Тягачи

Тягачи

Тягач – колёсная или гусеничная самодвижущаяся машина на базе трактора или грузового автомобиля для транспортировки прицепных повозок и систем (например, прицепов, прицепных дорожных машин).

Рис.1. Тягачи на базе автомобиля.

а

б

Рис.2. Тягачи на базе трактора:

а – колёсного (К-703МА-12); 1- редуктор отбора мощности; 2 и 13 – ведущие мосты; 3 и 15 – карданные передачи; 4 – вал привода; 5 – шарнир; 6 – раздаточная коробка; 7 – коробка передач; 8 – редуктор насосов; 9 – поперечная рессора; 10 – в дисках колёс размещаются колёсные передачи (планетарный редуктор); 11 - двигатель; 12 - .тягово-сцепное устройство; 14 - КП.

б – гусеничного; 1 - ведущее колесо; 2 и 16 – бортовые передачи; 3 и 15 – механизмы поворота; 4 - поддерживающие и опорные катки; 5 - тележка; 6 – механизм натяжения гусеницы; 7 – направляющее колесо; 8 - полурама;9 – передняя поперечная рессора 10 - двигатель; 11 – пусковой двигатель; 12 - сцепление; 13 - КП; 14 – главная передача.

Рис.3. Компоновка одноосного тягача:

а – общий вид тягача; б – схема; 1 – рама; 2 – гидробак; 3 – гидроцилиндр управления поворотом; 4 – седельно-сцепное устройство; 5 – выхлопная труба; 6 – гидрораспределитель управления рабочим оборудованием скрепера; 7 – кабина; 8 – сиденье машиниста; 9 - рулевая колонка; 10 – радиатор; 11 – двигатель; 12 – воздухоочиститель; 13 – КПП; 14 - карданная передача; 15 – подвеска; 16 – ведущий мост.

Рис.4. Применение одноосных тягачей для работы

с различным седельным оборудованием:

1 – скрепером; 2 – грейдер-элеватором; 3 – тяжеловозом; 4 – землевозом с задней разгрузкой; 5 – трелёвочной аркой; 6 – краном; 7 – катком; 8 – ёмкостью для пылевидных материалов и жидкостей; 9 – платформой для перевозки крупных блоков; 10 – передвижной бетономешалкой.

Рис.5. Применение двухосных тягачей для работы

с различным навесным оборудованием:

1 – трамбовщиком; 2 – краном-трубоукладчиком; 3 – траншеекопателем; 4 – корчевателем; 5 – снегоочистителем шнекороторным; 6 – бульдозером-корчевателем; 7 - рыхлителем; 8 – деревовалом; 9 – толкачом; 10 – погрузочным оборудованием.

Автомобильным поездом называется транспортное средство, состоящее из автомобиля (трактора)-тягача и одного или нескольких прицепных звеньев, т.е. – это комбинированное транспортное средство, состоящее из автомобиля (или трактора)-тягача и прицепа (прицепной автопоезд) или полуприцепа (седельный автопоезд).

а б

Рис.6. Автопоезда:

а - самосвальный автопоезд КрАЗ-6443-054 + ВАРЗ-0192;

б – с топливом;

Рис.7. Схема выбора автомобиля.

Связь между звеньями автопоезда осуществляется с помощью с цепных устройств, которые воспринимают силы взаимодействия, обусловленные относительными продольными и поперечными перемещениями звеньев.

Сцепные устройства должны обеспечивать:

- надёжное соединение тягача с прицепным звеном;

- возможность относительного их перемещения;

- плавность передачи усилий от тягача к прицепному звену;

- возможность быстрой сцепки и расцепки.

В качестве тягачей применяются автомобили или трактора (колёсные и гусеничные) с сцепными устройствами:

▬ тягово-сцепное (буксирные тягачи);

▬ или опорно-сцепное (седельные тягачи) устройство.

У буксирных тягачей необходимое для получения высокого тягового усилия давление гусениц или колёс на грунт (сцепной вес) обеспечивается массой самого тягача.

У седельных тягачей дополнительный сцепной вес создаётся давлением одноосного прицепа (полуприцепа), передаваемым через т. н. седло на раму тягача, либо балластом в кузове. Для повышения тягового усилия иногда в трансмиссии тягача предусматривается несколько (обычно 1-2) дополнительных передач с увеличенным передаточным отношением.

