Неевклидова геометрія: Випробування позашляхових рейкових домкратів: Off-road drive

Текст: Євген Константинов
Фото: Андрій Хорьков

Скільки списів було зламано навколо погнутих рейкових домкратів! Всі чвари Монтеккі і Капулетті, а також спори тупо- і остроконечников разом узяті відпочивають на тлі міркувань, чи варто купувати фарм-джек і який з двох типів хай-ліфтів краще. Але ось що характерно - аргументація протиборчих сторін зводиться до барвистим прикладам з життя, де бувальщина виявляється туго переплетена з картинами, народженими невгамовною людської фонтазіі. Що ж, мабуть, ми залишимо подвиги героям, оповіді - акинам, а самі спробуємо об'єктивно порівняти позашляхові домкрати, застосувавши неупереджений науковий підхід.

У наші дні у вільному продажі присутні хай-джеки двох марок: американської Hi-Lift і російською «Сорокінструмент». У джиперів зі стажем напевно знайдуться канадські Jack-All, але на прилавках і в прайс-листах їх вже давно не знайдеш. Та й за часів своєї активної присутності на російському ринку ареал поширення «канадців» був не настільки широкий, щоб брати їх до уваги в нашому тесті. Сьогодні вони швидше колекційна рідкість, а не знаряддя «позашляхового праці». Так само як і хай-джеки інших виробників, ніколи не поставлялися до нас офіційно і що попадалися в одиничних екземплярах. І це незважаючи на те, що серед останніх можуть виявитися цікаві для дослідження моделі (наприклад, Tiger Jack від американської «Maasdam Pow'r-Pull Inc.» - на них дається довічна гарантія). Загалом, сьогодні ми вирішили зупинитися лише на моделях, що доступні російському покупцеві.

«Hi-Lift Jack Company» випускає два види рейкових домкратів. За заявою виробників, «червона серія» повністю виготовлена ​​з чавуну, за винятком сталевий рукоятки, болтів і опорних пальців. У «чорної» частина деталей, в тому числі опорний майданчик, верхня проушина і деякі важелі механізму - сталеві. Рейки, за заявами виробника, у обох варіантів однакові. Ціни - майже теж (чорна модель коштує на 5 доларів дешевше аналогічної по довжині червоної). Незважаючи на це, у кожного кольору є свої прихильники і, за відгуками продавців, існують навіть регіональні уподобання. Так, Москва в основному купує червоні хай-ліфти, а на Урал їх возити майже перестали - там питають тільки чорні. Коротше, і тут, і там вважають «свій» колір міцніше.

Ті ж, хто намагається заощадити (незалежно від географії), зупиняють вибір на хай-джек, які пропонує мережа магазинів «Сорокінструмент». Їх домкрат, раніше продавався під назвою «фарм-джек», а нині став просто «хай-джек», коштує приблизно в півтора рази дешевше «ліфта». За конструкцією він аналогічний заморським конкурентам, за винятком нюансів. Так, ручка тут зроблена нерозбірними, а в якості осей важелів механізму використовуються не болти з гайками, а зашплінтувати пальці. При цьому рейку до підошви, навпаки, зміцнює болт. Крім того, у цій моделі кінець ручки закритий гумовим чохлом, а роль її фіксатора в вертикальному положенні виконують дві приварені до неї пластинки. До речі, як показує практика, з часом вони розгинаються і перестають виконувати свою функцію. Фігурне пружинне кільце, призначене для тієї ж мети у «американців», показало себе більш надійним.

Раз вже ми торкнулися «національне питання», зупинимося на ньому докладніше. Походження домкратів Hi-Lift ні у кого сумніву не викликає: місто Блумфілд, штат Іллінойс, США. Родовід їх конкурента не настільки ясна. У паспорті, з недавніх пір доданому до СОРОКИНСЬКИЙ хай-джек, зазначено: «Виробництво компанії Torin Jacks Inc., США», і це не дивлячись на те, що раніше ці ж самі інструменти продавалися як голландські! І хоча злі язики будуть стверджувати, що їх штампують в Китаї, ми, щоб уникнути плутанини в термінології, умовно назвемо сорокинские домкрати «нашими», так як продаються вони під вітчизняної торговою маркою.

СКІЛЬКИ ТУТ ВІДМІННОСТЕЙ?

