Главная стр 1стр 2 ... стр 12стр 13
скачать



АВТОМОБИЛИ-САМОСВАЛЫ


ББК 39.335.4 А22

УДК 629.114.442


Авторы В. Н. Белокуров, О. В. Гладков, А. А. Захаров, А. С. Мелик-Саркисьянц

Рецензент В. 3. Киселев



Автомобили-самосвалы/В. Н. Белокуров, О. В. Гладков, А22 А. А. Захаров, А. С. Мелик-Саркисьянц; под общей редакцией А. С. Мелик-Саркисьянца.— М.: Машиностроение. 1987.— 216 с: ил. (В обл.): 80 к.

Рассмотрены конструкции автомобилей-самосвалов, прицепов я полуприцепов-самосвалов, требования к их эксплуатационным качествам, конструкции специфических узлов гидравлических опрокидывающих устройств и кузовов самосвалов, изложены методика расчета основных узлов самосвальной установки, методы испытаний автомобилей-самосвалов, рекомендации по уходу и эксплуатации.

Для инженерно-технических работников автомобильной промышленности и автотранспортных предприятий.

3603030000-303 пп ^ ЬБК 39.335.4

А 303-87

038(01)-87
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ

Владимир Николаевич Белокуров, Олег Валериаиович Гладков, Анатолий Анатольевич Захаров, Арсен Сократович Мелик-Саркисьянц
АВТОМОБИЛИ-САМОСВАЛЫ
Редактор Е. В. Радовская. Художественный редактор С. С. Водчиц. Обложка художника Л. С. Вендрова. Технический редактор Н. В. Тимофеенко. Корректоры Н. Г. Богомолова и А. М. Усачева

ИБ № 4623

Сдано в набор 29.10.86. Подписано в печать 15.0787. Т-14897. Формат 60X88Vi«. Бумага офсетная № 2. Гарнитура литературная. Печать офсетная Усл. печ. л. 13,23. Усл. кр.-отт. 13,48. Уч.-изд. л. 16,0. Тираж 20 000 экз. Заказ № 669.

Цена 80 к.

Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Машиностроение», 107076, Москва, Стромынский пер., 4.

Ь'' осковская типография № 8 Союзполиграфпрома пгн Государственном комитете СССР

к делЕ!. издательств, полиграфии и книжной торговли,

"'398, Москве. Центр, Хохловский пер., 7.
© Издательство «Машиностроение», 1987
ВВЕДЕНИЕ

Автомобильный транспорт широко используется во всех отраслях народного хозяйства. «Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» перед автомобильным транспортом поставлены следующие задачи: повысить эффективность использования автотранспортных средств, и в первую очередь за счет широкого применения прицепов и полуприцепов, сокращения непроизводительных простоев, улучшить структуру автомобильного парка.

Технический уровень автомобиля, соответствие его конструкции требованиям эксплуатации непосредственно влияют на производительность транспортной работы. Грузовыми автомобилями перевозятся самые разнообразные грузы, отличающиеся физическими свойствами, в частности плотностью, структурой, размерами, упаковкой и т. д.

С развитием автомобильного транспорта возникли стабильные грузопотоки однородных грузов, в результате чего во многих случаях оказалось экономически целесообразным специально приспосабливать грузовые автомобили для систематической массовой перевозки определенных грузов, появились так называемые специализированные автомобили. Применение специализированных автомобилей и автопоездов повышает сохранность перевозимых грузов, позволяет облегчить или полностью механизировать по-грузочно-разгрузочные работы и этим существенно повысить производительность труда и снизить себестоимость автотранспортных перевозок. Самым распространенным типом специализированных грузовых автомобилей являются автомобили-самосвалы. По конструкции автомобили-самосвалы приспособлены для массовых перевозок сыпучих и навалочных грузов, т. е. таких грузов, которые можно перевозить на платформе грузового автомобиля без тары.

Автомобильная промышленность в настоящее время выпускает автомобили-самосвалы различных моделей. Технические характеристики выпускаемых, а также имеющихся в эксплуатации автомобилей-самосвалов приведены в прил. 1. Кроме того, многие мастерские, ремонтные заводы, автокомбинаты различных ведомств занимаются мелкосерийным производством самосвалов различного назначения (сведения о них в данной книге не приводятся).
УСТРОЙСТВО САМОСВАЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Автомобиль-самосвал — это специализированный грузовой автомобиль, предназначенный для массовых перевозок насыпных (навалочных) грузов. До того как получили распространение самосвалы, насыпные грузы, как и все другие, перевозили на бортовых автомобилях общетранспортного назначения с деревянной платформой. Загружали и разгружали такие автомобили вручную лопатами или вилами, что требовало больших затрат сил и времени. Деревянные платформы быстро изнашивались.




Рис. i. Автомобиль-самосвал ЗИЛ-ММЗ-4505
На автомобиле-самосвале (рис. 1) процесс разгрузки полностью механизирован. Для этого прочная металлическая платфор-


ма шарнирно укреплена на раме автомобиля и может наклоняться назад или на боковую сторону на угол 45.. .55°. При наклоне платформы происходит естественное ссыпание груза.

В период становления автомобильной промышленности было налажено производство бортовых грузовых автомобилей. Самосвалы появились позднее. Поэтому экономически целесообразным было создавать самосвалы на шасси серийных грузовых автомобилей без существенного изменения сложившегося массового производства. Однако следует отметить, что более высокий технический уровень может быть достигнут при применении для самосвалов специальных шасси.

В настоящее время отечественные заводы, производящие грузовые автомобили, одновременно выпускают автомобили-самосвалы или шасси (с кабинами) для монтажа на них самосвальных установок на других заводах. Таким образом, автомобиль-самосвал укрупненно делится на две части: шасси (с кабиной) и самосвальная установка. Устройство шасси автомобилей-самосвалов и грузовых автомобилей аналогично и рассматривается в соответствующей технической литературе. Самосвальная установка состоит из двух частей: платформы и подъемного механизма. Ниже рассматривается устройство агрегатов самосвальных установок.


