Тема 1 Классификация грузовых и пассажирских автотранспортных средств и их выбор с учетом производительности, экономичности и дорожных условий. (4/2/0,5/0,5)

План лекции

1. Грузовые автомобили и прицепы

2. Автобусы и автобусные прицепы

3. Производительность подвижного состава

 

1. Грузовые автомобили и прицепы

 

Грузовые автомобили и прицепы классифицируются по гру­зоподъемности и типу кузова.

Номинальную грузоподъемность автомобиля назначает завод-изготовитель. Она определяется максимально возможной полезной нагрузкой при работе автомобиля в различных дорожных ус­ловиях.

Номинальная грузоподъемность автомобиля (прицепа) соот­ветствует определенному типу кузова и определенному размеру шин. При установке другого типа кузова грузоподъемность изме­няется соответственно его весу. Иногда разность между весом ус­танавливаемого и стандартного кузова настолько велика, что но­минальная грузоподъемность может изменяться на 25—50%.

Наиболее распространены грузовые автомобили, имеющие сле­дующий предпочтительный ряд грузоподъемностей: 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 3,0; 5,0; 8,0; 10,0; 12,0; 16,0; 27,0; 40,0; 60,0 т.

В зависимости от грузоподъемности грузовые автомобили и прицепы принято разделять на следующие классы:

 

Особо малой грузоподъемности	до 1 т
Малой грузоподъемности	свыше 1 до 2 т
Средней	2 до 5 т
Большой	5 до предела, установленного дорожными весовы­ми ограничениями
Особо большой грузоподъемности	свыше  предела, установленного до­рожными ограниче­ниями (внедорож­ный автомобиль)

 

Для автомобилей особо малой грузоподъемности обычно ис­пользуют шасси легковых автомобилей (в том числе и малолит­ражных) или специальные шасси. Автомобили особо малой гру­зоподъемности служат для развозки и сбора почты, развозки товаров и торговой сети пли па дом потребителям и г. д.

Автомобили милой,грузоподъемности предназначены для ос­воения незначительного по величине грузооборота с мелкопартионными отправками (хозяйственные, торговые, внутриколхозные перевозки и т. п.).Их также используют как грузовые такси и автомобили скорой технической помощи.

Автомобили средней и большой грузоподъемности служат для перевозки массовых грузов крупными партиями. Такие автомоби­ли применяют для перевозки продукции промышленных предприя­тий, массовой перевозки сырья, топлива, строительных материа­лов и сельскохозяйственных грузов.

Автомобили особо большой грузоподъемности используют при мощных и постоянных грузовых потоках па специальных дорогах или вне дорог общей сети (на крупных стройках, на разработках полезных ископаемых открытым способом, для вывозки горной породы, а также для перевозок руды и угля и др.)

По типу кузова грузовые автомобили и прицепы разделяются на автомобили и прицепы общего назначения с кузовом типа грузовая платформа и специализированные.

На автомобилях и прицепах общего назначения применяют следующие виды грузовых платформ: платформы с откидными бор­тами, которые представляют собой деревянный или металлический кузов с бортами, откидывающи­мися на три или на одну сторону; эти платформы приспособлены для пере­возки любого груза навалом или в та­ре. Для лучшего использования гру­зоподъемности автомобиля при пере­возке легковесных грузов применяют высокие решетчатые съемные надставные борта. Для автомобилей особо малой грузоподъемности грузовую платформу делают грузопассажирско­го типа пикап.

Грузовые универсальные платфор­мы обычно состоят из платформы, ко­торая может быть использована без бортов (рис. 4, а), с низкими борта­ми (рис. 4, б), с высокими решетча­тыми бортами и скамейками (рис. 4, в), с тентом (рис 4, г).

 

а – платформа без бортов; б – платформа с низкими бортами (вид сзади);        

в – платформа с высокими бортами откидными скамейками (вид спереди);     

г – платформа с высокими бортами и тентом (вид спереди)

Рисунок 1 – Модификации универсальной грузовой платформы

 

У специализированных грузовых автомобилей или прицепов кузова специально приспособлены для пере­возки одного или группы грузов. Из специализированных автомобилей и прицепов наибольшее распростране­ние получили автомобили-самосвалы, фургоны, цистерны и др.

