2.1. Грузовые автомобили, тракторы и пневмоколесные тягачи

Грузовые автомобили обладают сравнительно большой скоростью передвижения (до 80 км/ч), маневренностью, малым радиусом пово­рота, могут преодолевать довольно крутые подъемы и спуски, при­годны для работы с прицепами и полуприцепами, а также могут быть оснащены специальными кузовами для перевозки различных грузов и дополнительными механизмами, облегчающими их разгрузку.

Различают автомобили бортовые, тягачи, самосвалы и специализи­рованные (трубовозы-плетевозы, битумовозы, бетоновозы, панелево­зы и т.д,). Отечественные грузовые автомобили массового производ­ства выполняются по единой конструктивной схеме и состоят из трех основных частей — двигателя, шасси и кузова.

На современных автомобилях применяются двигатели внутренне­го сгорания — карбюраторные и дизели, которые преобразуют тепло­вую энергию, выделяемую при сгорании топлива, в механическую. Шасси состоит из механической ступенчатой трансмиссии (силовой передачи), ходовой части и механизмов управления машиной.

Трансмиссия (рис. 2.1) передает крутящий момент от вала двига­теля 2 к ведущим колесам <?, а также приводит в действие различное оборудование, смонтированное на автомобиле. В нее входят: 1) по­стоянно замкнутая дисковая фрикционная муфта (сцепление) 3, слу­жащая для плавного соединения и быстрого разъединения работающего двигателя с трансмиссией; 2) ступенчатая коробка передач 4, которая выполнена в виде зубчатого редуктора с переменным передаточным числом и предназначена для изменения величины крутящего момента, подводимого к ведущим колесам в зависимости от условий движе­ния, обеспечения движения автомобиля задним ходом и разъедине­ния работающего двигателя с трансмиссией при длительных останов­ках машины; 3) карданные валы 5 и 6, передающие крутящий момент

14

а

3 ₄ ^{5 6}

14 11 13

Рис. 2.1. Кинематические схемы грузовых автомобилей: а — нормальной проходимости; б— повышенной проходимости

под меняющимся углом от коробки передач, укрепленной на раме, к подрессоренному заднему мосту; 4) главная передача 7 (одинарная или двойная), увеличивающая тяговую силу на ведущих колесах; 5) диф­ференциал 9, служащий для распределения крутящего момента меж­ду ведущими колесами и обеспечивающий их вращение с различны­ми угловыми скоростями при движении автомобиля на поворотах и по неровной поверхности; 6) полуоси (валы) 10, передающие крутящий момент к закрепленным на них ведущим колесам 8; главная переда­ча, дифференциал и полуоси, заключенные в кожух, называются зад­ним ведущим мостом.

15

Автомобили нормальной проходимости, приспособленные для работы на шоссе и грунтовых дорогах, имеют один ведущий мост — задний (рис. 2.1, а), а автомобили повышенной проходимости — два (передний и задний) или три (передний и два задних) ведущих моста.

8 трансмиссию автомобиля с двумя ведущими мостами (рис. 2.1, б) кроме сцепления J, коробки передач 4, карданного вала 6 и заднего ведущего моста 12 входят также передний ведущий мост 14 с управ­ ляемыми колесами 1 и раздаточная коробка 13, соединенная с ним и коробкой передач карданными валами 11.

В трансмиссиях автомобилей, используемых в качестве базы строительных машин, предусмотрен подвод части мощности дви­гателя к раздаточному редуктору, имеющему вал отбора мощности для привода навесного рабочего оборудования. Редуктор может приводить в действие гидронасос системы управления навесным оборудованием.

Ходовая часть передает на дорогу силу тяжести автомобиля и осу­ществляет его поступательное движение. Она состоит из несущей рамы, на которой монтируются все агрегаты, кузов и кабина водите­ля, переднего и заднего мостов с пневмоколесами и упругой подвес­ки, соединяющей несущую раму с мостами.

Механизмы управления объединены в две независимые системы: рулевую — для изменения направления движения автомобиля по­средством поворота передних управляемых колес / и тормозную — для снижения скорости и быстрой остановки машины.

Тракторы применяются в строительном производстве для переме­щения тяжелых грузов на прицепах по плохим дорогам и пересечен­ной местности там, где не может пройти автомобиль, а также пере­движения и работы навесных или прицепных строительных машин. Различают пневмоколесные и гусеничные тракторы, которые делятся на несколько классов в зависимости от максимального тягового уси­лия в тс (кН) на крюке трактора при номинальной мощности двига­теля. Тракторы, применяемые в строительном производстве, отно­сятся к тяговому классу 1,4 тс (13,8 кН), 3 тс (29,5 кН), 6 тс (59 кН),

9 тс (88 кН), 15 тс (149 кН), 25 тс (345 кН) и 35 тс (343 кН).