ПЛАТФОРМА

Погрузочную емкость самосвала большей частью проектируют в виде плоской «платформы» с сравнительно низкими бортами. Поэтому в технической литературе кузова самосвалов чаще называют платформой.

Специализация грузового автомобиля в первую очередь определяется конструкцией его платформы.


Рис. 2. Платформа автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-555
Особенность эксплуатации самосвалов состоит в том, что их в основном используют для массовых перевозок сыпучих (навалочных) грузов. Однако в реальных условиях эксплуатации на самосвалах часто приходится перевозить штучные или затаренные грузы. Поэтому к конструкции платформы предъявляются требования определенной универсальности. Так, например, платформа сельскохозяйственного самосвала ЗИЛ-ММЗ-554М приспособлена для перевозки как сыпучих, так и штучных грузов — имеет прямоугольную форму и три открывающихся борта,, как и на бортовом грузовом автомобиле. Вместе с тем в отличие от платформы бортового автомобиля она имеет повышенную прочность (металлическая, сварная) и может использоваться при экскаваторной погрузке навалочных грузов. Особенностью этой модели, как и других моделей сельскохозяйственных самосвалов, является то, что в конструкции платформы предусмотрены съемные уплотнители бортов для исключения потерь при перевозках зерна; тент для укрытия грузов от выдувания; съемные надставные борта для лучшего использования грузоподъемности

при перевозках сельскохозяйственных грузов низкой плотности (силос, измельченная трава и др.). Более подробно эта конструкция рассмотрена ниже.

С развитием постоянных массовых перевозок какой-то определенной категории грузов к некоторым моделям самосвалов и, в частности, к конструкции их платформ могут предъявляться требования более узкой специализации. Примером может служить специализированная корытообразная платформа строительного автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-555 (рис. 2), мало приспособленного для перевозки штучных грузов.

В табл. 1 приведены объемы платформ некоторых автомобилей-самосвалов.

Если самосвал имеет недостаточный для перевозки данной категории грузов объем платформы, то это приводит к систематическому недоиспользованию его грузоподъемности и снижению производительности.

Излишний объем платформы не только увеличивает собственный вес и расходы на ее изготовление, но вызывает систематические перегрузки, что приводит к преждевременному износу всех агрегатов самосвала.

Платформа самосвала является наиболее трудоемкой, металлоемкой и быстроизнашиваемой частью самосвальной установки. По сравнению с платформой бортового грузового автомобиля платформа самосвала во время эксплуатации подвергается большим по значению и разнообразным по видам нагрузкам.

К платформам карьерных самосвалов (типа КрАЗ, КамАЗ) в первую очередь предъявляются требования повышенной прочности, так как они должны выдерживать высокие ударные на-




Модель

Грузоподъемность, т

Отношение полезной нагрузки к объему

кузова, т/м3

Модель

Грузоподъемность, т

Отношение полезной нагрузки к объему

кузова, т/м3

Строительных




Сельскохозяйственных

ЗИЛ-ММЗ-555

5,25

1,75

ЗИЛ-ММЗ-

5,5

0,92

ЗИЛ-ММЗ-4502

5,8

1,53

554М







ЗИЛ-ММЗ-4505

6

1,58

ГАЗ-САЗ-53Б

3,55

0,71

зил-ммз-

5

1,32

ГАЗ-САЗ-3507

4,2

0,84

45054







ГАЗ-САЗ-3502

3,28

0,87

КамАЗ-5511

10

1,38

ГАЗ-САЗ-4509

4

0,67

МАЗ-5549

8

1,57

КАЗ-4540

5,5

0,78

МАЗ-5551

8,5

1,55

«Урал»-5557

7

0,79

КрАЗ-256Б1

12

2

КамАЗ-5510'2

7

0,88

1. Характеристики платформ автомобилей-самосвалов

грузкн при экскаваторной погрузке скальных пород и интенсивное абразивное изнашивание.

При проектировании платформ самосвалов обязательно учитывают транспортные свойства сыпучих (навалочных, полужидких) грузов, их плотность, сыпучесть, липкость, структуру и др. Эти свойства грузов определяют форму и размеры платформ. Так, полезный объем платформы определяют исходя из плотностей основных грузов, для перевозки которых предназначается самосвал данной модели.

Ниже приведена плотность (в т/м3) основных грузов, перевозимых строительными и сельскохозяйственными самосвалами.


Строительные, промышленные и бытовые грузы

Асфальтобетон 2,00...2,45

Бетон (с гравием) 2,00...2,40

Песок 1,40...2',05

Гравий, щебень 0,75..Л,70

Глина 1,40...Г,70

Земля 1,12...1,60

Уголь 0,45...1,00

Цемент 0,75...1,30

Строительный мусор 1,10...1,40

Известняк, камень 1,70...2.80

Камень (разный) 1,60...2,90

Мел (куски) 1,20...1,35

Шлак:


гранулированный 0,50.. .0,90

доменный, мартеновский, ваграночный 1,00...3,50

Снег 0,10...0,92

Мусор уличный, бытовой 0,30...0,65



Сельскохозяйственные грузы

Пшеница 0,70...0,83

Рожь 0,65...0,79

Овес (зерно) 0.40...0.55

Ячмень 0.62...0.75

Кукуруза:

зерно , 0,70...0,75

зеленая масса, початки 0,30....0,45

Фасоль насыпью 0^52...0,58

Чечевица OJ0..A83

Жмыхи навалом 0,59...0,67

Картофель 0,62...0,73

Свекла 0,57...0,70

Морковь навалом 0,50...0,60

Корнеплоды разные 0,60...0,65

Качанная капуста 0,20...0,32

Навоз:

перепревший 0,80... 1,00



уплотненный соломистый 0,50...0,70

Торф 0,20...0,75

Минеральные удобрения 0,78...0,85
С минимальными затратами материалов и труда в производстве конструктор должен в первую очередь создать оптимальную силовую схему платформы. Вместе с этим необходимо обеспечить высокую технологичность: предусмотреть возможность широкого применения автоматических способов сварки; правильно выбрать виды заготовок и материал деталей.

