Неевклидова геометрия

Текст: Евгений Константинов
Фото: Андрей Хорьков

Сколько копий было сломано вокруг погнутых реечных домкратов! Все дрязги Монтекки и Капулетти, а также споры тупо- и остроконечников вместе взятые отдыхают на фоне рассуждений, стоит ли покупать фарм-джек и какой из двух типов хай-лифтов лучше. Но вот что характерно – аргументация противоборствующих сторон сводится к красочным примерам из жизни, где быль оказывается туго переплетена с картинами, рожденными неуемной человеческой фонтазией. Что ж, пожалуй, мы оставим подвиги героям, сказания – акынам, а сами попробуем объективно сравнить внедорожные домкраты, применив беспристрастный научный подход.

В наши дни в свободной продаже присутствуют хай-джеки двух марок: американской Hi-Lift и российской «Сорокинструмент». У джиперов со стажем наверняка найдутся канадские Jack-All, но на прилавках и в прайс-листах их уже давно не найдешь. Да и во времена своего активного присутствия на российском рынке ареал распространения «канадцев» был не настолько широк, чтобы брать их в расчет в нашем тесте. Сегодня они скорее коллекционная редкость, а не орудие «внедорожного труда». Равно как и хай-джеки иных производителей, никогда не поставлявшиеся к нам официально и попадавшиеся в единичных экземплярах. И это несмотря на то, что среди последних могут оказаться интересные для исследования модели (к примеру, Tiger Jack от американской «Maasdam Pow’r-Pull Inc.» – на них дается пожизненная гарантия). В общем, сегодня мы решили остановиться лишь на моделях, что доступны российскому покупателю.

«Hi-Lift Jack Company» выпускает два вида реечных домкратов. По заявлению производителей, «красная серия» полностью изготовлена из чугуна, за исключением стальной рукоятки, болтов и опорных пальцев. В «черной» часть деталей, в том числе опорная площадка, верхняя проушина и некоторые рычаги механизма – стальные. Рейки, по заявлениям производителя, у обоих вариантов одинаковые. Цены – почти тоже (черная модель стоит на 5 долларов дешевле аналогичной по длине красной). Несмотря на это, у каждого цвета есть свои приверженцы и, по отзывам продавцов, существуют даже региональные пристрастия. Так, Москва в основном покупает красные хай-лифты, а на Урал их возить почти перестали – там спрашивают только черные. Короче, и тут, и там считают «свой» цвет прочнее.

Те же, кто пытается сэкономить (вне зависимости от географии), останавливают выбор на хай-джеке, которые предлагает сеть магазинов «Сорокинструмент». Их домкрат, ранее продававшийся под названием «фарм-джек», а ныне ставший просто «хай-джеком», стоит примерно в полтора раза дешевле «лифта». По конструкции он аналогичен заморским конкурентам, за исключением нюансов. Так, ручка здесь сделана неразборной, а в качестве осей рычагов механизма используются не болты с гайками, а зашплинтованные пальцы. При этом рейку к подошве, наоборот, крепит болт. Кроме того, у этой модели конец ручки закрыт резиновым чехлом, а роль ее фиксатора в вертикальном положении исполняют две приваренные к ней пластинки. Кстати, как показывает практика, со временем они разгибаются и перестают выполнять свою функцию. Фигурное пружинное кольцо, предназначенное для той же цели у «американцев», показало себя более надежным.

Раз уж мы затронули «национальный вопрос», остановимся на нем подробнее. Происхождение домкратов Hi-Lift ни у кого сомнения не вызывает: город Блумфилд, штат Иллинойс, США. Родословная их конкурента не столь ясна. В паспорте, с недавних пор прилагаемом к сорокинским хай-джекам, указано: «Производство компании Torin Jacks Inc., США», и это несмотря на то, что ранее эти же самые инструменты продавались как голландские! И хотя злые языки будут утверждать, что их штампуют в Китае, мы, дабы избежать путаницы в терминологии, условно назовем сорокинские домкраты «нашими», так как продаются они под отечественной торговой маркой.

СКОЛЬКО ЗДЕСЬ ОТЛИЧИЙ?

