Презентация. Виды и устройство самосвалов

Скачать презентацию




Транспортные и погрузо- разгрузочные средства Тема: «Самосвалы»
 


 
 


самосвал Самосвал - - разновидность грузового автомобиля с опрокидывающейся (назад, вбок или вбок и назад) для разгрузки платформой. Механизм опрокидывания (как правило, гидравлический подъемник) приводится в действие от двигателя самосвала.
 


Значение самосвалов в современном крупном строительстве трудно переоценить. Именно на них ложится вся перевозка тяжелых и крупногабаритных грузов различных видов. Соответственно поломка или простой самосвала - непозволительная роскошь, так как несет прямые убытки владельцу. Отсюда нелегкий выбор между отечественными и импортными самосвалами.
 


Основные типы самосвалов:
 


Дорожные самосвалы Дорожные самосвалы используются в дорожном ремонте, строительстве и других распространенных работах. Этот вид выпускают практически все известные производители. Грузоподъемность колеблется от 20 до 40 тонн. Количество осей - 2-4. В свою очередь дорожные самосвалы делятся по разным признакам: наклон кузова (боковой, задний или универсальный), число осей, грузоподъемность, индивидуальные особенности для определенных типов работ.
 


Карьерные самосвалы Карьерные самосвалы находят свое применение в разработке и добыче полезных ископаемых, горнодобывающей индустрии. Грузоподъемность составляет от 30 до 363 тонны, а объем кузова от 20 до 220 куб метра. Предназначены для перевозки сыпучих или кусковых пород из карьеров или для строительства больших объектов - плотин, дамб и т.д.
 


Основные признаки Массовый объем перевозок насыпных и навалочных грузов, имеющих различные свойства, определяет необходимость создания ряда специальных конструкций самосвалов для перевозки определенной категории грузов в заданных условиях. Самосвалы могут быть классифицированы по семи основным признакам: основному назначению — строительные, сельскохозяйственные, карьерные, узкоспециализированные (бетоновозы, минераловозы и др.); грузоподъемности — малой, средней, большой, особо большой (большегрузные). типу подвижного состава — автомобиль-самосвал (одиночный без прицепа), самосвальный автопоезд (самосвал-тягач с одним или двумя прицепами-самосвалами), прицеп-самосвал, полуприцеп-самосвал; соответствию требованиям эксплуатации на автомобильных дорогах (дорожные ограничения) — приспособленные для эксплуатации по всем видам автомобильных дорог или ограниченного использования (только для дорог, допускающих нагрузку на мост не более 100 кН); проходимости — внедорожные большегрузные (типа БелАЗ), дорожные (колесная формула X), повышенной проходимости; способу разгрузки платформы — односторонняя назад, односторонняя на боковую сторону, двусторонняя на боковые стороны, трехсторонняя назад и на боковые стороны; приспособленности для работы с прицепом — одиночный самосвал (не приспособлен для работы с прицепом), самосвал-тягач (имеет все необходимые устройства и соответствующую мощность двигателя для работы с прицепом). По совокупности свойств, определяющих основные эксплуатационные качества, самосвалы, получившие наибольшее распространение у нас в стране, могут быть разделены также на семь групп.
 


 
 


Первая группа Строительные самосвалы средней грузоподъемности с разгрузкой кузова назад рассчитаны для одиночной работы (без прицепа). В нашей стране самосвалы этой группы наиболее многочисленны (ЗИЛ-ММЗ, ЗИЛ-ММЗ-0, ГАЗ-А). Весовые параметры этих самосвалов позволяют эксплуатировать их на автомобильных дорогах любой категории. Основные грузы, для перевозки которых предназначаются самосвалы группы I, — это грунт, песок, глина, щебень, гравий, асфальт, бетон, строительные растворы, строительный мусор и др. Транспортные свойства груза (плотность, структура, сыпучесть, текучесть) обусловливают требования в первую очередь к конструкции платформы самосвала. Важнейшим параметром является объем платформы. Статистика показывает, что основные строительные грузы имеют большую плотность. Исходя из этого для рассматриваемых самосвалов оптимальное соотношение грузоподъемности и объема платформы. Важным требованием к конструкции платформы строительного самосвала является герметичность—исключение потерь при перевозках легкосыпучих и полужидких грузов. Этому требованию в большой степени отвечает платформа с односторонней разгрузкой назад, с одним открывающимся задним бортом. Такой способ разгрузки необходим во многих случаях эксплуатации строительного самосвала, например при проведении планировочных работ или вывозе мусора на свалку, когда разгрузка ведется «в отвал». Для самосвалов рассматриваемой группы этот способ также достаточен. Самосвалы не рассчитаны для работы с прицепом — в большинстве случаев работа на стесненных строительных площадках не позволяет маневрировать автопоездам.
 


Особенности первой группы Экскаваторная погрузка таких жестких грузов, как камень, смерзшийся грунт, строительный мусор вызывает большие сосредоточенные ударные нагрузки на детали платформы. Это предъявляет повышенные требования к прочности платформы. Во избежание повреждения кабины грузом, срывающимся с ковша экскаватора, на переднем борту платформы укрепляют козырек, защищающий заднюю стенку и окно кабины. Удельную мощность двигателя (отношение мощности двигателя к полной массе самосвала) для строительных самосвалов выбирают в пределах 10...26 кВт. Стремлением повысить маневренность самосвала объясняется применение для самосвалов ЗИЛ-ММЗ-10, ЗИЛ-ММЗ-20, ЗИЛ-ММЗ-30 короткобазного (база 500 мм) шасси ЗИЛ-0Д, тогда как бортовой грузовой автомобиль имеет базу 600 мм. Многолетняя эксплуатация выявила и недостаток короткобазных самосвалов — неустойчивость на скользких дорогах. При неумелом или неосторожном вождении самосвала на больших скоростях отмечены случаи заноса самосвала. Это вынудило конструкторов на строительном самосвале последней модели ЗИЛ-ММЗ-0 применить шасси ЗИЛ-0Б с базой 00 мм. Статистика показывает, что, как правило, длина одной ездки для строительных самосвалов в среднем составляет 20...300 км, а иногда, например при проведении планировочных работ, несколько сот метров. В таких условиях водителю в течение смены приходится часто входить и выходить из кабины. Наиболее удобные условия для входа и выхода из кабины обеспечивает компоновка автомобиля по схеме кабина за двигателем. В эксплуатации строительных самосвалов отмечаются частые случаи перегрузки сверх установленной нормы. Это объясняется большим разбросом значений плотности перевозимых грузов и общепринятым приблизительным учетом количества груза не по массе, а по объему. Поэтому возникают дополнительные требования к надежности и простоте обслуживания самосвалов.
 


Вторая группа Строительные самосвалы средней грузоподъемности, рассчитанные для систематической работы с прицепом-самосвалом (в составе автопоезда). К этой группе относится, например, самосвал ЗИЛ-ММЗ-0 с прицепом-самосвалом ГКБ-Б. По нагрузочным параметрам самосвалы рассчитаны для эксплуатации на автомобильных дорогах всех категорий, но в отличие от группы I эти самосвалы не предназначены для работы на грунтовых дорогах, так как работа с прицепом в сложных дорожных условиях затруднена. Основное назначение этих самосвальных автопоездов—массовые перевозки по установившимся маршрутам на строительные объекты нерудных материалов с причалов, железнодорожных баз, из карьеров, в основном в больших городах. Характерными особенностями эксплуатации являются относительно хорошие дороги, без крутых подъемов и спусков; специально подготовленные пункты отправления и приемки грузов, обеспечивающие сквозное движение автомобильного транспорта без дополнительного маневрирования. Преобладают относительна большие расстояния перевозок. Погрузка чаще осуществляется стационарными погрузочными средствами: бункерами, экскаваторами. Перегрузки наблюдаются реже, чем у самосвалов группы I, что объясняется длительными перевозками одинаковых грузов. Основные грузы те же, что и для самосвалов группы I, за исключением полужидких грузов (бетон, растворы). Поэтому повышенных требований к уплотнению кузова не предъявляется. Обязательным требованием для автопоезда является возможность разгрузки на боковые стороны. Автомобиль-самосвал, как правило, имеет разгрузку на три стороны, а прицеп — на две боковые. Для работы с прицепом на самосвале-тягаче должен быть установлен более мощный двигатель, его мощность, отнесенная к полной массе автопоезда, должна составлять не менее 50 кВтт. Для обеспечения работы с прицепом-самосвалом на самосвале-тягаче устанавливается ряд дополнительных агрегатов; двойной тормозной кран; пневмовывод для подключения привода тормозов прицепа: электровывод для подключения приборов световой сигнализации; гидравлический кран-распределитель для управления опрокидывающим устройством кузова как тягача, так и прицепа; гидровывод для подключения гидропривода опрокидывающего устройства прицепа. Установка более мощного двигателя, дополнительных агрегатов, кузова, имеющего разгрузку на две или три стороны, увеличивает себестоимость самосвала-тягача но сравнению с одиночным самосвалом.
 


Третья группа Сельскохозяйственные самосвалы, рассчитанные для систематической работы с прицепом-самосвалом в составе автопоезда (колесная формула X или X). К этой группе относятся самосвалы: ЗИЛ-ММЗ-М с прицепом ГКБ-30; ЗИЛ-ММЗ-50 с прицепом ГКБ-20; ГАЗ-САЗ-10 с прицепом ГКБ-20; КамАЗ-10 с прицепом ГКБ-50. Автотранспортные перевозки в сельском хозяйстве по дорожным условиям и расстоянию можно разделить на две группы. Первая группа — это перевозки на дальние расстояния (вывоз зерна на элеваторы, подвоз удобрений со складов или заводов, поездки в город, например, за строительными материалами и другими грузами). В связи с относительно дальними рейсами и движением только по автомобильным дорогам для таких перевозок экономически целесообразно использовать автопоезда с одним или двумя прицепами. Вторая группа — это внутрихозяйственные перевозки на сравнительно короткие расстояния и часто в сложных дорожных условиях: движение по грунтовым дорогам, полю, луговине, мелким бродам, легким деревянным мостам; маневрирование на внутрихозяйственных площадках, токах, внутри складов. В этих условиях могут эксплуатироваться только одиночные самосвалы без прицепа. Перевозки на дальние расстояния и внутрихозяйственные чередуются в течение сезона. По условиям проходимости, нагрузочным параметрам, распределению нагрузки по мостам требования, предъявляемые к самосвалам этой группы и самосвалам группы I, аналогичны. По приспособленности к перевозке самых различных грузов (сельскохозяйственные продукты, удобрения, строительные материалы, бытовые товары, оборудование, затаренные и штучные грузы) к самосвалам этой группы предъявляются наиболее универсальные требования. Эти самосвалы часто используют как бортовые грузовые автомобили, например для перевозки скота и птицы.
 