Автомобили и прицепы-самосвалы имеют специальные кузова для раз­грузки путем сбрасывания сыпучего или другого груза, не требующего осторожности при разгрузке.

По принципу разгрузки автомоби­ли и прицепы-самосвалы делят на три основные группы:

- с опрокидывающимися кузова­ми — груз сбрасывается наклоном кузова;

- с бункерной выгрузкой — груз сбрасывается при неподвижном кузове по наклонным плоскостям, составляющим борта или дно кузова (горбатое дно, хоппер);

- с принудительным выталкиванием груза из кузова (конвейер­ный пол, шнеки).

Наиболее распространенными являются автомобили и прицепы-самосвалы с опрокидывающимися кузовами, которые можно клас­сифицировать в зависимости от направления и способа опрокиды­вания.

По направлению опрокидывания различают автомобили-само­свалы:

- с опрокидыванием кузова только назад — с задней разгрузкой;

- с опрокидыванием кузова только на одну сторону — с боко­вой разгрузкой;

- с опрокидыванием кузова на любую из трех сторон;

- с предварительным подъемом и опрокидыванием кузова назад или на сторону.

По способу опрокидывания кузова различают автомобили-са­мосвалы:

самоопрокидывающиеся — обычно шарнирного типа. В авто­мобилях-самосвалах шарнирного типа опрокидывание кузова про­исходит под действием веса груза вследствие смещения центра тяжести груженого кузова относительно шарнира крепления. При движении автомобиля кузов удерживается в горизонтальном по­ложении системой рычагов;

с принудительным опрокидыванием кузовов, в которых исполь­зуются механические, гидравлические и пневматические устрой­ства.

Автомобили и прицепы-самосвалы с гидравлическим приводом получили широкое распространение благодаря плавности действия подъемного механизма и отсутствию сложных механических пе­редач, которые бистро загрязняются и изнашиваются.

В автомобилях-самосвалах с принудительным опрокидыванием кузова последним должен представлять жесткую и прочную конст­рукцию и иметь минимальный вес. Наибольшее распространение получили цельнометаллические кузова из стали и в отдельных случаях из алюминиевых сплавов. Алюминиевые кузова, имею­щие наименьший вес, применяют для автомобилей-самосвалов малой грузоподъемности, предназначенных для перевозки полу­жидких и сыпучих грузов (асфальт, бетон, песок и т. п.). Для пе­ревозки кусковых грузов, особенно при экскаваторной или бункер­ной погрузки необходимо применение усиленных стальных кузо­вов. Для усиления кузова делают ребра жесткости или ставят дополнительную рамку, связанную шарнирно с рамой автомо­биля и его подъемным механизмом. Борта кузова усиливаются жесткими стойками (контрфорсами).

Примером такого кузова могут служить кузова автомобилей-самосвалов БелАЗ.

Угол наклона кузова при разгрузке зависит от рода перевози­мого груза и колеблется в пределах 45—70°. Этот угол должен быть больше угла естественного откоса перевозимого материала. Величина силы трения материала о дно и борта кузова должна быть, меньше составляющей силы веса груза.

Для лучшей очистки кузова от перевозимого груза бортам дают небольшой наклон (3—5°) и углы закругляют. Кузова ав­томобилей-самосвалов малой и средней грузоподъемности делают с задним откидным бортом и приспособлениями на всех бортах для их наращивания в случае перевозки легковесных грузов. Ку­зова автомобилей-самосвалов большой грузоподъемности часто бывают корытообразной формы без заднего борта.

Откидные борта самосвального кузова должны быть герметич­ны для возможности перевозки полужидких и легкосыпучих гру­зов и открываться автоматически, чтобы не задерживать разгруз­ку. Наиболее распространенным типом крепления бортов в на­стоящее время являются верхнее съемное крепление с запорным механизмом, управляемым специальной рукояткой, помещенной с левой стороны передней стенки кузова. Ручка запорного меха­низма должна быть размещена так, чтобы ею можно было уп­равлять, не выходя из кабины.