Для тестів ми взяли три найдовших варіанти кожної моделі: HL-604, HL-605 і 5.8605. На перший погляд домкрати дуже схожі. Близько габаритні розміри, схожий дизайн, однаковий принцип роботи, а рейки так і зовсім взаємозамінні. І дійсно, профільні розміри випробовуваних дуже близькі, а відстань між отворами рейок у всіх трьох примірників і зовсім однаково. В очі кидається хіба що різниця в конструкції ручок у представників конкуруючих марок і пристосована виключно для кріплення троса штампована плоска верхня проушина у HL-604. «Червоношкірий американець» і «наш», навпаки, здатні працювати і як преси (затискачі) завдяки тому, що, будучи поверненою поперек рейки, їх потужна верхня проушина стає надійним упором. Але є і нюанси, так, якщо у «Сорокіна» проушина постійно знаходиться в «затискному» положенні (особливості конфігурації не дозволяють перевернути її іншим чином), то у чавунного Hi-Lift вона без проблем повертається навколо своєї осі, що спрощує як транспортування, так і роботу в якості лебідки.

Перше випробування - підйом важкої Toyota LC на дорозі ... Все три домкрата звичайно ж впоралися з цим завданням. Колесо вивісили на достатню висоту, щоб його поміняти, і машина при цьому зберегла стійкість. При подальшому підйомі ще сантиметрів на тридцять у всіх випадках рівновага порушувалося і автомобіль плавно сповзав в сторону. Загалом, все як і має бути на нерівній поверхні. Однак вже тут виявилися цікаві моменти. Так, механізм який ми отримали «чорного американця» відмовився вільно переміщатися вгору по рейці, і його довелося «качати» навіть без навантаження, а у «Сорокіна» стала звалюватися гумка з ручки. Втім, і те й інше ми віднесли до індивідуальних недоліків конкретних екземплярів (цілком виліковних в умілих руках). Однак по ним можна побічно судити про стабільність якості і культури виробництва. А ось облазить клаптями фарба на «ліфтах» і випадають шплінти опорних пальців у «фарма» - це, на жаль, статистика, що повторюється практично на кожному примірнику. Якщо ж говорити про зручність роботи, то особливої ​​різниці між трьома моделями ми не помітили. Хіба що зусилля на ручці при підйомі автомобіля «нашим» хай-джек суб'єктивно здалося трохи більшим, ніж у «американців», а робота механізму - трохи жорсткіше.

Наші виміри

Маса, кг. 14,2 15,0 13,8 Висота, мм 1475 тисячі п'ятсот тридцять три 1480 Макс. висота по'ема, мм 1282 1343 1277 Мін. вис. підхоплення 115 123 112 Довжина ручки *, мм 835 865 * (845) 830 Довжина дзьоба, мм 118 114 116 Розмір опор. майданчики 180х102 180х120 177х112

* Від осі кріплення
** без гумового чохла

38 папуг

Правильність наших відчуттів підтвердила і неупереджена техніка ... Заміри в спеціальній лабораторії НІЦИАМТ показали, що механізм важеля кожного з хай-джеков по-різному передає на підйомну площадку зусилля, що розвивається ручкою. Максимальна передавальне відношення виявилося у чорного (сталевого) Hi-Lift, мінімальне - у «сорокинского». Різниця склала близько 15%. При цьому характеристики червоного (чавунного) «американця» розташувалися приблизно посередині. Попутно виявилася деяка нелінійність характеристики перетворення зусилля у всіх трьох домкратів. Чим більше навантажуєш ручку, тим вище виявляється передавальне відношення всього механізму. По всій видимості, це пов'язано зі зміною вектора сили під час робочого ходу ручки і важелів.

Попутно ми провели ще один вимір: яке максимальне зусилля може розвинути за допомогою домкрата людина. Що характерно, в кожному підході виходили різні результати навіть у одного і того ж випробувача. Підйомна сила виявилася дуже чутливою до того, як варто «оператор», як він тримає ручку, і вже тим більше, як на неї тисне. Однак скільки ми не старалися, нікому не вдалося підняти більше 2,5 тонни. За нашими підрахунками, для взяття цієї ваги було б потрібно богатир масою близько центнера, а такого в нашій компанії в цей день не виявилося ...

А тепер спробуйте вгадати, що зробить нормальний джипер, якщо йому буде необхідно підняти більше, ніж дозволяють власні сили. Відгадок дві. Він або покличе на допомогу іншого джипера і вони візьмуть вага удвох, або просто подовжить ручку відрізком труби і переможе самостійно. Так, незважаючи на всі попередження в інструкціях до домкратів, що робити так не можна, саме так все і роблять. А куди діватися, якщо іншого шансу на порятунок з бруду немає? Таку ситуацію ми і змоделювали, подовживши ручку до 190 см. Закони фізики не збрехали: працювати стало в кілька разів легше. Тепер можна намацати і межа вантажопідйомності домкратів (у всіх випадках заявлений виробниками на рівні трьох тонн) ...