Разнообразие грузов обусловливает и самые разные способы погрузки: шнеками из бункеров уборочных машин, транспортерами, сенокосилками, экскаваторами, кранами. Очень часто применяется ручной способ погрузки и разгрузки. Разнообразие грузов, условий погрузки и разгрузки определяет требования к конструкции платформы сельскохозяйственного самосвала. Платформа имеет прямоугольную форму с тремя открывающимися бортами (боковые и задний). Борта открываются на нижних шарнирах, что уменьшает подсыпание груза под колеса. Широкий ассортимент перевозимых грузов, в частности сыпучих (трава, силос) вынуждает выпускать платформы сельскохозяйственных самосвалов с комплектами надставных бортов. Важнейшее требование к платформе сельскохозяйственного самосвала надежное уплотнение, исключающее потери зерна через зазоры в притворах бортов. Это обеспечивается установкой съемных резиновых уплотнителей. Для предохранения зерна от выдувания при перевозках, а также для защиты грузов от атмосферных осадков в комплект самосвала входит тент для укрытия. Как и для самосвала группы II, обязательным требованием является возможность разгрузки платформы на боковые стороны, что обеспечивает работу с прицепом. Автомобили-самосвалы выпускают как с трехсторонней, так и с двусторонней разгрузкой платформы. Прицепы-самосвалы, как правило, имеют двустороннюю разгрузку. Относительная мощность двигателя при работе в составе автопоезда должна быть не менее 20кВтт. На самосвалах-тягачах устанавливают дополнительные агрегаты, обеспечивающие работу с прицепом (аналогично самосвалам группы II).
 


Четвертая группа Сельскохозяйственные самосвалы повышенной проходимости (колесная формула X), рассчитанные для систематической работы с прицепом-самосвалом (в составе автопоезда); к этой группе относятся: КАЗ-40 с прицепом ГКБ-10 и Урал-14 с прицепом ГКБ-25. Эти автопоезда-самосвалы предназначены в основном для внутрихозяйственных перевозок. Высокая проходимость обеспечивает надежную работу по бездорожью в весенний и осенний периоды. Однако использование шасси со всеми ведущими колесами существенно увеличивает себестоимость производства и обслуживания самосвала. Такие самосвалы имеют значительно большую собственную массу. Требования к конструкциям платформ этих самосвалов те же, что и для группы III.
 


Пятая группа Строительные самосвалы большой грузоподъемности рассчитаны для одиночной работы (без прицепа); колесная формула X и x. Из находящихся в эксплуатации самосвалов к этой группе относятся: МАЗ, КрАЗ, КрАЗ-Б, КрАЗ-10. Основное применение — массовые перевозки насыпных и навалочных грузов на крупных строительных объектах и на карьерных разработках. Из-за большой полной массы и осевых нагрузок могут производить перевозки по автомобильным дорогам, допускающим осевую нагрузку более 200 кН на ось. Большую часть времени эти самосвалы эксплуатируются вне автомобильных дорог в сложных условиях: крутые подъемы и спуски в карьерах; движение по грунту при планировке строительных площадок и т. д. Много времени они работают на промежуточных передачах и передаче заднего хода. Преобладают перевозки на короткие расстояния. Погрузка в основном производится экскаваторами с объемом ковша до 5 м. При сбрасывании в платформу самосвала таких тяжелых грузов, как камень, скальные породы, мерзлая земля и т. п. возникают большие ударные нагрузки на днище и борта платформы. Возможны перегрузки в результате большого разброса плотности перевозимых грузов. Особо тяжелые условия эксплуатации предъявляют повышенные требования к прочности шасси и самосвальной установки.
 


Шестая и седьмая группа Группа VI. Строительные автопоезда-самосвалы большой грузоподъемности. В нашей стране самосвалы-тягачи для таких автопоездов выпускаются на базе грузовых автомобилей семейств МАЗ и КрАЗ. Используют большегрузные самосвальные автопоезда при организации массовых стабильных перевозок насыпных и навалочных грузов по установившимся маршрутам в городах и пригородах. Специально подготовленные пункты отправки и приемки грузов обеспечивают прямоточное движение автопоездов. Маршруты прокладываются по дорогам и городским улицам, допускающим осевые нагрузки свыше 200 кН. Преобладают сравнительно большие (для самосвалов) расстояния перевозок—1...10 км. Платформа как тягача, так и прицепа должна иметь возможность разгрузки на боковые стороны. Группа VII. По принятой классификации к этой группе относятся карьерные самосвалы особо большой грузоподъемности. К ним относятся: МАЗ, БелАЗ, БелАЗ-0А, БелАЗ-А. Они не предназначены для движения по автомобильным дорогам и поэтому на них не распространяются весовые и габаритные ограничения. Их эксплуатируют по бездорожью или на специально подготовленных трактах при длительных перевозках по одному маршруту. Конструкции таких самосвалов существенно отличаются от конструкции дорожных самосвалов всех групп
 


Карьерный самосвал
 


Компоновка Компоновка является первоочередным и важнейшим этапом конструкторской разработки. В процессе компоновки определяются все основные параметры технической характеристики самосвала. Основными исходными данными для проведения компоновки являются: модель грузового автомобиля, на базе которого должен быть создан автомобиль-самосвал (кроме случаев, когда автомобиль-самосвал создают как базовую модель); основное назначение автомобиля-самосвала; годовой объем производства данной модели. Конструкторские работы на этапе компоновки автомобиля-самосвала имеют обычно такую последовательность; выбор и обоснование принципиальной схемы самосвала; эскизная разработка основных агрегатов; подбор стандартных и заимствованных узлов и агрегатов; размещение, расчет и прочерчивание механизмов в различных положениях при кинематическом взаимодействии; прочностной расчет основных деталей и узлов, воспринимающих статические и динамические нагрузки; определение весовых параметров. Практически, перечисленные работы ведутся параллельно группой конструкторов. Конструкция самосвальной установки в решающей степени зависит от выбранной компоновочной схемы. На рис. показаны шесть наиболее распространенных принципиальных схем самосвалов с гидравлическим подъемным механизмом. Отличие схем состоит в направлении разгрузки платформы, размещении основного исполнительного органа — гидроцилиндра, устройстве подъемного механизма. Наибольшее распространение имеют самосвальные установки, выполненные по схеме, показанной на рис., а. Платформа разгружается на одну сторону — назад; гидроцилиндр расположен под платформой и передает усилие непосредственно на ее основание. По этой схеме выполнены самосвальные установки автомобилей-самосвалов ЗИЛ-ММЗ, ЗИЛ-ММЗ-0, МАЗ-0А и др. Самосвал, выполненный по схеме 15, имеет также разгрузку платформы назад, но гидроцилиндр размещен между кабиной и платформой и воздействует на передний ее борт. Такая схема применяется на самосвалах, имеющих шасси с расположением кабины над двигателем и привод только на задние колеса. При компоновке таких самосвалов для обеспечения рационального распределения полной нагрузки по мостам приходится существенно смещать центр тяжести платформы назад. При этом неизбежно образуется зазор между кабиной и платформой, в котором легко может быть размещен гидроцилиндр.
 


 
 


Задачи конструктора Перед конструктором, разрабатывающим новую модель автомобиля-самосвала, стоят следующие основные задачи: в наибольшей степени удовлетворить требованиям основного заказчика. Для этого конструктор должен знать реальные условия эксплуатации автомобилей-самосвалов в народном хозяйстве; обеспечить высокий технический уровень вновь создаваемой модели с учетом перспектив развития данной отрасли машиностроения; иметь информацию о лучших автомобилях-самосвалах; изучить патентную информацию, что позволит представить себе направление конструкторской мысли в этой области; способствовать возможности постановки на производство новой модели в короткие сроки с наименьшими затратами. Для этого необходимо возможно шире применять стандартизированные, нормализованные и уже выпускаемые для других изделий узлы и детали; учитывать технологические возможности завода, на котором организуется производство новой модели автомобиля-самосвала. Обеспечить возможность изготовления узлов и деталей с наименьшими затратами труда и материальных ресурсов (требования технологичности). Однако в экономически оправданных случаях необходимо вводить новые прогрессивные технологические процессы. Из этих общих положений необходимо исходить уже на первых стадиях проектирования: разработки технического задания и компоновки автомобиля-самосвала.
 


 
 


Действующие силы Значение расчетов для создания рациональных конструкций трудно переоценить. Размеры поперечных сечений несущих элементов, конструктивные формы, а следовательно, масса и расход материалов в подавляющем большинстве случаев определяются условиями обеспечения прочности и жесткости. Если для стационарных сооружений их собственная масса определяет лишь расход материалов и стоимость, то для подвижных, к которым относятся и автомобили, она непосредственно влияет на технико-экономические показатели (грузоподъемность, скорость и др.). Успешное проведение расчетов на прочность любой конструкции зависит от полноты разработки трех основных проблем, характеризующих: внешние силы — методы определения значений и характера распределения и изменения во времени всех внешних по отношению к конструкции нагрузок, установление возможно наиболее неблагоприятных с точки зрения прочности сочетаний этих нагрузок; внутренние силы — методы определения напряжений и деформаций, возникающих в элементах конструкции при действии заданных внешних нагрузок; предельные состояния или допускаемые напряжения — факторы, влияющие на прочность элементов конструкции в эксплуатации, количественные значения предельно допустимых напряжений, деформаций и перемещений с полным учетом механических характеристик материала и их стабильности, вида напряженного состояния, влияния внешней среды, степени точности определения внешних нагрузок, возможных последствий нарушения прочности элементов и др. С точки зрения получения окончательных результатов все три проблемы имеют одинаковое значение, поэтому эффективность расчетов на прочность конструкций зависит от степени и глубины разработки каждой из трех проблем, а не какой-то одной из них.
 


Общее устройство самосвалов
 


Платформа самосвала Платформы самосвалов с разгрузкой на две боковые стороны (выполненные по схемам), 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 2 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.
 


