Вся электронная библиотека >>>

 Грузовые автомобили >>

 

 Грузовые автомобили

Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

СОЧЛЕНЕННЫЕ МНОГООСНЫЕ АВТОМОБИЛИ

 

 

Внимательное изучение тенденций развития колесных транспортных средств позволяет четко выделить   установившееся   в последние годы во всем мире направление разработки, производства и широкого использования сочлененных многоосных автомобилей, которые состоят из двух и более секций с шарнирной связью, имеющей одну или несколько степеней свободы и особую конструкцию рулевого управления.

В сочлененных автомобилях удачно сочетаются положительные свойства обычного одиночного автомобиля и преимущества автопоезда, что и определило их широкое распространение в последние годы. Принципиальное отличие сочлененного автомобиля от одиночного автомобиля состоит в наличии шарнирной («ломающейся») рамы, а от автопоезда — в конструктивном решении сочленения отдельных звеньев. У автопоездов шарнирная связь легкоразъемная, неуправляемая, благодаря чему их звенья могут использоваться раздельно. Шарнирное соединение сочлененных автомобилей —нерасчлененное, малой длины и, как правило, с установкой в нем управляющей системы.

Кроме того, сочлененные автомобили отличают ряд конструктивных особенностей. Как правило, одна из секций имеет кабину, силовой агрегат со всеми системами, обеспечивающими привод колес всех секций. Остальные секции используются как грузовые платформы.

Поворот при движении, как правило, осуществляется в результате принудительного изменения положения в горизонтальной плоскости одной секции относительно другой (складывания) с помощью специальных механических, электрических или гидравлических устройств. Трансмиссия автомобиля может быть механической, гидростатической, электрической или комбинированной. Все колеса имеют шины одинаковых размеров и, как правило, большого диаметра, широкого профиля и с низким внутренним давлением.

Такие конструктивные особенности сочлененных автомобилей придают им по сравнению с обычными автомобилями ряд преимуществ: улучшенные тяговые свойства и проходимость; при повышенной грузоподъемности более высокие средние скорости движения по слабым грунтам благодаря сохранению постоянного контакта всех колес с грунтом и уменьшению затрат энергии на выполнение поворота; высокая поворачиваемость и лучшая плавность хода при движении по пересеченной местности.

 

 

Использование метода поворота складыванием позволяет применять колеса с шинами большого диаметра, широкого профиля и с низким внутренним давлением, которые обеспечивают хорошие тягово-сцепные качества, большие дорожные просветы; снизить давление на грунт при повышенных нагрузках на оси.

При секционной компоновке и шарнирном сочленении можно применять менее жесткие рамы меньшей массы и за счет этого повысить грузоподъемность автомобиля.

Компоновочные и монтажные возможности сочлененных автомобилей, благоприятны для установки различных грузовых устройств на второй секции. Их конструктивные особенности создают большие возможности по унификации агрегатов как внутри автомобиля, так и с другими транспортными средствами.

Все многообразие известных в настоящее время сочлененных автомобилей по назначению, областям использования, грузоподъемности можно классифицировать так же, как это делается применительно к автомобилям общего назначения.

В качестве дополнительного классификационного признака для сочлененных автомобилей примем число степеней свободы шарнирной связи и ее конструктивное исполнение. В зависимости от конструкции шарнирной связи сочлененные автомобили разделим на автомобили прицепного и седельного типа. У седельных сочлененных автомобилей звенья соединяются грузовой платформой, связанной с секциями шарнирами по типу седельных устройств полуприцепных автопоездов.

По числу степеней свободы шарнирной связи сочлененные автомобили прицепного типа можно разделить на три группы. Число степеней свободы в возможных случаях обозначено на условной схеме шасси, а также показано в осевой формуле цифрой в квадрате.

Группа I. Сочлененные автомобили с одной степенью свободы в горизонтальной плоскости (подгруппа а) получили в настоящее время самое широкое распространение из-за сравнительной простоты устройства шарнирной связи. Эти автомобили применяют как на дорогах, так и на бездорожье в качестве автомобилей высокой проходимости для перевозки различных грузов. В этой подгруппе используется главное преимущество сочлененных автомобилей — возможность обеспечения высоких показателей проходимости в результате установки специальных шин типа пневмокатков.

К этой группе можно отнести современные автомобили канадской фирмы Формост. Фирмой создано и испытано в условиях Арктики и пустыни семейство сочлененных автомобилей с колесными формулами 4X4 («Дельта-2»), 6x6 («Дельта-3») и 8x8 («Магнум-4») грузоподъемностью от 9 до 65,3 т, предназначенных для эксплуатации в различных дорожных и климатических условиях

Автомобили разработаны с использованием серийных агрегатов, предназначенных для машин, работающих в тяжелых дорожных условиях, и оборудованы шинами типа пневмокатков размером 66x43, 00—25 фирмы Гудиир с различной нормой слойности в зависимости от осевой нагрузки. Максимальный угол поворота секций в плане от 38 до 45° в каждую сторону.

