Специализированный подвижной состав можно классифицировать на следующие виды: самосвалы и самосвальные автопоезда; автомобили-самопогрузчики (кранового типа, с качающимися порталами, с грузоподъемными бортами, с наклоняющимися платформами); автопоезда для перевозки длинномерных, тяжеловесных грузов и строительных конструкций; фургоны; цистерны.
Для перевозки сельскохозяйственных грузов используют бортовые автомобили, автомобили-самосвалы и автопоезда.
Автомобили-самосвалы, предназначенные для перевозки зерна и других сельскохозяйственных грузов, имеют грузовую платформу с более высокими бортами и увеличенной емкости. Платформа может закрываться складывающейся крышкой.
При бестарной перевозке зерна или семян масличных культур особое внимание должно быть уделено уплотнению соединений бортов и пола кузова автомобилей и прицепов, а также наращиванию бортов.
Для укрытия зерна должны использоваться брезент или мешковина. Сельскохозяйственные грузы на заготовительные пункты и перерабатывающие предприятия наиболее выгодно доставлять автопоездами грузоподъемностью не менее 8—10 т.
При этом заготовительные пункты должны, иметь стационарные или передвижные средства механизированной разгрузки. Для автопоездов предпочтительны автомобилеразгрузчики проездного типа, обеспечивающие сквозную подачу подвижного состава.
Разнообразие условий работы подвижного состава в сельской местности требует применения различных типов автомобилей.
Поэтому представляет интерес автомобиль со съемными кузовами (рис. 111), предназначенный для перевозки как сельскохозяйственных, так и промышленных и строительных грузов, с механизированным снятием и установкой груженых кузовов различных типов.
Качающаяся рама-портал приводится в движение двумя гидроцилиндрами. Для повышения устойчивости сзади предусмотрены гидравлические опоры.
Для перевозки строительных грузов необходимы автомобили-самосвалы, полуприцепы-панелевозы, двухосные прицепы или полуприцепы для перевозки длинномерных железобетонных изделий (ферм, балок, колонн) и труб, двухосные полуприцепы-комнатовозы, самосвальные автопоезда; автомобили-цементовозы, автомобили-самосвалы с подогревом кузова для перевозки жидкой бетонной массы, асфальтобетона и грунта зимой, автопоезда-трубовозы, лесовозы, автопоезда-металловозы для перевозки профильного металла и металлических листов (кузов полуприцепа в виде платформы с боковым опрокидыванием).
Автомобили-самосвалы применяют при перевозках нерудных строительных материалов (песок, гравий, щебень, бутовый камень и др.), грунта, каменного угля и вскрышных горных пород.
Карьерные автомобили-самосвалы (КрАЗ-256, КрАЗ-256Б, МоАЗ-522, БелАЗ-540, БелАЗ-540А) большой и особо большой грузоподъемности предназначаются для вывозки из рудников руды и вскрышных горных пород.
Для перевозки грунта и различных строительных материалов на строительных площадках, где короткие расстояния перевозок, на площадках, где маневрирование стеснено и разбитые дороги, применяют короткобазные автомобили-самосвалы, называемые думперами.
Рис.111. Автомобиль со съемными кузовами
В думперах опрокидывание и разгрузка ковшеобразной платформы происходят под действием собственного веса (вследствие смещения центра тяжести относительно оси подвески), когда водитель освободит фиксатор кузова.
Применение автомобилей-самосвалов повышает производительность подвижного состава и снижает себестоимость тонно-километра перевезенного груза при массовых перевозках навалочных и сыпучих грузов на короткие расстояния, так как автомобили-самосвалы делают большое количество рейсов и погрузочно-разгрузочных циклов в течение смены.
В этих условиях резко сокращается время разгрузки автомобиля-самосвала по сравнению с бортовым автомобилем.
Автомобили-цистерны используют для перевозки нефтепродуктов, пищевых продуктов, сжиженных газов, химически активных веществ, сыпучих материалов и др.
Топливозаправщики перевозят жидкое топливо на нефтебазы, склады, станции и в аэропорты, а также заправляют автомобили и тракторы, работающие вдали от заправочных станций и складов.
Автомобили-цистерны, предназначенные для перевозки вязких нефтепродуктов (тяжелое топливо, вязкое масло, битум), имеют подогрев от форсунок, работающих на керосине или бензине.
Автомобили-молоковозы имеют внешнюю и внутреннюю оболочки, пространство между которыми заполнено пенопластом или мипорой.