Запоры борта подвеска борта называется фартучной. Борт открывается и закрывается под воздействием собственного веса и веса ссыпающегося груза. Замки борта размещены снизу. Ниже изображены схемы устройств для управления запорами заднего борта. Показано устройство с ручным управлением запорами борта в двух положениях. Задний борт в транспортном положении удерживается от открывания двумя крюками, шарнирно укрепленными на продольных балках основания кузова. Под кузовом на шарнирах установлен поперечный вал управления запорами борта, на котором жестко зафиксирована рукоятка. Серьга соединяет палец рукоятки и палец крюка. В запертом положении центр пальца рукоятки расположен ниже оси поперечного вала на величину С, благодаря чему не может произойти самопроизвольного открывания замков во время движения. На виде рядом замок показан в отпертом положении. Недостатком замка, является то, что рукоятка управления расположена у заднего борта. Схема запоров заднего борта 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.
 


Запоры борта
 


Автоматизация запирания При разгрузке передняя часть платформы начинает подниматься, рычаг, жестко соединенный с поперечным валом, задевает за отгиб стойки, прикрепленной к надрамнику, благодаря чему вал поворачивается против часовой стрелки и отпирает крюки. 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 рисунке показаны схемы, на которых основана работа некоторых устройств автоматического управления замками заднего борта. Двуплечие рычаги жестко соединены с поперечным валом. С верхними плечами рычагов соединены тяги, удерживающие крюки в запертом состоянии; нижние плечи рычагов упираются в пальцы, укрепленные на надрамнике. При подъеме платформы для разгрузки рычаги отходят от упоров и освобождают крюки, которые откидываются под воздействием борта и груза. При опускании платформы после разгрузки рычаги упираются в пальцы и подтягивают крюки, 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.
 


Автоуправление запорами Во избежание обрыва тяги ее делают упругой, используя пружины сжатия, но при этом появляется другой недостаток — задний борт под воздействием груза получает возможность приоткрываться, деформируя пружину. Это приводит к потере мелкосыпучего груза во время его транспортирования. На рисунке показано устройство автоматического управления запорами заднего борта, не имеющее недостатков, присущих двум предыдущим схемам. Поперечный вал шарнирно укреплен на продольных балках основания платформы; на валу жестко зафиксированы рычаги, шарнирно связанные скобами и тягами Л с крюками, запирающими борт; на поперечном валу, кроме того, жестко установлен фасонный рычаг, в прорезь которого входит втулка, насаженная на колено торсионного вала. Торсионный вал расположен на надрамнике, один конец его зафиксирован от проворачивания. При подъеме платформы вал поднимается, нижнее плечо фасонного рычага упирается во втулку и поворачивает вал против часовой стрелки; происходит отпирание замков. После разгрузки платформа опускается в исходное положение. Вместе с ней опускается шарнирно-закрепленный вал; жестко закрепленный на валу рычаг в определенный момент входит в соприкосновение с упорной втулкой и поворачивает вал по часовой стрелке—происходит запирание крюков. 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, 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) работает только в момент запирания борта; после его запирания упругий элемент из работы выключается, и борт оказывается прижатым к платформе жесткой связью. На рисунке показан конструктивный вариант описанной выше принципиальной схемы автоматического управления запорами борта. Упругий упор в этом варианте выполнен в виде рычага 0, шарнирно-закрепленного на надрамнике, и пружины растяжения.
 


 
 


Механизация запоров При отсутствии давления в пневмосистеме автомобиля управлять запорами можно вручную при помощи рукоятки. 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 0,5 с при ручном запирании борта. На самосвалах с разгрузкой на две и три стороны механизировать управление бортами сложнее, чем на самосвалах с разгрузкой назад.
 


Ковшовая платформа Особенность ковшовой платформы — отсутствие открывающихся бортов. Борта в этом случае выполняют в виде наклонной стенки, угол наклона которой обычно равен 15° 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 и— 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 25°), 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.
 


Платформа на шарнирах 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, 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-М 0 кг). При составлении технического задания на проектирование самосвала с учетом нормативных документов обычно задают усилие закрывания и запирания борта — оно не должно превышать 56Н. В связи с этим на платформах самосвалов средней и большой грузоподъемности приходится устанавливать пружинные помощники закрывания бортов.
 


Торсионный стержень Торсионный стержень собран из пяти рессорных листов. Один конец торсиона соединен с шарниром борта через ось борта и поводковую втулку; другой конец торсиона наглухо соединен с основанием платформы через соединительную втулку, Отверстие для торсионного стержня в поводковой втулке 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.
 


Тросовое устройство 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 для механизированного открывания и закрывания боковых бортов без участия водителя используется довольно сложная рычажная система. Открывание борта при наклоне платформы происходит под действием ссыпающегося груза и веса самого борта. При опускании платформы ролик упирается в фасонную направляющую колодку, укрепленную иа надрамнике, и рычагами, шарнирно соединенными с основанием платформы и бортом, боковой борт закрывается. Для платформы применено тросовое устройство принудительного закрывания боковых бортов. Трос через систему роликов связывает боковые борта. В середине трос огибает натяжной ролик, установленный на стойке, жестко укрепленной на раме. При подъеме платформы трос располагается выше ролика, длина его увеличивается, в результате чего боковой борт, у которого верхние замки не заперты, получает возможность открываться. При опускании платформы трос в средней части вновь упирается в ролик, прогибается и подтягивает борт. Под роликом имеется предохранительная пружина, которая деформируется в том случае, если в притвор борта попадают посторонние предметы, и борт не может быть плотно прикрыт. На крайних стойках платформы смонтированы четыре гидроцилиндра. При включении гидросистемы на подъем платформы одновременно развивается давление в гидроцилиндрах. При этом происходит перемещение вниз верхнего штока и отпираются крюки, после чего нижний шток выдвигается вниз и открывает борт. Закрывание и запирание борта происходит в обратной последовательности.
 


Подсыпание груза Недостатком всех самосвалов с разгрузкой на боковые стороны является подсыпание груза под колеса. Это особенно характерно для самосвалов, имеющих платформы с бортами фартучного типа. Бывают случаи, когда автопоезд-самосвал после разгрузки не может тронуться с места, так как колеса автомобиля и прицепа оказываются больше чем наполовину 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 40°—подвешен на цепях или удерживается в таком положении рычагами; борт открывается на 12°. 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 20°. Так выполнена платформа наиболее массового сельскохозяйственного самосвала ЗИЛ-ММЗ-М.
 


Влияние способа открывания борта на степень подсыпания груза под колеса
 


Основание платформы Платформа спроектирована по принципиальной схеме. 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 и поперечных. К концам поперечных балок приварены литые опорно-поворотные кронштейны: передние и задние. На переднем конце платформы крепятся два дополнительных опорных кронштейна со съемными резиновыми подушками, которые в транспортном положении опираются на накладки, укрепленные на лонжеронах рамы автомобиля. Боковые борта 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 боксовых бортов предусмотрены пружинные помощники, смонтированные на переднем борту платформы. Боковые борта запираются вручную крюками. Задний борт 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. Управляют запором крюков вручную поворотом рукоятки, от которой усилие на крюки передается тягами и поперечным валом. Натяжение тяг регулируют гайками на задних тягах. При необходимости увеличить полезный объем платформы на верхние кромки боковых бортов можно установить деревянные надставные борта. Для перевозки грузов малой плотности, (измельченная трава, силос и др.) на платформу могут быть дополнительно установлены решетчатые деревометаллические высокие надставные борта. Боковые и задние высокие надставные борта подвешивают шарнирно на осях в пазах переднего надставного борта и задних съемных стоек. При установке заднего решетчатого высокого надставного борта основной задний борт снимают.
 


Платформа автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-М
 


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. Основные из таких разгружающих устройств: кузов-бункер с наклонным полом; разгрузка осуществляется после открывания бокового борта путем естественного ссыпания груза; кузов-бункер с пневморазгрузкой сыпучего или пылевидного груза; компрессорная установка может быть на самом автомобиле или стационарная на пункте разгрузки; платформа с подвижным (конвейерным) полом; груз для разгрузки смещается к заднему или боковому борту; телескопические кузова; сталкивание груза обеспечивается сдвиганием звеньев кузова; 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. 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 — думторах. 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.
 


Ручные механизмы амосвалы 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.
 


Гидравлические механизмы 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, агрегатированные 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.
 


Вспомогательные устройства 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.
 


Классификация гидросистем 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.
 


Проектирование гидросистем 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.
 


Гидропривод
 


Основными узлами гидропривода являются: коробка отбора мощности, масляный насос, кран управления, масляный бак, трубопроводы и телескопический гидроцилиндр. Картер коробки отбора мощности крепится болтами к привалочной поверхности люка отбора мощности коробки передач с правой стороны. На оси, имеющей возможность перемещаться вправо и влево, на двух шариковых подшипниках установлено промежуточное зубчатое колесо, которое находится в постоянном зацеплении с колесом, расположенным в картере коробки отбора мощности на двух шариковых подшипниках. К картеру коробки отбора мощности болтами крепится шестеренный масляный насос. Рис. Гидропривод автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-15 Ось шестерни масляного насоса через шлицевую втулку и шлицевой валик соединена с колесом коробки отбора мощности. Чтобы привести в действие масляный насос, ось перемещается вправо (вперед по ходу автомобиля); при этом насаженное на оси промежуточное зубчатое колесо входит в зацепление с колесом блока зубчатых колес заднего хода коробки передач. Перемещение оси осуществляется переводом рычага, качающегося на оси, из положения а в положение б. Для безударного введения в зацепление зубчатого колеса с колесом 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 через обратный клапан по трубопроводу в телескопический цилиндр. Звенья телескопического гидроцилиндра под давлением масла начинают выдвигаться и воздействуют на платформу. После полного выдвижения звеньев цилиндра давление масла в гидросистеме поднимается до — МПа; при этом давлении отжимается шарик предохранительного клапана, и масло начинает перепускаться в бак по трубопроводу. Чтобы в системе предельное давление действовало непродолжительно, масляный насос после полного выдвижения звеньев цилиндра должен быть отключен переводом рычага из положения б обратно в нейтральное положение а. Для того чтобы опустить платформу, рычаг переводят из положения а в положение в. При этом через промежуточную скобу, шарнирно соединенную с рычагом, происходит перемещение золотника вправо и открывается проход маслу из полости цилиндра по трубопроводу через каналы в корпусе крана управления, по трубопроводу, через масляный фильтр в масляный бак. Выдавливание масла из полости цилиндра в масляный бак происходит под действием усилия, создаваемого пустой опускающей платформой.
 


