ВОПРОС 3. Особенности конструкции тягачей автопоездов
ВОПРОС 2. Классификация и анализ компоновочных схем автопоездов
ВОПРОС 1. Общие сведения об автопоездах
Лекция 2. АВТОПОЕЗДА
Опыт эксплуатации, как обычных бортовых автомобилей, так и автопоездов, состоящих из автомобиля-тягача и прицепа (прицепов) или полуприцепа позволил определить преимущества автопоездов:
– производительность повышается в два и более раза;
– почти на треть снижается себестоимость перевозок, особенно с увеличением расстояния;
– на 20–30 % ниже расход топлива на 1 тонну перевозимого груза;
– себестоимость серийного производства прицепов и полуприцепов значительно ниже, чем автомобилей соответствующей грузоподъемности;
– меньшие капиталовложения в строительство зон хранения подвижного состава;
– сокращение потребности в водительском составе;
– возможность широкой специализации подвижного состава;
– использование новых, наиболее прогрессивных методов перевозок;
– использование одного тягача для перевозки самых различных грузов при смене прицепов (полуприцепов).
Анализ тенденций развития автотранспорта показывает рост использования специализированных автомобилей и автопоездов. Очень широко применяют автопоезда при магистральных (до 1 000 и более километров) и международных перевозках.
Автопоезда, кроме вышеперечисленных, обладают и общими преимуществами автомобильного транспорта, по сравнению с другими видами транспорта:
– доставка груза независимо от расстояния без перегрузки;
– повышение технико-экономических показателей транспортного процесса за счет сокращения сроков доставки и лучшей сохранности груза;
– возможность организации централизованных перевозок;
– выбор типа автопоездов в зависимости от порционности грузов;
– перевозка грузов в контейнерах большой грузоподъемности, причем согласованных по параметрам с железнодорожным и водным транспортом.
Используют автопоезда на первых трех (из пяти) категорий автодорог, т. е. с усовершенствованными типами покрытий.
Автопоезд состоит из двух и более транспортных звеньев, соединенных разъемными сцепными устройствами.
В зависимости от того, какая сила использована для связи элементов автопоезда (вертикальная сила тяжести полуприцепа или горизонтальная сила тяги) определяют главный классификационный тип связи между элементами автопоезда:
I Тяговую связь используют для соединения автомобиля-тягача с прицепом через тягово-сцепное устройство (горизонтальная сила тяги).
II Опорную связь используют для соединения седельного тягача с полуприцепом с помощью седельного устройства. Здесь имеют место горизонтальная сила тяги и вертикальная – от силы тяжести передней части полуприцепа.
III Автопоезда с роспуском (лесовозы) имеют распределение силы тяжести между автомобилем-тягачом и роспуском и передачу тягового усилия через груз и дышло (смешанная опорная и тяговая связь). При отсутствии груза – только тяговая связь.
Итак, автопоезда делят:
– по типу связи – на прицепные, седельные и автопоезда-роспуски;
– по назначению – на общетранспортные для различных грузов, специализированные для определенных видов грузов и специальные с постоянно смонтированным на них оборудованием (консольный кран).
Ограничение размеров и массы поездов определяют правила безопасности движения.
Прицепные автопоезда могут иметь один или два прицепа, соединенных с бортовым автомобилем тягачом.
Седельные автопоезда могут иметь:
– полуприцеп;
– полуприцеп и прицеп;
– два полуприцепа, при этом к первому полуприцепу цепляют подкатную тележку с седельным устройством.
Полуприцепы могут быть одно- и многоосными, прицепы – двух- и трехосными.
При сравнении прицепных и седельных автопоездов можно сформулировать преимущества последних:
– меньшая длина при равной грузоподъемности;
– снижение виляния;
– простота конструкции;
– меньший коэффициент металлоемкости;
– сокращение простоев при погрузке-выгрузке за счет использования двух или даже более полуприцепов;
– расширение возможности специализации автопоездов (!).