Этим обеспечивается сохранение постоянной температуры внутри цистерны.
Для наполнения секций цистерны молоком используется разрежение во впускном трубопроводе двигателя, слив молока происходит самотеком.
Выпускаются цистерны для перевозки молока емкостью от 1800 до 5250 л на шасси автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, Урал и МАЗ и на двухосном прицепе ИАПЗ-754В.
Цистерны для перевозки молока, растительного масла, вина, пива и других жидких пищевых продуктов имеют внутреннюю оболочку из алюминия, пластмассы или нержавеющей стали.
Внутренняя поверхность из нержавеющей стали полируется или покрывается цинком или стеклянной эмалью.
В автомобилях-цистернах для перевозки живой рыбы предусматривают устройства для подогрева воды и насыщения ее кислородом (подачей в цистерну воздуха). Объем цистерны 3000 (на шасси ЗИЛ) или 5000 л (на шасси МАЗ).
Наполнение цистерны полон из водоемов производится за счет разрежения или насосом. Для подогрева воды ставятся теплообменники.
Вода в цистерне может охлаждаться путем принудительной ее циркуляции через бункер со льдом.
Для погрузки-разгрузки предусматривается пневматический грузоподъемный механизм или съемная стрела с ручным приводом.
Автомобили-цистерны для перевозки активных химических продуктов (кислоты, щелочи, жидкие азотные удобрения) имеют резервуары с внутренней футеровкой или антикоррозионным покрытием.
Использование цистерн для сыпучих грузов (цемент, мука и др.) позволяет снизить потери груза при погрузке, транспортировании и разгрузке, а также улучшает гигиеничные условия перевозок.
Загрузка цистерн производится из бункеров самотеком или под давлением сжатого воздуха, разгрузка — путем наклона цистерн, применением шнеков или сжатым воздухом.
Автопоезда-цементовозы с пневматической разгрузкой особенно удобны при использовании на сильно загроможденных строительных площадках, так как при помощи длинного гибкого шланга могут выгрузить цемент в требуемое место.
На базе автопоездов-цементовозов могут быть созданы автопоезда для внесения пылевидных минеральных удобрений в почву.
Загружают такие цистерны путем создания в них разрежения, а разгружают под давлением, присоединяя к патрубкам распиливающие сопла. Двигаясь по полю, автопоезд распиливает удобрения па ширину от 15 до 25 м за один проход.
Использование специализированного подвижного состава по сравнению с перевозкой грузов в неприспособленных для этого автомобилях обеспечивает снижение расходов на перевозки (из-за более полного использования грузоподъемности), позволяет механизировать погрузочно-разгрузочные операции, упростить прием и сдачу груза (при перевозке груза за пломбой грузоотправителя), улучшает сохранность грузов, уменьшает потребность в подвижном составе и расходы на тару и упаковку.
В ряде случаев перевозки без специализированного подвижного состава вообще не могут быть выполнены (строительные конструкции, скоропортящиеся грузы).
Доставка грузов в специализированном подвижном, составе является выгодной, несмотря на более высокую стоимость такого подвижного состава и более низкий коэффициент использования его пробега.
Применение СПС автомобильного транспорта (АТ) позволяет повысить эффективность отрасли. Для современного АТ характерен рост объемов перевозок автопоездами. Так как они эффективны, возможна специализация, организация прогрессивных перевозок (челночник, плечевик и другие).
Специализация подвижного состава осуществляется путем оборудования базовых автомобилей, прицепов и полуприцепов специальными кузовами и устройствами, позволяющими перевозить различные виды грузов (сыпучие, жидкие, длинномерные, тяжеловесные, строительные конструкции, скоропортящиеся и т.д.).
Эффективность применения СПС зависит от правильного его выбора для определенного вида груза и условий эксплуатации.
2. Классификация перевозимых грузов и общие требования к подвижному составу
Номенклатуру грузов, перевозимых АТ можно разделить на следующие группы: строительные; сельскохозяйственные; грузы горнорудной промышленности; промышленные товары: жидкости; сжиженные газы; длинномерные; строительные конструкции; тяжелые, неделимые и габаритные; скоропортящиеся; хлебобулочные изделия.
К основным требованиям, предъявляемым к СПС относятся:
– приспособленность для перевозки различных видов грузов;
– наличие автономных устройств для механизации погрузки и выгрузки;
3. Типы СПС и особенности их конструкции
Важнейшим направлением развития АТ является комплексная механизация погрузочно-разгрузочных работ и повышение качества перевозок.