Подъемный механизм Чтобы остановить груженую или пустую платформу в любом промежуточном положении, нужно рычаг установить в положение а; при этом золотник крана управления разобщает полость цилиндра с масляным баком, обратный клапан препятствует перепуску масла через гидронасос, а промежуточное зубчатое колесо оказывается выведенным из зацепления с колесом 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-А и ГЛЗ-Б с разгрузкой назад показан на рисунке. Отбор мощности осуществляется от коробки передач через специальную шестерню промежуточного вала. Для этого к правому люку коробки передач крепится коробка отбора мощности. Гидронасос агрегатирован с коробкой отбора мощности. Управление потоком рабочей жидкости осуществляется гидравлическим краном, соединенным трубопроводами с гидроцилиндром поршневого типа, одноступенчатого одностороннего действия. Рабочую жидкость заливают в штоковую полость гидроцилиндра. Элементы гидросистемы соединены между собой всасывающим и нагнетающим трубопроводами.
 


Принципиальная схема гидравлического подъемного механизма с гидроцилиндром поршневого типа
 


Принципиальная схема гидравлического подъемного механизма с двумя гидроцилиндрами поршневого типа автомобиля КрАЗ-26
 


Управление подъемным механизмом Управление механизмом осуществляет водитель рычагом из кабины. Одноступенчатые, одностороннего действия гидроцилиндры поршневого типа в настоящее время не выпускаются, применялись для самосвала МАЗ-0, насос в этом случае расположен под платформой и приводился во вращение карданной передачей от коробки отбора мощности. В обоих случаях усилие от гидроцилиндра на платформу передается через рычажно-балансировочный механизм, который соединяет шток гидроцилиндра с платформой. Подъемный механизм самосвалов КрАЗ показан на рис. Отбор мощности осуществляется от шестерни раздаточной коробки через коробку отбора мощности, установленную на специальном люке раздаточной коробки. Гидронасос приводится во вращение карданной передачей. В нагнетательной магистрали установлен обратный клапан. Кран управления имеет три положения: — нейтраль, — подъем платформы и — опускание платформы. Рабочую жидкость заливают в штоковую полость гидроцилиндров. В гидросистему входят всасывающий, нагнетательный и сливной трубопроводы. Управление подъемным механизмом осуществляется двумя рычагами, расположенными в кабине водителя: один рычаг служит для переключения крана управления, другой — для включения коробки отбора мощности. На рисунке показано расположение основных агрегатов подъемного механизма автомобиля-самосвала КрАЗ-13. Гидроцилиндры расположены наклонно и качаются на оси, закрепленной в надрамнике. В опорной головке каждого цилиндра выполнены каналы для подвода рабочей жидкости; один из них соединен с верхней полостью цилиндра, другой — с нижней (трубой и двумя отверстиями в стенке цилиндра). Поршни цилиндров со штоками соединены с рычажным механизмом. К фланцам опорных головок присоединена распределительная головка с каналами для соединения цилиндров и масляного насоса, управляемого краном и имеющего перепускной клапан.
 


Основные агрегаты подъемного механизма самосвала КрАЗ: а — распределение масла по цилиндрам (стрелки указывают направление потока масла); о и в — положение цилиндра соответственно в момент начала подъема и начала опускания платформы
 


Рычажный механизм Рычажный механизм состоит из балансира и рычагов. Штоки присоединены к балансиру шарнирно, а балансир рычагами шарнирно соединен с основанием платформы. Платформа наклоняется только назад, на угол, не превышающий 10°. Подъемный механизм самосвала МАЗ-14 состоит из двух телескопических гидроцилиндров, спаренных трубопроводами и закрепленных шарнирно одним концом на раме. Штоки цилиндров соединены непосредственно с платформой. Шестеренный насос приводится в действие от коробки отбора мощности через карданную передачу и подает масло через обратный клапан к трехходовому крану управления. Между насосом и краном установлен обратный клапан. Кран управления может иметь три положения: — подъем платформы; — опускание платформы; — остановка платформы в любом положении при подъеме и опускании. При достижении цилиндрами крайнего верхнего положения в их стенках открываются перепускные окна, масло из цилиндров поступает в бак, и обеспечивается автоматическое прекращение подъема платформы. Масляный бак через перекрывающий кран и фильтр соединен с насосом, который имеет предохранительный клапан. Максимальный угол наклона платформы 12°; для предохранения от запрокидывания.
 


Разгрузка платформы Самосвал имеет также двустороннею разгрузку платформы, но в отличие от предыдущей схемы он снабжен двумя гидроцилиндрами, расположенными впереди и сзади платформы и передающими усилие соответственно на передний и задний борта. Существенным преимуществом такой схемы является снижение сосредоточенной нагрузки на основание платформы. Это позволяет снизить металлоемкость основания и общую массу платформы. Такую схему целесообразно применять, когда размещению гидроцилиндра под платформой мешают агрегаты шасси (карданный вал, задний мост, аппараты тормозной системы и др.). К преимуществам следует также отнести хороший доступ к гидроцилиндрам при их обслуживании. Существенным недостатком схемы является увеличение числа гидроцилиндров, что кроме увеличения стоимости снижает безотказность работы самосвала, так как гидроцилиндр и в первую очередь его уплотнительные кольца являются наиболее уязвимым местом гидравлического подъемного механизма. На схеме представлена самосвальная установка с рычажной системой подъема платформы назад и поршневым гидроцилиндром. Усилие гидроцилиндра передается не непосредственно на днище платформы, а через систему рычагов. Эта схема имеет следующие преимущества: горизонтальное расположение гидроцилиндра улучшает условия его компоновки; поршневой гидроцилиндр имеет значительно более простое уплотнение выдвижного штока по сравнению с уплотнениями многоступенчатого телескопического гидроцилиндра, что повышает надежность гидропривода и позволяет увеличить давление; рычажная система в определенной степени препятствует боковому смещению платформы при опрокидывании назад, что повышает боковую устойчивость самосвала. К недостаткам следует отнести трудоемкость и металлоемкость рычажной системы. Описанные принципиальные схемы самосвальных установок применяются на
 


Разгрузка
 


Автомобили-самосвалы ЗИЛ-ММЗ-58 имеют возможность производить разгрузку на боковые стороны и назад, а также работать с самосвальным прицепом, для чего они снабжены буксирным прибором, гидро-, пневмо- и электровыводами. На рис. представлена принципиальная схема гидравлического подъемного механизма самосвала ЗИЛ-ММЗ, который имеет гидробак, фильтр с перепускным клапаном, сливной трубопровод, нагнетательный трубопровод, распределитель для управления разгрузкой платформы автомобиля-самосвала и прицепа самосвала, трубопроводы высокого давления и, гидроцилиндр, запорное устройство для подсоединения гидросистемы прицепа, ограничительный клапан для ограничения угла наклона платформы, рычаг коробки отбора мощности, шестерню коробки передач, насос, всасывающий трубопровод. Самосвалы Камского объединения по производству большегрузных автомобилей имеют подъемные механизмы с дистанционным (кнопочным) управлением. Необходимость дистанционного управления подъемным механизмом обусловлена тем, что автомобили семейства КамАЗ имеют откидывающуюся кабину, это затрудняет применение механического привода. Кнопочное управление значительно облегчает работу водителя, но при этом усложняется конструкция и снижается надежность.
 


Схемы самосвалов На большегрузных прицепах-самосвалах имеют применение сдвоенные платформы с телескопическими гидроцилипдрами, расположенными под центрами оснований платформ. Передняя платформа разгружается на две боковые стороны, а задняя на три: две боковые и заднюю. Поочередная разгрузка передней и задней платформ обеспечивает устойчивость прицепа при разгрузке на боковую сторону. Подобная схема прицепа-самосвала, но с гидроцилиндрами, расположенными перед передними и задними бортами платформ, показана на рисунке. Обе платформы разгружаются только па боковые стороны. По такой схеме выполнены сельскохозяйственные тракторные прицепы-самосвалы ММЗ-Б (грузоподъемность 12т) и ММЗ-Б (грузоподъемность 10 т).
 


Производные схемы самосвалов
 


Схема самосвала со съемной платформой
 


Схема самосвала со съемной платформой на шарнирной раме
 


Расчетная схема автомобиля-самосвала: коробка отбора мощности с насосом в сборе; гидробак; запасное колесо; гидроцилиндр; надрамник.
 


Съемные платформы Платформа имеет разгрузку только назад. Гидроцилиндр, служащий для подъема платформы, расположен под днищем. Второй гидроцилиндр служит для приведения в действие рычажного подъемного устройства. Два опорных гидроцилиндра повышают устойчивость самосвала при разгрузке. На рисунке показана схема полуприцепа-самосвала с шарнирной рамой. Рама полуприцепа соединена с седельным устройством шарнирной рамой. Для разгрузки гидроцилиндр, укрепленный на седельном устройстве, поднимает переднюю часть полуприцепа. При этом происходит подкатывание тягача к полуприцепу и ссыпание груза назад. Особую группу составляют самосвалы со съемными платформами, получающие все более широкое распространение. Подъем вверх платформы осуществляется двумя, горизонтально расположенными поршневыми гидроцилиндрами двустороннего действия, которые воздействуют на рычаги. Рычаги через цепи поворачивают платформу вокруг замкнутых шарниров. При размыкании шарниров платформа может быть снята на землю и установлена обратно при помощи тех же гидроцилиндров, рычагов и цепей. Для повышения устойчивости самосвала на задних концах рамы укреплены опорные гидроцилиндры. Другой конструктивный вариант самосвала со съемной платформой показан на схеме. На раме автомобиля укреплена трехзвенная шарнирная рама, состоящая из задней полурамы, соединенной с рамой автомобиля постоянно замкнутым шарниром; передней полурамы, соединенной с задней полурамой шарниром; вертикального рычага, соединенного с передней полурамой шарниром. Платформа установлена на шарнирной раме и удерживается крюком. Подъем платформы вместе с шарнирной рамой осуществляется поршневым гидроцилиндром двустороннего действия. При этом шарнир должен быть заблокирован. Для снятия платформы второй гидроцилиндр поворачивает вертикальный рычаг, при этом платформа откатывается назад на роликах, укрепленных на раме. Затем под воздействием гидроцилиндра поворачивается передняя полурама вокруг шарнира и окончательно сталкивает платформу на землю. Для облегчения прокатывания по земле платформа снабжена вращающимися валиками. Установка платформы в транспортное положение происходит в обратной последовательности.
 


