|
Особенности конструкции, рабочие процессы, основы проектирования
Основное конструктивное отличие автомобилей и прицепов (полуприцепов)-самосвалов от соответствующих АТС общетранспортного назначения заключается в наличии самосвальной установки.
Самосвальная установка состоит из двух частей: кузова (платформы) и подъемного механизма.
Кузова (платформы)
Кузов самосвала обычно имеет относительно невысокие борта по сравнению с универсальным кузовом грузового автомобиля общетранспортного назначения. Поэтому в технической литературе кузов самосвала часто называют платформой.
Конструкция платформы прежде всего зависит от специализации (назначения) самосвала.
Вместимость кузовов автомобилей-самосвалов определяется плотностью грузов, для перевозок которых они предназначены. В зависимости от эксплуатационного назначения самосвалов вместимость кузовов рассчитывают исходя из следующей плотности грузов: строительных – 1,35….1,75 т/м3, сельскохозяйственных – 0,7….0,9 т/м3,карьерных – 2….2,5 т/м3.
Общие и специфические требования к платформам
При проектировании платформы самосвала к ее конструкции предъявляются общие и специфические требования, зависящие от назначения самосвала.
Общие требования:
1) форма и объем платформы должны соответствовать грузоподъемности, плотности и свойствам (сыпучесть, липкость, структура) основного вида груза, соответствующим назначению самосвала; одновременно платформа должна быть в некоторой степени универсальной;
2) конструкция платформы должна обеспечивать необходимые направления разгрузки самосвала и соответствовать компоновочной схеме подъемного механизма;
3) платформа должна обладать достаточной прочностью.
Специфическими требованиями, предъявляемыми к платформам карьерных самосвалов, являются повышенная прочность и износостойкость, так как для них характерна экскаваторная нагрузка скальных пород и интенсивное абразивное изнашивание.
Для строительных самосвалов специфическим является усиление требования универсальности, поскольку строительные, промышленные и бытовые грузы, которые они перевозят, имеют более значительные диапазоны плотности и свойств перевозимых грузов.
Специфическими требованиями, предъявляемыми к платформам сельскохозяйственных самосвалов, является необходимость установки съемных уплотнений бортов, тента для исключения потерь груза (например, зерна) при перевозке, а также съемных надставных бортов для лучшего использования грузоподъемности при перевозке грузов с низкой плотностью (силос, сено и др.).
Наиболее эффективными методами обеспечения достаточной прочности и жесткости кузова самосвала являются ограничение его длины и подбор рациональных сечений элементов кузова. Детали бортов и пола современных самосвальных кузовов выполняются из хорошо сваривающихся низколегированных сталей типа 09Г2, 14ГС, 16ГС. Широкое применение находят специальные гнутые профили с ребрами жесткости, используемые для бортов кузова. Пол кузова также делают из гнутых профилей. Дополнительную жесткость ему придают приваренные снизу коробчатые элементы усиления, в ряде конструкций являющиеся одновременно каналами, по которым проходят отработавшие газы, обогревающие кузов.
Компоновочные схемы платформы
Платформа самосвала является пространственной несущей конструкцией. Основная нагрузка на платформу возникает при ее подъеме от воздействия груза и подъемного механизма. Компоновка и силовая схема платформы определяются направлением разгрузки и расположением гидроцилиндра (гидроцилиндров).
Особенности конструкций бортов платформы
Конструкция бортов платформы оказывает значительное влияние на производительность самосвала и рабочий процесс водителя.
Платформы с открывающимся задним бортом
Открывающийся задний борт широко используется на строительных самосвалах с разгрузкой назад. Обычно открывающийся борт подвешивается на верхних шарнирах - такая подвеска называется фартучной. При разгрузке и погрузке борт открывается и закрывается под воздействием собственного веса (при разгрузке – и от веса груза).
В большинстве случаев управление замками ручное и производится водителем.
В транспортном положении борт фиксируется замками, расположенными внизу.
Применяется также полностью автоматизированные механические устройства управления замками заднего борта и устройства с пневматическим приводом управления замками заднего борта.
