147411 (Полноприводные внедорожные автомобили), страница 4

Активный автопоезд ЗИЛ-131 показан на рис. 8. Безусловно, активные полуприцепные автопоезда сложнее и дороже обычных седельных автопоездов с неактивными полуприцепами. Однако в особых условиях, где несущая способность временных дорог или местности ограничивает по проходимости эксплуатацию обычных неполноприводных и даже полноприводных автомобилей, активные автопоезда - незаменимое средство для выполнения самых различных транспортных работ.

Большегрузные и сочлененные автомобили

Для решения относительно узких функциональных задач создаются специальные полноприводные автомобили и тягачи, сочлененные машины, автомобили-вездеходы. Дальнейшим развитием полноприводных автомобилей многоцелевого назначения явилось создание большегрузных многоосных шасси и тягачей на их базе. Их разработка обусловлена необходимостью монтажа тяжелого оборудования (кранов, специальных дорожно-строительных механизмов) и перевозки крупногабаритных грузов. К этой группе полноприводных автомобилей относятся машины с числом осей, равным четырем и более. У тягачей число осей 2...4.

Следует отметить более узкие транспортно-тяговые задачи автомобилей этого класса и отсутствие аналогов в составе неполноприводных автомобилей, что обусловило при их создании реализацию нетрадиционных конструктивных решений как по компоновке, так и по конструкции основных агрегатов и систем. Во многом это обусловлено также отсутствием сложившейся концепции использования подобных машин. В результате специальные автомобили постоянно совершенствуются и подчас с отступлением от общих решений и конструкций.

Представительным образцом многоосных машин такого типа может служить автомобиль МАЗ-7310 с колесной формулой 8Х8 (рис. 9). Его компоновка выполнена по нетрадиционной для обычных автомобилей схеме. Одноместные кабины расположены в передней части рамы, сбоку от двигателя. У отдельных модификаций делают как две, так и три кабины. В последнем случае третья кабина устанавливается сзади одной из передних кабин, сбоку. При такой компоновке высвобождается значительная длина рамы под установку вместительной грузовой платформы или размещения длинногабаритных грузов с возможностью использования для этого пространства между кабинами (над двигателем).

Схема расположения осей по базе следующая: сближены две передние и две задние оси. Управляемыми являются колеса обеих передних осей. Такая компоновка осей обеспечивает хорошую маневренность автомобиля, относительно низкий уровень динамических нагрузок при движении по неровным дорогам и устойчивость прямолинейного движения на высоких скоростях.

Грузоподъемность автомобиля рассматриваемого типа достигает 60 т и более при числе осей 6 и более. При большом числе осей некоторые оси делают неактивными.

На базе многоосных колесных шасси создают тягачи для буксирования тяжеловозных прицепов и полуприцепов (рис. 10). Характерной особенностью многоосных колесных шасси и тягачей на их базе является негабаритность по ширине. Если у подавляющего большинства полноприводных автомобилей ширина не превышает установленного норматива (2500 мм), то у большегрузных автомобилей ширина иногда достигает предельно допустимого значения по условию вписываемости в железнодорожный габарит 02-Т (3200 мм) и даже превышает его. Эксплуатация такого автомобиля осуществляется, как правило, по специальным дорогам или маршрутам и лишь в порядке исключения с соблюдением мер предосторожности - на дорогах общего пользования.

Основные технические характеристики некоторых многоосных полноприводных автомобилей (шасси) и тягачей на их базе приведены в табл. 7. Несколько обособленное место в классе полноприводных автомобилей занимают сочлененные колесные машины и тягачи. Следует отметить, что при создании сочлененных машин различной грузоподъемности преследовались разные цели, поэтому трудно четко выделить тенденции их развития. Каждая конструкция, как правило, определяется решением конкретных задач (например, обеспечения особо высокой проходимости в условиях пересеченной местности, что характерно для таких автомобилей, как автомобили М-561 и Дрэгн вэгн) или создается на базе прототипа (например, тягачи Т-155 и Т-155М).

Основным преимуществом сочлененных машин по сравнению с обычными является их повышенная проходимость по бездорожью, поскольку при сочленении звеньев удается достичь лучшей приспосабливаемости колесного движителя к грунту, т.е. реализовать большую силу тяги, а в результате установки шин большей ширины (поскольку отсутствует необходимость предусматривать запас пространства для поворота, управляемые колеса данном случае отсутствуют) - снизить давление на грунт.