Однако у прицепного автопоезда номинальная грузоподъемность выше на 10–15 %, чем у седельного, т. к. автомобиль-тягач также загружается.
Повышение грузовместимости магистральных автопоездов осуществляют по нескольким направлениям:
– применение укороченных сцепных устройств при разрешенной общей длине;
– перенос спального места в надстройку кабины, что позволяет увеличить длину кузова;
– увеличение загружаемой высоты прицепа за счет снижения до минимально возможного диаметра колес прицепа;
– использование полуприцепа со ступенчатым полом и малым диаметром колес.
Автопоезд состоит из автомобиля-тягача и одного или нескольких прицепов (полуприцепов). По характеру сцепки с прицепным составом различают два больших класса тягачей:
1. Автомобили-тягачи оборудованы платформой или специализированным кузовом для перевозки грузов наравне с прицепом (полуприцепом) и имеют тягово-сцепное устройство, а также вывод для присоединения тормозного привода и электрооборудования прицепа.
2. Седельные тягачи, непосредственно в перевозке груза не участвующие. На их раме оборудовано седельно-сцепное устройство. База седельного тягача, как правило, укорочена в отличие от бортового варианта, что значительно уменьшает минимальный радиус поворота. Передаточные числа трансмиссии и мощность двигателя также отличаются от базовых моделей.
Для прицепов-тяжеловозов разрабатывают оригинальные специальные конструкции тягачей (МАЗ-543).
Перевозка грузов на значительные расстояния обуславливает нахождение в пути, как правило, несколько дней, что также предъявляет определенные требования по обеспечению условий труда и отдыха водителей.
Компоновка тягачей обычно осуществляется по схеме "кабина над двигателем", кроме того, как упоминалось выше, и спальное место может быть перенесено в надстройку кабины. Это позволяет существенно увеличить полезную длину автопоезда.
Так как кабина является рабочим местом водителя и, в конечном итоге, значительно влияет на безопасность движения, к ней предъявляют особые требования, например:
– обеспечение максимального комфорта при размещении водителя;
– оборудование одного или двух спальных мест;
– оснащение кондиционерами и отопителями;
– установка независимых автоматических устройств по поддержанию задаваемой температуры воздуха в кабине при неработающем двигателе,
– оборудование предпусковыми подогревателями;
– установка рулевого колеса в наиболее удобное положение по углу наклона и высоте;
– электроподогрев сидений и установка их по высоте, расстоянию до органов управления и наклону спинки;
– комплексное снижение вибронагруженности рабочего места путем улучшения амортизационных качеств сидений, подрессоривания кабины и совершенствования подвески автомобиля.
Сиденья изготавливают с использованием губчатой резины, войлока и синтетических волокон. Для гашения колебаний сидений внутри кабины, применяют торсионы с регулируемой закруткой, рычажные механизмы и телескопические амортизаторы. Перспективным направлением совершенствования сидений считается устройство пневмоподвески с регулируемой упругостью в зависимости от массы водителя.
Подвеску кабины выполняют с учетом легкого опрокидывания и максимально возможного смягчения толчков и колебаний от ходовой части. Широко используют торсионы, резиновые подушки и амортизаторы.
Значительное внимание уделяют улучшению обзора из кабины и обивки внутренних поверхностей мягким материалом спокойных расцветок.
Улучшаются условия дорожного быта водителей за счет установки холодильника, аудиоаппаратуры, гардероба для одежды, столика и др.
Большая масса тяжелого, как правило, пассивного прицепа предопределяет хорошую амортизацию легкого активного тягача. Для этого целесообразно использовать более совершенную конструкцию подвески автомобиля, например пневматическую. Дисковые колеса обеспечивают хорошее центрирование их относительно ступицы, следовательно, и меньшее биение. Таковы основные дополнительные требования к конструкции тягачей автопоездов.