Все автомобили могут выпускаться в арктическом и тропическом исполнениях и приспособлены для транспортировки по воздуху самолетами в необжитые районы для обеспечения строительных работ.

К подгруппе с одной степенью свободы шарнира в горизонтальной плоскости можно отнести автомобили и другой канадской фирмы «Раббер Рейловей», которая разработала и выпускает унифицированные модели трех- и четырехосных сочлененных автомобилей-бетоновозов.

Раньше всех появились и находят широкое применение во всех странах мира сочлененные автомобили с одной степенью свободы в горизонтальной плоскости, отнесенные к подгруппе б. Для автобусов и троллейбусов городского транспорта применяют именно такую схему, так как в этом случае при увеличении пассажировместимости может быть обеспечена возможность маневрирования на сравнительно нешироких городских улицах.

Для сочлененных автобусов и троллейбусов характерно применение одного ведущего моста и управляемых колес переднего моста головной секции и поворотных колес задней секции. Один ведущий мост применяется из соображений упрощения конструкции. Управляемые колеса переднего моста и поворотные колеса заднего моста необходимы для обеспечения возможности вписываемое задней секции в полосу движения головного звена на всех режимах поворота, в том числе и на переходных режимах криволинейного движения. В настоящее время на всех автобусах применяются приводы управления колесами прицепных   секций механического типа.

Поворот колес задней секции осуществляется в результате складывания секций при повороте управляемых колес под действием рулевого управления. «При складывании секций усилие на управляемые колеса передается специальной системой валов, тяг и рычагов [].

Появление сочлененного автомобиля седельного типа с одной степенью свободы в горизонтальной плоскости также связано с сочлененными автобусами. На этих автобусах дополнительный пассажирский салон имеет опору на передней секции и на задней одноосной тележке через поворотные круги. Складывание секций осуществляется механической системой тяг и рычагов при повороте передней секции обычным рулевым управлением. Такие автобусы не получили широкого распространения из-за существенных недостатков — большая высота пола и наличие довольно больших надколесных ниш, ухудшающих планировку салона и снижающих пассажировместимость.

Представителем сочлененного автомобиля с одной степенью свободы в вертикальной плоскости может быть назван швейцарский автомобиль «Метрак». Благодаря управляемой шарнирной связи в вертикальной плоскости автомобиль может преодолевать вертикальные стенки, канавы, опускаться в глубокие рвы и выходить из них и т. п. Основой шасси служит жесткая средняя ось, вокруг которой могут качаться передняя и задняя секции и четыре полых независимых балансира. На концах балансиров установлены передние и задние колеса.

Положением задней секции управляют два продольных горизонтальных гидроцилиндра, при помощи которых автомобиль может принимать V-образную или арочную форму, что используется при преодолении препятствий. При движении по ровной дороге гидроцилиндры блокируются, благодаря чему обеспечивается жесткость автомобиля на изгиб. При помощи вертикальных гидроцилиндров, установленных на каждом тереднем и заднем колесе, можно поднимать колеса над дорогой.

Тормозные механизмы на всех колесах обычные, с гидроприводом. Предусмотрено раздельное торможение колес одной стороны, благодаря чему возможен силовой нерулевой поворот автомобиля. По хорошим дорогам автомобиль может двигаться на передних и задних колесах, в этом случае передние колеса являются управляемыми.

Группа II. Автомобили этой группы также широко распространены. Автомобили с двумя степенями свободы в сочленении подразделяются на две подгруппы а и б.

В подгруппу а можно включить автомобили с шарнирной связью, имеющие углы гибкости в вертикальной   и   поперечно-вертикальных плоскостях (перемещение вокруг продольной оси без гибкости в горизонтальной плоскости). Наличие двух степеней свободы позволяет в первую очередь обеспечить лучшую приспосабливаемость многоосного автомобиля к неровностям местности, в результате чего более равномерно распределяются профильные нагрузки на колеса.

Представителями этой подгруппы являются трехосный автомобиль М561 и четырехосный автомобиль «Дрэгн-Вэгн» (США). Автомобиль М561 состоит из двухосной передней и одноосной задней секций, соединенных шарниром, который имеет две степени свободы и допускает относительный поворот секций в вертикальной и продольно-поперечной плоскостях. Поворот в горизонтальной плоскости отсутствует. Управляемыми являются колеса передней и задней осей. Поворот их осуществляется при помощи обычной автомобильной рулевой рычажной системы. Управление колесами прицепа происходит с запаздыванием, секции могут принудительно блокироваться.

Главные передачи одинарные с дифференциалами повь ного трения. Предусмотрена возможность принудительного отключения привода передней и задней осей. Для предохранения от поломок деталей промежуточной оси при перегрузках имеется блокировочное устройство, исключающее возможность выключения передней и задней осей при включенной высшей передаче в раздаточной коробке.

Подвеска всех колес независимая с цилиндрическими пружинами в качестве упругих элементов и телескопическими амортизаторами.

Корпуса секций несущие, герметичные, изготовлены из алюминиевых сплавов и отличаются высокой прочностью и жесткостью. В случае необходимости передняя секция может легко отсоединяться и работать самостоятельно как двухосный мобиль.