Узел сцепки служит для надёжного соединения прицепа с тягово-сцепным устройством автомобиля или трактора. Сцепные устройства, как правило, стандартизованы.

Анализ табеля строительных организаций показывает, что в качестве автомобилей-тягачей используются практически все марки автомобилей, выпускаемых заводами СНГ и дальнего зарубежья. По мере освоения промышленностью новых образцов происходит обновление марок автомобилей, поступающих на укомплектование транспортных средств строительных организаций.

В зависимости от компановки автопоезда основной конструктивной особенностью (от базовых моделей) у автомобилей-тягачей является наличие тягово-сцепных устройств для прицепных автопоездов или седельно-сцепных устройств для седельных автопоездов.

Существует два типа тягово-сцепных устройств:

- тяговый крюк - петля;

- тяговая вилка - петля.

Наибольшее распространение нашли устройства типа тяговый крюк - петля. Это соединение состоит из тягового крюка, установленного на тягаче, и жёсткого дышла со сцепной петлёй, связанного с прицепом.

Рис.8. Автомобиль с тягово-сцепным устройством:

1 – двигатель; 2 – кузов; 3 – шасси;

Тяговый крюк как правило монтируется на задней поперечине рамы 7, однако на некоторых ТС он может размещаться и на передних бамперах рамы.

а б

Рис.9. Тяговый крюк автомобиля-тягача

и сцепная петля дышла прицепа:

а - тягово-сцепное устройство (фаркоп); б - тяговый крюк автомобиля-тягача

и сцепная петля дышла прицепа; 1 – корпус; 2 – резиновый упругий элемент; 3 – стержень крюка; 4 – собственно крюк; 5 – предохранительный замок с запорным шплинтом; 6 – накидная защёлка; 7 – задняя поперечина рамы автомобиля; 8 –втулка; 9 – шайбы; 10 - гайка.

Тягово-сцепное устройство состоит из:

- собственно крюка 4;

- накидной защёлки 6;

- предохранительного замка 5 и запорного шплинта (предохраняют

самопроизвольную расцепку автопоезда во время движения);

- стержень крюка 3;

- втулка 8;

- гайка 10;

- корпус 1;

- резиновый упругий элемент 2;

- шайбы 9.

На переднем конце стержня 3 крюка, установленного во втулке 8, навинчена гайка 10, которая с втулкой обеспечивает правильное продольное перемещение крюка. Внутри корпуса 1 вставлен резиновый упругий элемент 2, обжимаемый шайбами 9. Элемент имеет форму гиперболоида. При сжатии он выпучивается и заполняет пространство в корпусе 1. В других конструкциях тяговых крюков в качестве упругих элементов используют кольцевые, винтовые или конические пружины.

Рис.10. Углы гибкости прицепного автопоезда в вертикальной

плоскости (а) и предельный контур дышла прицепа

в вертикальной (б) и горизонтальной (в) плоскостях.

Рис.11. Модель еврофаркопа.

Для ТСУ шарового типа узел сцепки состоит из "чашки", надеваемой на сцепной шар, и запорного механизма, фиксируемого рычагом и удерживающего узел на шаре. Некоторые конструкции узла сцепки имеют индикатор износа и механизм регулировки зазора между "чашкой" и сцепным шаром.

Рис.12. Узел сцепки и устройство управления тормозами:

1 - шар ТСУ; 2 - запорный механизм; 3 - поршень; 4 - амортизатор; 5 - рукоятка стояночной тормозной системы; 6 - рычаг привода рабочей тормозной системы; 7 - трос привода тормозов.

Седельные тягачи, предназначенные для работы с полуприцепами, оборудованы опорно-сцепными устройствами.

Тягач, предназначенный для буксировки полуприцепа, оборудуется опорно-сцепным устройством (другое название седельно-сцепное устройство или просто седло) и называется седельным тягачом.

Рис.13. Краз 255 седельный тягач.

В качестве опорно-сцепного устройства седельных автопоездов наиболее широко применяется полуавтоматическое опорно-сцепное устройство с фиксацией сцепки шкворнем.