Другие типы платформ
Устройства, не требующие выхода водителя из кабины автомобиля, обеспечивают разгрузку за 40…45 с вместо 30…70 с при ручном запирании борта.
Существует платформы с разгрузкой на стороны без открывающихся бортов - так называемые ковшевые платформы (рис. 1 а). У них борт выполнен в виде стенки с углом 20 ... 30° к горизонтали и наклоном платформы до 70 ... 80° – для обеспечения разгрузки плохо сползающих грузов (влажный песок, глина и пр.).
Ковшовые платформы могут быть с односторонней разгрузкой назад, с разгрузкой на бок и с трехсторонней разгрузкой.
У самосвалов с ковшовыми платформами наряду с их основными достоинствами – простотой конструкции, меньшей металлоемкостью, повышенной прочностью и жесткостью – имеется существенные недостатки:
- снижение боковой устойчивости самосвала;
- нерациональное использование объема – пониженная емкость кузова.
Из-за этих недостатков такие платформы большого распространения не получили.
Широко применяются платформы с открывающимися бортами, которые могут быть подвешены на верхних шарнирах (фартучного типа) и на нижних шарнирах (рис. 1 б, в).
В первом случае, как было указано выше, открытие и закрытие бортов происходит под действием собственного веса бортов. Во втором случае борта после разгрузки надо принудительно поднимать, что обычно из-за его высокого веса вручную сделать затруднительно (масса бокового борта ЗИЛ-ММЗ-554М составляет 80 кг). Поэтому в этом случае для облегчения подъема борта обычно применяются либо сервомеханизмы (торсионы и спиральные пружины), либо системы принудительного закрытия бортов (рычажного и тросового типов, а также с гидравлическим приводом). Общим недостатком самосвалов с открывающимися бортами является подсыпание груза при разгрузке под колеса.
При фартучных бортах этот недостаток проявляется наиболее существенно (см. рис. 2).
При подвеске бортов на нижних шарнирах подсыпание груза под колеса менее значительно, чем на верхних и зависит от угла открытия борта при разгрузке.
Схемы платформы самосвалов с разгрузкой на боковые стороны
Влияние способа открывания борта на степень подсыпания груза под колеса
При открытии борта на 90º относительно первоначального положения, что обеспечивается ограничительными цепями и специальными рычагами (см. рис. 2 в), подсыпание под колеса минимальное, но часть груза может остаться на борту. При свободном повороте борта на больше угол (около 180°) (см. рис. 2 б) подсыпание больше, чем в предыдущем случае, но все же меньше, чем при фартучных бортах. Такая схема имеет наибольшее распространение.
Автомобили-самосвалы, предназначенные для перевозки преимущественно вне городов и дорог (в карьерах) сыпучих грузов с большим углом естественного откоса (сырой грунт, глина, уголь, известковый камень, руда, шлак), оборудуются кузовами ковшового типа, у которых задний борт отсутствует и поэтому задняя часть пола кузова приподнята в целях предотвращения ссыпания груза при его перевозке. Кузова таких конструкций применяются на самосвалах КамАЗ, КрАЗ, БелАЗ. Они устанавливаются непосредственно на раму автомобиля или на надрамник.
В первом случае продольные балки основания кузова выполняются с достаточно большим сечением и являются весьма жесткими. Это необходимо как для обеспечения достаточной прочности и жесткости основания кузова, так и создания достаточного места между рамой и днищем кузова для размещения подъемного механизма опрокидывания кузовов. С целью смягчения ударов от кузова на раму автомобиля при его загрузке экскаватором и движении в тяжелых дорожных условиях между продольной балкой основания кузова и рамой устанавливают резиновые подушки или деревянные брусья. Опорные шарниры для опрокидывания кузова выполняют в виде двух кронштейнов, соединенных осью, один из которых крепится к кузову, а другой – непосредственно к лонжерону рамы. При заднем опрокидывании кузова в передней его части устанавливают направляющие, не допускающие поперечного сдвига кузова при движении автомобиля.
|
.png)