Автомобиль «Дрэгн-Вэгн» четырехосный большой грузоподъемности состоит из двух двухосных секций, соединенных шар нирно.

Передняя секция имеет трехместную кабину автомобильного типа и силовой агрегат со всеми системами. Задняя секция полностью предназначена для размещения грузовой платформы,

Гидромеханическая коробка передач типа «Аллисон МТ-650» имеет шесть ступеней. Раздаточная коробка механическая двухступенчатая передает мощность на колеса обеих секций. Предус мотрено принудительное ручное отключение колес передней секции. Мощность от передней секции на заднюю передается при помощи шарнира равных угловых скоростей, допускающего суммарный угол излома секций 56 °.

Секции имеют две степени свободы: перемещение в вертикальной плоскости на угол ±28 ° и качание вокруг   продольной оси на угол ±18°. Управляемыми являются колеса передних осей. В главных передачах мостов установлены дифференциалы повышенного трения. Подвеска колес балансирная с трехлисто-выми рессорами. Тормозные механизмы герметизированные с пневмоприводом.

В подгруппу б группы II главным образом должны быть включены сочлененные автомобили-самосвалы, получившие широкое распространение в последние годы и вытесняющие на мировом рынке автомобили-самосвалы с жесткой рамой.

Сочлененные автомобили-самосвалы грузоподъемностью до 30 т составляют основную часть. Максимальная грузоподъемность выпускаемых в настоящее время сочлененных автомобилей-самосвалов высокой проходимости достигла 55 т. Главной причиной широкого применения сочлененных самосвалов являются общие преимущества сочлененных автомобилей, позволяющие обеспечить возможность работы в тяжелых дорожных и грунтовых условиях различных строек в необжитых районах.

Все выпускаемые в настоящее время сочлененные автомобили-самосвалы имеют одинаковые общие конструктивные решения. По внешнему виду сочлененные автомобили-самосвалы ма ло отличаются от рамных автомобилей. Поворот осуществляет ся методом складывания звеньев в горизонтальной плоскости. Шины применяются большого диаметра, с рисунком протектора повышенной проходимости.

Сочлененные самосвалы легко могут быть переоборудованы в автомобили другого назначения путем снятия со второй секции самосвального оборудования и установки других грузовых устройств.

В рассматриваемой подгруппе б сочлененных автомобилей заслуживает внимания автомобиль-тягач производства фирмы Лаустер (ФРГ). Тягач имеет ряд конструктивных особенностей, обеспечивающих ему особо высокие тяговые возможности в любых условиях движения. Этот тягач служит примером того, какие возможности открывает шарнирная рама в использовании принципиально новых конструктивных решений.

«Лаустер» представляет собой сочлененный двухзвенный автомобиль с комбинированным колесно-катковым движителем ( 8). Шарнирная связь звеньев имеет две степени свободы. В горизонтальной плоскости угол складывания звеньев ±43°, а поперечно-вертикальной плоскости — ±30°. Поворот автомобиля осуществляется при складывании звеньев в горизонтальной плоскости. Степень свободы в поперечно-вертикальной плоскости позволяет копировать колесами профиль опорной поверхности. Высокие тяговые возможности в тяжелых дорожных условиях обеспечивают два соединенных с корпусом катка с мощными грунтозацепами в форме «елочки». Внутри каждого катка расположены тяговый электродвигатель, коробка передач и дифференциал. Электродвигатели питаются током от генератора, приводимого дизелем мощностью 600 кВт.

Оси катков соединены с осями колес картерами, которые выполняют функции маятниковых рычагов. Между маятниковыми рычагами и корпусом установлены гидроцилиндры. Полости гидроцилиндров соединены с пневматической камерой, которая выполняет функции упругого элемента подвески. С помощью гидроцилиндров можно принудительно менять наклон маятниковых рычагов, регулируя тем самым просвет между опорной поверхностью и катками от максимальной величины для движения по усовершенствованным дорогам до заглубления катков в грунт в тяжелых дорожных условиях. В большинстве случаев силу тяги можно значительно увеличить путем незначительного касания опорной поверхности.

В зависимости от состояния опорной поверхности электропривод в сочетании с регулируемой подвеской обеспечивает движение автомобиля в нескольких режимах: только на колесах, только на катках, на двух колесах, на двух колесах и одном катке, на одном катке или же на всех колесах и катках. Передний каток, кроме того, может использоваться в качестве лебедки для вытаскивания застрявших автомобилей или самовытаскивания, для чего на нем предусмотрены элементы для закрепления троса. Переход с одного режима движения на другой осуществляется за несколько секунд.

Наличие комбинированного движителя обеспечивает высокие тягово-сцепные показатели, значительно превышающие показатели гусеничных движителей, а возможность движения на различных режимах позволяет использовать тягач как на дорогах с твердым покрытием (скорость до 65 км/ч), так и в условиях бездорожья (скорость 40 км/ч).