а б в

Рис.14. Автомобиль-тягач:

а – автомобиль-тягач с седельно-сцепным устройством;

б – седельно-сцепное устройство тягача; 3 – рама; 4 – седельно-сцепное

устройство;

в – одноосный полуприцеп; 1 - рама; 2 – сцепное устройство (несъёмный

шкворень); 3 – опорное устройство прицепа.

Рис.15. Полуавтоматическое опорно-сцепное устройство с фиксацией сцепки шкворнем:

1 - планка; 2 - балансир; 3 - ось; 4 – опорный круг; 5 - ограничители;6 – две цилиндрические пружины; 7 - ось; 8 - плита; 9 - штифт; 10 - пружина; 11 - защёлка; 12 – направляющий палец; 13 - стержень; 14 - пружина; 15 - замок; 16 – рычаг замка; 17 - пальцы; 18 – захваты шкворня; 19 - устье.

На раме тягача установлена плита 8 с шарнирно закреплённым на ней опорным кругом 4, имеющем устье 19. Опорный круг, закреплённый на балансире 2, может качаться на оси 3 в продольном, а на оси 7 в поперечной плоскостях. Для снижения поперечных колебаний и последующей стабилизации полуприцепа в нормальном положении служат две цилиндрические пружины 6 и ограничители 5. В центре опорного круга шарнирно на пальцах 17 закреплены захваты 18 шкворня, имеющие скосы в передней части. Скосы в задней части захватов совпадают со скосами устья опорного круга. В передней части захваты имеют фасонные вырезы, в которые вдвигается замок 15. В замке есть стержень 13, на который надеты пружина 14 и рычаг 16 замка, а также имеется продольный вырез, в который входит направляющий палец 12, закреплённый в нижней части опорного круга. Когда полуприцеп сцеплен с тягачом, захваты 18 сведены и охватывают шкворень полуприцепа. В этом случае расцепка невозможна, так как замок препятствует повороту захватов на пальцах.

Расцепка автопоезда осуществляется отводом в сторону планки 1 предохранителя и перемещением замка вперёд при помощи рычага – пружина сжимается. Защёлка 11, оттягиваемая пружиной 10, упирается в выступ замка и удерживает его в переднем положении. При расцепке, когда тягач движется вперёд, шкворень полуприцепа свободно выходит наружу, раздвигая в стороны захваты. Замок после расцепки возвращается в первоначальное положение и блокирует захваты, так как при выходе шкворня левый захват, поворачиваясь вокруг пальца, нажимает через штифт 9 на защёлку и освобождает замок, который под действием пружины 14 входит в вырезы захватов.

Перед сцепкой автопоезда замок при помощи рычага перемещается вперёд, освобождая захваты. Тягач подаётся назад, и шкворень полуприцепа, попадая в устье опорного круга, нажимает на внутренние скосы захватов, раздвигает и устанавливает их в рабочее положение. После этого замок автоматически возвращается назад и запирает сцепное устройство. Затем опускают планку 1, предупреждая тем самым возможность осевого перемещения замка и, следовательно, расцепку автопоезда в пути.

Цилиндрический шкворень полуприцепа в нижней части имеет фланец, препятствующий выходу шкворня из замка при относительных вертикальных перемещениях звеньев автопоезда.

Рис.16. Тягово-сцепное устройство автомобиля-тягача

Урал-375С и углы гибкости автопоезда:

1 – деревянный брус; 2 – рама тягача; 3 – подстава; 4 – нижняя плита седла;

5 и 8 – оси; 6 – балансир; 7 – седло; 9 – пружина; 10 – салазки; 11 – надрамник.

Основанием опорно-сцепного устройства (рис. ниже) служит нижняя плита 1, установленная на раме седельного тягача. На плите закреплена ось 5 балансира 4. Балансир качается в поперечной плоскости. На нем размещена ось 2 седла 10. Продольное качание балансира ограничивается буферами 3, расположенными по обеим сторонам нижней плиты.