Пневмоколесные тракторы обладают сравнительно большими скоростями передвижения (до 40 км/ч), высокой мобильностью и маневренностью; их используют как транспортные машины и как базу для установки различного навесного оборудования (погрузочно­го, кранового, бульдозерного и землеройного), применяемого при производстве землеройных и строительно-монтажных работ неболь­ших объемов на рассредоточенных объектах. Наиболее эффективно

16

пневмоколесные тракторы используются на дорогах с твердым по­крытием. Основной их недостаток — сравнительно высокое удельное давление на грунт (0,2—0,4 МПа), значительно снижающее проходи­мость машины.

Гусеничные тракторы нашли более широкое применение в стро­ительстве благодаря значительному тяговому усилию на крюке (не менее 3 тс), надежному сцеплению гусеничного хода с грунтом, ма­лому удельному давлению на грунт (0,02-0,06 МПа) и высокой про­ходимости. Основным недостатком гусеничных тракторов является их тихоходность (не более 12 км/ч).

Основные узлы пневмоколесных и гусеничных тракторов — двигатель, силовая передача (трансмиссия), остов (рама), ходовое устройство, система управления, вспомогательное и рабочее обору­дование.

Гусеничный тракторы оснащаются дизелями и карбюраторными двигателями, механическими, гидромеханическими и электромеха­ническими трансмиссиями.

Расположение двигателя может быть передним, средним и задним.

Пневмоколесные тракторы оснащаются дизелями и карбюраторны­ми двигателями, механическими и гидромеханическими трансмисси­ями. По типу системы поворота различают тракторы с передними уп­равляемыми колесами (рис. 2.2, а), со всеми управляемыми колесами и с шарнирно-сочлененной рамой (рис. 2.2, б). Наиболее распростра­нены пневмоколесные тракторы с дизелями, механической транс­миссией и передними управляемыми колесами.

Размещение, назначение и устройство основных узлов пневмо-колесного трактора с механической трансмиссией и передними уп­равляемыми колесами примерно такие же (за исключением рабо­чего оборудования), как у рассмотренного выше автомобиля. Пневмоколесные тракторы с шарнирно-сочлененной («ломающей­ся в плане») рамой обладают высокой маневренностью, малым ра­диусом поворота и применяются для работы в стесненных услови­ях. Рама такого трактора (см. рис. 2.2, в) состоит из двух полурам — передней 1 и задней 2, соединенных между собой универсальным шарниром 3. Маневрирование машины производится путем пово­рота передней полурамы относительно задней вокруг вертикальной оси шарнира (на угол 40°) в плане от продольной оси машины с по­мощью двух гидроцилиндров двустороннего действия. Каждая из полурам опирается на ведущий мост с управляемыми колесами. Трансмиссия тракторов с шарнирно-сочлененной рамой — механи­ческая и гидромеханическая.

17

Пневмоколесные тягачи предназначены для работы с различными видами сменного навесного и прицепного строительного оборудования. В сравнении с гусеничными тракторами они более просты по конструк­ции, имеют меньшую массу, большую долговечность, дешевле в изго­товлении и в эксплуатации. Большие скорости тягачей (до 50 км/ч), хорошая маневренность в значительной мере способствуют повышению производительности агрегатированных с ними строительных машин.

Различают одноосные и двухосные тягачи. На обоих типах тяга­чей применяют дизели и два вида трансмиссий механическую и гид­ромеханическую. Наиболее распространены тягачи с гидромехани­ческой трансмиссией.

Одноосный пневмоколесный тягач состоит из двигателя, транс­миссии и двух ведущих колес. Самостоятельно передвигаться или стоять на двух колесах без полуприцепного рабочего оборудования одноосный тягач не может. В сочетании с полуприцепным рабочим оборудованием такой тягач составляет самоходную строительную машину с передней ведущей осью.

Оба ведущих колеса тягача являются одновременно и управляемы­ми. Управление сцепом тягач-полуприцеп осуществляет путем пово-

18

рота тягача на 90° вправо — влево относительно полуприцепа с помо­щью гидроцилиндров двустороннего действия.

Двухосные тягачи в отличие от одноосных имеют возможность самостоятельно перемещаться без прицепа, работать в агрегате с дву­хосными прицепами при незначительных затратах времени на их смену. Двухосные четырехколесные тягачи имеют один или два веду­щих моста и шарнирно-сочлененную раму. Система поворота полу-рам такая же, как и у пневмоколесного трактора (см. рис. 2.2, в).

В конструкциях двухосных тягачей большой мощности (свыше 400 кВт) применяют электромеханические трансмиссии с мотор-колесами.

В мотор-колесах используют электродвигатели постоянного тока, которые питаются током от генератора, приводимого во вращение первичным двигателем-дизелем.

На базе колесных тягачей, используя различное сменное рабочее оборудование, возможно создание многих строительных и дорожных машин (рис. 2.3).