Группа III. Три степени свободы шарнирной связи обычно используют на автомобилях-вездеходах, оборудованных пневмо-катками.

Одним из наиболее распространенных в Канаде сочлененных грузовых автомобилей-вездеходов является «Флекстрак-Нор-кан-300».

Управление автомобилем осуществляется обычным рулевым колесом, действующим на систему гидроцилиндров, поворачивающих секции в горизонтальной плоскости относительно друг друга на 30° в каждую сторону. Шарнирная связь допускает относительное перемещение секций в вертикальной и в поперечно-вертикальной плоскостях на угол ±30°.

В США выпускается сочлененный автомобиль «Роллигон РД-85» 8X8 для эксплуатации в любых климатических условиях. Его ходовая часть состоит из двух взаимозаменяемых тележек одинаковой конструкции. Каждая тележка имеет два ведущих моста, один из которых является проходным.

В качестве колес на автомобиле используются пневмокатки. Передача мощности от силового агрегата на каждый пневмокаток осуществляется посредством верхних одинарных приводных роликов. Приводные ролики установлены в опорах, жестко прикрепленных к раме автомобиля на шариковых подшипниках. Усилие от роликов к колесам передается трением между роликом и пневмокатком.

Шины автомобиля выполнены в виде тонкостенного пневмо-катка. Отношение ширины шины (1,75 м) к диаметру (1,38 м) больше единицы. Толщина стенок 13 мм обеспечивает высокую эластичность по сравнению с обычной шиной. Слои корда имеют радиальное расположение. Шины обеспечивают давление на грунт при полной нагрузке 19,3 ... 36,3 кПа, что практически исключает образование колеи и разрушение растительного покрова при движении по заболоченной местности и в условиях тундры. Это свойство способствует сохранению окружающей среды и решению экологических проблем.

Сочлененные автомобили с тремя степенями свободы, приближающиеся по подвижности к сочлененным гусеничным машинам, созданы и в ФРГ на базе узлов и агрегатов производства известной автомобильной фирмы Даймлер-Бенц.

Группа IV. Примером сочлененного автомобиля седельного типа может служить восьмиосный трубовоз фирмы Семекс-Лин-ке, предназначенный для перевозки сваренных плетей труб для магистральных трубопроводов. Автомобиль состоит из двух секций, каждая из которых представляет собой четырехосное шасси высокой проходимости, изготовляемое в ЧССР на заводе Татpa. Компоновка ходовой части, схема рулевого управления и трансмиссия полностью соответствуют автомобилю «Татра Т-815».

Отличительной особенностью является применение вместо обычной механической коробки передач автоматической гидро статической передачи, состоящей из насоса, связанного с двига телем, и гидродвигателя, связанного с раздаточной коробкой Гидростатические передачи работают автоматически в зависи мости от изменения подачи топлива, задаваемой водителем на жатием на педаль, и сопротивления движению автомобиля, зависящего от угловой скорости колес. Скорость трубовоза может изменяться автоматически от 0 до 20 км/ч на первой передаче в раздаточной коробке и от 0 до 45 км/ч на второй передаче.

Система управления двигателем, управляемыми колесами и тормозными механизмами гидропневматического типа дистанционная, сосредоточена в кабине водителя, установленной на первой секции. Предусмотрена возможность установки кабины на второй секции при раздельном использовании секций автомобиля.

Обе секции автомобиля соединены между собой шарнирно при помощи опорной балки длиной 11,5 м, на которую укладывают трубы. Опорно-сцепное устройство допускает углы складывания в продольной плоскости 7 °, а поперечной плоскости 6 °. Трубчатая рама шасси секций автомобиля позволяет поворачивать колеса на большие углы, что повышает поворачиваемость трубовоза.

Применение трубовоза дает большой экономический эффект за счет ускорения строительства трубопровода и повышения качества сварных швов, большинство которых выполняется в стационарных условиях. По рассмотренной схеме могут создаваться сочлененные автомобили 8X8 и 16X16.

К группе IV сочлененных автомобилей можно отнести созданный канадской фирмой Флекстрак Нодуэль колесный транспортер FN-600 16X16 грузоподъемностью 30 т. Он состоит из грузовой платформы с кабиной и двух четырехосных поворотных тележек. Общее число колес 32 (по четыре на каждой оси). Все колеса ведущие. Управление транспортером осуществляется поворотом обеих тележек относительно платформы вокруг их вертикальных осей с помощью гидроцилиндров.

Группа V. Решая проблему увеличения массы перевозимого груза, инженеры часто обращались к идее создания автопоезда подобного железнодорожному составу. В простейшем виде эта идея реализуется при перевозке зерна, путем простого увеличения числа прицепов, присоединяемых к тягачу. Однако такое конструктивное решение порождает три существенных недостатка — резко ухудшается маневренность, увеличивается длина автопоезда сверх допустимых норм и уменьшаются тяговые   возможности тягача. Кроме того, такой автопоезд часто обладает плохими тормозными свойствами и низкой устойчивостью движения. Прицепные звенья на определенных скоростях теряют устойчивость движения из-за опасного явления влияния. Попытка устранить эти недостатки путем создания специальных прицепов со всеми управляемыми колесами эффекта не дает.