На полуприцепе имеется шкворень 15, который при сцеплении с тягачом входит между захватами 12 и 13 сцепного механизма. Захваты шарнирно закреплены на пальцах 14. Когда захваты замкнут шкворень 15, они запираются запорным кулаком 9 с пружиной 8. Чтобы расцепить тягач с полуприцепом, запорный кулак отводят вперед рукояткой 11, которую удерживают в этом положении защелкой.

Для предупреждения самопроизвольной расцепки предусмотрен предохранитель, не позволяющий запорному кулаку выйти из своего гнезда. Перед расцепкой предохранитель выключают.

Рис.17. Устройство опорно-сцепного устройства:

опорно-сцепное устройство седельного тягача автомобилей КамАЗ, КрАЗ и МАЗ: а - сцепленное положение; б - расцепленное положение; 1 - нижняя плита; 2 - ось седла; 3 - буфер балансира; 4 - балансир; 5 - ось балансира; 6 - защелка запорного кулака; 7 - стержень запорного кулака; 8 - пружина; 9 - запорный кулак; 10 - седло; 11 - рукоятка замка; 12 и 13 - захваты; 14 - пальцы захватов; 15 – шкворень.

В расцепленном состоянии захваты 12 и 13 остаются раскрытыми. Это облегчает последующую сцепку тягача с полуприцепом, которая происходит автоматически. Когда тягач подают назад (под полуприцеп), шкворень полуприцепа, придя в соприкосновение с захватами, раздвигает их и, заняв установленное положение, вызывает замыкание их. Стопорное кулачковое устройство надежно запирает шкворень.

Подключение электрооборудования:

автомобиль прицеп

Рис.18. Разъём для подключения электрооборудования прицепа.

Дорожные условия эксплуатации транспортных средств подразделяется на три категории:

К первой категории относятся городские и загородные дороги преимущественно с асфальтовым, бетонным и другим усовершенствованным твёрдым покрытием, находящимся в хорошем состоянии.

Ко второй категории относятся загородные дороги преимущественно с щебёночным гравийным, булыжным и другими каменными покрытиями, находящиеся в удовлетворительном состоянии, а также усовершенствованные городские дороги, на которых происходит напряжённое движение.

К третьей категории относятся горные или неисправные дороги со щебёночным гравийным, булыжным или другим твёрдым покрытием, а также дороги на стройплощадках, в карьерах, котлованах и лесоразработках.

Для движения в тяжёлых дорожных условиях применяются приспособленные для них ТС, которые называются ТС повышенной проходимости.

ТС повышенной проходимости имеют те же агрегаты и детали, что и обычные ТС + в конструкцию ТС вносят изменения для того, чтобы увеличить силы сцепления и тяги, уменьшить сопротивление движению и обеспечить возможность преодоления ТС неровностей дороги.

Основными условиями повышения проходимости ТС являются:

- применение гусениц;

Рис.19. Применение ТС на гусеничном ходу.

- увеличение общего числа осей до 3÷4 у колёсных ТС;

Рис.20. Увеличение общего числа осей у ТС.

- увеличение числа ведущих осей;

Рис.21. КрАЗ-260 – полноприводный тяжелый грузовик6

- применение шин низкого давления (2÷3 атм) со специальным глубоким рисунком протектора (беговой части покрышки);

Рис.22. ТС со специальным глубоким рисунком протектора

(беговой части покрышки).

- введение в силовую передачу дополнительных коробок;

Рис.23. Схемы силовых передач автомобилей высокой проходимости:

а – автомобиля типа 4×4; б – автомобиля типа 6×6;

1 – двигатель; 2 – коробка передач; 3 – раздаточная коробка;

4 – редукторы ведущих мостов; 5 – межколёсные дифференциалы;

6 – межосевой дифференциал.

- увеличение просветов и углов переднего и заднего въездов;

Рис.24. ТС с увеличенным просветом и углами

переднего и заднего въездов.

- увеличение дорожного просвета (клиренс).

Рис.25. Автомобиль высокой проходимости Урал-532362.

В классификации автомобилей: по степени приспособления к работе в различных дорожных условиях, они подразделяются:

● дорожной (обычной проходимости) - предназначенный для работы по дорогам общей сети;

● повышенной проходимости - для систематической работы по неблагоустроенным дорогам и в отдельных случаях по бездорожью;

● вездеходы.