Платформа самосвала проектируется как пространственная, тонкостенная несущая конструкция. Основную нагрузку платформа испытывает при подъеме от воздействия, с одной стороны, размещенного в платформе груза и, с другой стороны, от усилия гидроцилиндра подъемного механизма. Построение рациональной силовой схемы платформы зависит от направления разгрузки самосвала, числа открывающихся бортов, расположения гидроцилиндра.

На рис. 3 приведены принципиальные схемы наиболее широко применяющихся платформ самосвалов. На рис. 3, а показана

схема платформы с односторонней разгрузкой назад. Боковые борта / и передний борт 2 жестко соединены между собой и с основанием платформы, образуя общую несущую систему. Задний борт 3— открывающийся. Гидроцилиндр 4 размещен под платформой, при подъеме воздействует на раму, состоящую из продольных 6 и поперечных 5 балок. Далее нагрузка передается на несущие боковые борта /.

На рис. 3, б дана схема платформы с односторонней разгрузкой назад, но гидроцилиндр в этом случае расположен впереди (между кабиной и платформой). Передний 2 и боковые 1 борта жестко соединены между собой и с основанием платформы. Задний борт на платформах многих моделей такого типа отсутствует. Усилие от гидроцилиндра 4 передается на передний борт 2, а через него на боковые борта / и поперечные балки 5 основания платформы.

На рис. 3, в приведена платформа, имеющая двустороннюю разгрузку на боковые стороны. Передний борт 2 и задний 3 жестко соединены с основанием платформы. Открывающиеся боковые борта 1 в работе не участвуют. Гидроцилиндр 4 расположен под платформой. При подъеме платформы гидроцилиндр 4 воздействует на поперечные 5 и продольные 6 балки основания платформы, далее нагрузка передается на несущие передний 2 и задний 3 борта.

На рис. 3, г показана схема, отличающаяся от предыдущей тем, что два гидроцилиндра 4 расположены перед передним 2 и за задним 3 бортами. Нагрузка от гидроцилиндров 4 передается на борта 2 и 3, а через них на продольные 6 и поперечные 5 балки основания платформы.

Платформа на рис. 3, д имеет жесткое соединение с основанием только переднего борта 2. Боковые борта / и задний борт 3 открывающиеся, в работе не участвуют. Гидроцилиндр 4 расположен под кузовом.

Очевидно, что платформа, выполненная по схеме рис. 3, а, должна обладать наибольшими прочностью и жесткостью, так как в ней единая пространственная несущая конструкция образована основанием платформы и тремя бортами, жестко соединенными между собой. Наименее рациональной является схема, показанная на рис. 3, д, где открывающиеся три борта не воспринимают нагрузку. Всю нагрузку от усилия гидроцилиндра несут поперечные и продольные балки основания платформы, что вынуждает повышать их прочность за счет увеличения металлоемкости. В подтверждение этому ниже приведены массы платформ двух самосвалов, выполненных на одном и том же шасси ЗИЛ-130Б2.

Модель самосвала ЗИЛ-ММЗ 4505 4501

Направление разгрузки Назад На три сто-

роны


Грузоподъемность, т 6 5,8

Масса платформы, т 0,890. 1,1

Платформы самосвалов с разгрузкой на две боковые стороны (выполненные по схемам, показанным на рис. 3, в иг), по металлоемкости занимают промежуточное положение между платформами с разгрузкой на одну и три стороны.

Преимуществом самосвалов с трехсторонней и двусторонней разгрузкой на две и три стороны является то, что они в отличие от самосвалов с разгрузкой назад могут работать с прицепом. Грузоподъемность автопоезда (тягач с прицепом) в 1,5... 1,8 раза выше грузоподъемности одиночного самосвала. Это компенсирует дополнительные металло- и трудозатраты при производстве платформ самосвалов с разгрузкой на две и три стороны. Существенным преимуществом платформы с тремя открывающимися бортами является ее большая эксплуатационная универсальность, подобная бортовой платформе грузового автомобиля общетранспортного назначения. Это особенно важно для сельскохозяйственных самосвалов. Этими преимуществами объясняется то, что платформы с разгрузкой на две и три стороны имеют равное распространение с платформами более низкой стоимости с односторонней разгрузкой назад.

После рассмотрения принципиальных схем несущих систем целесообразно рассмотреть конструктивные решения основных узлов платформ, влияющие на эксплуатационные качества самосвала.

Значительно влияет на производительность и удобство эксплуатации конструкция бортов самосвала, запоров бортов, устройств для управления запорами.

При каждой разгрузке самосвала необходимо перед подъемом платформы отпереть и открыть один из бортов, а после разгрузки закрыть и запереть. На большинстве современных самосвалов эти операции проводятся вручную. На то, чтобы выйти из кабины, водитель тратит время и значительные усилия, поэтому созданы и применяются устройства, в одних случаях облегчающие управление бортами платформы, в других частично или полностью механизирующие этот процесс.

На строительных самосвалах с разгрузкой назад открывающийся борт обычно подвешивается на верхних шарнирах; такая подвеска борта называется фартучной. Борт открывается и закрывается под воздействием собственного веса и веса ссыпающегося груза. Замки борта размещены снизу.

На рис. 4. изображены схемы устройств для управления запорами заднего борта. На рис. 4, а показано устройство с ручным управлением запорами борта в двух положениях. Задний борт 8 в транспортном положении удерживается от открывания двумя крюками 2, шарнирно укрепленными на продольных балках 6 основания кузова. Под кузовом на шарнирах установлен поперечный вал 4 управления запорами борта, на котором жестко зафиксирована рукоятка 7. Серьга / соединяет палец рукоятки 5 и палец крюка 3. В запертом положении центр пальца рукоятки 5 расположен ниже оси поперечного вала 4 на величину С, благо-
Рис. 4. Устройства управления запорами заднего борта
даря чему не может произойти самопроизвольного открывания замков во время движения. На виде рядом замок показан в отпертом положении. Недостатком замка, изображенного на рис. 4, а, является то, что рукоятка управления расположена у заднего борта.