В общем объеме перевозимых АТ грузов наибольший удельный вес составляют навалочные грузы (в основном строительные материалы). Их удельный вес был в 1075 г. – 70%. Эти грузы перевозятся в основном самосвалами. Самосвалы эффективны при перевозках на расстояния 15-20 км. На большие расстояния целесообразно применить бортовые автомобили с механизированной разгрузкой.
Наименее механизированными являются погрузочно-разгрузочные работы с тарно-упаковочными грузами, составляющими 10% на которых занято 2 млн. грузчиков, а автомобили простаивают 50% рабочего времени. Наиболее эффективным решением этой проблемы является внедрение контейнерного и пакетного способов их перевозок и СПС – контейнеровозы, пакетовозы, автомобили самопогрузчики.
Первостепенное значение приобретет создание в СЭВ единой контейнерной транспортной системы (ЕКТС) с использованием контейнеров массой брутто 0,63-20 т и более.
Перспективным направлением в развитии механизации погрузочно-разгрузочных работ на АТ является внедрение различных типов автомобилей-самопогрузчиков. Такие автомобили также целесообразно эксплуатировать на расстоянии 15-20 км.
На рис. 4.1 представлены типы СПС.
Рис. 4.1. Классификация СПС
СПС имеет следующие преимущества:
1) большая сохранность грузов (количество и качество);
2) более высокая механизация процессов погрузки и выгрузки (самосвалы, цистерны с разгрузкой пневмо);
3) возможность перевозки специфических видов грузов (жидких, тяжелых);
4) снижение затрат на тару (фургон);
5) исключение дополнительных операций при перевозке грузов;
6) повышение безопасности и улучшение санитарно-гигиенических условий перевозки (цистерны для перевозки химических продуктов и пылевидных грузов).
Специализация осуществляется следующими методами:
1) установкой специализированных кузовов и дополнительного оборудования на шасси базовых моделей;
2) установкой кузовов на специальные шасси (самосвалы);
3) созданием несущих систем для повышения грузоподъемности (фургоны, рефрижераторы, цистерны);
1) обеспечение максимального использования грузоподъемности шасси;
2) предотвращение внешнего воздействия на качество груза;
3) обеспечение максимального удобства и эффективности погрузочно-разгрузочных работ.
1) снижение грузоподъемности из-за установки специальных агрегатов и кузовов;
2) малый коэффициент использования пробега (применяют комбинированные или съемные кузова и складывающиеся (эластичные) резервуары).
Эти недостатки окупаются большей экономией труда и материальных ценностей в отраслях обслуживаемых АТ. Для устранения этих недостатков совершенствуют СПС – увеличивают динамические качества автомобилей, применяют длиннобазные шасси, более мощные двигатели, активные полуприцепы.
Автопоезд состоит из двух или более транспортных звеньев, соединенных между собой (автомобиля-тягача и прицепов или полуприцепов).
Грузовые автопоезда по назначению разделяются на универсальные, специализированные и специальные.
Универсальные – с бортовыми платформами или универсальными фургонами для перевозки различных грузов.
Специализированные – самосвалы, панелевозы, цистерны и т.д. для перевозки определенных видов грузов.
Специальные – для перевозки постоянно смонтированного оборудования нетранспортного назначения (электростанции, компрессоры, мастерские и т.д.).
Если прицепные звенья не имеют ведущих колес, то автопоезд называется с пассивными, иначе – с активными прицепными звеньями.
По типу прицепа автопоезда делятся на: прицепные (рис. 4.2, а), седельные (рис. 4.2, б) и роспуски (рис. 4.2, в).
Рис. 4.2. Типы автопоездов: а – прицепные; б – седельные; в – роспуски
Если тягач прицепного автопоезда не несет полезной нагрузки, то иногда для увеличения сцепного веса он имеет балласт и называется балластным.
За последнее время в США получили распространение тягачи типа «верблюд» имеющие между кабиной и опорно-сцепным устройством бортовую платформу.
Автопоезда имеют следующие преимущества:
1) снижение нагрузки на ось при той же грузоподъемности;
2) наиболее полное использование имеющегося запаса мощности двигателей;
3) повышение производительности автомобилей (несмотря на снижение средней технической скорости на 15-20%) по сравнению с одиночными автомобилями в 2 раза;
4) снижение расхода топлива на тонну перевозимого груза на 20-30%;
5) снижение себестоимости перевозок на 20-30%;
6) уменьшение коэффициента тары и стоимости подвижного состава.