По числу осей:

● 2-x осные;

● 3-x осные;

● 4-x осные;

● 6-х осные.

Колёсная формула автомобиля - это формула, соединяющая знаком умножения две цифры: первая – количество колёс, вторая – количество ведущих колёс (двойные скаты считаются за одно колесо).

Колёсная формула трактора – это формула, отражающая общее число колес, число ведущих колес и их размеры. Так, "классический" четырехколесный трактор с передними управляемыми колесами меньшего диаметра и задними ведущими большего диаметра имеет колесную формулу 4К2. Здесь первая цифра "4" показывает общее число колес, а вторая цифра "2" - число ведущих колес. Если при тех же данных и передние колеса ведущие, но меньшего диаметра, то трактор имеет колесную формулу 4К4а, где вторая цифра "4" показывает, что трактор имеет четыре ведущих колеса (все колеса ведущие), а буква "а" - указывает на меньший диаметр передних ведущих колес. Тракторы со всеми четырьмя ведущими колесами одного диаметра имеют колесную формулу 4К4б, где буква "б" указывает на равенство диаметров передних и задних колес. Встречаются тракторы с большим числом ведущих колес, особенно среди лесотехнических и лесохозяйственных (6К6, 8К8). Трактор с одним или двумя сближенными передними управляемыми колесами имеет колесную формулу ЗК2.

Среди используемых модификаций автомобилей дорожной и повышенной проходимости, которые используются в качестве тягачей, имеются:

■ неполноприводные шасси (с колёсной формулой 4×2 или 6×4);

Рис.26. Схема силовой передачи неполноприводного автомобиля:

а- с колёсной формулой 4×2; б – с колёсной формулой 6×4;

1 – двигатель; 2 – постоянно замкнутая фрикционная муфта (сцепление);

3 – ступенчатая коробка передач; 4 – карданный вал; 5 – главная передача;

6 – дифференциал; 7 – две полуоси; 8 – ведущие колёса; 9 – передние управляемые колёса; 10 – два ведущих моста.

Рис.27. ТС с неполным приводом:

а - самосвал КрАЗ-65055 (колесная формула 6х4);

б - бортовой автомобиль КрАЗ 65053 (колесная формула 6х4).

■ полноприводные шасси (с колёсной формулой 4×4 и 6×6, 8×8).

Рис.28. Схема компановки полноприводного автомобиля.

а б в

Рис.29. Полноприводные ТС:

а - КрАЗ-260 – полноприводный тяжелый грузовик (колёсная формула типа 6×6);

б - автомобиль высокой проходимости Урал-532362 (колёсная формула типа 8×8);

в - экскаватор ЭОВ-4421 на базе КРАЗ-255 (колёсная формула 6×6).

При выполнении задач в сложных климатических и дорожных условиях в качестве тягачей могут применяться многоцелевые транспортёры-тягачи - МТ-Т, МТ-Л, специальные тягачи – МоаЗ-546П, МАЗ-538специальные многоосные колёсные шасси с колёсной формулой 8×8 и многоосные колёсные тягачи (МАЗ-543,МАЗ-537Г; МАЗ-7410 и др.).

а б

в г

Рис.30. Специальные тягачи:

а - тяжёлый транспортёр-тягач МТ-Т; б – транспортёр-тягач МТ-ЛБВ-НС;

в – тягач МАЗ-543Г; г -тягач МАЗ-7410.

Наряду с автомобильными поездами существуют поезда, в состав которых входят гусеничные ТС. На рис. представлены схемы некоторых таких поездов. Седельный гусенично-колёсный поезд состоит из гусеничного тягача, в кормовой части которого установлено опорно-сцепное устройство, и колесного полуприцепа. Прицепной гусеничный поезд состоит из гусеничного тягача и гусеничного прицепа, причём гусеничные движетели обоих звеньев поезда являются ведущими.

Рис.31. Седельный гусенично-колёсный (а)

и прицепной гусеничный (б) поезда.

Навесное оборудование комбинированного хода.

Приспособление, разработанное в ж.д. войсках бывшего СССР, позволяет серийно выпускавшимся автомобилям почти всех марок и автомобильным кранам, перемещаться как по автомобильным дорогам, так и по рельсовой колее.