Схема запоров заднего борта, изображенная на рис. 4, б, отличается от предыдущей тем, что рукоятка управления запорами расположена возле переднего борта; усилие от рукоятки к крюкам передается продольными тягами. Управление замками осуществляется также вручную, но водитель может отпирать и запирать замки, стоя на подножке кабины.

На рис. 4, в дана схема полуавтоматического управления запорами заднего борта. На схеме замок показан в запертом транспортном положении. При разгрузке передняя часть платформы начинает подниматься, рычаг 10, жестко соединенный с поперечным валом //, задевает за отгиб 9 стойки, прикрепленной к над-рамнику, благодаря чему вал // поворачивается против часовой стрелки и отпирает крюки 12. Недостатком этой схемы является неполная автоматизация процесса управления запорами заднего борта — запирать замки после опускания платформы приходится вручную.

Существуют устройства, позволяющие полностью автоматизировать процесс запирания и отпирания замков заднего борта, однако они пока не нашли широкого применения на самосвалах массового производства. На рис. 4, г и д показаны схемы, на которых основана работа некоторых устройств автоматического управления замками заднего борта. Двуплечие рычаги 13 (рис. 4, г) жестко соединены с поперечным валом 14. С верхними плечами рычагов соединены тяги 16, удерживающие крюки 17 в запертом состоянии; нижние плечи рычагов 13 упираются в пальцы 15, укрепленные на надрамнике. При подъеме платформы для разгрузки рычаги 13 отходят от упоров 15 и освобождают крюки 17, которые откидываются под воздействием бор


Рис. 5. Устройства автоматического управления запорами заднего борта

та и груза. При опускании платформы после разгрузки рычаги 13 упираются в пальцы 15 и подтягивают крюки 17, запирая борт. Таким образом, запирание борта происходит под действием веса кузова без участия водителя. Такая схема автоматического управления запорами борта имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что если в притвор борта попадут посторонние предметы или на торец платформы налипнут остатки груза, то замки не смогут плотно прикрыть борт, и под действием веса платформы может произойти разрыв тяги 16.

Во избежание обрыва тяги 16 (рис. 4, г) ее делают упругой, используя пружины сжатия 18 (рис. 4, д), но при этом появляется другой недостаток — задний борт под воздействием груза получает возможность приоткрываться, деформируя пружину 18. Это приводит к потере мелкосыпучего груза во время его транспортирования.

На рис. 5, а показано устройство автоматического управления запорами заднего борта, не имеющее недостатков, присущих двум предыдущим схемам (см. рис. 4, г и д). Поперечный вал / шар-нирно укреплен на продольных балках основания платформы; на валу жестко зафиксированы рычаги 3, шарнирно связанные скобами 2 и тягами 4 с крюками 5, запирающими борт; на поперечном валу, кроме того, жестко установлен фасонный рычаг 6, в прорезь которого входит втулка 7, насаженная на колено тор


сионного вала 8. Торсионный вал 8 расположен на надрамнике, один конец его зафиксирован от проворачивания. При подъеме платформы вал / поднимается, нижнее плечо фасонного рычага 6 упирается во втулку 7 и поворачивает вал / против часовой стрелки; происходит отпирание замков. После разгрузки платформа опускается в исходное положение. Вместе с ней опускается шар-иирно-закрепленный вал /; жестко закрепленный на валу рычаг 6 в определенный момент входит в соприкосновение с упорной втулкой 7 и поворачивает вал / по часовой стрелке—происходит запирание крюков 5. Если плотному закрыванию борта что-то препятствует, торсионный вал скручивается, и поломки конструкции не происходит. При нормально запертых бортах воздействие силы Р не передается на торсион 8, что обеспечивается переходом через мертвую точку линии действия силы Р, т. е. линия, соединяющая точки А и Б, располагается выше оси вала /.

Таким образом, последняя схема отличается от предыдущих тем, что упругий элемент (торсион 8) работает только в момент запирания борта; после его запирания упругий элемент из работы выключается, и борт оказывается прижатым к платформе жесткой связью.

На рис. 5, б показан конструктивный вариант описанной выше принципиальной схемы автоматического управления запорами борта. Упругий упор в этом варианте выполнен в виде рычага 10, шарнирно-закрепленного на надрамнике, и пружины растяжения 11.

Для механизированного управления запорами бортов может быть использован пневматический привод (рис. 6). Пневматический цилиндр двойного действия / шарнирно связан рычага-





а) 6) 6)

Рис. 7. Схемы платформ самосвалов с разгрузкой на боковые стороны

ми 2 и тягами 3 с крюками запоров платформы 4. При выдвижении штока 5 происходит отпирание замков, при возвращении в исходное положение — запирание. Управление подачей воздуха к пневмоцилиндру осуществляется из кабины водителя.

При отсутствии давления в пневмосистеме автомобиля управлять запорами можно вручную при помощи рукоятки 6.

Автоматическое или полностью механизированное управление запорами заднего борта облегчает труд водителя и позволяет сократить время разгрузки самосвала. По данным дорожных испытаний время разгрузки самосвала с автоматическими запорами заднего борта составляет 40...45 с вместо 60...70 с при ручном запирании борта.

На самосвалах с разгрузкой на две и три стороны механизировать управление бортами сложнее, чем на самосвалах с разгрузкой назад.

На рис. 7 приведены схемы платформ самосвалов с разгрузкой на боковые стороны: ковшовой, с бортом фартучного типа (откидывается на верхних шарнирах) и с бортом, открывающимся на нижних шарнирах.

Особенность ковшовой платформы (рис. 7, а)—отсутствие открывающихся бортов. Борта в этом случае выполняют в виде наклонной стенки, угол наклона которой обычно равен 20...30° к горизонтали. Ковшовые платформы могут быть с односторонней разгрузкой назад, с разгрузкой на бок и с трехсторонней разгрузкой.

Конструктивно ковшовые платформы более просты, имеют меньшую массу и большую прочность, чем платформы с открывающимися бортами. Ковшовые платформы проще в эксплуатации— водителю не нужно отпирать н запирать, открывать и закрывать борта; это обстоятельство особенно существенно для самосвальных автопоездов. Ковшовые платформы удобны для перевозки бетонных смесей, строительных растворов и мелкосыпучих материалов, так как они более герметичны, чем бортовые.