Снижение нагрузки на ось за счет увеличения числа осей позволяет резко снизить расходы на строительство дорог.
Особенно большой эффект достигается при использовании автопоездов с полуприцепами так как есть возможность повысить коэффициент использования пробега, сократить простои под погрузкой из-за сменных полуприцепов. Такие автопоезда имеют более высокую устойчивость, маневренность и проходимость по сравнению с прицепными автопоездами. Особенностями конструкции автомобилей-тягачей является применение дизельных двигателей так как меньше расход топлива и меньше загрязняют атмосферу, применяют многоступенчатые коробки, двухскоростные главные передачи, гидротрансмиссии, подъемные оси у тягача, обтекатели (дефлекторы). Электрическая передача у активных прицепов, пневматическая подвеска.
Марки автомобилей-тягачей ЗИЛ-130В1, КАЗ-608В, МАЗ-504А, Урал-377, КрАЗ-258, КамАЗ-5410, МАЗ-515Б.
Автомобили-самосвалы отличаются механизацией процесса выгрузки. Оси бывают по грузоподъемности от 5 до 100 т и более.
Классификация:
По приспособленности кузова
Универсальные (для перевозки различных сыпучих грузов и полужидких) – до 7 т (строительные и сельскохозяйственные с большим объемом кузова).
Карьерные – для перевозок руды, породы из карьеров.
По направлению сваливания груза
С разгрузкой назад, на одну сторону, на несколько сторон, вперед, с предварительным подъемом кузова (разгрузка в вагоны).
По принципу действия
С принудительной разгрузкой без наклона кузова;
С принудительным наклоном кузова.
Подъемные механизмы бывают с пневматическим, электрическим, гидравлическим приводом.
Кузова бывают ковшового, совкового и V-образного типа (для уменьшения центра тяжести и улучшения выгрузки)
Особенности конструкции: коробка отбора мощности, масляный насос, кран управления, телескопические цилиндры.
На строительстве широко применяются дункеры – короткобазные самосвалы. Особенности – короткие расстояния до 10 км, малый радиус поворота, высокая проходимость. Иногда делают без разворота – работа челночным способом – движение кузовом вперед. Подвеска иногда отсутствует, а поднятый кузов может использоваться как помощник бульдозера для разравнивания грунта. Кузов опрокидывается под действием собственного веса после освобождения запоров, возвращается пружинами.
Автомобили-самопогрузчики при небольшом снижении грузоподъемности обеспечивают механизацию погрузки и выгрузки штучных и затаренных грузов при незначительной затрате времени.
По типу погрузочно-разгрузочного оборудования они делятся:
Со стреловыми кранами, с качающимися порталами, грузоподъемными бортами, наклоняющейся платформой и навесными грузоподъемными устройствами, съемными кузовами.
Кран представляет собой консоль, вращающуюся на колонне, смонтированной на раме автомобиля между кабиной и кузовом.
Грузоподъемность автомобиля на шасси ЗИЛ-130 (4030 П) – 600 кг.
Применяются для перевозки универсальных автомобильных контейнеров.
Для погрузки и перевозки железнодорожных (ЖД) контейнеров применяются автомобили самопогрузчики портального типа (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Схема погрузки ЖД контейнеров
Грузоподъемность до 2,5 т. Недостатки: с заднего борта только погрузка и груз размещается не в любом месте кузова.
Автомобили с грузоподъемными бортами 100-1000 кг. Съемный кузов-контейнер – это легко и быстро отделяемая часть автомобиля, устанавливаемая на опоры или дорожную поверхность для выполнения погрузочно-разгрузочных операций. Резко снижается потребность в автомобилях.
По принципу съема и установки различают конструкции для вертикального подъема, скатывания и комбинированные.
Эластичные резервуары для перевозки жидких грузов. После использования он скатывается и освобождает кузов для других грузов (МР-4) – 4 м 3 на ЗИЛ-130.
Применение автомобилей-фургонов обеспечивает сохранность грузов, повышается использование грузоподъемности автомобилей при перевозке легковесных грузов, снижаются затраты на затаривание грузов.
По назначению фургоны делятся:
Фургоны для перевозки промышленных и продовольственных товаров (в мягкой упаковке или без нее, с закреплением груза). Это фургоны для перевозки мебели, готового платья, тканей, хлеба и т.д.
