Типи та параметри автомобілів.

На кар’єрах України найбільше використання знайшли автосамоскиди Білоруського автозаводу – «БелАЗ», автосамоскиди Кременчуцького заводу – «КрАЗ» та зарубіжні автосамоскиди: Caterpillar (США), Komatsu (Японія), Liebherr (Німеччина), Volvo (Швеція).

На рис.3 зображено сучасні автосамоскиди.

Технічні характеристики сучасних кар’єрних автомобілів наведені в табл. 1.

 

2.3 Конструкція та основні вузли автомобіля

Автосамоскид складається з двигуна, шасі та кузова (Рис 4)

 

Рисунок 3. Конструкція автосамоскида:

1- двигун; 2- шасі; 3-механізм підйому кузова; 4- кузов.

Двигун

Двигун – це джерело механічної енергії, що приводить автомобіль в рух. В автомашинах застосовують в якості тягових та приводних двигунів теплові двигуни (внутрішнього згоряння) та електричні двигуни (постійного струму з послідовним збудженням або асинхронні змінного струму з короткозамкнутим ротором).

У поршневих двигунах внутрішнього згоряння - процес згоряння паливної суміші і перетворення теплової енергії в механічну відбувається всередині циліндра.

У карбюраторних двигунах готується робоча суміш - 1 частина пального змішується з 10 – 20 частинами повітря - і подається до камери згоряння. В момент максимального стискання робочої суміші поршнем у циліндрі здійснюється її запалювання електричною свічкою (рис.)

 

 

В цей момент на високовольтний контакт 1 свічки (Рис.4) подається висока напруга (5000 – 10000 вольт) в результаті якої між контактами 4 і 5 утворюється іскра яка і запалює стиснуту робочу суміш в камері згоряння.

 

 

Рисунок 4. Конструкція свічки запалювання

 

У дизельних двигунах в циліндри надходить не готова робоча суміш, а окремо повітря й тонко розпилене паливо, яке займається під впливом високої температури стисненого в циліндрах повітря. Внаслідок використання високих ступенів стискання дизельні двигуни витрачають палива на одиницю потужності набагато менше, ніж карбюраторні. Дизельне паливо дешевше за пальне для карбюраторних двигунів. На кар’єрах в основному застосовуються автосамоскиди з дизельними двигунами.

Для потужних кар'єрних автосамоскидів використовуються високооборотні чотиритактні 6-,8- і 12-циліндрові V-подібні двигуни потужністю від 250 до 1700 кВт частотою обертання 1500-2000 об/хв.

Основними елементами двигуна внутрішнього згоряння є картер, блок циліндрів, кривошипно-шатунний механізм (колінчастий вал, шатуни, поршні), механізм газорозподілення (клапани, розподільні вали). На рис.5 зображені конструкція дизельного двигуна автосамоскида та його робоча схема (рис. 6).

 

 

 

Рис.5. Конструкція дизельного двигуна: 1-картер; 2-колінчатий вал; 3-шатун; 4-поршень; 5-кільця компресійні; 6-камера згоряння; 7-клапан; 8-циліндр.

 

1 – впуск

2 – стискання

3 – робочий хід

4 - випуск

 

Рисунок 6 - Робоча схема дизельного двигуна.

Ефективна робота двигуна забезпечується його системами: живлення паливом (паливні баки, насоси, фільтри, форсунки); постачання повітрям; змащування (масляні баки, насоси, фільтри, радіатор); охолоджування (водяний насос, радіатор, вентилятори); пуску (електростартер, устаткування для запуску двигуна стисненим повітрям).

Шасі

Шасі поєднує всі частини і механізми для передачі крутного моменту від двигуна до приводних коліс (трансмісія), ходову частину і механізм керування.

Режим роботи кар’єрного автотранспорту характеризується різкими змінами навантаження двигуна. Найбільш повне використання потужності досягається застосуванням трансмісії, яка забезпечує широкий діапазон регулювання.

