителей на грузовиках очень распространена в силу того, что нужных запчастей попросту может не оказаться в наличии, говорит Юрий Шарыпов, при этом акцентируя внимание на важности подбора по креплениям, типу ступичных соединений, типу креплений к раме или элементам подвески, а также грузоподъёмности.

С этим соглашается и Михаил Пальков, добавляя, что обычно продавец техники предлагает покупателю выбор в этой опции, и вы получаете технику с нужными осями. Александр Спиридонов уточняет, что установка неоригинальной передней оси не разрешена, так как необходима сертификация тормозных механизмов с испытаниями автомобиля на свойства экстренной остановки и устойчивость.

«Оси другого производителя ставить нельзя, прежде всего, из-за работы тормозной системы. В каждой модели полуприцепа или прицепа пневматическая тормозная система согласована по параметрам для работы с конкретным тормозным механизмом от конкретного производителя. И если поменять одну из осей на прицепе на другого производителя, то тормозить эта ось практически гарантированно будет неправильно», — предостерегает Денис Бухтияров.

Новые технологии в помощь

Для восстановления осевых агрегатов в мире начали применять новые методы. Например лазерное напыление. В этом случае используются порошковый материал Inconel 718. Толщина наносимого слоя составляет 0,1–0,5 мм, адгезия — >400 МПа.

Известны факты применения 3D-печати для создания редукторов осей из титанового сплава Ti6Al4V плотностью 99,7%. Предел прочности получился равным 950 МПа.

Однако о широком распространении этих технологий в ближайшей перспективе пока говорить рано. Причинами являются дороговизна оборудования для аддитивных технологий и дефицит квалифицированных специалистов по работе с лазерными системами.

Подготовил Артём Щетников