Для предохранения кабины водителя и ее стекол от повреж­дений при экскаваторной и бункерной погрузке на передней стен­ке самосвальных кузовов часто устраивают козырек, закрываю­щий кабину, а иногда применяют и бронированный капот двига­теля.

Автомобили и прицепы-самосвалы с бункерной выгрузкой по способу сброса груза различают: со сбросом груза на сторону, с предварительным подъемом или наклоном кузова.

Бункерный автомобиль-самосвал со сбросом груза на сторону является простейшим типом автомобиля-самосвала; он применя­ется на строительстве и при перевозке зерна. Кузов этого авто­мобиля представляет собой бункер с наклонным полом и открыва­ющимися люками для ссыпания груза. Наиболее сложно при осу­ществлении подобной конструкции добиться плотного закрывания люков или бортов, так как они испытывают при движении значи­тельную нагрузку от веса груза. Эта нагрузка особенно усилива­ется при толчках и па поворотах. Недостатки таких автомобилей-самосвалов следующие:

- разгрузка производится одновременно на обе стороны, и груз попадает под колеса автомобиля;

- уменьшается погрузочная емкость кузова;

- центр тяжести автомобиля располагается выше, чем у автомо­биля с бортовой платформой.

Автомобили и прицепы-самосвалы с принудительным выталки­ ванием груза из кузова делят на две группы: с конвейерным по­лом (шторные) и с продольным винтом (шнековые).

У автомобилей и прицепов-самосвалов с конвейерным полом кузов оборудован по всему полу бесконечной лентой или лентой, перематываемой с одного валика на другой. Груз сбрасывается перемещением ленты.

В автомобилях-самосвалах с продольным винтом на дне кузо­ва устанавливают один или два винта (шнеки), при вращении ко­торых происходит выбрасывание груза.

Разновидностью автомобилей-самосвалов являются выпускае­мые самосвалы-думперы. Имея короткую базу, думперы облада­ют лучшей маневренностью и проходимостью, что весьма важно при работе в карьерах и на строительных площадках.

В некоторых моделях думперов предусмотрен поворот сиденья водителя на 180°. Это дает возможность в необходимых случаях автомобиль in¹ разворачивать, а двигаться задним ходом, что осо­бенно удобно при подъезде и отъезде с места погрузки пли раз­грузки. Предусмотрен также больший наклон кузова, способст­вующий ускоренной и более полной разгрузке.

Автомобили с контейнерными (сменными) кузовами являются наиболее универсальным типом грузовых автомобилей, так как они могут быть использованы для перевозки грузов в различных условиях. При погрузке с земли сменный кузов (контейнер) гру­зят на автомобиль за 8 сек. Так как погрузочная высота смен­ного кузина значительно меньше погрузочной высоты автомобиля, то затраты времени на его загрузку резко сокращается. При до­статочном количестве сменных кузовов простой автомобиля при погрузке сводится только ко времени подъема кузова па автомо­биль. При механизированной погрузке (из бункера, экскавато­ром) снимать кузов не надо. Выгрузка грузов может происходить опрокидыванием контейнера, как у автомобилей-самосвалов, или снятием его с автомобиля. Механизм для снятия и подъема кон­тейнера может быть использован как подъемный кран для погруз­ки штучных грузов.

На рисунке 2 показан автомобиль с контейнерным кузовом. Кон­тейнер 1 специальной формы поднимается на седло, укрепленное на раме автомобиля. Поворот рамы 2 осуществляется штоками 3 гидравлических силовых цилиндров 4 двустороннего действия. Для обеспечения продольной устойчивости автомобиля имеются гид­равлические опоры, которые опускаются в тот момент, когда рама начинает поворачиваться, и поднимаются при движении рамы в обратном направлении.

 

Рисцунок 2 -  Автомобиль с контейнерным кузовом:

 а – кузов на земле; б - подъем кузова; о — кузов на раме; г — разгрузка кузова

 

Для обеспечения самосвальной выгрузки на фартуке имеется шарнирный запор днища контейнера.