Трансмісія автосамоскидів – це механізм, який служить для передачі крутного моменту від двигуна до ведучих коліс. Вона повинна відповідати таким вимогам: забезпечувати плавне зрушення, рух навантаженої машини на затяжних підйомах і спусках, з високими швидкостями, а також плавне гальмування; сприяти підвищенню довговічності двигуна і силової передачі внаслідок згладжування ударів і коливань; полегшувати керування автомобілем.

Для великовантажних автосамоскидів отримали застосування трансмісії двох типів: механічна і електромеханічна (рис. 7).

а) б)

Рисунок 7- Трансмісії автомобілів: а) механічна; б) електромеханічна.

1-двигун дизельний; 2-зчеплення; 3-коробка передач; 4-вал карданний;

5-диференціал; 6-піввісь; 7-привідне колесо; 8-генератор; 9-двигун-колесо; 10-електродвигун; 11-редуктор; 12-пристрій керування системою.

Механічна трансмісія складається з редуктора (2), двигуна (1), коробки передач (3), карданного вала (4), що передає крутний момент через диференціал (5) та задній міст на приводні колеса (7).

Електромеханічна трансмісія складається з двигуна (1), генератора (8), пристрою керування і управління (12), паралельно або послідовно увімкнених тягових електродвигунів (10), які через редуктори (11) приводять в рух привідні колеса (9). При електромеханічній трансмісії застосовуються системи як постійного, так і постійно-змінного струму.

Одним із основних елементів електромеханічної трансмісії є електродвигун-колесо (рис. 8). Воно є кінцевою ланкою електричної трансмісії автосамоскида. Два двигун-колеса, які мають незалежну підвіску, виконують функцію заднього мосту автомобіля.

 

Рисунок 8 - Двигун-колесо: 1-вісь; 2-електричний двигун; 3-редуктор; 4-шина.

 

Ходова частина автосамоскида складається із таких вузлів: рами, підвіски, коліс з шинами.

Рама служить основою, на якій закріплені всі частини автомобіля і його кузов. Рами кар’єрних автосамоскидів виготовляються підвищеної міцності, оскільки вони сприймають значні ударні навантаження при завантажуванні гірської маси екскаваторами.

Підвіска автосамоскида в загальному випадку являє собою систему амортизуючих елементів, розміщених між колесами,рамою і надбудовою автомобіля. Призначається підвіска для пом’якшення ударів під час руху і для забезпечення плавності ходу шляхом гасіння виникаючих коливань.

Колісна формула – це умовна характеристика ходової частини автомобіля, в якій перша цифра відповідає загальній кількості передніх коліс, а друга – числу приводних. Вона буває: 2 4, 2 6, 2 8, 4 4, 4 6.

Шини можуть бути як камерними, так і безкамерними. В першому випадку до комплекту входять камера і покришка. Для великовантажних автосамоскидів основне застосування отримують безкамерні шини. Основою покришки є каркас із декількох шарів щільного корда. Зверху каркаса покришка має товстий шар гума (протектор). Для кращого зчеплення колеса з дорогою протектор виконують з рисунками різної форми (рис. 9).

 

Рисунок 9 - Автомобільні шини.

1-шосейні; 2-регіональні; 3-зимові; 4-міські; 5-будівельні; 6-позашляхові.

 

До механізму керування відносять кермове управління, гальмуючу систему, а також механізм розвантаження автомобіля. Кермове управління служить для зміни напрямку руху поворотом передніх коліс.

Гальмівна система служить для забезпечення безпеки руху автомобіля і складається з гальм – робочого, стояночного і допоміжного.

Механізм розвантаження забезпечує розвантаження самоскиду.В якості сучасних механізмів розвантаження застосовуються потужні виконавчі органи – гідроциліндри.

Кузов

Кузов кар’єрного автосамоскида (рис. 4.) являє собою зварену металеву платформу з міцних і абразивно стійких матеріалів, які зазнають значних динамічних та абразивних навантажень від гірської маси,а також інших матеріалів транспортування.. Найбільш поширена U-подібна форма кузова, яка забезпечує зниження висоти і центру тяжіння автомобіля. Кузов спирається на раму через гумові амортизатори.