Колесо, которое может катиться… вбок

Необычные машины компании Airtrax

«Всенаправленная» ходовая часть

Даже не искушенный в технике человек без труда назовет основные недостатки четырехколесного шасси обычной конструкции: оно неспособно перемещаться в поперечном направлении и вращаться на месте. Чтобы передвигаться по диагонали («крабовым ходом»), необходимо значительно усложнить силовой привод и рулевое управление. И если при езде по бескрайней равнине маневренность не так важна, то для работы в тесных местах – на складах и стройках – это качество ценится чуть ли не на вес золота.

Машины, оснащенные запатентованной американской компанией Airtrax так называемой «всенаправленной» ходовой частью» (Airtrax Omni-Directional System), несмотря на необычный внешний вид, показывают чудеса маневренности. Основа простой и изящной ходовой части машин Airtrax – колесо новаторской конструкции, которое имеет похожую по форме на звезду ступицу из высокопрочной стали. Ступица жестко установлена на оси и не может поворачиваться вправо-влево. На ступице стоит не обычная резиновая шина, а 12 свободно вращающихся роликов (6 пар) особой формы, внешние края которых образуют ровный круг. Каждый ролик находится на оси, оси роликов расположены под углом к оси колеса. Сами ролики изготавливаются из полиуретана и других материалов и чрезвычайно надежны.

Движущий модуль

Каждое колесо Airtrax оснащено собственным электрическим или гидравлическим двигателем, трансмиссией, тормозом и блоком управления. Все эти компоненты составляют «движущий модуль». Ролики на колесах одной стороны расположены симметрично, т. е. переднее колесо является «зеркальным отражением» заднего. Благодаря тому, что ролики расположены под углом к оси вращения колеса, создаются силы, толкающие колесо вперед и вбок. Если все четыре колеса вращать в одну сторону, машина будет передвигаться прямолинейно вперед или назад. Когда колеса противоположных сторон вращаются в разные стороны, машина разворачивается на месте, как гусеничная. Таким образом, за счет вращения отдельных колес с разной скоростью и в разные стороны можно заставить машину перемещаться в любом направлении.

Скорость и направление вращения каждого из четырех колес по отдельности рассчитывает специальный микропроцессор – главный электронный блок управления машины, который получает сигналы от джойстика управления и согласовывает их с информацией от аналого-цифровых преобразователей двигателей. Благодаря такой конструкции машина может передвигаться любой стороной и в любом направлении: вперед, вбок и по диагонали, разворачиваться на месте, а может двигаться, совершая одновременно несколько движений, например, перемещаясь по диагонали и поворачиваясь вокруг оси. Такие возможности обеспечивают машине легкое и быстрое маневрирование в самом ограниченном пространстве.

Универсальна и не нуждается в техобслуживании

Ходовая часть Airtrax почти не требует технического обслуживания. Ее подшипники герметизированы, заправлены синтетическим маслом и не нуждаются в смазке в течение всего срока службы. За узлами трансмиссии и электродвигателей также не надо ухаживать. При износе или повреждении заменять все колесо целиком не требуется: достаточно открутить одну гайку и снять нужные ролики. Компания не определяет срок, при котором следует заменять весь комплект роликов. В настоящее время Airtrax гарантирует работу роликов в течение года или 2000 ч (как и других деталей). Конечно, гарантия не покрывает повреждений вследствие перегрузки или неправильной эксплуатации, например, в среде, агрессивно действующей на полиуретановое покрытие роликов.

В настоящее время уже создан целый ряд типоразмеров «всенаправленной» ходовой части. На ее базе компания Airtrax разработала и выпускает вилочный погрузчик, самоходную рабочую подъемную платформу и универсальную транспортную грузовую тележку.