Для тестов мы взяли три самых длинных варианта каждой модели: HL-604, HL-605 и 5.8605. На первый взгляд домкраты очень похожи. Близкие габаритные размеры, схожий дизайн, одинаковый принцип работы, а рейки так и вовсе взаимозаменяемы. И действительно, профильные размеры испытуемых очень близки, а расстояние между отверстиями реек у всех трех экземпляров и вовсе одинаково. В глаза бросается разве что разница в конструкции ручек у представителей конкурирующих марок и приспособленная исключительно для крепления троса штампованная плоская верхняя проушина у HL-604. «Краснокожий американец» и «наш», напротив, способны работать и как прессы (зажимы) благодаря тому, что, будучи повернутой поперек рейки, их мощная верхняя проушина становится надежным упором. Но есть и нюансы, так, если у «Сорокина» проушина постоянно находится в «зажимном» положении (особенности конфигурации не позволяют перевернуть ее другим образом), то у чугунного Hi-Lift она без проблем поворачивается вокруг своей оси, что упрощает как транспортировку, так и работу в качестве лебедки.

Первое испытание – подъем тяжелой Toyota LC на проселочной дороге… Все три домкрата конечно же справились с этой задачей. Колесо вывесилось на достаточную высоту, чтобы его поменять, и машина при этом сохранила устойчивость. При дальнейшем подъеме еще сантиметров на тридцать во всех случаях равновесие нарушалось и автомобиль плавно сползал в сторону. В общем, все как и должно быть на неровной поверхности. Однако уже тут выявились интересные моменты. Так, механизм доставшегося нам «черного американца» отказался свободно перемещаться вверх по рейке, и его пришлось «качать» даже без нагрузки, а у «сорокина» стала сваливаться резинка с ручки. Впрочем, и то и другое мы отнесли к индивидуальным недостаткам конкретных экземпляров (вполне излечимых в умелых руках). Однако по ним можно косвенно судить о стабильности качества и культуре производства. А вот облезающая клочьями краска на «лифтах» и выпадающие шплинты опорных пальцев у «фарма» – это, увы, статистика, повторяющаяся практически на каждом экземпляре. Если же говорить об удобстве работы, то особой разницы между тремя моделями мы не заметили. Разве что усилие на ручке при подъеме автомобиля «нашим» хай-джеком субъективно показалось чуть большим, чем у «американцев», а работа механизма – чуть жестче.

38 ПОПУГАЕВ

Правильность наших ощущений подтвердила и беспристрастная техника… Замеры в специальной лаборатории НИЦИАМТ показали, что рычажный механизм каждого из хай-джеков по-разному передает на подъемную площадку усилие, развиваемое ручкой. Максимальное передаточное отношение оказалось у черного (стального) Hi-Lift, минимальное – у «сорокинского». Разница составила около 15%. При этом характеристики красного (чугунного) «американца» расположились примерно посередине. Попутно выявилась некоторая нелинейность характеристики преобразования усилия у всех трех домкратов. Чем больше нагружаешь ручку, тем выше оказывается передаточное отношение всего механизма. По всей видимости, это связано с изменением вектора силы во время рабочего хода ручки и рычагов.

Попутно мы провели еще один замер: какое максимальное усилие может развить с помощью домкрата человек. Что характерно, в каждом подходе получались разные результаты даже у одного и того же испытателя. Подъемная сила оказалась очень чувствительной к тому, как стоит «оператор», как он держит ручку, и уж тем более, как на нее давит. Однако сколько мы ни старались, никому не удалось поднять больше 2,5 тонны. По нашим подсчетам, для взятия этого веса потребовался бы богатырь массой около центнера, а такового в нашей компании в этот день не оказалось...