Весовые характеристики Увеличение грузоподъемности автомобиля-самосвала или автопоезда это основной путь повышения производительности автотранспортных единиц; ограничивающим фактором является несущая способность дорожных покрытий. Расчет нагрузочных параметров на примере наиболее распространенного двухосного автомобиля-самосвала семейства ЗИЛ может быть проведен по расчетной схеме и основным размерам и нагрузкам, определяемым при компоновке.
 


Схема гидромеханизма
 


Гидросистемы Татра Гидросистема обеспечивает наклон платформы до предельного угла, опускание, остановку в любом промежуточном положении в процессе подъема и опускания платформы, автоматическое ограничение максимального угла подъема, встряхивание платформы в конце подъема для лучшего ссыпания груза и автоматическое ограничение максимального угла наклона платформы. Управление механизмом подъема платформы производится из кабины водителя с помощью воздухораспределительного крана. Пневматическое дистанционное управление подъемным механизмом и запорами заднего борта (МАЗ-0Б) облегчает работу водителя и сокращает время разгрузки. Гидравлические подъемные механизмы самосвалов «Татpa» имеют два телескопических гидроцилиндра, установленных на опорной плите с предохранительным устройством для ограничения максимального угла наклона платформы. Масляный бак с фильтром соединен с насосом, который имеет привод от коробки передач, и через распределительный кран, распределительный золотник и распределитель сообщается с гидроцилиндрами. Управление гидравлической системой осуществляется рычагом управления через тяги, которые соединены с распределительным золотником и предохранительным устройством. Подъемные механизмы самосвалов обоих типов совершенно одинаковы, но самосвалы «Татра» имеют разгрузку только назад, а самосвалы «Татра S» предназначены для разгрузки на три стороны.
 


Схема гидравлического подъемного механизма самосвала « Татра»
 


Буртовый гидроцилиндр гидроприводе подъема платформы чаще применяют телескопические гидроцилиндры одностороннего действия двух типов: буртовые и безбуртовые, которые отличаются конструкцией уплотнительных и направляющих элементов и технологией изготовления. Буртовый гидроцилиндр автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-М с пятью выдвижными звеньями. Осевое усилие от звена к звену передается разрезными упорными кольцами круглого сечения. Ход выдвижных звеньев осуществляется до упора торцовых поверхностей буртов, выполненных на наружных поверхностях звеньев, в соответствующие поверхности буртов, выполненных на внутренних поверхностях корпуса и звеньев. В верхней части корпуса и выдвижных звеньев (кроме звена наименьшего диаметра) установлены верхние чугунные направляющие, каждая из которых состоит из трех частей — секторов; резиновые уплотнительные кольца круглого сечения, имеющие стандартизованные размеры; защитные кольца из фторопласта и резиновые грязесъемники. В нижней части выдвижных звеньев установлены нижние чугунные направляющие, каждая из которых состоит из двух частей (полуколец). Защитные фторопластовые кольца, установленные над уплотнительными кольцами в одной с ними проточке, повышают долговечность уплотнений. Внутренняя полость гидроцилиндра закрыта днищем, установленным посредством резьбового соединения и уплотнительного кольца на корпусе.
 


Буртовый гидроцилиндр
 


Работа буртового гидроцилиндра Рабочая жидкость к гидроцилиндру подается через отверстие , выполненное в штуцере и корпусе. При транспортировании и хранении гидроцилиндра отверстие закрывают пробкой. Для проведения диагностических работ, технического обслуживания, слива отстоя и рабочей жидкости из гидроцилиндра в днище установлена пробка. На корпусе установлена конка для крепления толкателя механизма ограничения угла наклона платформы назад и на боковые стороны и конка для крепления кулисы механизма предохранения гидроцилиндра от вращения вокруг продольной оси. Для крепления к надрамнику и платформе гидроцилиндр снабжен шаровыми опорами и, закрепленными на шаровых головках с помощью гаек и со стопорными кольцами и. Шаровые головки закреплены в днище в головке выдвижного звена стопорными кольцами. Для смазывания сферических шарниров гидроцилиндра на шаровых опорах установлены масленки и. Рабочие поверхности выдвижных звеньев, изготовленных из стали, обработаны роликовой накаткой, что обеспечивает упрочнение и высокую чистоту поверхности, это позволяет повысить длительность эксплуатации и надежность уплотнительных колец.
 


Безбуртовый гидроцилиндр Отличительной особенностью такого гидроцилиндра является отсутствие выступающих буртов на наружных поверхностях звеньев и на внутренних поверхностях корпуса и звеньев. Отсутствие буртов обусловило и оригинальную, несколько более сложную конструкцию уплотнительных и направляющих элементов. В корпусе гидроцилиндра размещены выдвижные звенья, ход которых при выдвижении ограничивается стопорными кольцами, а при движении вниз — стопорными кольцами и днищем. Направляющими для выдвижных звеньев служат латунные полукольца и втулки, которые удерживаются стопорными кольцами. Для увеличения срока службы гидроцилиндра наружные поверхности выдвижных звеньев подвергнуты накатке, покрыты хромом и отполированы. Уплотнение выдвижных звеньев осуществляется резиновыми манжетами, находящимися между проставками и защитными кольцами. От попадания пыли и грязи извне полость гидроцилиндра защищена грязесъемниками. Грязесъемник состоит из манжеты и кольца. Снизу в корпус вставлено днище с уплотнительным кольцом, буртик днища соединен с буртиком корпуса полукольцами. Полукольца соединены хомутом, скрепленным болтом со стопорной шайбой.
 


 
 


Устройство гидроцилиндра на примере самосвалов семейства МАЗ Гидроцилиндр подъемного механизма самосвалов семейства МАЗ телескопический. Он состоит из корпуса и выдвижных звеньев . Уплотнение выдвижных звеньев осуществляется с помощью резиновых колец круглого сечения, размещенных в канавках направляющих гильз с уплотнительными кольцами . От попадания грязи и пыли извне уплотнительные кольца подвижных звеньев защищены резиновыми грязесъемниками . Направление выдвижных звеньев и ограничение их хода достигается с помощью верхних направляющих гильз , закрепленных в звеньях стопорными кольцами и направляющих полуколец , которые закладываются в канавки в нижней части подвижных звеньев. Наружные поверхности выдвижных звеньев подвергнуты поверхностной закалке, хромированы и отполированы. Внутренняя полость гидроцилиндра закрыта днищем , установленным посредством резьбового соединения на корпусе . Уплотнение обеспечивается резиновым кольцом . Крышка имеет сливную пробку . К корпусу приварен хомут с цапфами , с помощью которых цилиндр устанавливается и поворачивается в постелях качающейся опоры, которая в свою очередь, может поворачиваться во втулках поперечин рамы, образуя шарнир карданного типа. Гидроцилиндр имеет верхнюю шаровую опору. Для этого в переходнике выдвижного звена с помощью штифта закреплен шаровой палец , который крепится к сферической пяте платформы с помощью гайки .
 


Схема гидроцилиндра самосвала МАЗ-503
 


Гидроцилиндр
 


Насос
 


В гидравлических подъемных механизмах отечественных самосвалов применяются шестеренные насосы высокого давления, которые обеспечивают необходимые режимы подъема платформы, наиболее просты и отличаются высокой надежностью в эксплуатации, малыми размерами и массой. Насос состоит из корпуса, качающего узла, крышки и узла уплотнений. В качающий узел входят шестерня, колесо, втулки и. Для передачи вращения шестерне насоса на ее валу имеются шлицы, которые при установке насоса на коробке отбора мощности входят во внутренние шлицы колеса. В узел крышки, кроме алюминиевой крышки, которая служит одновременно для крепления насоса к картеру коробки отбора мощности, входят армированная манжета, упорное и стопорное кольца. Крышка крепится болтами с пружинными шайбами. В узел уплотнений входят манжета, два кольца и специальное уплотнение, которое служит для предотвращения утечки рабочей жидкости из полости Б на всасывание. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава. На боковых поверхностях корпуса крепятся патрубок всасывающего трубопровода и кран управления, к которому присоединяется трубопровод высокого давления, подающий масло к гидроцилиндру. В корпусе насоса выполнены расточки под зубчатые колеса и втулки. Втулки служат опорами для цапф и уплотнениями торцовых поверхностей зубчатых колес. Для уменьшения внутренних перетечек масла в насосе применено автоматическое регулирование зазоров по торцам зубчатых колес и бронзовых втулок. Это достигается гидравлическим поджимом втулок со стороны крышки насоса. Автоматическое регулирование зазоров происходит следующим образом: рабочая жидкость из камеры нагнетания поступает в полость Б над втулками и стремится поджать подвижные втулки, к торцам зубчатых колес — зазор между торцами втулок и зубчатых колес уменьшается. В то же время со стороны зубьев на втулки давит рабочая жидкость. Результирующее усилие, прижимающее втулки к торцам зубчатых колес, незначительно превосходит отжимающее усилие, что сохраняет смазочную пленку. Благодаря гидравлическому поджиму и высокой точности изготовления деталей качающего узла насос имеет высокую долговечность. Для обеспечения нормальной работы насоса и увеличения срока его службы необходимо проводить при техническом обслуживании очистку рабочей жидкости от продуктов изнашивания и загрязнений. Поршневые насосы, аксиально-плунжерные и насосы с ручным приводом в настоящее время практически не применяются.
 


Коробка отбора мощности Картер имеет два взаимно перпендикулярных фланца: один для крепления коробки отбора мощности к коробке передач, а другой для установки насоса. Между фланцем коробки отбора мощности и привалочной плоскостью коробки передач, а также между фланцами насоса и коробки установлены прокладки из картона толщиной 0,5 мм( на рисунке показана только одна прокладка). В картере коробки на оси на двух шариковых радиальных подшипниках установлено промежуточное зубчатое колесо. Подшипники упираются в буртик оси и удерживаются стопорным кольцом, а внутри зубчатого колеса подшипники фиксируются стопорным кольцом для предотвращения взаимного перемещения в паре подшипники — зубчатое колесо. Промежуточное зубчатое колесо постоянно зацеплено с колесом, которое вращается в двух шариковых радиальных подшипниках и, установленных в картере. От продольных перемещений эти подшипники удерживаются стопорными кольцами и; крышкой с прокладкой закрыто технологическое отверстие картера. Крышка крепится болтами с пружинными шайбами.
 


