Конструктивні особливості тягачів
автомобільних поїздів
Тягачі автопоїздів поділяються на автомобілі-тягачі та сідельні тягачі. Автомобілі-тягачі призначені для буксирування причепів. Вони обладнані платформою або спеціалізованим кузовом для перевезення вантажів, тягово-зчіпним пристроєм, а також висновками для гальмівного приводу та підключення електроустаткування причепа. Сідельні тягачі призначені для буксирування напівпричепів, обладнані сідельно-зчіпним пристроєм, а також пієвмо- та електровиводами для підключення гальмівної системи та електроустаткування напівпричепа (рис. 5.5).
Мал.5.5. Автомобіль-тягач КамАЗ-5460
Як автомобілі-тягачі використовуються вантажні автомобілі в основному базових і модифікованих моделей, на шасі яких можуть встановлюватися різні спеціалізовані кузови. Автомобілі-тягачі можуть відрізнятися від базових моделей потужністю двигуна та передатними числами трансмісії.
Сідельні тягачі, будучи модифікаціями базових моделей загальнотранспортного призначення, відрізняються відсутністю власного кузова (на їхньому шасі монтується сідельно-зчіпний пристрій), укороченою базою, наявністю додаткових паливних баків. Сідельні тягачі також можуть відрізнятися від базових моделей потужністю двигуна та передатними числами трансмісії.
Тягачі для буксирування причепів-важковозів не є модифікацією вантажних автомобілів та мають оригінальну конструкцію.
Тягачі компонуються за схемами "кабіна за двигуном" і більшість за схемою "кабіна над двигуном".
Кабіна сучасного тягача магістрального автопоїзда має високу міцність, надійність, малу масу та низку спеціальних вимог щодо призначення.
Кабіна обладнана за комплексом естетичних та ергономічнихякостей: спальне місце, засоби мікроклімату, відпочинку та сну водіїв у рейсі. Обтічна форма кабіни впливає на тягово-швидкісні властивості та паливну економічність автопоїзда на великих швидкостях.
На багатьох тягачах регулюється кермо по висоті і куту нахилу, є електропідігрів сидінь, регулювання сидіння водія по висоті, в поздовжньому напрямку, нахилу спинки.
Вібронавантаженість робочого місця водія знижується при поліпшенні амортизаційних якостей сидіння, підресори кабіни та вдосконаленні підвіски автомобіля.
Застосовуються прогресивні пневмопідвіски сидіння з автоматичним регулюванням пружних якостей залежно від маси водія.
Поліпшення мікроклімату в кабіні на тягачах отримано посиленням теплоізоляції, підвищенням потужності двигунів вентиляторів та раціональним розподілом повітря, що надходить. Введений незалежний автономний рідинний підігрівач та система кондиціювання повітря.
Хороша оглядовість з робочого місця водія досягається встановленням передньої кабіни, панорамного лобового скла, збільшених дзеркал заднього виду з електропідігрівом, що керуються з місця водія.
Тягачі оснащуються фарами з галогенними лампами та фарами-прожекторами, які забезпечують впевнене та безпечне керування автопоїздом в умовах поганої видимості. Використовуються також протитуманні фари. Контрольно-вимірювальні прилади забезпечують водія повною інформацією щодо стану всіх систем автомобіля. Прилади, що забезпечують безпеку руху, мають дублюючу систему сигналізації - світлову та звукову. На панелі приладів встановлюється тахограф для автоматичного запису режимів автопоїзда за добу.
Трудомісткість технічного обслуговування автомобілязнижується при встановленні електронної системи бортового контролю. Вона контролює рівень охолоджуючої рідини, масла в двигуні та в бачку гідравлічного підсилювача рульового управління, справність ламп автомобіля.
Поліпшено умови дорожнього побуту водіїв за рахунок встановлення спальних місць, наявності холодильника місткістю 10. 15 л для запасу продуктів, гардеробу для одягу, столика та ін.
Трансмісії магістральних тягачів містять багатоступінчасті коробки (9. 13 або 16 ступенів). Починають застосовуватися основні одинарні гіпоїдні передачі провідних мостів замість подвійних.
У конструкції передньої підвіски застосовуються малолистові ресори з листами змінного поздовжнього профілю у поєднанні зі стабілізатором поперечної стійкості.