Существенным недостатком такой конструкции является необходимость увеличивать углы наклона относительно платформ с открывающимися бортами (обычно до 70 ...80°), чтобы при разгрузке груз не оставался на наклонной стенке борта. Вследствие этого снижается боковая устойчивость самосвала, особенно в том случае, когда разгружается плохо сползающий груз (влажный песок, глина и пр.).

Недостаточная боковая устойчивость затрудняет применение ковшовых платформ с боковой разгрузкой на прицепах- самосвалах.

Кроме того, недостатком платформы ковшового типа является также нерациональное использование объема. При заданных размерах платформы по длине, ширине и высоте объем платформы с наклонными стенками, естественно, значительно меньше, чем объем платформы с вертикальными стенками.

В результате этого платформы ковшового типа большого распространения не получили, более распространены платформы с открывающимися бортами.

На рис. 7, б показана схема платформы с бортами, открывающимися на верхних шарнирах—фартучного типа. Открывание и закрывание борта происходит автоматически под действием собственного веса борта при подъеме и опускании платформы. Водителю остается только отпирать и запирать замки борта. Однако для этого нужно выходить из кабины.

На платформах, выполненных по схеме, показанной на рис. 7, в, борта подвешены на нижних шарнирах. Эти борта нужно не только отпирать и запирать, но еще и закрывать после разгрузки, для чего требуются значительные усилия (масса бокового борта самосвала ЗИЛ-ММЗ-554М 80 кг).

При составлении технического задания на проектирование самосвала с учетом нормативных документов обычно задают усилие закрывания и запирания борта — оно не должно превышать 20 даН. В связи с этим на платформах самосвалов средней и большой грузоподъемности приходится устанавливать пружинные помощники закрывания бортов.

На рис. 8 изображен торсионный помощник, применяемый на автомобилях семейства «Татра». Торсионный стержень 5 собран из пяти рессорных листов. Один конец торсиона соединен с шарниром борта ) через ось 3 борта и поводковую втулку 4; другой конец торсиона наглухо соединен с основанием платформы 2 через соединительную втулку 6. Отверстие для торсионного стержня в поводковой втулке 4 имеет такую конфигурацию, что стержень начинает скручиваться только после частичного открывания борта. Когда борт полностью открыт, торсион оказывается закрученным. Возникающая при этом упругая сила сопротивления торсиона помогает закрыванию борта; чтобы легче закрыть борт, его рекомендуется предварительно раскачать.
Рис. 8. Торсионный помощник закрывания борта
На самоовале ЗИЛ-ММЗ-554М помощник выполнен в виде спиральной пружины. Пружинные помощники облегчают, но не механизируют управление бортами. Поэтому конструкторскими службами заводов, выпускающих самосвалы, постоянно ведутся работы по изысканию рациональных решений механизации закрывания боковых бортов платформ самосвалов.

На самосвале, изображенном на рис. 9, для механизированного открывания и закрывания боковых бортов без участия водителя используется довольно сложная рычажная система. Открывание борта 2 при наклоне платформы происходит под действием ссыпающегося груза и веса самого борта. При опускании платформы ролик 3 упирается в фасонную направляющую колодку 4, укрепленную иа надрамнике, и рычагами /, шарнирно соединенными с основанием платформы и бортом, боковой борт закрывается.

Для платформы, показанной на рис. 10, применено тросовое устройство принудительного закрывания боковых бортов. Трос / через систему роликов связывает боковые борта. В середине трос огибает натяжной ролик 2, установленный на стойке 3, жестко укрепленной на раме. При подъеме платформы трос располагается выше ролика 2, длина его увеличивается, в результате чего боковой борт, у которого верхние замки не заперты, получает возможность открываться. Прн опускании платформы трос / в средней части вновь упирается в ролик 2, прогибается и подтягивает борт. Под роликом 2 имеется предохранительная пружина, которая деформируется в том случае, если в притвор борта попадают посторонние предметы, и борт не может быть плотно прикрыт.

Гидравлическая система управления отпиранием, открыванием, закрыванием и запиранием бокового борта показана на рис. 11. На крайних стойках / платформы смонтированы четыре гидроци


.ындра 4. При включении гидросистемы на подъем платформы одновременно развивается давление в гидроцилиндрах 4. При этом происходит перемещение вниз верхнего штока 3 и отпираются крюки 2, после чего нижний шток 5 выдвигается вниз и открывает борт 6. Закрывание и запирание борта происходит в обратной последовательности.

Недостатком всех самосвалов с разгрузкой на боковые стороны является подсыпание груза под колеса (рис. 12). Это особенно характерно для самосвалов, имеющих платформы с бортами фартучного типа (рис. 12, а). Бывают случаи, когда автопоезд-самосвал после разгрузки не может тронуться с места, так как колеса автомобиля и прицепа оказываются больше чем на-




5)

в)


Рис. 12. Влияние способа открывания борта на степень подсыпания груза под

колеса
половину засыпанным грузом. Такой серьезный эксплуатационный недостаток вынуждает выпускать большинство моделей самосвалов с боковыми бортами, подвешенными на нижних шарнирах. При этом возможны два варианта: борт открывается на 90° (рис. 12, в)—подвешен на цепях или удерживается в таком положении рычагами; борт открывается на 180° (рис. 12, б).

В первом случае подсыпание груза под колеса несколько меньшее, но при этом часть груза остается на открытом боковом борте, его приходится удалять лопатой. Поэтому предпочтительнее платформы с боковыми бортами, подвешенными на нижних шарнирах и открывающимися на 180°. Так выполнена платформа наиболее массового сельскохозяйственного самосвала ЗИЛ-ММЗ-554М.

В качестве примера рассмотрим ее устройство (рис. 13). Платформа спроектирована по принципиальной схеме, показанной на рис. 3, д. Она состоит из основания, жестко соединенного с основанием переднего борта, и трех открывающихся бортов: двух боковых и заднего. Конструкция подвески заднего борта позволяет открывать его как на верхних, так и на нижних шарнирах.