Устройство коробки отбора мощности Ось вместе с промежуточным зубчатым колесом может перемещаться. При перемещении вперед зубчатое колесо входит в зацепление с зубчатым колесом блока зубчатых колес заднего хода коробки передач и передает через колесо крутящий момент шестерне насоса. Для предотвращения вытекания масла в зазор между осью и картером в проточке установлено резиновое уплотнительное кольцо круглого сечения. С другой стороны картера технологическое отверстие закрыто пробкой с алюминиевой прокладкой. Картер коробки отбора мощности сообщается с картером коробки передач. Детали обеих коробок смазываются разбрызгиванием масла, находящегося в их картерах; отверстие, закрытое пробкой, предназначено для заливания и контроля уровня масла. Рычаг управления коробкой отбора мощности установлен в кабине справа от рычага коробки передач на кронштейне, который крепится двумя болтами к картеру коробки передач. В рабочих положениях рычаг удерживается фиксатором, который поджимается пружиной. Нижний конец рычага соединен с осью промежуточного колеса при помощи пальца со шплинтом. Для включения коробки отбора мощности фиксатор отжимается вверх и выводится из гнезда ограничителя. Затем рукоятку переводят в заднее положение. Не допускается включать коробку отбора мощности при включенном сцеплении, так как это может привести к поломке или ускоренному изнашиванию зубчатых колес коробки отбора мощности и насоса. После окончания подъема платформы, а при работе с прицепом после окончания подъема платформы автомобиля и прицепа, коробку отбора мощности необходимо выключить при включенном сцеплении. При этом прекратится подача масла из трубопровода в трубопровод. Коробка отбора мощности автомобиля-самосвала, установленная в корпусе на подшипниках, одноступенчатая с шестеренным насосом укреплена на картере коробки передач с правой стороны. Между фланцами картеров коробки передач и коробки отбора мощности установлены прокладки, с помощью которых регулируют зацепление зубчатых колес. Поэтому в случае замены прокладок их общая толщина должна быть сохранена.
 


Механизм управления коробкой отбора мощности
 


Схема КОМ Шестерня коробки отбора мощности находится в зацеплении с промежуточным зубчатым колесом, которое приводится во вращение от промежуточного вала коробки передач. Шестерня закреплена на одном конце оси, другой конец которой входит в полость пневмокамеры и через фланцы связан с мембраной. Полость пневмокамеры закрыта крышкой с отверстием для подвода воздуха. Мембрана удерживается пружиной в крайнем верхнем положении. При выпуске воздуха из рабочей полости пневмокамеры пружина выводит шестерню из зацепления с зубчатой полумуфтой, но связь с промежуточным зубчатым колесом не прекращается. От вращения ось шестерни удерживает установочный винт, конец которого входит в паз оси. Коробка отбора мощности самосвала МАЗ-05 одноступенчатая, крепится к картеру коробки передач с правой стороны. Между фланцами картеров коробки передач и отбора мощности устанавливают, как и на самосвалах семейства КамАЗ, уплотнительные прокладки, с помощью которых на заводе регулируют зубчатое зацепление. Ведущий вал коробки отбора мощности приводится во вращение от промежуточного вала коробки передач с помощью специально устанавливаемой для этой цели на валу шестерни, находящейся в постоянном зацеплении с промежуточным зубчатым колесом коробки отбора мощности.
 


 
 


КОМ с постоянным зацеплением При включении коробки отбора мощности с зубчатым колесом вводится в зацепление колесо, которое может перемещаться по наружным шлицам ведущего вала с помощью вилки, жестко связанной со штоком. Включение и выключение коробки отбора мощности осуществляется с помощью пневматической рабочей камеры, которая состоит из корпуса, закрепленного на картере коробки винтами, резиновой самоуплотняющейся мембраны, крышки, закрепленной в корпусе стопорным кольцом, и возвратной пружины. Коробка отбора мощности с постоянным зацеплением промежуточного зубчатого колеса с колесом коробки передач Мембрана закреплена на штоке с помощью двух шайб и гайки и удерживается в крайнем правом положении возвратной пружиной. При впуске воздуха в рабочую полость мембрана, сжимая возвратную пружину, перемещает в крайнее левое положение вместе со штоком, который с помощью вилки вводит зубчатые колеса и в зацепление. При выпуске воздуха из рабочей полости камеры в атмосферу возвратная пружина перемещает мембрану со штоком вправо и колеса выходят из зацепления. Картер коробки отбора мощности имеет фланец, к которому прикреплен насос. Шлицевой конец ведущего вала насоса входит во внутренние шлицы ведущего вала коробки отбора мощности.
 


 
 


Работа крана управления В нейтральном положении масло от насоса по трубопроводам через отверстие штуцера попадает в кран управления и, проходя через открытый клапан, направляется на слив через штуцер. При подводе воздуха через отверстие в крышке в полость пневмокамеры над мембраной последняя перемещается, сжимая пружину, и клапан закрывается. Одновременно воздух через отверстие в корпусе крана управления подводится в полость пневмокамеры под мембрану, которая перемещается, сжимая пружину и открывая клапан. Масло проходит через клапан и штуцер, уплотненный кольцом, в полость гидроцилиндра. При выпуске воздуха из полостей пневмокамер пружина перемещает мембрану, а пружина возвращает мембрану в первоначальное положение. Клапан закрывается, а клапан открывается. Так как клапан закрыт, то магистраль гидроцилиндра перекрыта, и платформа удерживается в поднятом положении, а масло при работающем насосе идет от него на слив через клапан крана управления. В случае поступления воздуха только в полость пневмокамеры под мембрану клапан открывается, и масло из полости гидроцилиндра направляется через этот клапан и клапан на слив. В корпус крана управления ввернут предохранительный клапан, который при заворачивании буртиком В врезается в корпус крана управления и разъединяет напорную магистраль со сливной. При перегрузке давление в системе возрастает, и срабатывает предохранительный клапан, перепуская масло в бак. Подъем платформы прекращается до ликвидации перегрузки. Давление срабатывания предохранительного клапана строго отрегулировано на предприятии-изготовителе и изменять его в процессе эксплуатации не рекомендуется. Для дистанционного управления подъемным механизмом платформы на самосвалах МАЗ-0Б устанавливается пневмораспределительный кран. Кран крепится на усилителе буфера, а рукоятка его выведена в кабину на панель приборов. Пневмораспределительный кран состоит из корпуса, притертого к нему вращающегося плоского золотника, поджимаемого к корпусу тарельчатой пружиной и давлением подводимого через отверстие в крышке, уплотненной кольцом, сжатого воздуха, фиксаторного устройства и редуктора. Фиксаторное устройство обеспечивает фиксацию золотника во всех рабочих положениях. Оно состоит из диска, неподвижно посаженного на штоке с помощью шпонки, шарика, пружины и корпуса пружины, застопоренного гайкой.
 


 
 


Кран управления Кран управления. Кран управления служит для управления потоком рабочей жидкости в гидросистеме подъемного механизма. В корпус запрессованы седла клапанов ввернуты гайки, служащие направляющими толкателей. Специальное соединение клапанов с толкателями типа «ласточкин хвост» исключает заклинивание клапанов в седлах в случае несовпадения осей толкателей и седел. Толкатели с присоединенными на одном конце клапанами другими концами, на которых закреплены мембраны, входят в полости пневмокамер, закрытых крышками. Пружина толкателя удерживает клапан в открытом положении, пружина прижимает клапан к седлу. Толкатели уплотнены резиновыми кольцами, а толкатель, кроме того, имеет дренажное отверстие .
 


Кран управления пневмосистемы автомобиля КамАЗ.
 


Редуктор Редуктор служит для уменьшения угла поворота рукоятки крана и состоит из корпуса, закрепленного на корпусе крана через уплотнение винтами; шестерни, закрепленной на штоке с помощью шпонки; зубчатого сектора с осью в сборе и крышки с уплотнением и сальником. Кран управления самосвала ЗИЛ-ММЗ содержит плунжер-золотник, предохранительный и обратный клапаны. Предохранительный клапан состоит из пружины, шарика, толкателя, и пробки с уплотнительной алюминиевой шайбой. Регулировка производится шайбами. В обратный клапан входят шарик, нижняя крестовина, верхняя крестовина и седло с уплотнительным кольцом. Крестовина, шарик и седло обратного клапана вместе с уплотнительным кольцом вкладываются в корпус крана управления при его установке на насос. Для уплотнения плунжера-золотника служит резиновое уплотнительное кольцо. Перед кольцом в корпусе крана выполнена кольцевая проточка, сообщенная через дренажный канал А со сливным трубопроводом. Монтажные и технологические отверстия в корпусе крана управления закрыты двумя пробками с конической резьбой.
 


 
 


Гидрораспределитель Для управления подъемом платформ автомобиля и прицепа могут применяться двухсекционные четырехпозиционные гидрораспределители золотникового типа. Одна секция служит для управления подъемом платформы автомобиля, другая — платформы прицепа. Гидрораспределитель служит для направления рабочей жидкости от насоса к гидроцилиндру автомобиля или прицепа, для обратного направления потока рабочей жидкости на слив в бак, а также для ограничения давления рабочей жидкости в гидравлической системе подъемного механизма и фиксации платформ автомобиля и прицепа в необходимых положениях (крайних или в промежуточных). Распределитель соединен трубопроводами с насосом, баком, гидроцилиндрами, ограничительным клапаном, а также с трубопроводом гидравлического вывода системы подъемного механизма прицепа
 


 
 


Узлы гидрораспределителя Основными узлами гидрораспределителя являются корпус, верхняя крышка, нижняя крышка, золотники, механизм ручного управления золотниками, перепускной и предохранительный клапаны. В корпусе выполнены расточки, полости и пять сквозных отверстий. В двух вертикальных расточках размещены золотники, при помощи которых распределяются потоки рабочей жидкости. Золотники и их гнезда в корпусе представляют собой прецизионные пары. По диаметру гнезд корпуса классифицированы на несколько размерных групп. На такие же группы разделены и золотники по наружному диаметру. В вертикальной расточке размещен перепускной клапан. В нижнюю часть расточки запрессовано гнездо этого клапана. В вертикальной расточке размещен предохранительный клапан. Расточки соединены между собой каналом. Канал диаметром 5мм, изолированный от напорной и сливной полостей корпуса, соединяет верхнюю и нижнюю крышки гидрораспределителя. Он служит для уравнивания давлений в крышках гидрораспределителя и предотвращения односторонних нагрузок на торцы золотника. Таким образом, крышки гидрораспределителя являются гидравлически взаимосвязанными полостями, находящимися под давлением, равным давлению в сливной магистрали. По мере загрязнения фильтра бака давление в сливной магистрали увеличивается до 0,5 МПа, что соответствует давлению срабатывания перепускного клапана. Импульс давления, возникший в полости нижней крышки, по соединительному каналу передается в полость верхней крышки гидрораспределителя. Таким образом сохраняется осевая уравновешенность золотников, и их фиксация не нарушается.
 