Наиболее полно используются преимущества автопоезда при создании специального многозвенного сочлененного транспортера. По принципу сочлененного автомобиля за рубежом было создано несколько специальных транспортных средств грузоподъемностью 100... 300 т.

Транспортные средства такого рода созданы для использования вне дорог в условиях пустыни и Крайнего Севера. Они имеют шины низкого давления размером 3,05X1.22 м. Число звеньев в автопоезде доходит до десяти. В состав транспортного средства включаются два-три звена с двигательно-генераторной установкой. В качестве двигателей используются газотурбинные силовые установки. Колеса всех звеньев ведущие, с электрическим приводом постоянного или переменного тока (мотор-колеса). Управление автопоездом полностью электрифицировано и осуществляется с одного поста ведущего звена по единой программе путем складывания звеньев в плане, торможения мотор-колес и др.

Принципиально важным элементом любого сочлененного автомобиля является шарнир, конструкция которого должна обеспечить заданные углы гибкости без возникновения вредных контактов; определенные характеристики поворачиваемое, управляемости и устойчивости движения машины; восприятие всех нагрузок, возникающих при статическом и динамическом взаимодействии звеньев с заданным уровнем безотказности; условия для размещения гидравлического оборудования, обеспечивающего управление, и удобства его обслуживания и ремонта; передачу мощности от звена к звену для привода колес, а также создавать в заданных направлениях степеней свободы упругое и демпфирующее сопротивление.

Такие многообразные требования обусловливают необходимость разработки сложных конструктивных решений шарнирной связи. Сложность шарнира зависит от принятого числа степеней свободы. При одной степени свободы шарнир разрабатывается по принципу дверной петли. В этом случае довольно просто могут быть выполнены все приведенные выше требования. При большем числе степеней свободы конструкция усложняется

К рассматриваемым транспортным средствам предъявляются специальные требования: обеспечение проезжаемости (вездеход-ности) с многотонным негабаритным грузом по существующей дорожной сети и создание возможностей размещения и закрепления особого груза, а также его погрузки и разгрузки.

Для обеспечения проезжаемости транспортное средство большой массы не должно разрушать покрытие дорог, различные инженерные сооружения на них. Для этого нужно, чтобы нагрузка была рассредоточена по опорной поверхности дороги, моста и другого сооружения наиболее равномерно. Иначе говоря, транспортное средство должно быть многоопорным (многоколесным) с возможно более равномерным размещением опор. Проезжаемость требует вписываемости транспортного средства в габариты дорог и их кривизну. Для этого необходимо, чтобы все колеса были управляемыми и поворот их обеспечивался на большие углы, доходящие до 90 °.

Для удобства размещения, погрузки и разгрузки груза грузовая платформа должна иметь большие размеры, переменную, по возможности малую, погрузочную высоту и др.

Существующие общие конструктивные решения, используемые в автомобилестроении, не позволяют удовлетворить все требования к рассматриваемым транспортным средствам, нужны новые конструктивные решения и принципы разработки этих средств. Решение этих проблем проследим на примере конструкций некоторых многоопорных автомобилей.

Автомобиль МТ 120.8.2 этого семейства. Он имеет ровную грузовую платформу размером 15x5 м, выполненную в виде несущей решетчатой фермы. Под платформой спереди и сзади подвешены одноместные кабины для водителя, а по центру установлен дизель с его системами, который приводит гидронасос. Платформа закрепляется на восьми колесных опорах, каждая из которых имеет четыре колеса, закрепленных попарно на короткой оси. Все опоры могут поворачиваться на 90°. Две передние опоры являются ведущими. В качестве трансмиссии используется гидростатическая передача, гидродвигатели которой смонтированы в осях опор.

Гидростатическая трансмиссия на многоопорном автомобиле применена не случайно. Только гидростатическая или электрическая трансмиссия может обеспечить привод всех основных силовых агрегатов многоопорного автомобиля благодаря способности довольно просто подводить крутящий момент к любой точке автомобиля. Гидростатическая трансмиссия обеспечивает привод колес ведущих опор, систем управления, подъема и сохранения платформой горизонтального положения (горизонтиро-вание) и системы торможения автомобиля.

Схема гидростатической трансмиссии рассматриваемых автомобилей изображена на  10. Мощность от двигателя подводится непосредственно к валу насоса Я, который в нагнетающей магистрали А создает высокое давление (35... 40 МПа). К магистрали А подключены два гидромотора: левой Mj и правой Мг опор автомобиля. Предусматривается отбор потока жидкости для привода системы управления и подъема грузовой платформы через магистраль Д. Валы двигателей с обоих концов соединены с ведущими колесами автомобиля. Отработавшая в двигателях и других системах рабочая жидкость по магистрали низкого давления Б поступает снова в насос. Необходимый запас рабочей жидкости хранится в резервуаре 1. Просочившаяся через неплотности жидкость собирается в магистрали В, по которой стекает в резервуар.