Основание платформы сварено из стальных балок: продольных 10 и поперечных 17. К концам поперечных балок приварены литые опорно-поворотные кронштейны: передние 13 и задние 9. На переднем конце платформы крепятся два дополнительных опорных кронштейна 1 со съемными резиновыми подушками 15, которые в транспортном положении опираются на накладки 22, укрепленные на лонжеронах рамы 21 автомобиля.

Боковые борта 4 сварены из стальных листов, гнутого штампованного профилей. При наклоне платформы набок борта открываются самопроизвольно под воздействием груза и собственного веса; закрывают борта вручную. Для облегчения закрывания бокс их бортов предусмотрены пружинные помощники 18, смонтированные на переднем борту 19 платформы. Боковые борта запираются вручную крюками 7.




Задний борт 6 сварен из стальных листов гнутых и штампованных профилей и листовых штамповок. При наклоне платформы назад задний борт, подвешенный на верхних шарнирах, открывается вращением на осях под воздействием ссыпающегося груза. После опускания платформы борт закрывается под собственным весом. Задний борт запирается нижними крюками 8. Управляют запором крюков вручную поворотом рукоятки 14, от которой усилие на крюки 8 передается тягами 11 и поперечным валом 12. Натяжение тяг регулируют гайками 20 на задних тягах //.

При необходимости увеличить полезный объем платформы на верхние кромки боковых бортов можно установить деревянные надставные борта 16. Для перевозки грузов малой плотности, (измельченная трава, силос и др.) на платформу могут быть дополнительно установлены решетчатые деревометаллические высокие надставные борта. Боковые и задний высокие надставные борта подвешивают шарнирно на осях 3 в пазах переднего надставного борта 2 и задних съемных стоек 5. При установке зад-



Рис. 13. Платформа автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-554М


D^3A



него решетчатого высокого надставного борта 26 основной задний борт 19 снимают.

Для исключения потерь зерна и других грузов на платформе предусмотрены съемные резиновые уплотнения по всему периметру примыкания открывающихся боковых 4 и заднего 6 бортов. На сечении В — В показано примыкание нижней кромки 23 обвязки бокового борта к кромке 25 основания платформы через уплотнительный резиновый профиль 24. Для сохранения грузов, в первую очередь зерна, от выдувания и атмосферных осадков в комплект платформы входит брезентовый (или из другого равноценного материала) тент для укрытия.


ПОДЪЕМНЫЙ МЕХАНИЗМ

Механизированная разгрузка современных самосвалов осуществляется в результате подъема (наклона) платформы назад или на боковые стороны. На некоторых грузовых автомобилях механизированная разгрузка сыпучих грузов из платформ осуществляется принципиально другими способами [1]. Основные из таких разгружающих устройств:



  1. кузов-бункер с наклонным полом; разгрузка осуществляется после открывания бокового борта путем естественного ссы-пания груза;

  2. кузов-бункер с пневморазгрузкой сыпучего или пылевидного груза; компрессорная установка может быть на самом автомобиле или стационарная на пункте разгрузки;

  3. платформа с подвижным (конвейерным) полом; груз для разгрузки смещается к заднему нли боковому борту;

  4. телескопические кузова; сталкивание груза обеспечивается сдвиганием звеньев кузова;

  5. платформа с подвижным щитом; от переднего борта к заднему двигается щит, сталкивающий груз; привод щита механический или гидравлический.

Ниже рассматриваются самосвалы с поднимающимися платформами. По способу подъема платформы современные самосвалы разделяют на три принципиально отличные группы.

  1. Самоопрокидывающиеся самосвалы. Платформа самосвалов наклоняется под действием собственного веса и веса груза. Эти самосвалы конструктивно наиболее просты. Принцип самоопрокидывания использовался на первых самосвалах вагонеточного типа. Недостаток этого способа состоит в том, что шасси самосвала в конце наклона платформы воспринимают большие динамические нагрузки. Способ самоопрокидывания используется на самосвалах малой и средней грузоподъемности, на специальных короткобазных строительных транспортных машинах — дум-торах.

  2. Полусамосвалы — это главным образом прицепы и полуприцепы, реже автомобили, которые разгружают, наклоняя платформу стационарным краном на месте разгрузки. Полусамосвалы используют при массовых перевозках грузов к постоянным пунктам приемки. В этих условиях они рентабельны, так как в их конструкцию не входят сложные и дорогостоящие механизмы для подъема платформы, повышающие массу конструкции. Важным преимуществом полусамосвалов является то, что при разгрузке не происходит потери боковой устойчивости, а недостатком— ограниченная область их использования.

3. Самосвалы с принудительным подъемом платформы. Это самая многочисленная группа современных автомобилей и автопоездов-самосвалов. В конструкции самосвалов предусмотрены механизмы для подъема платформы. Источником энергии для привода подъемного механизма самосвала может служить мускульная сила человека или стационарный источник энергии, расположенный на месте разгрузки самосвала (в большинстве случаев это электрическая сеть, к которой подключается электродвигатель самосвала, реже используется сеть сжатого воздуха); у подавляющего большинства современных самосвалов — собственный двигатель автомобиля или тягача.

Очевидным преимуществом самосвалов последнего типа является механизация процесса разгрузки и возможность разгрузки в любом месте независимо от наличия постороннего (источника энергии.

Ручные механизмы для подъема платформы, так же как и самоопрокидывающиеся платформы вагонеточного типа, применялись на первых автомобилях-самосвалах до появления подъемных механизмов, приводимых в действие от двигателя автомобиля.

Ручные механизмы позволяют намного облегчить и ускорить процесс разгрузки сыпучих и навалочных грузов (разгрузку производит водитель автомобиля без помощи грузчиков).

В современных конструкциях ручные механизмы для подъема платформы используют на самосвалах малой грузоподъемности, рассчитанных для работы в мелких хозяйствах, где объем перевозок сыпучих и навалочных грузов невелик и чередуется с перевозками штучных и затаренных грузов. Примером конструктивного решения может служить самосвал с зубчато-секторным ручным подъемным механизмом. Усилие от ручной лебедки через две шестерни, расположенные на концах поперечного вала, передается на два зубчатых сектора, которые, выдвигаясь вверх, наклоняют платформу.