Знову затискаємо домкрати по черзі в спеціальний стенд з вагами і тепер уже тиснемо на ручку до тих пір, поки що-небудь не зламається. Всі три механізму виставлені на одній висоті - 1160 мм до площини дзьоба (кажучи простіше, у верхній частині рейки, за кілька клацань до максимуму), а ручки подовжені. Саме в таких ситуаціях зазвичай гнуться рейки і ламаються механізми на офф-роуд ... Від джиперских реалій наш лабораторний експеримент відрізняється лише тим, що ми довго виставляємо кожен домкрат строго вертикально на рівній площині, моделюючи ідеальну ситуацію.

ЛАМАТИ - НЕ БУДУВАТИ

Першим пішов на «плаху» чорний Hi-Lift. Коли навантаження на дзьобі підібралася до позначки 2750 кг, став візуально помітний поперечний прогин рейки. Однак при збільшенні тиску на ручку підйомна маса продовжувала збільшуватися, і незабаром стрілка вагів перейшла через тритонки позначку. Деформація рейки ставала все помітнішою, трохи зігнулася ручка, але домкрат продовжував виконувати свою роботу. Лише на позначці 3300 пролунав гуркіт, щось пролетіло у мене біля вуха, а хай-джек звалився. Виявилося, не витримав болт, що виконує функцію опорної осі проміжного важеля механізму. Важіль, зігнутий зі сталевої пластини, просто перерізав його як ножицями в двох місцях (один з шматків і відправився у вільний політ). При цьому механізм перещелкнулся в положення «спуск», а домкрат втратив рівновагу. Будь на ньому машина, вона б впала! Що ж до рейки, то незважаючи на дуже помітний вигин в процесі підйому, вона повернулася в початковий стан і знову стала ідеально прямий ...

Тепер черга червоного «ліфта». На його рахунок була підозра, що товстий литий важіль не зможе швидко перерубати болт і домкрат протримається довше (звичайно, якщо не зламається інша деталь). Втім, з поведінки при екстремальних навантаженнях цей екземпляр виявився схожим зі своїм чорним побратимом. Приблизно при тих же цифрах на вагах з'явилася поперечна деформація рейки і стала поступово наростати. Однак вигину ручки ми так і не дочекалися. Зате вже знайомий болт зламався, але, як і передбачалося, трохи пізніше. За оцінкою 3500 кг. При цьому механізм перещелкнулся і впав вниз. Що робить в такій ситуації джипер в лісі? Знаходить перший-ліпший розжарений штир, відповідний по діаметру, і знову отримує працездатний хай-джек. Однак інструкція до Hi-Lift такий ремонт прямо забороняє, вимагаючи ставити тільки оригінальну запчастину з ремкомплекта. Справа в тому, що перелом цього болта з розрахованої міцністю запрограмований виробниками як своєрідний запобіжник, який не допускає більш серйозних поломок домкрата при перевантаженні. В обох випадках він спрацював. Інших явних дефектів, що не дозволяють користуватися домкратами, не видно.

Тепер черга «Сорокінструмента». У нього на місці болта варто товщий штифт. Цікаво, він теж служить запобіжником або ми побачимо інший сценарій? Тиснемо! Після 2600 кг рейка трохи згинається, але не поперек, а ... по довгій стороні. Дотискати майже до 2800 кг - і тут набуває плинність ручка. При цьому навантаження падає знову на 2600 кг, але домкрат зберігає рівновагу і продовжує стояти як ні в чому не бувало. Ручка згинається півкільцем, а толку ні на грам. Витримай джек заявлені три тонни, цей варіант «перевантаження» був би найкращим - найбільш безпечним, при цьому наочним і зберігає подальшу польову працездатність інструменту без будь-якої необхідності термінового ремонту (рейка, як і в двох попередніх випадках, після зняття навантаження випросталася).

Отже, першу екзекуцію все три екземпляри перенесли в общем-то стійко. «Американці» після хвилинного ремонту готові повернутися в лад, «наш», хоч і з кривою ручкою, але повністю працездатний. Так яка ж потрібна навантаження, щоб сталося «непоправне»?

Відповідь на це запитання дав останній тест. Вагомий, грубий і зримий ... Ми вирішили просто навантажити домкрати могутнім пресом, впершись п'яту в одну плиту, а дзьоб в іншу. Виводимо механізми практично на найповніший хід - 1260 мм, і, перш ніж почати досвід, фіксуємо кожен з домкратів в пресі, строго дотримуючись вертикальність і горизонтальність положення.