Для компенсации утечки, а также для охлаждения масла гидростатическая передача имеет систему подпитки и охлаждения, состоящую из подпиточного насоса 4, одного или двух фильтров 2 и охладителей рабочей жидкости 3 и 8. Для предохранения подпиточного насоса от перегрузки он снабжен предохранительным клапаном 5. Гидростатические машины являются обратимыми и могут работать как в режиме насоса, так и в режиме двигателя. Например, если автомобиль затормаживают, то его гндродвигатели могут перейти на режим работы насоса, а насос на режим работы гидродвигателя. При этом магистраль высокого давления А становится магистралью низкого давления, а магистраль низкого давления Б — магистралью высокого давления. Система подпитки в этом случае должна быть подключена к магистрали А. Переключение магистралей производится автоматически, для чего служат обратные клапаны 6.

Для предохранения передачи от перегрузки к магистралям А к Б подключены предохранительные клапаны 7, открывающиеся при возникновении в нагнетающей магистрали максимального давления, на которое рассчитана система. При открытом клапане 7 рабочая жидкость стекает в резервуар по сливной магистрали Г. Поскольку при торможении автомобиля рабочая жидкость должна отводить от гидромоторов тепловую энергию, в магистрали Г имеется дополнительный охладитель 8.

В системе предусмотрены предохранительные устройства для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и грузов при аварийных разрывах шлангов и трубопроводов.

Такова принципиальная схема; реальная схема значительно сложнее, она содержит элементы автоматики, управляющей передачей и трансформацией энергии жидкости.

Опоры имеют гидравлическую подвеску, которая используется для подъема и опускания платформы при погрузке и разгрузке груза. Предусмотрена система горизонтирования платформы. Гидростатический привод рулевого управления опорами имеет специальную автоматическую систему, которая задает каждой опоре угол поворота, соответствующий определенному   режиму движения — по кругу, поперек или под углом к продольной оси дороги, прямолинейное движение и др.

Основой любой опоры являются картер оси колес и фасонный шарнирный рычаг. В верхней части рычага установлена поворотная цапфа (погон), соединяющаяся с грузовой платформой. Шарниром рычаг соединяется с картером оси колес. Вторая связь верхней части рычага и картера оси колес осуществляется через гидропневматический элемент, являющийся упругим элементом подвески и гидроподъемником.

Основа многоопорного транспортного средства итальянской фирмы Кометто — опора имеет несколько иыое конструктивное исполнение.

В ней применены системы попарно шарнирно связанных рычагов, образующих параллелограмм. Кинематика перемещения рычагов при подъеме и опускании платформы гидроцилиндром такова, что исключается перемещение колеса и всей опоры по отношению к земле. Благодаря этому обеспечивается безопасность погрузки при возможном смещении многотонного груза и исключаются перегрузки в элементах опоры и в гидросистеме. Опоры фирмы Кометто крепятся к платформе при помощи конических подшипников. Ход подвески опоры может изменяться в пределах 400 ... 1000 мм. В пределах допустимого хода подвески возможно принудительное наклонение платформы на боковые стороны, вперед или назад.

Электронные приборы этой системы автоматически обеспечивают преодоление макронеровностей пути без изменения   положения груза на платформе — платформа поддерживается в строго горизонтальном положении.

Гидравлические подвески опор «Кометто» имеют гидравлические балансирные связи по группам из четырех опор. Каждая группа в свою очередь соединяется гидравлически по трехточечной схеме. Главное назначение балансирных гидравлических связей подвесок в группах и групп по трехточечной опорной системе — обеспечение равномерного распределения вертикальных нагрузок по опорам.

В многоопорных транспортных средствах «Кометто» применяется электронная система, на видеоэкран передается изображение положения центра масс автомобиля в пределах треугольника опор при движении и при погрузке (разгрузке). Кроме того, на экране показывается уровень загрузки каждой из трех групп опор по отношению к полной массе. Эта система позволяет оператору правильно расположить груз на платформе при погрузке и следить за состоянием нагруженности опор в движении. В случае возникновения перегрузок более 20 % от норм подаются звуковой и световой сигналы. Наличие такой системы при перевозке тысячетонных грузов крайне необходимо для исключения опрокидывания груза и аварийных поломок.

Как видно из приведенных выше данных, грузоподъемность и размеры многоопорных автомобилей определяются числом устанавливаемых колесных опор. Колесная опора является начальным элементом, модулем всей конструкции, а автомобиль в целом может быть вторичным модулем транспортного средства еще большей грузоподъемности.

Принцип модульности, используемый при создании этих транспортных средств, раскрывает широкие возможности комплектовать транспортные средства практически любой грузоподъемности. Фирма Кометто заявляет и демонстрирует практически возможность перевозки модульных конструкций общей массой 3000 т и более.

Новая прогрессивная технология транспортирования и строительства крупными модулями дает огромные экономические преимущества: сокращается в несколько раз срок строительства; может быть обеспечен принципиально новый высокий уровень качества благодаря возможности создавать и отлаживать модули в специализированных заводских условиях; отпадают огромные затраты на обеспечение сохранности, складирования материалов, заготовок и др.; отпадает необходимость в складских помещениях; капиталовложения быстро вступают в оборот и окупаются в более короткое время.