Фургоны для перевозки скоропортящихся грузов (изотермические ледники, рефрижераторы, отапливаемые).
Требования к этим фургонам определены специальными правилами перевозок и «Соглашением о международных перевозках скоропортящихся пищевых продуктов», разработанным Комитетом по внутреннему транспорту Европейской Экономической комиссии ООН.
Способы охлаждения рефрижераторов делятся на временные и постоянные. Временное – осуществляется водой или сухим льдом. Постоянные – машинное охлаждение с постоянным приводом (холодильные установки).
В автомобильных цистернах перевозят нефтепродукты, продукты питания (вино, молоко, масло), химические вещества (кислоты), порошкообразные вещества (цемент, гипс), сжиженные газы (аммиак, бутан), твердые вещества в расплавленном состоянии (сера, бутан) и т.д.
Некоторые из них относятся к числу опасных и в соответствии с Европейским соглашением о перевозках опасных грузов перевозятся в специальных цистернах.
По материалу – сталь, алюминий, пластмасса.
По форме – круглые, эллиптические сечения.
По наличию перегородок и назначению – магистральные, местные.
По давлению – без избыточного давления, с избыточным давлением.
По термоизоляционным свойствам – изотермические, с обогревом.
По способу разгрузки – под действием силы тяжести, под давлением.
Кроме того, резервуары автомобильных цистерн могут располагаться горизонтально, вертикально и наклонно для ускорения процесса выгрузки.
Лекция №5
Автобусы
1. Весовые параметры и компоновка
Требования к рабочему месту водителя устанавливает ГОСТ 12.2.023-76. Во многих странах регламентированы весовые параметры и габаритные размеры.
Высота – 4 м; ширина – 2,5 м; длина одиночного – 12 м, сочлененного – 24 м.
Полная масса двухосного – 17,5 т, трехосного – 25 т.
Осевая нагрузка А (для дорог I, II категорий, городские) 115 кН, междугородние 100кН;
Б (для местных перевозок) 70 кН.
Компоновка: двигатель впереди, в середине, сзади (иногда смещен к левому борту).
При переднем расположении двигателя распределение осевых нагрузок неблагоприятно и приводит к увеличению заднего свеса, длинная трансмиссия.
Преимущество: простота управления двигателем.
При расположении двигателя в середине расположение нагрузок улучшается, но повышается уровень пола, увеличиваются вибрации, затрудняется доступ к двигателю, нет багажников, ухудшается его охлаждение.
Двигатель сзади – наиболее приемлемо для междугородних автобусов: минимальные вибрации, хорошее распределение осевых нагрузок, боковые багажники, хороший доступ к двигателю. Затруднено управление двигателем и трансмиссией, недостаточное охлаждение. Иногда двигатель сдвигают к левому борту, что приводит к более длинной трансмиссии и улучшению поперечного распределения нагрузок при полном наполнении городских автобусов, снижению уровня пола (ЛиАЗ-5256, Икарус-284).
Для междугородних автобусов и особенно туристических характерна высокопалубная компоновка с высотой пола от дороги до 1,8-2 м для лучшей обзорности и размещения подсобных помещений (Mercedes-Benz).
База городских автобусов составляет 5,5-6 м; передние и задние свесы 0,5-0,6 м от базы для размещения выходов.
Уровень пола по ГОСТ 10022-75 в зависимости от базы от 740 до 880 мм; высота подножки не более 400-270 мм (при смещении двигателя высота пола до 630 мм).
Трехосные автобусы в основном туристические: «Дрогмаллер» (ФРГ), Неоплан, Даймлер.
Нормы по планировочным размерам пассажирских помещений автобусов изложены в ГОСТ 10022-75 и 21777-76.
По количеству рядов (рис. 5.1):
– 4-хрядная (междугородние и туристические);
– 3-хрядная (городские, трамвай);
Рис. 5.1. Классификация пассажирских помещений по количеству рядов
По расположению сидений:
– С сиденьем расположенным по ходу автобуса;
– С продольным смещением, которое создает большую свободу для рядом сидящих пассажиров.
Для городских автобусов основными требованиями являются удобство и быстрота и безопасность входа, прохода и выхода, быстрота сообщения и приспособленность к суточным изменениям интенсивности пассажиропотока.
Для городских автобусов отношение числа мест стоящих пассажиров к числу мест сидящих должно быть более 2:1, для пригородных менее 2:1.
Ширина сиденья (2-х местного) должна быть не менее 880 мм и в раздвинутом положении ³ 950 мм.