Три машины – одна конструкция ходовой части

Все три указанные машины оснащены ходовой частью одного типа, а потому у них ряд общих характеристик и функций. Вилочный погрузчик, подъемная платформа и грузовая тележка предназначены для работы в тесных помещениях (складах, ангарах, стройках и т. п.) на полах из гидроизолированного бетона средней прочности или металлических плит. Машины соответствуют классу безопасности UL E (нормы США), т. е. не должны работать в неблагоприятной и опасной окружающей среде. Их можно эксплуатировать вне помещений даже при неблагоприятных погодных условиях в течение короткого времени, но нельзя хранить под открытым небом и транспортировать на открытых платформах в снег или дождь. Запрещено также применять для мойки машин механизированные установки.

Машины Airtrax с «всенаправленной» ходовой частью способны преодолевать возвышения на полу до 76 мм, отверстия колодцев, прекрасно передвигаются по рассыпанным по полу мелким осколкам и стружкам. А теперь познакомимся с некоторыми машинами Airtrax с «всенаправленной» ходовой частью.

Вилочный погрузчик Sidewinder™ ATX-3000

В настоящее время эта модель – единственный погрузчик, выпускаемый компанией, но разрабатываются и другие модели. Благодаря «всенаправленной» ходовой части маневренность машины беспрецедентна, а это весьма ценное качество для работы в тесных складах, поскольку значительно сокращает время выполнения операций, а значит, возрастает производительность. Коэффициент использования площадей склада увеличивается на 20…30%, так как ширину проходов и расстояние между паллетами можно сузить, а более тяжелые грузы размещать на более высоких стеллажах.

Напряжение переменного тока системы электрооборудования погрузчика – 48 В, она обеспечивает машине быстродействие, точность управления, высокий к.п.д. У погрузчика Sidewinder с «всенаправленной» ходовой частью большое тяговое и тормозное усилие. Тормоза регенеративные – при торможении энергия поступает назад в электрическую систему. Для оснащения машины предлагается целый ряд типоразмеров мачт разной грузоподъемности – двух- и трехсекционные, с кареткой, позволяющей смещать вилы вбок. Скорость подъема груза переменная. Скорость движения бесступенчато меняется от 0 до 10 км/ч без груза (9,7 км/ч с грузом).

В конструкции Sidewinder отсутствуют многие детали, которые входят в состав обычной ходовой части вилочного погрузчика. В настоящее время погрузчик Sidewinder не рекомендуется для эксплуатации в холодильниках, однако проводятся испытания машины с целью аттестации для работы в таких условиях.

Управление. Sidewinder R прост в эксплуатации, его система управления интуитивно понятна, а научиться управлять машиной можно за несколько минут. На щитке приборов находится удобно расположенный и хорошо видимый электронный дисплей с индикацией состояния машины, который обеспечивает постоянную обратную связь по сигналам о состоянии систем и агрегатов машины. Режим работы можно выбирать с помощью клавиатуры и дисплея. На дисплее отображается текущая скорость, которую можно менять нажатием кнопки.

Оператор управляет всеми функциями погрузчика с помощью двух эргономичных джойстиков, которые заменяют рулевое колесо, рычаги управления гидравлического оборудования, рычаг переключения передач, рычаг стояночного тормоза, педали и даже звуковой сигнал. Джойстик хода управляет разворотом, движением вперед, назад и вбок. Оператору достаточно наклонить джойстик в ту сторону, куда он хочет направить погрузчик. Чем больше наклон, тем выше скорость движения (в заданных пределах). Чтобы развернуть погрузчик на месте на 360°, надо покрутить джойстик. Второй джойстик управляет всем гидравлическим оборудованием: подъемом, опусканием, наклоном вил и прочими функциями. Усилие при управлении джойстиками гораздо меньше, чем при повороте рулевого колеса и перемещении рычагов, поэтому оператор меньше устает. Рабочее место оператора стало просторней и удобнее. У погрузчика нет педалей, поэтому оператор может удобно разместить ноги в освободившемся пространстве.

По стандарту ANSI джойстик управления ходом расположен слева, а гидравлического оборудования – справа. По заказу джойстики можно поменять местами. Поскольку все функции управления сосредоточены в этих органах, оператору не нужно выпускать джойстики из рук. Вероятность повреждений и аварии вследствие перемещения по ошибке неправильного рычага сведена к минимуму.