Испанская фирма Трабоса также производит модульные многоопорные транспортные средства. Для этих автомобилей характерно применение начальных модулей двух типов — с одной ( 12) и с тремя колесными опорами, из   которых   собирают грузовые платформы разной грузоподъемности (по данным фирмы до 5000 т). Кроме того, имеются модули силовой установки с дизелем мощностью 335 кВт и модуль управления с кабиной для водителя. При конструировании модулей решена задача перевозки их в разобранном виде в большегрузных стандартных контейнерах.

Грузоподъемность модуля с одной опорой 25 т, с тремя — 75 т. В один многоопорный автомобиль фирма Трабоса включает 40% одноопорных модулей, 30% трехопорных неведущих и 30% трехопорных модулей с приводом колес.

В кабину управляющего модуля устанавливается центральная ЭВМ, которой можно запрограммировать синхронизацию управления опорами по заданному закону поворота транспортного средства (до 243 опор); регулировку подачи гидронасосов для синхронизации 9 независимых силовых модулей; гори'зонти-рование платформы при погрузке и движении по дороге с макронеровностями с точностью до 0,1 °; определение массы и центра масс перевозимого груза.

Как видно из  12, несущую основу одноопорного модуля составляет рама, изготовленная из сдвоенных двутавровых продольных балок, соединенных поперечинами. К раме крепится колесная опора, подобная изображенной на  11. На продольных балках предусмотрены сцепные устройства для продольного и поперечного подсоединения других модулей. Трехопорный модуль имеет подобное конструктивное исполнение. Разница состоит в количестве опор, прикрепляемых к несущей раме.

Размер одноопорного модуля 1850x2300 мм; транспортная высота 1150 мм, а рабочая 1650±300 мм; собственная масса 3 т. Трехопорный модуль имеет размеры 5810X2300 мм, массу неведущего модуля 8,1 т, а ведущего 9,9 т.

Следует отметить, что размещение опор на рассматриваемых автомобилях осуществляется по тележечной или равномерной схеме компоновки ходовой части. Применяется компоновка опор, соответствующая компоновке осей многоосных автомобилей. Поэтому теоретически многоопорные автомобили могут рассматриваться аналогично многоосным.

Фирмы Шейэрле и Кометто выпускают также многоопорные сочлененные автомобили прицепного типа, в которых конструкции опор и трансмиссии транспортера аналогичны рассмотренной выше конструктивной схеме однозвенных многоопорных автомобилей этой фирмы. Переднее звено транспортера выполняет роль тягача. На нем установлены мощная силовая установка, кабина и вся система управления. Второе звено является грузовой платформой со сравнительно небольшой погрузочной высотой.

Многоопорные автомобили выпускает также другая известная фирма Николас (Франция). Оригинальной разработкой этой фирмы является тяжеловоз «Аутомас Роутир», рассчитанный для перевозки длинномерных грузов длиной до 10 м и массой до 500 т. Тяжеловоз относится к группе сочлененных многоопорных автомобилей седельного типа и представляет собой трехзвен-ное транспортное средство, состоящее из двух платформ, подобных по конструкции многоопорному автомобилю, и грузовой несущей части.

Каждая платформа имеет 24 четырехколесные поворотные. опоры, расположенные в 12 рядов (всего 96 колес). Передние шесть рядов (12 опор) платформы являются ведущими с гидростатическим приводом. На каждой платформе установлен двигатель мощностью 470 кВт, который приводит гидронасос высокого давления. Несущая часть транспортера мостового типа выполнена телескопической с переменными шириной и высотой. Ширина изменяется от 2600 до 4300 мм, а высота — от 3530 до 5070 мм. Погрузочная высота изменяется в пределах ±270 мм и составляет 1080 мм, максимальная скорость 18 км/ч, общая масса 760 т при массе груза 500 т, длина 58 м. Автопоезд для перевозки такого же груза имеет общую массу около 900 т и длину 94 м.

Многоопорным автомобилям присущ один очень важный недостаток, ограничивающий область их применения: большие нагрузки на колесные опоры и высокое давление в контакте колес исключают возможность использования этих автомобилей на дорогах и местности с малой несущей способностью опорной поверхности. В то же время потребность в транспортных средствах для перевозки грузов, способных двигаться в условиях бездорожья, очень большая.

Идеальной опорой транспортного средства на поверхность, по которой оно движется, является воздушная подушка. Она позволяет равномерно распределить груз на опорную поверхность и вследствие этого снизить давление на нее и значительно сократить сопротивление движению транспортного средства. Так, сопротивление при движении на воздушной подушке снижается в 100 ... 200 раз по сравнению с сопротивлением движению трехосного автомобиля по грунтовой размокшей дороге. Для буксирования платформы на воздушной подушке по местности требуется сила тяги 100 ... 200 Н на 1 т общей массы прицепа, что позволяет снизить требуемую удельную мощность.