Значительно чаще, чем на автомобилях-самосвалах, ручные механизмы применяют на прицепах. Преимуществом таких прицепов, кроме простоты конструкции, является возможность работать с грузовыми автомобилями, не имеющими приводов для подъемных механизмов прицепов.

Кроме механических, применяются гидравлические приводы для подъема платформы с использованием мускульной силы человека. Основные узлы такого привода — ручной масляный насос и гидроцилиндр, воздействующий на платформу.

Самосвалы с полностью механизированным подъемом платформы, для чего используется энергия автомобильного двигателя, имеют в настоящее время наибольшее распространение.

Энергия, необходимая для подъема платформы, передается гидравлически™, пневматическим, электрическим, механическим и комбинированным приводами. На большинстве современных самосвалов применяются гидравлические подъемные механизмы. Привод насоса гидравлических подъемных механизмов осуществляется, как правило, от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности. В некоторых случаях для привода насоса на самосвалах большой грузоподъемности используют отдельный (автономный) двигатель.

Применение гидравлических подъемных механизмов позволяет снизить затраты времени на подъем и опускание платформ, повысить надежность и безопасность работы. Вследствие малого износа трущихся деталей срок службы гидравлических подъемных механизмов соответствует сроку службы самосвала, а иногда и превышает его.

В современных конструкциях получали распространение телескопические гидроцилиндры одностороннего действия, устанавливаемые под платформой, шестеренные масляные насосы, агрега-тированные с коробкой отбора мощности, которую крепят болтами к привалочной поверхности люка коробки передач. Включение в работу гидросистемы обеспечивает кран управления. При подаче масла под давлением к гидроцилиндру звенья начинают выдвигаться и воздействуют на платформу, обеспечивая подъем одного ее края. Для ограничения угла наклона платформы и повышения надежности гидросистемы устанавливают ограничители угла.

Кроме того, на самосвалах некоторых моделей в конструкцию подъемного механизма вводится ряд вспомогательных устройств:

устройства для ускоренного возврата платформы после разгрузки в транспортное положение;

устройства для фиксации платформы в транспортном положении;

пневматический или электрический привод включения и выключения коробки отбора мощности и управления краном гидропривода; порционеры для распределения рабочей жидкости на два или несколько гидроцилиндров в равном количестве;

устройства для встряхивания платформы, для удаления прилипших остатков груза;

устройства для блокировки (выключения) рессор при разгрузке для повышения боковой устойчивости автомобиля;

предохранительные устройства, делающие невозможным включение в работу гидроцилиндра при запертых или неправильно подготовленных шарнирах платформы (у самосвалов с разгрузкой на две или три стороны);

гидровыводы для подключения гидравлических подъемных механизмов прицепов.

Современные гидравлические системы подъемных механизмов.

несмотря на их общее целевое назначение, имеют существенные различия в конструкции элементов, но могут быть унифицированы. Наиболее существенное отличие конструкций различных гидравлических систем самосвалов заключается в устройстве гидроцилиндра, его креплении и способе передачи усилия от штока гидроцилиндра платформе самосвала.

Гидравлические подъемные механизмы классифицируют по следующим основным признакам:

числу гидроцилиндров — один или два;

месту крепления гидроцилиндра — под платформой, перед платформой; с цилиндрами, расположенными с двух сторон платформы (слева и справа; спереди и сзади);

начальному расположению гидроцилиндров — горизонтально, вертикально, наклонно;

конструкции гидроцилиндров — простые (поршневые или плунжерные) одностороннего или двустороннего действия; телескопические одностороннего или двустороннего действия;

системе воздействия на платформу — с качающимися цилиндрами и шарнирным креплением штока к платформе; с качающимися цилиндрами и рычажно-балансирным механизмом; с неподвижными цилиндрами и опорно-роликовой системой;

конструкции насоса — шестеренного или аксиально-плунжерного типа;

по взаимосвязи с другими гидравлическими системами — независимые (автономные), объединенные с гидроусилителем;

по приводу насоса — от коробки отбора мощности, установленной на картере коробки передач; от коробки отбора мощности через карданную передачу; непосредственно от ведомого вала коробки передач; от электродвигателя или от специального (автономного) двигателя внутреннего сгорания.

При проектировании гидравлических подъемных механизмов выбирают принципиальные кинематическую и гидравлическую схемы; рассчитывают действующие усилия (кинематический расчет), мощность, потребляемую при подъеме платформы; выбирают, конструируют и рассчитывают элементы гидравлической системы; унифицируют основные узлы гидравлических подъемных механизмов.

Наиболее важный вопрос —выбор расположения и крепления гидроцилиндра. При расположении гидроцилиндра перед платформой существенно уменьшаются усилия, передаваемые гидроцилиндром на ее детали и детали рамы (надрамника). Кроме того, сосредоточенная нагрузка оказывается приложенной в зоне переднего борта — конструкции, имеющей большую поперечную жесткость, в то время как при расположении гидроцилиндра под платформой сосредоточенная нагрузка приложена к плоскому днищу, что вынуждает усиливать его дополнительными несущими балками. Благоприятное распределение статических нагрузок при расположении гидроцилиндра впереди позволяет снизить массу платформы без изменения ее прочности.

Преимуществами такого расположения гидроцилиндра являются также: доступность для обслуживания; сокращение длины трубопроводов от насоса к гидроцилиндру; сокращение гидравлических потерь в трубопроводах. К недостатку следует отнести: большую длину звеньев гидроцилиндра, что несколько усложняет производство; возможность применения только для разгрузки назад.