Золотники
 


Кроме вертикальных расточек, в корпусе гидрораспределителя выполнены горизонтальные каналы, соединяющие вертикальные каналы и полости. Эти каналы закрыты пробками с уплотнительными кольцами. Горизонтальные полости , соединяющие все три вертикальных канала , имеют резьбовые выходы на поверхность корпуса, в которые ввернуты угольники с наконечниками трубопроводов высокого давления. Золотники представляют собой цилиндрические плунжеры из легированной стали и имеют проушину для соединения с рычагом, шесть рабочих поясков, шесть шеек и хвостов. В теле золотника размещаются устройства для его фиксации и автоматического возврата. Каждый золотник управляет одним гидроцилиндром автомобиля или прицепа-самосвала при помощи рукояток управления, выведенных в кабину водителя. Перепускной клапан гидрораспределителя состоит из клапана, имеющего направляющий хвостовик, цилиндрическую часть (поршень) с жиклерным отверстием диаметром 1мм и запорную коническую часть; направляющей втулки; пружины; гнезда клапана; уплотнительных резиновых колец и упора с уплотнением. Перепускной клапан и его направляющая — это еще одна прецизионная пара гидрораспределителя. Параллельно перепускному клапану включен предохранительный клапан, образующий совместно с ним предохранительное устройство гидрораспределителя. Клапан состоит из шарика, направляющей, пружины, регулировочного винта, уплотнительных колец, гайки и предохранительного колпачка, запломбированного пломбой с проволокой. При повышении давления шарик отходит от своего гнезда, поступает в бак, предохраняя гидравлическую систему от перегрузок.
 


Рукоятки управления Верхняя крышка гидрораспределителя крепится к корпусу болтами с пружинными шайбами. В каждом из двух приливов крышки размещены рычаг механизма ручного управления золотниками, резиновое уплотнительное кольцо и пластмассовые верхнее и нижнее кольца. Отверстия в приливах крышки закрыты фланцами и уплотнены резиновыми гофрированными пыльниками. Зазор между сферой рычага и кольцами и регулируют стальными прокладками. Рукоятки механизма ручного управления надевают на хвостовики рычагов со шпонками и закрывают колпачковыми гайками с пружинными шайбами. Сферические концы рычагов введены в зацепление с проушинами золотников гидрораспределителя. Нижняя крышка гидрораспределителя является приемником сливающейся жидкости и опорой для пружин золотника. Она надета на шпильки, ввернутые в корпус гидрораспределителя, и закреплена гайками с пружинными шайбами. Между корпусом гидрораспределителя и крышками установлены паронитовые прокладки. Рукоятка управления В положении («Подъем платформы») золотник своими поясками разобщает полость А с полостью слива, и жидкость, проходя через жиклерное отверстие в перепускном клапане, выравнивает давление в полостях Д и Е; перепускной клапан опускается и разобщает полости Е и Ж, после чего открывает доступ жидкости из полости Е в гидроцилиндр. В положении IV («Опускание платформы») гидроцилиндр соединен через гидрораспределитель с баком, и телескопические звенья гидроцилиндра под действием веса платформы вдвигаются в корпус гидроцилиндра. Положение может быть использовано для опускания платформы при выключенном насосе.
 


Рукоятка управления
 


Ограничительный клапан Для подъема платформы, имеющей разгрузку на три стороны, необходимо, чтобы при разгрузке назад и на боковые стороны звенья гидроцилиндра выдвигались на различную длину. Ограничительный клапан предназначен для ограничения хода выдвижных звеньев гидроцилиндра. Так, например, при разгрузке назад звенья гидроцилиндра автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-0 выдвигаются на 0,2 мм, а при разгрузке на боковые стороны — на 1мм. Клапан состоит из корпуса, в котором имеются два канала для установки штока, и шарика. Шарик прижимается к гнезду опорой под действием пружины, которая удерживается пробкой, ввернутой в корпус клапана. Толкатель удерживается в корпусе пробкой. Для предотвращения вытекания жидкости из-под пробок они уплотнены алюминиевыми прокладками и сопряжении толкателя с пробкой — резиновым уплотнительным кольцом. Соединение с напорными трубопроводами гидравлической системы осуществляется через два резьбовых отверстия в корпусе, соединенных каналами соответственно с полостями шарикового клапана и толкателя. В одно отверстие ввертывается штуцер, который накидной гайкой соединяется с напорным трубопроводом, а в другое отверстие ввертывается штуцер, эластичным рукавом соединяемый со сливным трубопроводом. Уплотнением резьбового соединения штуцеров с корпусом являются алюминиевые прокладки. В шток ввернут регулировочный болт, который фиксируется в необходимом положении гайкой.
 


Ограничительный клапан
 


Работа ограничительного клапана Ограничительный клапан двумя болтами с пружинными шайбами и гайками закреплен на кронштейне, приваренном к средней поперечной балке надрамника. Для удобства разборки и сборки гайки приварены к кронштейну. Работа ограничительного клапана осуществляется следующим образом. При предельном наклоне гидроцилиндра назад (разгрузка назад) центральная пята толкателя нажимает на головку регулировочного болта, при этом происходит поворот рычага против часовой стрелки относительно оси его вращения. В свою очередь, правое плечо рычага нажимает на регулировочный болт ограничительного клапана. Соединенный с регулировочным болтом шток отжимает от седла шарик, сжимая через опору пружину. Так как рабочая жидкость в полости шарикового клапана находится под давлением, при котором происходит подъем платформы, а полость штока соединена со сливным трубопроводом, то при отжатии полости сообщаются, и рабочая жидкость из полости шарикового клапана перетекает в полость толкателя, откуда поступает в сливной трубопровод. Подача рабочей жидкости прекращается, и она, минуя гидроцилиндр, через ограничительный клапан попадает в сливной трубопровод и по нему стекает в бак. Подъем платформы прекращается, а вследствие понижения давления в гидросистеме платформа начинает медленно опускаться. При этом происходит поворот гидроцилиндра с толкателем в обратную сторону. Под действием пружины шарик садится в свое седло, а толкатель с регулировочным болтом и рычагом возвращаются в исходное положение. В результате слив жидкости прекращается, и она снова начинает поступать в гидроцилиндр. Таким образом происходит встряхивание платформы до прекращения подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр. При наклоне гидроцилиндра на одну из боковых сторон, например на левую, левая боковая пята толкателя нажимает на головку регулировочного болта, при этом происходит поворот рычага против часовой стрелки относительно осей его вращения. Работа механизма при наклоне гидроцилиндра на правую сторону осуществляется аналогичным образом.
 


Установка гидроцилиндра Нижняя шаровая опора гидроцилиндра четырьмя болтами, пружинными шайбами и гайками крепится к нижнему кронштейну, приваренному к средним поперечным балкам и надрамникам. Верхняя шаровая опора четырьмя болтами с пружинными шайбами и гайками крепится к верхнему кронштейну, приваренному к поперечным балкам и основания платформы. Для удобства сборки и разборки головки болтов приварены к верхнему кронштейну. Кулиса механизма предохранения гидроцилиндра от вращения вокруг собственной продольной оси крепится тремя болтами с пружинными шайбами к корпусу гидроцилиндра. Механизм, кроме кулисы, включает в себя ограничитель, состоящий из пластины, закрепленной двумя гайками с пружинными шайбами на нижней шаровой опоре, и приваренного к ней цилиндрического стержня. Стержень входит в паз, выполненный в кулисе. В другой бонке гидроцилиндра тремя болтами с пружинными шайбами крепится толкатель) механизма ограничения угла наклона платформы назад и на боковые стороны, снабженный центральной и двумя боковыми пятами. Механизм, кроме толкателя, включает в себя рычаг, пружину и ограничительный клапан. Рычаг шарнирно установлен на двух кронштейнах, закрепленных на средней поперечной балке надрамника. Рычаг состоит из двух плечей, приваренных к втулке, насаженной на ось. Правое плечо рычага пружиной прижато к регулировочному болту ограничительного клапана. Левая часть рычага имеет три плеча — два крайних и центральное. На концах крайних и центрального плеч установлены с возможностью регулировки два болта и болт с гайками, предназначенными для фиксации болтов в необходимом положении. Для смазывания шаровых опор гидроцилиндра предназначены масленки.
 