Задні підвіски застосовуються ресорного типу. Підвіску другого та третього мостів у тривісних автомобілях-тягачах виконують балансирною, що забезпечує рівність вертикальних навантажень на їх колеса.
Найбільші переваги має пневматична підвіска.
На магістральних тягачах застосовуються дискові та бездискові колеса. Розповсюдження знайшли дискові колеса завдяки кращому центруванню їх щодо маточини та меншому биття коліс. Застосування отримують радіальні низькопрофільні безкамерні шини, які можна встановлювати без переробки конструкції автомобіля.
Зчіпні пристрої
Кінематична та силова взаємодія ланок причіпного автопоїзда здійснюється тягово-зчіпним пристроєм. До нього висуваються вимоги: висока надійність; забезпечення відповідної гнучкості автопоїзда, яка визначається кутами повороту осі дишла причепа щодо поздовжньої осі автомобіля-тягача. Кути гнучкості автопоїзда мають бути у його вертикальній площинісиметрії щонайменше +_ 40 градусів, а горизонтальній - щонайменше 55 0 .
Сідельно-зчіпний пристрій служить для з'єднання та роз'єднання автомобіля-тягача з напівпричепом, а також передачі значного вертикального навантаження від напівпричепа на автомобіль і тягового зусилля від тягача на напівпричіп.
Тягово-зчіпні пристрої складаються з роз'ємно-зчіпного механізму, амортизаційно-поглинаючого механізму та деталей кріплення. Ці пристрої діляться на гакові (пара гачок - петля), шкворневі (пара шкворень - петля), кульові (пара куля - петля). В амортизаційно-поглинаючому механізмі застосовуються кручені циліндричні пружини, гумові елементи та кільцеві пружини.
Причіпний склад
До причіпного складу входять причепи, напівпричепи та причепи-розпуски, які призначені для перевезення вантажів.
Причепи та напівпричепи діляться на загальнотранспортні (універсальні) та спеціалізовані. В даний час використовуються одно-, дво- та тривісні причепи та напівпричепи. Причепи-важковози можуть бути багатовісними.
За конструкцією поворотного пристрою причепи діляться на дві групи: з керованими колесами та з поворотною віссю (візком). Напівпричепи можуть мати некеровані та керовані колеса або поворотні осі (візки), а також можуть обладнатися колесами, що самовстановлюються. У автопоїзда з активним приводом колеса причепа або напівпричепа мають привід від двигуна автомобіля-тягача, автопоїзда з пасивним приводом - не мають.
Найважливішою деталлю осі причіпної ланки є балка. Застосовуються балки осей, що мають наступні перерізи: трубчасте з привареними цапфами, трубчасте з привареними встик кованими цапфами, трубчастез обтиснутими кінцями, квадратне або прямокутне суцільне, двотаврове, овальне порожнисте.
На причепах та напівпричепах застосовуються підвіски з металевим, гумовим пневматичним та гідравлічним пружними елементами. Використовуються підвіски із комбінованими пружними елементами.
Листові ресори є переважним типом пружного елемента підвіски на причіпному складі. Вони прості, зручні в обслуговуванні. При роботі можуть передавати на раму причепа від коліс вертикальні, бічні та поздовжні зусилля та моменти від них. Багатолистові ресори поступово замінюються малолистовими, які мають меншу масу, підвищену довговічність, менші габарити.
Підвищення бічної стійкості причіпного складу досягається за рахунок збільшення кутової жорсткості підвіски, відстані між ресорами, установки стабілізаторів та амортизаторів.
Підвіски з пружними гумовими елементами, що працюють на зсув, розтягування, стиснення, кручення та комбіновані навантаження, характеризуються високою питомою енергоємністю, простотою конструкції. Недоліки гумової підвіски-чутливість до коливань температури та залишкова деформація від дії змінних навантажень.
Пневматичні підвіски найбільшого поширення набули на дво- та тривісних напівпричепах-фургонах.
Гідравлічна підвіска застосовується в причіпному складі з великим числом коліс (важковози).
Стабілізатори встановлені для підвищення поперечної стійкості напівпричепа при поворотах та зміні смуги руху.
Одночасно зі стабілізатором істотно впливають на підвищення поперечної стійкості напівпричепа надають гумові буфери.