А теперь попробуйте угадать, что сделает нормальный джипер, если ему будет необходимо поднять больше, чем позволяют собственные силы. Отгадок две. Он или позовет на помощь другого джипера и они возьмут вес вдвоем, или просто удлинит ручку обрезком трубы и победит самостоятельно. Да, несмотря на все предупреждения в инструкциях к домкратам, что делать так нельзя, именно так все и делают. А куда деваться, если иного шанса на спасение из грязи нет? Такую ситуацию мы и смоделировали, удлинив ручку до 190 см. Законы физики не соврали: работать стало в несколько раз легче. Теперь можно нащупать и предел грузоподъемности домкратов (во всех случаях заявленный производителями на уровне трех тонн)…

Вновь зажимаем домкраты по очереди в специальный стенд с весами и теперь уже давим на ручку до тех пор, пока что-нибудь не сломается. Все три механизма выставлены на одной высоте – 1160 мм до плоскости клюва (говоря проще, в верхней части рейки, за несколько щелчков до максимума), а ручки удлинены. Именно в таких ситуациях обычно гнутся рейки и ломаются механизмы на офф-роуде… От джиперских реалий наш лабораторный опыт отличается лишь тем, что мы долго выставляем каждый домкрат строго вертикально на ровной плоскости, моделируя идеальную ситуацию.

ЛОМАТЬ – НЕ СТРОИТЬ

Первым пошел на «плаху» черный Hi-Lift. Когда нагрузка на клюве подобралась к отметке 2750 кг, стал визуально заметен поперечный прогиб рейки. Однако при увеличении давления на ручку подъемная масса продолжала увеличиваться, и вскоре стрелка весов перешла через трехтонную отметку. Деформация рейки становилась все заметнее, чуть согнулась ручка, но домкрат продолжал выполнять свою работу. Лишь на отметке 3300 раздался грохот, что-то пролетело у меня возле уха, а хай-джек рухнул. Оказалось, не выдержал болт, выполняющий функцию опорной оси промежуточного рычага механизма. Рычаг, согнутый из стальной пластины, просто перерезал его как ножницами в двух местах (один из кусков и отправился в свободный полет). При этом механизм перещелкнулся в положение «спуск», а домкрат потерял равновесие. Будь на нем машина, она бы упала! Что же до рейки, то несмотря на очень заметный изгиб в процессе подъема, она вернулась в исходное состояние и вновь стала идеально прямой…

Теперь очередь красного «лифта». На его счет было подозрение, что толстый литой рычаг не сможет быстро перерубить болт и домкрат продержится дольше (конечно, если не сломается иная деталь). Впрочем, по поведению при экстремальных нагрузках этот экземпляр оказался схожим со своим черным собратом. Примерно при тех же цифрах на весах появилась поперечная деформация рейки и стала постепенно нарастать. Однако изгиба ручки мы так и не дождались. Зато уже знакомый болт сломался, но, как и предполагалось, чуть позже. За отметкой 3500 кг. При этом механизм перещелкнулся и упал вниз. Что делает в такой ситуации джипер в лесу? Находит первый попавшийся каленый штырь, подходящий по диаметру, и вновь получает работоспособный хай-джек. Однако инструкция к Hi-Lift такой ремонт прямо запрещает, требуя ставить только оригинальную запчасть из ремкомплекта. Дело в том, что перелом этого болта с рассчитанной прочностью запрограммирован производителями как своеобразный предохранитель, не допускающий более серьезных поломок домкрата при перегрузке. В обоих случаях он сработал. Других явных дефектов, не позволяющих пользоваться домкратами, не видно.

Теперь черед «Сорокинструмента». У него на месте болта стоит более толстый штифт. Интересно, он тоже служит предохранителем или мы увидим иной сценарий? Давим! После 2600 кг рейка чуть изгибается, но не поперек, а… по длинной стороне. Дожимаем почти до 2800 кг – и тут приобретает текучесть ручка. При этом нагрузка падает опять на 2600 кг, но домкрат сохраняет равновесие и продолжает стоять как ни в чем не бывало. Ручка изгибается полукольцом, а толку ни на грамм. Выдержи джек заявленные три тонны, этот вариант «перегруза» был бы самым лучшим – наиболее безопасным, при этом наглядным и сохраняющим дальнейшую полевую работоспособность инструмента без всякой необходимости срочного ремонта (рейка, как и в двух предыдущих случаях, после снятия нагрузки распрямилась).

Итак, первую экзекуцию все три экземпляра перенесли в общем-то стойко. «Американцы» после минутного ремонта готовы вернуться в строй, «наш», хоть и с кривой ручкой, но полностью работоспособен. Так какая же нужна нагрузка, чтобы случилось «непоправимое»?