Нагрузка рассматриваемого транспортного средства равномерно распределяется на всю площадь, и давление на грунт получается незначительным. На местности с низкой несущей способностью грунта проходимость автопоезда, состоящего из тягача и платформы на воздушной подушке, и его скорость, как правило, будут определяться проходимостью и скоростью тягача. Особенно эффективным является применение таких платформ, буксируемых снегоболотоходными тягачами. В таких поездах наиболее удачно сочетается высокая проходимость с большой грузоподъемностью [].

 

К содержанию книги:  Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили

  

Смотрите также:

 

Автомобиль МАЗ 5335 и его модификации  

1. Общие сведения об автомобилях и особенности их конструкции

2. Двигатель

Рабочий процесс двигателя

Подвеска силового агрегата

Блок цилиндров

Кривошипно-шатунный механизм

Головка цилиндров

Механизм газораспределения

Система смазки

Система охлаждения

Система питания

Система питания двигателя воздухом

Пусковой подогреватель

3. Силовая передача. Сцепление

Коробка передач и её привод

Карданная передача

Задний мост

4. Ходовая часть. Рама и буксирное устройство

Рессорная подвеска

Амортизаторы

Передняя ось и рулевые тяги

Колеса и шины

 5. Рулевое управление. Рулевой механизм

Гидроусилитель

Насос гидроусилителя

6. Тормозные системы

Рабочий тормоз

Стояночный тормоз

Тормоз-замедлитель

Пневматический привод тормозов

7. Электрооборудование

Аккумуляторные батареи

Стартер

Система освещения и световой сигнализации

Контрольно-измерительные приборы

8. Кабина

9. Механизм подъема платформы автомобиля-самосвала

Коробка отбора мощности

Масляный насос

Гидроцилиндр

Клапан управления

Пневмораспределительный кран

Пневмоцилиндр управления запорами заднего борта

Масляный бак

Работа механизма подъема платформы

10. Дополнительные устройства автомобиля. Дополнительная ось

Механизм вывешивания дополнительной оси

Седельно-сцепное устройство

11. Эксплуатационные материалы. Топливо

Масла и смазки

Рабочие жидкости

 

 Грузовые автомобили ЗИЛ   

Основные базовые модификации автомобилей ЗИЛ

Модификации автомобилей, предназначенных для комплектации на них различных установок и оборудования

Надежность автомобилей. Модернизация, повышение ресурса

Органы управления и контрольно-измерительные приборы

Двигатели и их системы. Особенности конструкции бензиновых двигателей

Детали двигателя

Системы двигателя

Трансмиссия. Сцепление

Коробка передач

Раздаточная коробка

Коробки отбора мощности. Реверсивная коробка отбора мощности

Лебедка

Карданная передача

Ведущие мосты

РАМА, ПОДВЕСКА, КОЛЕСА И ШИНЫ, РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ. Рама, тягово-сцепное и седельно-сцепное устройства. Конструкция рам

Подвеска. Передняя подвеска и передний неведущий мост

Колеса и шины. Общие сведения о колесах и шинах

Рулевое управление

ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ. Требования к тормозным системам, к их структуре и характеристикам

Тормозные механизмы. Барабанный тормозной механизм

Тормозной пневмопривод. Питающая часть

Использование тормозных систем в процессе управления автомобилем

Техническое обслуживание тормозных систем

Возможные неисправности тормозных систем

Дальнейшее совершенствование тормозных систем

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ. Генераторы. Устройство и работа генератора

Регуляторы напряжения

Трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ)

Аккумуляторные батареи

Стартеры

Электрооборудование средств облегчения пуска

Системы зажигания

Система освещения и световой сигнализации

Коммутационная аппаратура. Переключатели и выключатели

Электродвигатели

Звуковые сигналы

Контрольно-измерительные приборы

КАБИНА И ОПЕРЕНИЕ. ПЛАТФОРМА, ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ. Кабина

Оперение

Защитные покрытия кабины, оперения, платформы

Платформа

Оборудование автомобилей

 ГАЗОБАЛЛОННЫЕ АВТОМОБИЛИ. Топливо для газобаллонных автомобилей

Автомобили ЗИЛ моделей 431810, 441610 и ММЗ-45023, работающие на сжиженном углеводородном газе

Автомобили ЗИЛ моделей 431610 и ММЗ-45054, работающие на сжатом природном газе

Возможные неисправности

Основные правила безопасной эксплуатации газобаллонных автомобилей

Техническое обслуживание газобаллонных автомобилей

 

Строительные машины   Строительные машины  Строительные машины и их эксплуатация

 

История техники  Техническое творчество   История автомобиля   Автомобиль за 100 лет

Советы, ремонт автомобиля   Ремонт автомобиля   Автомобиль. Учебник водителя   Легковые автомобили   Диагностирование электрооборудования автомобилей   Ремонт автомобиля ГАЗ-24 «ВОЛГА»    Ремонт легковых автомобилей   Практикум по диагностированию автомобилей  Книга самодеятельного конструктора автомобилей