Значительно меньшее распространение на современных самосвалах имеют рычажно-балансирные гидравлические подъемные механизмы. В этом случае усилие от гидроцилиндра на платформу передается не непосредственно, как в первых двух схемах, а через систему рычагов. Основной недостаток такого подъемного механизма заложен в его структурной схеме — наличие параллельных осей и разобщенных подшипников затрудняет сборку, вызывает заедания при перекосах конструкции во время работы, повышенные трение и износ подшипников. Кроме того, такое устройство имеет большие трудоемкость и металлоемкость и может быть применено только для разгрузки назад. Преимуществом является то, что рычажная система передачи усилия от гидроцилиндра препятствует скручиванию платформы при разгрузке в том случае, когда груз размещен неравномерно и центр тяжести груза смещен в сторону от продольной оси симметрии. Это весьма существенно, если платформа имеет большую длину и недостаточную собственную жесткость на кручение. При такой схеме гидроцилиндр располагают горизонтально. Это бывает целесообразным по условиям общей компоновки автомобиля-самосвала, например, когда для переднего расположения гидроцилиндра нет места, а расположению его под платформой мешают поперечины рамы, карданный вал, редуктор заднего моста и другие агрегаты шасси.

Наибольшее распространение имеют схемы с качающимся силовым телескопическим гидроцилиндром, расположенным под платформой с шарнирным креплением корпуса с рамой (надрам-ником), а плунжера — с основанием платформы.

На рис. 14 дан схематический чертеж подъемного механизма автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-555. Основными узлами гидропривода являются: коробка отбора мощности, масляный насос, кран управления, масляный бак, трубопроводы и телескопический гидроцилиндр. Картер коробки отбора мощности 1 крепится болтами к привалочной поверхности люка отбора мощности коробки передач с правой стороны. На оси 12, имеющей возможность перемещаться вправо и влево, на двух шариковых подшипниках установлено промежуточное зубчатое колесо 17, которое находится в постоянном зацеплении с колесом 14, расположенным в картере коробки отбора мощности на двух шариковых подшипниках. К картеру коробки отбора мощности болтами крепится шестеренный масляный насос 2.

Ось 16 шестерни масляного насоса через шлицевую втулку 15 и шлицевой валик 13 соединена с колесом 14 коробки отбора мощности. Чтобы привести в действие масляный насос 2, ось 12





перемещается вправо (вперед по ходу автомобиля); при этом насаженное на оси 12 промежуточное зубчатое колесо 17 входит в зацепление с колесом 18 блока зубчатых колес заднего хода коробки передач. Перемещение оси 12 осуществляется переводом рычага 4, качающегося на оси 6, из положения а в положение б.

Для безударного введения в зацепление зубчатого колеса 17 с колесом 18 при работающем двигателе предварительно нажимают до отказа на педаль сцепления; после включения сцепления масляный насос приходит во вращение и начинает перекачивать масло из масляного бака 9 через обратный клапан 22 по трубопроводу 3 в телескопический цилиндр 11. Звенья 10 телескопического гидроцилиндра под давлением масла начинают выдвигаться и воздействуют на платформу. После полного выдвижения звеньев цилиндра давление масла в гидросистеме поднимается до 12—13 МПа; при этом давлении отжимается шарик 21 предохранительного клапана, и масло начинает перепускаться в бак по трубопроводу 8. Чтобы в системе предельное давление действовало непродолжительно, масляный насос после полного выдвижения звеньев цилиндра должен быть отключен переводом рычага 4 из положения б обратно в нейтральное положение а.

Для того чтобы опустить платформу, рычаг 4 переводят из положения а в положение в. При этом через промежуточную скобу 5, шарнирно соединенную с рычагом, происходит перемещение золотника 19 вправо и открывается проход маслу из полости цилиндра по трубопроводу 3 через каналы в корпусе крана управления 20, по трубопроводу 8, через масляный фильтр 7 в масляный бак 9. Выдавливание масла из полости цилиндра в масляный бак происходит под действием усилия, создаваемого пустой опускающей платформой.

Чтобы остановить груженую или пустую платформу в любом промежуточном положении, нужно рычаг 4 установить в положение а; при этом золотник 19 крана управления разобщает полость цилиндра с масляным баком, обратный клапан 22 препятствует перепуску масла через гидронасос, а промежуточное зубчатое колесо 17 оказывается выведенным из зацепления с колесом 18 коробки передач; масляный насос не работает.

Конструкции гидроприводов, применяемых на современных автомобилях-прицепах- и полуприцепах-самосвалах, весьма разнообразны, однако все они аналогичны описанному выше гидроприводу по принципу работы и основным узлам.

Подъемный механизм автомобилей ГАЗ-93А и ГАЗ-93Б с разгрузкой назад показан на рис. 15. Отбор мощности осуществляется от коробки передач через специальную шестерню 8 промежуточного вала. Для этого к правому люку коробки передач крепится коробка отбора мощности 7. Гидронасос / агрегатирован с коробкой отбора мощности. Управление потоком рабочей жидкости осуществляется гидравлическим краном 2, соединенным трубопроводами с гидроцилиндром 6 поршневого типа, одноступенчатого одностороннего действия. Рабочую жидкость заливают


Ю 9 67 5 6

Рис. 16. Принципиальная схема гидравлического подъемного механизма с двумя гидроцилиндрами поршневого типа автомобиля КрАЗ-256



скачать

следующая >>
Смотрите также:
Автомобили-самосвалы
4517kb.
Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки
646.32kb.
На наших улицах
478.86kb.
Эксплуатационные свойства
181.67kb.
Технические характеристики на дизельные грузовики baw фenix Автомобили поставляются из кнр в виде машинокомплектов только в г. Ульяновск и собираются по технологии японской фирмы «Isuzu Motors Ltd.»
26.23kb.
Автомобили
934.59kb.
«я строил автомобили»
3472.83kb.
Методические указания к выполнению курсовой работы для специальностей 190601. 01 "Автомобили и автомобильное хозяйство" и 190603. 02. 01 "Автосервис и фирменное обслуживание"
484.46kb.
Методические указания к выполнению курсового проекта для специальности 190601 "Автомобили и автомобильное хозяйство"
954.06kb.
Бортовые автомобили
132.5kb.
Курсовая работа по дисциплине : " Автомобили"
457.72kb.
Классификация раф-атк технические требования к подготовленным внедорожным автомобилям (Группа tr2)
161.59kb.