Автомобили-самопогрузчики — автомобили, имеющие приспо­собления для механизированной погрузки и выгрузки грузов. На­ибольшее распространение среди автомобилей-самопогрузчиков получили автомобили с лебедками и шпилями, с крановыми уста­новками, с грузоподъемным задним бортом и с механическим мешкопогрузчиком. Однако при установке таких механизмов на ав­томобили их номинальная грузоподъемность уменьшается на ве­личину веса этих механизмов.

Автомобили и прицепы-фургоны имеют закрытые кузова, внут­ри которых могут быть устроены приспособления, необходимые для перевозки определенного вида груза. Автомобили-фургоны широко применяют для перевозки продовольственных и промыш­ленных товаров, медикаментов и т. п. Они могут быть предназ­начены также для походных мастерских, лабораторий, кинопере­движек, автолавок.

Различают автомобили-фургоны универсальные — для перевозки различных грузов и специальные — для перевоз­ки скоропортящихся продуктов, хлебобулочных изделий, мебели, готового платья.

Автомобили и прицепы-цистерны используются для перевозки жидких, наливных грузов. Цистерну изготовляют из листовой стали (обычно углеродистой, в отдельных случаях из нержавею­щей) или для облегчения веса из алюминиевых сплавов. Цистер­на внутри, как правило, разделена перегородками для уменьше­ния гидравлических ударов, возникающих при резком изменении скорости движения. Наибольшее распространение получили цис­терны для перевозки жидких топлив и смазочных материалов, жидких пищевых продуктов и кислот. Цистерны для перевозки пищевых продуктов часто делают эмалированными внутри, а сна­ружи окрашивают в светлые тона для отражения солнечных лу­чей. Для перевозки скоропортящихся наливных грузов стенки цис­терн искусственно охлаждаются, а для вязких грузов подогрева­ются (изотермические цистерны).

2 Автобусы и автобусные прицепы

Автобусы предназначены для массовых пассажирских перево­зок. Их классифицируют по назначению и вместимости кузова. Назначение автобуса предопределяет его конструкцию.

По назначению автобусы разделяют на городские, междугород­ные и специального назначения.

По вместимости кузова (по числу мест для сидения) разли­чают автобусы особо малой вместимости (до 10 мест), малой (до 25 мест), средней (40—50 мест), большой (60—80 мест) и особо большой вместимости (100—120 мест).

Вместимость автобусов зависит в основном от его длины (ши­рина у всех автобусов обычно 2,5 м). Поэтому автобусы можно классифицировать по длине. Принят следующий габаритный ряд длин автобусов: 5,0 м — особо малые; 7,5 м — ма­лые; 8,5 м и 9,5 м — средние; 11,0 м— большие и 16,5 м — сочле­ненные.

К автобусам специального назначения относятся: почтово-пассажирские, экскурсионные, туристские, школьные и т. п.

У городских автобусов наиболее распространены многоместные кузова вагонного типа, которые позволяют более рационально использовать габаритные размеры автобусов. Применение двух­этажных автобусов дает возможность увеличить вместимость ав­тобуса при сравнительно малой его площади. В небольших го­родах с узкими улицами и интенсивным движением целесообраз­но использовать автобусы малой вместимости, но с хорошими маневренными свойствами. Микроавтобусы используются как маршрутные такси при незначительном пассажиропотоке, а так­же для ведомственных целей.

 

а — городского; б — междугородного; в — пригородного;

1 — площадки для проезда стоя; 2— откидные сиденья

Рисунок 3 - Планировка автобусов

 

Особенностью городских автобусов является их спо­собность к интенсивному разгону, обеспечивающая высокую среднюю скорость движения при частых оста­новках. Управление автобу­сами должно быть облег­чено и упрощено примене­нием сервомеханизмов управления, гидравлических и электрических силовых передач и других автоматических систем.