Опорні пристрої служать для утримання відокремленого від тягача напівпричепа в горизонтальному положенні. Вони дозволяють напівпричепу пересуватися на короткі відстані при зчіпці та розчіпці, забезпечуватизручність роботи водію під час відчеплення та зчеплення навантажених напівпричепів при повній безпеці в роботі.
Опорні пристрої напівпричепів виконуються у вигляді двох опор з механічним, гідравлічним, електричним або пневматичним приводом. Більшість напівпричепів обладнано опорними пристроями із механічним приводом для двох опор. Роздільним приводом забезпечується зручніша зчіпка та розчіпка автопоїзда на нерівному майданчику та зниження зусилля на рукоятці, необхідне для підйому та опускання стійок. Однак цей пристрій збільшує витрати часу на зчеплення та розчеплення автопоїзда.
Опорні пристрої випускаються з одно- та двошвидкісними редукторами. На більшості моделей опорних пристроїв привід механізму підйому та опускання опорних стійок складається з пари циліндричних та конічних шестерень та пари гвинт – гайка. Зусилля на ручці опорного пристрою напівпричепа коливається від 120 до 500 Н.
Опорні пристрої спираються на землю котками чи опорними плитами. В даний час частіше застосовуються котки, що встановлюються по дві на кожну опорну стійку. Опорний пристрій напівпричепа показано на рис. 5.6.
На напівпричепах особливо великої вантажопідйомності та середньої вантажопідйомності поширені опорні пристрої з гідравлічним приводом.
До поворотних пристроїв причепів і напівпричепів відноситься система розташованих на причепі (напівпричепі) вузлів, що забезпечують зміну напрямку руху ланки.
Рис 5.6. Опорний пристрій напівпричепа: 1 - ковзанка опорного пристрою; 2 - обмежувач; 3 - гвинт; 4-гайка гвинта; 5 – картер редуктора; б - провідне зубчасте колесо; 7-привідний вал прямої передачі; 8 - ведене зубчасте колесо; 9-привідний вал вантажної передачі; 10 – корпус опори;11-подушка осі опорних котків.
На причепах загальнотранспортного призначення використовуються поворотні пристрої двох типів: поворотні осі, керовані колеса. Поворотні осі жорстко пов'язані дишлом причепа з передньою віссю (переднім візком). Вони виконуються у вигляді поворотних або підкатних візків. Поворотні візки мають нероз'ємне шарнірне з'єднання з рамою причепа, а підкатні роз'ємне.
Поворотні візки відрізняються простотою, надійністю, забезпечують великі кути повороту візка щодо рами, що особливо важливо під час руху автопоїзда у міських умовах. Крім того, забезпечується висока стійкість прямолінійного руху автопоїзда, довговічність елементів підвіски за рахунок зниження навантажень, що діють на них, і згинальних навантажень на шасі причепа і його кузов.
Основним елементом поворотного візка є поворотне коло. Застосовуються кола трьох типів: центрально-шкворневий із тертям ковзання, центрально-шкворневий із тертям кочення та безшкворневий із тертям кочення.
Для збільшення вантажомісткості автопоїзда застосовуються укорочені телескопічні зчіпні пристрої, принцип дії яких ґрунтується на зменшенні відстані між тягачом та причепом при прямолінійному русі та збільшенні його при проходженні повороту та маневруванні.
Підвищення вантажопідйомності автопоїздів пов'язане зі збільшенням кількості осей та їхньої габаритної довжини. Це призводить до погіршення маневреності автопоїзда та прискореного зношування шин.
Застосування осей із самовстановлюваними колесами та самовстановлюваних осей зменшує ці недоліки. Вони прості за конструкцією, вимагають невеликих витрат на виготовлення та технічне обслуговування.
У дво- та тривісних напівпричепах поворот задньої осі здійснюється піддією на колеса бічних складових реакцій дороги при повороті.
Поворотні осі підвищують навантажувальну висоту та центр ваги напівпричепа. Тому більшого поширення набули осі з самовстановлюваними колесами.
Контрольні питання
1. Як класифікують автопоїзди на кшталт зв'язку?
2. Чим здійснюється демпфування коливань кабіни сучасного тягача магістрального автопоїзда?
3. Які бувають тягово-зчіпні пристрої причіпного автопоїзда?