Ответ на заданный вопрос дал последний тест. Весомый, грубый и зримый… Мы решили попросту нагрузить домкраты могучим прессом, уперев пятку в одну плиту, а клюв в другую. Выводим механизмы практически на самый полный ход – 1260 мм, и, прежде чем начать опыт, фиксируем каждый из домкратов в прессе, строго соблюдая вертикальность и горизонтальность положения.

ХРУСТЬ – И ПОПОЛАМ!

Надо сказать, результаты этого теста нас сильно озадачили. Черный «лифт» оказался самым стойким. Рейка гнулась, но держала очень долго. Лишь при нагрузке 3600 кг раздался громкий хлопок, похожий на выстрел, – и домкрат сложился поперек рейки. Чего-то подобного мы и ожидали. А вот поведение чугунного «лифта» поставило нас в тупик – он просто и мягко сложился, когда нагрузка достигла всего… 1700 кг. «Сорокинструмент» оказался не намного прочнее: его рейка не выдержала нагрузки 1750 кг и тоже сложилась, но более резко.

В попытках объяснить случившееся, а точнее, внезапную слабость двух красных конкурентов, мы остановились на двух версиях. Первая, что во время предыдущего теста мы практически преодолели предел устойчивости реек, и в них произошла незаметная глазу необратимая деформация, возможно даже с изменением структуры металла. Стало быть, корректно сработал предохранитель лишь у «комбинированного» Hi-Lift. Вторая версия – при движении пресса в двух случаях нарушилось положение домкрата и он сдвинулся относительно изначально выставленного по уровню и отвесу положения. То есть фактически приобрел наклон при продолжении увеличения нагрузки, моделируя ситуацию, когда машина уже начинает заваливаться, но ее все равно поднимают. Столь значительное уменьшение грузоподъемности в этом случае объясняется изменением вектора давления.

Какие отсюда следуют выводы? На наш взгляд, ситуация вполне очевидна. Сломать можно все. Но даже если принять во внимание вероятность различия по качеству разных партий одной и той же марки, прочность у Hi-Lift объективно выше, чем у «Сорокина». В то же время для большинства внедорожников подойдет любой вариант из нашей тройки, равно как ни один мы бы не стали рекомендовать для вытаскивания грузовика. Что касается особенностей применения, то они тоже похожи: помнить, что предупреждения о замене предохранительных болтов и удлинении ручек в инструкции написаны не ради изящного слога.

А вот править уже погнутую рейку смысла нет. Это все равно как править гнутый гвоздь. Идеально ровной ее второй раз не сделать. К тому же во время появления необратимой деформации нарушается структура металла и грузоподъемность становится намного меньше.

Химическая атака.

Прокомментировать результаты опытов и провести спектральный анализ материала реек мы попросили металловедов из НИИ неорганических материалов им. академика Бочвара. Оба наших предположения относительно разницы выдержанных каждым из хай-джеков нагрузок в первом и втором опытах специалисты сочли верными. Вывод о возникшей после первого теста усталости металла, по авторитетному мнению, для идеальных лабораторных условий подходит скорее, чем подозрение на смещение испытуемого образца, закрепленного в прессе.

Что касается материала, из которого изготовлены рейки, то результат анализа нас удивил. По химическому составу все три рейки оказались очень близки, хотя и не абсолютно идентичны. Но материал оказался сталью. Причем самой обыкновенной, нелегированной. Ни о каком чугуне, заявленном обоими производителями, при содержании углерода менее 0,5%, по мнению металловедов, не может быть и речи. Чугуны должны содержать этот элемент в рамках 2–4%. Но это и хорошо – более твердый, но хрупкий чугун вряд ли выдерживал бы намного большую нагрузку, однако при деформации рейка бы не гнулась, а ломалась напополам, что, на наш взгляд, в любом случае гораздо опаснее. К тому же при случайных ударах по рейке, неизбежных во время эксплуатации домкрата, ее металл мог бы начать крошиться.

Если говорить о различиях по выдержанной нагрузке между домкратами разных производителей, то при сходном химическом составе прочность рейки определяется только одним – особенностями обработки материала, в ходе которых сталь получает дополнительную прочность. Именно в этом и скрыт секрет предельной устойчивости хай-джека.