Конструкция машины: обеспечена максимальная безопасность. У оператора отличный обзор благодаря низкому расположению капота. Машина оборудована верхней защитной решеткой из близко расположенных прутьев, через которую не пройдет даже падающая бутылка. Имеются ремни безопасности с инерционными катушками. Мягкое удобное сиденье оснащено неподвижным правым и подвижным левым подлокотниками, которые служат также упором для бедер.

В составе электрооборудования – удобно расположенный выключатель «массы». Стояночные тормоза установлены на всех четырех колесах (напомним, что даже на грузовых и легковых автомобилях только два колеса оборудованы стояночным тормозом). Предусмотрены блокировочные устройства, предотвращающие случайное смещение машины.

На полу и ступеньках конструкторы расположили противоскользящие покрытия. Благодаря низко расположенному центру тяжести достигнута большая устойчивость и увеличена высота подъема груза.

Самоходная подъемная платформа ножничного типа Phoenix

Полное название модели: Phoenix 3068 ODS (30 – высота подъема платформы в футах; 68 – ширина в дюймах; ODS – Omni-Directional Drive System, обозначение «всенаправленной» ходовой части). Благодаря этой ходовой части платформа исключительно маневренна, не тратится время на лишние движения и развороты, а платформа может занять наиболее удобное для работы положение. Результат тот же – рост производительности труда. Скорость платформы немалая и изменяется бесступенчато: 6,1 км/ч в сложенном положении, а если она поднята на максимальную высоту – 0,8 км/ч.

Управление. Платформа управляется одним джойстиком, удобно расположенным по правую или левую руку оператора, почти без усилия. Научиться управлять можно за несколько минут. Все функции управления сосредоточены в джойстике: аварийное торможение, звуковой сигнал, вращение на месте, передний, задний ход и движение вбок. Оператору достаточно наклонить джойстик в ту сторону, куда должна ехать платформа. Чем больше наклоняется джойстик, тем выше скорость (в пределах технических характеристик). Нажав кнопку переключения режима, можно перевести джойстик в режим управления гидроприводом подъема/ опускания платформы. Благодаря простоте управления оператор меньше устает.

Контроль за различными функциями машины помогает осуществлять удобно расположенный и снабженный клавиатурой дисплей, на котором отображается текущая скорость. Скорость можно менять простым нажатием клавиши.

Оригинальный механизм подъема. Ножничный механизм подъема Phoenix также запатентован Airtrax. Он состоит из широких балок и осей большого диаметра, соединенных без люфта, благодаря чему создается большая опорная поверхность и уменьшаются нагрузки в конструкции. Испытания показали, что эта конструкция подъемника обладает самым высоким к.п.д. в своем классе. Большая платформа способна поднять двух рабочих с материалами и инструментом, но маневрирует в тесных пространствах лучше, чем одноместные платформы гораздо меньших размеров. Пока выпускается подъемная платформа только одного типоразмера, но по заказу Airtrax может производить модели других типоразмеров.

Универсальная транспортная платформа МР2

Эта самоходная грузовая тележка изначально разработана для обслуживания военных самолетов наземного и морского базирования. Позднее на ее базе созданы самоходные коммерческие конструкции для работы в заводских цехах, на крытых складах и вне помещений. Тележка, свободно перемещающаяся вбок и способная разворачиваться на месте, – мечта складского работника! Полный привод на четыре колеса, электродвигатели переменного тока бесщеточной конструкции, не нуждающиеся в техническом обслуживании.

Ходовая часть тележки в полной мере обладает всеми достоинствами, перечисленными в начале статьи. Герметизированные колесные подшипники не нуждаются в смазке в течение всего срока службы. Грузоподъемность – 2270 кг, скорость – 4,8 км/ч, время непрерывной работы – 8 ч. Машина управляется джойстиком и компьютером. Место для оператора может размещаться на тележке или оператор может идти рядом с тележкой. Возможно и дистанционное управление.

Модульная конструкция позволяет в широких пределах менять колесную базу и колею устройства. Сфера применения и потенциальные возможности ограничены, пожалуй, лишь прочностью комплектующих деталей да фантазией потребителя.