Хрускіт - І НАВПІЛ!

Треба сказати, результати цього тесту нас сильно спантеличили. Чорний «ліфт» виявився найстійкішим. Рейка гнулася, але тримала дуже довго. Лише при навантаженні 3600 кг пролунав гучний хлопок, схожий на постріл, - і домкрат склався поперек рейки. Чогось подібного ми і очікували. А ось поведінка чавунного «ліфта» поставило нас у глухий кут - він просто і м'яко склався, коли навантаження досягло за все ... 1700 кг. «Сорокінструмент» виявився не набагато міцніше: його рейка не витримала навантаження 1750 кг і теж склалася, але більш різко.

У спробах пояснити те, що трапилося, а точніше, раптову слабкість двох червоних конкурентів, ми зупинилися на двох версіях. Перша, що під час попереднього тесту ми практично подолали межу стійкості рейок, і в них сталася непомітна оку необоротна деформація, можливо навіть зі зміною структури металу. Стало бути, коректно спрацював запобіжник лише у «комбінованого» Hi-Lift. Друга версія - при русі преса в двох випадках порушилося положення домкрата і він зрушив щодо спочатку виставленого за рівнем і схилу положення. Тобто фактично придбав нахил при продовженні збільшення навантаження, моделюючи ситуацію, коли машина вже починає завалюватися, але її все одно піднімають. Настільки значне зменшення вантажопідйомності в цьому випадку пояснюється зміною вектора тиску.

Які звідси випливають висновки? На наш погляд, ситуація цілком очевидна. Зламати можна все. Але навіть якщо взяти до уваги ймовірність відмінності за якістю різних партій однієї і тієї ж марки, міцність у Hi-Lift об'єктивно вище, ніж у «Сорокіна». У той же час для більшості позашляховиків підійде будь-який варіант з нашої трійки, так само як жоден ми б не стали рекомендувати для витягування вантажівки. Що стосується особливостей застосування, то вони теж схожі: пам'ятати, що попередження про заміну запобіжних болтів і подовженні ручок в інструкції написані не заради витонченого стилю.

А ось правити вже погнуту рейку сенсу немає. Це все одно як правити гнутий цвях. Ідеально рівною її вдруге не зробити. До того ж під час появи необоротної деформації порушується структура металу і вантажопідйомність стає набагато менше.

Хімічна атака.

Прокоментувати результати дослідів і провести спектральний аналіз матеріалу рейок ми попросили металознавців з НДІ неорганічних матеріалів ім. академіка Бочвара. Обидва наших припущення щодо різниці витриманих кожним з хай-джеков навантажень в першому і другому дослідах фахівці визнали вірними. Висновок про виниклу після першого тесту втоми металу, по авторитетної думки, для ідеальних лабораторних умов підходить скоріше, ніж підозра на зміщення випробуваного зразка, закріпленого в пресі.

Що стосується матеріалу, з якого виготовлені рейки, то результат аналізу нас здивував. За хімічним складом всі три рейки виявилися дуже близькі, хоча і не абсолютно ідентичні. Але матеріал виявився сталлю. Причому звичайнісінької, нелегованої. Ні про яке чавуні, заявленому обома виробниками, при вмісті вуглецю менше 0,5%, на думку металознавців, не може бути й мови. Чавуни повинні містити цей елемент в рамках 2-4%. Але це і добре - більш твердий, але крихкий чавун навряд чи витримував би набагато більше навантаження, однак при деформації рейка б не гнулася, а ламалася навпіл, що, на наш погляд, в будь-якому випадку набагато небезпечніше. До того ж при випадкових ударах по рейці, неминучих під час експлуатації домкрата, її метал міг би почати кришитися.

Якщо говорити про відмінності по витриманою навантаженні між домкратами різних виробників, то при подібному хімічному складі міцність рейки визначається тільки одним - особливостями обробки матеріалу, в ході яких сталь отримує додаткову міцність. Саме в цьому і криється секрет граничної стійкості хай-джека.

Хімічний склад рейок (масова частка,%)

HL-605 5.8605 HL-604 Залізо> 98> 98> 98 Марганець 0,75 0,82 0,88 Вуглець 0,47 0,44 0,48 Кремній 0,29 0,28 0,28 Мідь 0,24 0, 14 0,14 Хром 0,073 0,044 0,13 Нікель 0,044 Сірка Магній 0,006 0,007 0,007 Алюміній