Кузова городских автобусов (рисунок 6, а) должны иметь широкие проходы, площадки для стоящих пассажиров, широкие двери (не менее двух: вход и выход) и низкорасположенный пол (минимальное количество ступеней) для быстрой посадки и высадки пассажиров

   

 

Удобства, предоставляемые пассажирам, в значительной степе­ни определяются размерами сидений (рис. 7).

 

 

с – высота сиденья (расстояние между плоскостью пола у основания сиденья и высшей точкой его поверхности); а – глубина сиденья (расстояние от спинки до края сиденья, измеренное в горизонтальной плоскости, касательной к поверхности сиденья); h – шаг сиденья (расстояние между двумя вертикальными плоскостями, касательными к кромкам спинок двух сидений, размещенных последовательно)

Рисунок 4 - Параметры городских сидений

 

Вследствие того, что пассажиры в городском автобусе нахо­дятся непродолжительное время, количество мест для сиденья в них составляет только 30--40% общей вместимости, сидения изго­товляют ограниченных размеров и устанавливают с минимальным шагом.

Для междугородных пассажирских сообщений применяются автобусы, обеспечивающие быстроту передвижения и повышенные удобства для пассажиров.

В целях максимального использования площади салона для автобусов, не имеющих посадки и высадки пассажиров на про­межуточных пунктах, устраиваются откидные сиденья, занимаю­щие центральный проход (см. рис. 3, в).

Багаж в междугородных автобусах укладывают в специаль­ных ящиках, помещенных в нижней части автобуса (под рамой или главным поясом рамы) или на специально оборудованном участке крыши.

Автобусные прицепы получают в настоящее время все большее распространение. Ограничением их применения служила труд­ность устранения виляния прицепов и толчков, что создает непри­ятные ощущения у пассажиров. В качестве автобусных прицепов применяются главным образом такие, которые имеют поворотные устройства автомобильного типа, беззазорное сцепное устройст­во, а также эффективно действующую тормозную систему. Глав­ным преимуществом применения автобусных прицепов является возможность резкого увеличения провозной способности существу­ющего автобусного парка в часы или дни «пик», тогда как в ос­тальное время можно использовать автобусы без прицепов.

Автобусные полуприцепы широко используются для между­городных и пригородных сообщений. При междугородных сообще­ниях полуприцеп проходит всю линию сквозным рейсом, тягачи могут меняться на отдельных участках. Для пригородных сообще­ний автобусные полуприцепы большой вместимости применяются только в часы «пик», а в другое время тягачи могут быть исполь­зованы с грузовыми полуприцепами.

 

Производительность подвижного состава

Производительность грузового автомобиля опреде­ляется количеством перевозимых грузов или выполнен­ных тонно-километров за единицу времени.

Обозначим через t_e — время затраченное за 1 ездку, тогда часовая выработка автомобиля в тоннах, т/ч:

 

Рекомендуемая литература

1. Горев А.Э. Грузовые автомобильные перевозки. Учебное пособие для студентов ВУЗов.-2-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-288с.

2. Афанасьев Л.Л., Цукерберг С.М. Автомобильные перевозки. Изд. «Транспорт», 1973. –320с.

3. Гудков В.А., Миротин Л.Б. и др. Пассажирские автомобильные перевозки: Учебник для ВУЗов/ -М.: Горячая линия - Телеком, 2004.-448с.

4. Касаткин Ф.П., Коновалов С.И., Касаткина Э.Ф. Организация перевозочных услуг и безопасность транспортного процесса: Учеб.пособие для ВШ.-2-е изд.-М.: Академический Проект, 2005.-352с. («Gaudeamus»).

5. Спирин И.В. Организация и управление пассажирскими автомобильными перевозками: Учебник/ -М.: Издательский центр «Академия», 2003.-400с.

6.Афанасьев Л.Л., Островский Н.Б., Цукерберг С.М. – Единая транспортная ситема и автомобильные перевозки: Учебник – М.: Транспорт, 1984  

7. Организация и планирование грузовых автомобильных перевозок: Учебник под ред. Александрова Л.А.- М.: Высшая школа, 1987

8. Воркут А.И. Грузовые автомобильные перевозки: Учебное пособие- Киев: Вища школа, 1991

Лекция 7