Установка гидроцилиндра и ограничительного клапана
 


Бак для рабочей жидкости Бак предназначен для питания гидропровода рабочей жидкостью, удаления из нее пузырьков воздуха, обеспечения температурой компенсации изменения объема рабочей жидкости и ее фильтрации. Бак соединен с насосом, всасывающим и сливным трубопроводами. Корпус бака — штампованный из листовой стали. Нижняя и верхняя половины бака сварены. Могут применяться резервуары цилиндрической формы. На верхней части бака размещена заливная горловина с фильтром и крышкой с указателем уровня масла, который имеет отметки: В — верхний уровень и Н — нижний уровень. К верхней стенке бака приварена пластина, к которой болтами крепится патрубок сливного трубопровода с фильтром тонкой очистки. Для предохранения от пыли в крышке заливной горловины имеется волосяной воздушный фильтр (сапун). Для уменьшения взбалтывания и вспенивания рабочей жидкости в баке установлены перегородки. К выштамповке днища корпуса приварена бобышка с отверстием для слива отстоя рабочей жидкости из бака. Сливное отверстие закрыто пробкой с конической резьбой
 


Бак для рабочей жидкости
 


фильтр
 


Запорная муфта Запорная муфта установлена на конце напорного трубопровода, служащего выводом для соединения с гидравлической системой подъемного механизма прицепа-самосвала. Муфта предотвращает вытекание рабочей жидкости из трубопроводов и рукавов при разъединении гидросистем прицепа и автомобиля. Запорная муфта состоит из двух обратных шариковых клапанов, соединенных гайкой. Левый обратный клапан (стрелкой на рис. показано направление движения) запорной муфты состоит из корпуса, крестовины, стопорного кольца, пружины и шарика и устанавливается на напорном трубопроводе автомобиля. Правый обратный клапан запорной муфты состоит из корпуса, крестовины, стопорного кольца, пружины и шарика и устанавливается на соединительном рукаве прицепа. Для предотвращения подтекания рабочей жидкости из запорной муфты в корпусе установлено уплотнительное кольцо. Для защиты трубопроводов от попадания в них пружин и шариков при поломке пружины в корпусах установлены втулки. При завертывании гайки шарики и отжимаются от гнезд, и рабочая жидкость свободно проходит через опорную муфту. При разъединении запорной муфты шарики под действием пружин садятся в свои гнезда и запирают выходные отверстия.
 


Запорная муфта
 


Разрывная муфта Разрывная муфта предназначена для предохранения шлангов от разрушения при случайных рывках (отсоединение прицепа) и ускоренного присоединения шланга гидросистемы прицепа-самосвала к напорному трубопроводу гидросистемы автомобиля-самосвала, а также ускоренного, без применения инструмента, отсоединения шланга без утечек рабочей жидкости и может быть установлена вместо запорной. Разрывная муфта состоит из двух полумуфт — левой и правой, соединенных между собой шариковым фиксатором. Левая полумуфта (стрелкой показано направление движения) запорной втулкой (жестко закреплена на автомобиле-самосвале) соединена со шлангом напорного трубопровода. Правая полумуфта соединена со шлангом напорного трубопровода прицепа-самосвала. В корпусах полумуфт размещены обратные шариковые клапаны, по конструкции аналогичные обратным клапанам запорной муфты. В корпусе левой полумуфты расположены шарики, являющиеся фиксатором. В рабочем положении муфты шарики размещены в кольцевой канавке корпуса правой полумуфты и удерживаются запорной втулкой. Пружина, находящаяся между буртами корпуса и запорной втулки, препятствует разъединению полумуфт. Шарики отжаты, пружины и сжаты, что обеспечивает проход рабочей жидкости. Пружины упираются в шарики и в скобы, которые, в свою очередь, через втулки упираются в стопорные кольца. Между корпусом и корпусом имеется прокладка. В случае рывка шланга (при отсоединении прицепа-самосвала), присоединенного к корпусу правой полумуфты, обе полумуфты смещаются вправо, сжимая пружину до тех пор, пока шарики не выйдут из запорной втулки, после чего обе полумуфты разъединяются, а шарики прижимаются к гнездам корпусов. При отсоединении муфты отверстие необходимо закрывать транспортными заглушками.
 


Разрывная муфта
 


Электропневмоклапан Электропневмоклапан состоит из корпуса, крышки корпуса, электромагнита, штока, пружин, клапанов, штуцеров и прокладок. Воздух из ресивера подводится к выводу и заполняет полость в крышке клапана. При включении электромагнита шток, выдвигаясь, прижимает верхний клапан к седлу корпуса. При этом нижний клапан отходит от седла, и воздух из полости в крышке клапана через канал в корпусе и вывод поступает к пневматическим исполнительным камерам, установленным на коробке отбора мощности или кране управления. При включении электромагнита нижний клапан поджимается пружиной к седлу корпуса, а верхний — отходит от седла. Воздух из пневмокамеры выходит в атмосферу через вывод .
 


Электропневмоклапан
 


Надрамник При использовании шасси бортового грузового автомобиля для самосвалов раму усиливают дополнительной промежуточной рамой— надрамником. Надрамник самосвала ЗИЛ-ММЗ сварен дуговой электросваркой и состоит из продольных балок, выполненных из швеллера, поперечных балок, кронштейнов для крепления брызговиков, продольных балок и кронштейнов для крепления гидроцилиндра, втулок для шарнирного соединения с платформой. Надрамник с рамой соединяется болтами. Необходимость усиления рамы надрамником объясняется следующими причинами. Строительные самосвалы работают в более тяжелых дорожных условиях, чем бортовые грузовые автомобили. Рама самосвала подвергается большим динамическим нагрузкам, больше скручивается. Рама самосвала, как указывалось выше, укорачивается в задней части, вследствие чего основная нагрузка от платформы с грузом воспринимается рамой на участке между кабиной и задним мостом. На некоторых моделях самосвалов эту часть рамы кроме установки надрамника еще усиливают внутренними вставками в лонжероны. Существенно снижает напряжение в средней части рамы уменьшение базы самосвала. Платформа на самосвалах крепится к надрамнику шарнирно; в большинстве конструкций самосвалов с разгрузкой назад передний конец в транспортном положении не фиксируется. При движении самосвала по неровным дорогам нередки случаи, когда под воздействием вертикальных ускорений платформа отделяется, а затем падает на надрамник. При этом рама испытывает ударные нагрузки. В этом случае надрамник не только усиливает раму, но и выполняет роль буфера.
 


В начале подъема нагрузка от платформы с грузом сосредоточена в зоне крепления гидроцилиндра. Надрамник более равномерно распределяет эту нагрузку по длине лонжеронов. Между надрамником и рамой часто кладут деревянный брус, прокладку из твердой резины или полимерного материала. Прокладка способствует равномерному распределению нагрузки по длине надрамника, смягчает удар при подкидывании платформы. К особенности работы рамы автомобиля-самосвала относится отрыв платформы от одного из лонжеронов при кручении рамы; тогда вся нагрузка воспринимается одним противоположным лонжероном. Чтобы этого не происходило, платформы следовало бы выполнять возможно менее жесткими, однако это противоречит основным требованиям, предъявляемым к ним: большая прочность при погрузке и жесткость, необходимая для обеспечения боковой устойчивости при разгрузке. Установка надрамника увеличивает относительную жесткость рамы и снижает вероятность отрыва платформы от одного из лонжеронов. Надрамник является базовым элементом для крепления платформы, гидроцилиндра, бака для рабочей жидкости, трубопроводов и пр. Непосредственно на раме не могут быть предусмотрены места для крепления агрегатов самосвальной установки без полного нарушения унификации рамы самосвала и рамы бортового грузового автомобиля.
 


Надрамник
 


Лонжероны Таким образом, надрамник следует рассматривать не только как конструктивный элемент, на котором крепятся подъемный механизм и платформа, но и как силовой элемент, активно влияющий на напряженно-деформированное состояние системы. Рациональность конструкции надрамника или элементов, его заменяющих, определяется возможностью обеспечения достаточной угловой жесткости системы и надежности ее в эксплуатации при минимальной металлоемкости. Жесткость и прочность надрамника при кручении во многом определяются конструкцией узлов (соединений поперечин и лонжеронов). На примере расчета простейших рам можно показать, что разнообразные напряженно - деформированные состояния при их кручении можно получать только за счет различного соединения поперечин и лонжеронов. Лонжероны рам изготовлены из швеллера №5, а поперечины из швеллера №3; ширина рам 1, м, а расстояние между поперечинами 0,5 м; рама нагружена кососимметричной нагрузкой. При расчете использовано свойство симметрии: рассмотрена только одна половина рам, в средних сечениях поперечин действуют только кососимметричные силовые факторы, причем в первой и последней поперечинах они одинаковы. Бимоменты, возникающие в узловых сечениях поперечин и лонжеронов, показаны моментами бипар, по которым определяют знак бимоментов.
 


Рамы из тонкостенных стержней
 


Эксплуатационные испытания Эксплуатационные испытания самосвалов проводят на опорных автотранспортных предприятиях, в экспериментально-производственных автохозяйствах и на базовых автотранспортных предприятиях. Сбор информации осуществляется на подконтрольных или опытных партиях самосвалов, специально предназначенных и подготовленных для этой цели. Формы первичной документации и схемы сбора эксплуатационной информации, рекомендованные РТМ, должны учитывать структуру и особенности рабочего процесса самосвального парка, позволять с минимальными затратами обеспечивать необходимые достоверность, полноту и непрерывность информации. В период испытаний необходимо иметь информацию об условиях эксплуатации самосвалов (объем и характеристика груза; средства погрузки; условия и режимы разгрузки; время погрузки—разгрузки; длительность движения по дорогам различных видов; расход топлива во время движения и при разгрузке - давление в гидросистеме).
 


Кривые убыли (вероятности безотказной работы) элементов гидроподъемного оборудования автомобилей-самосвалов ЗИЛ-ММЗ.
 


Особенности испытаний По результатам эксплуатационных испытаний определяют типовые отказы и неисправности, устанавливают возможные причины их возникновения, выявляют детали, лимитирующие надежность, находят параметры и виды законов распределения ресурсов этих деталей, оценивают нормы расхода запасных частей. В условиях эксплуатации имеет место значительный разброс средних ресурсов; особенно низкий ресурс имеют уплотнительные кольца и грязесъемники. Надежность гидроподъемного оборудования лимитируют детали наименований (восемь резинотехнических изделий). Средняя длина поездки составила 10 км, но это значение может значительно колебаться в зависимости от условий работы самосвала. В реальных условиях эксплуатации при перевозке асфальтобетона, строительного раствора и бетона загрузка самосвалов превышала номинальную грузоподъемность на 10%. Средний коэффициент использования грузоподъемности при перевозках грунта составил. Загрузка автомобилей, обслуживающих конкретный объект строительства, подчиняется нормальному закону распределения. При эксплуатации в загородных условиях резко уменьшается движение по дорогам с асфальтобетонными покрытиями и возрастает движение по дорогам категории III с щебеночно-гравийными покрытиями. В целом эксплуатационные испытания самосвалов показали, что отказы подъемного механизма составляют 15% общего числа отказов самосвала. Например, при испытаниях самосвалов семейства МАЗ выявлено 10 отказов подъемного механизма, что составило 4% общего числа отказов автомобилей. Средняя наработка до отказа подъемного механизма составила 100 км.
 


Дрыкина М. А.
 

< <       > >