Сочлененные колесные машины выполняют с колесными формулами 4х4, 6х6 и 8х8. При этом по своему назначению они могут быть как транспортными, так и тяговыми.

В нашей стране выпускаются только тяговые сочлененные тягачи. Они предназначены для работы с разными прицепными навесными орудиями, их используют в качестве базы под установку специального оборудования. Распространенный сочлененный тягач Т-155М показан на рис. 11. Он обладает хорошими тягово-сцепными свойствами и достаточной проходимостью по местности. Благодаря наличию ходоуменьшителя и отбора мощности на привод монтируемого или буксируемого оборудования его можно использовать в различных сферах производственной и хозяйственной деятельности. За рубежом сочлененные автомобили используют как транспортные средства, а также, как тягачи.

Существует несколько схем сочлененных автомобилей: с одной, двумя или тремя степенями свободы перемещения сочленяемых звеньев (секций) между собой.

Сочлененные автомобили с одной степенью свободы в механизме сочленения звеньев (в горизонтальной или в поперечной вертикальной плоскости) имеют ограниченную гибкость, в связи с чем и приспособленность к рельефу местности у них недостаточна. Поэтому большее распространение получили схемы сочленения с двумя или тремя степенями свободы. При этом, как правило, обеспечивается относительный поворот звеньев вокруг продольной или вертикальной оси и, кроме того, допускается свобода перемещения звеньев между собой в вертикальной (М561) или в горизонтальной (М520) плоскости у автомобилей с сочленением, имеющим две степени свободы, или в обеих плоскостях в случае сочленения с тремя степенями свободы.

Сочлененные автомобили, выполненные по схеме с двумя степенями свободы перемещения сочлененных секций между собой в вертикальной плоскости и вокруг продольной оси (гибкость в поперечной вертикальной плоскости), хорошо приспосабливаются к местности, колеса автомобиля нагружены почти постоянными вертикальными силами, что способствует реализации высоких тяговых усилий.

Поворот таких автомобилей осуществляется в результате поворота управляемых колес (или передних, или передних и задних). Рама, в поперечном направлении (вокруг вертикальной оси) не перемещается. Подобное решение способствует улучшению устойчивости прямолинейного движения, поэтому автомобили с сочленением такой схемы могут развивать высокие скорости движения. Однако при этом требуется эффективная система подрессоривания.

При сочленении секций автомобиля со свободой перемещения вокруг продольной и вертикальной осей (типа "Гоуэр") угол поворота вокруг вертикальной оси должен быть достаточно большим, чтобы обеспечивался поворот автомобиля без управляемых колес складыванием секций в горизонтальной плоскости. Преимущество такой схемы по сравнению с предыдущей - широкое межколесное пространство в передней части, которое можно рационально использовать для размещения силовой установки, кабины и основных элементов трансмиссии и высвободить практически всю заднюю секцию под полезный для перевозки груза объем. Автомобили с подобной схемой сочленения, как правило, тихоходные, иногда не имеют подвесок.

Сочленение с тремя степенями свободы допускает перемещение секций между собой вокруг поперечной продольной и вертикальной осей. Однако перемещение секций вокруг вертикальной оси, как правило, небольшое, и для поворота автомобиля необходимо дополнительно поворачивать управляемые колеса. Преимуществом такой компоновки является возможность расширения рамы (или корпуса), так как углы поворота управляемых колес значительно меньше, чем у обычных автомобилей. Отметим, что при использовании одновременного поворота и колес и рамы влево и вправо, т.е. движением типа "змейки" по тяжелым участкам местности, достигается заметное повышение проходимости автомобиля. При прямолинейном движении на высоких скоростях может применяться блокирование поворота рамы относительно вертикальной оси. Сочлененные автомобили Твистер Дрэгн-вэгн выполнены по этой схеме компоновки.

Список использованной литературы

1. Платонов Полноприводные автомобили. - 1989. - 186 с.

2. Шугуров Л.М. Автомобили России, Азербайджана, Армении, Белоруссии, Грузии, Латвии, Украины, Эстонии. - М.: ИЛБИ, 1999 - 240 с.

3. Автопилот. 1994. № 4. С. 39-53.

4. За рулем. № 4. С. 17.

5. За рулем. № 2. С. 24-25.

6. Внедорожник 2006.