Специализированный подвижной состав (СПС)

 

1. Введение

 

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;

– проходимость.

 

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);

4) созданием узкоспециализированных конструкций (карьерные самосвалы).

Основные направления совершенствования СПС:

1) обеспечение максимального использования грузоподъемности шасси;

2) предотвращение внешнего воздействия на качество груза;

3) обеспечение максимального удобства и эффективности погрузочно-разгрузочных работ.

Недостатки:

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.

 

4. Автопоезда

 

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.

 

5. Автомобили-самосвалы

 

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)

Модели ЗИЛ-ММЗ-4502 (вместо 555), МАЗ-5549, КамАЗ-5511, КрАЗ-256Б, ГАЗ-САЗ-53Б, БелАЗ-540А, 548, 549.

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.

 

6. Автомобили-самопогрузчики

 

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 м³ на ЗИЛ-130.

 

7. Автомобили-фургоны

 

Применение автомобилей-фургонов обеспечивает сохранность грузов, повышается использование грузоподъемности автомобилей при перевозке легковесных грузов, снижаются затраты на затаривание грузов.

По назначению фургоны делятся:

Универсальные;

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).

 

8. Автомобили-цистерны

 

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.

Цистерны разделяют:

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.

Автобусы Восточной Европы: Ельч (Польша), Чавзар (Болгария), Каросса (ЧСФР), Санос (Югославия).

Двухэтажные автобусы: «Лейланд» до 4,8 м.

Микроавтобусы: Фольксваген, Мицубиси.

 

2. Планировка пассажирского помещения

 

Нормы по планировочным размерам пассажирских помещений автобусов изложены в ГОСТ 10022-75 и 21777-76.

Различают планировки…

По количеству рядов (рис. 5.1):

– 4-хрядная (междугородние и туристические);

– 3-хрядная (городские, трамвай);

– 2-хрядная (метро).

– Смешанная.

 

Рис. 5.1. Классификация пассажирских помещений по количеству рядов

По расположению сидений:

– С сиденьем расположенным по ходу автобуса;

– Против движения;

– Купейная (редко);

– Вдоль бортов;

– 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.

ГОСТ 10022-75 устанавливает следующие нормы площади для пассажиров городских и пригородных автобусов: на одного сидящего ³ 0,315 м²; стоящего 0,2 м²(5 чел. на 1 м²), в час пик до 8 чел. на 1 м².

ГОСТ 21777-76 устанавливает нормы площади для сидящих пассажиров междугородних автобусов – 0,34 м², туристических – 0,37 м².

Ширина сиденья (2-х местного) должна быть не менее 880 мм и в раздвинутом положении ³ 950 мм.

Лекция №6