Вопрос 2. Поворотные устройства прицепов

Поворотные устройства обеспечивают изменение движения прицеп­ного звена и исключение бокового скольжения колес. Применяют поворотные оси, к которым жестко крепится дышло, а также поворотные или подкатные тележки. Поворотные тележки имеют неразъемное шарнирное соединение с рамой прицепа, а подкатные – разъемное. Тележки отличаются простотой, надежностью, обеспечивают обычно большие углы поворота тележки относительно рамы и устойчивое прямолинейное движение.

Основной элемент поворотной тележки – поворотный круг одного изтрех типов:

– центрально-шкворневой с трением скольжения;

– центрально-шкворневой с трением качения;

– бесшкворневой с трением качения.

Центрально-шкворневой имеет верхнюю и нижнюю плиты, приварен­ные к раме прицепа и к раме поворотной тележки. Между плитами помешает­ся диск. Поворотная тележка соединяется с рамой прицепа шкворнем, встав­лен­ным в гнездо поперечины рамы прицепа и проходящим через опорные плиты, диск и поперечину рамы поворотной тележки. Снизу шкворень фикси­руется гайкой и контргайкой с замочными шайбами. Трущиеся поверхности смазываются.

Наиболее распространен бесшкворневой поворотный круг, изобра­жен­ный на рисунке 4.1, представляющий собой или шариковый, или роликовый подшипник большого диаметра (до 1 метра), кольцевые обоймы которого соединены: нижняя – с рамой поворотной тележки, верхняя – с рамой прицепа. Между обоймами заложены шарики, которые передают все усилия от тележки на раму. Точность изготовления шариков 2,5–5 мкм.

Рис. 4.1. Бесшкворневой шариковый поворотный круг: 1, 2 – соответственно нижняя и верхняя кольцевые обоймы; 3 – уплотнительные кольца; 4 – шарики

Для обеспечения возможности транспортирования полуприцепа автомобилем (прицепом) оборудованным тягово-сцепным устройством, используют подкатные тележки. Они представляют собой одноосный прицеп с установленным на нем седельно-сцепным устройством.

Поворотным устройством прицепа с подкатной тележкой является установленное на тележке жесткое седельно-сцепное устройство. В отличие от устанавливаемых на тягачах, такое устройство имеет только одну степень свободы, обеспечивающую поворот тележки относительно полуприцепа в горизонтальной плоскости.

Значительно увеличивает маневренность прицепов использование устройств, обеспечивающих поворот только колес (трапеции).

Поворотные устройства с управляемыми колесами могут быть с боковым расположением рычагов привода – неразрезной рулевой трапецией (рис. 4.2) и центральным размещением привода – разрезной рулевой трапецией (рис. 4.3).

Рис. 4.2. Привод управления прицепом с неразрезной рулевой трапецией

Рис. 4.3. Установочные положения колес

Как видно из рисунка 4.1, при повороте дышла 1 влево, тяга 2 поворачивает маятниковый рычаг 3, а от него тягой 4 усилие передается рычагу 5 и рулевой трапеции 6. Недостатком данного устройства является некоторое несоответствие кинематики подвески и привода. Это вызывает ускоренное изнашивание сопряжений привода.

Так, у прицепа МАЗ-5207В (рис. 4.3) поворотная цапфа установлена с помощью шкворня. Рычаги колес 4 шарнирно (шаровыми пальцами) соединены тягами 2 и 3 с кронштейном 1 дышла 5, образуя разрезную рулевую трапецию, т. е. с не сплошной поперечной тягой. Поворот дышла, через тяги и рычаги, вызывает поворот управляемых колес.

С целью повышения маневренности на кафедре АТ НовГУ разработана конструкция системы управления поворотом прицепного звена транспортного средства, защищенная авторским свидетельством (А. с. СССР № 1270986). Блок управления на основе информации датчиков угла поворота управляемых колес тягача, угла складывания автопоезда и скорости транспортного средства, а также датчика обратной связи по положению управляемой оси при помощи гидропривода регулирует угловую скорость поворота управляемой оси прицепного звена в зависимости от скорости транспортного средства.

При увеличении числа осей и габаритной длины автопоездов, что неиз­бежно при повышении грузоподъемности, ухудшается маневренность автопо­ездов. Это выражается в увеличении ширины коридора, занимаемой автопоез­дом при повороте. Кроме того, увеличение поперечных реакций дороги, дей­ствующих на колеса во время поворота, вызывает ускоренный износ автошин.

В настоящее время, с целью повышения маневренности широко исполь­зуют самоустанавливающиеся оси и оси с самоустанавливающимися колесами.

На рисунке 4.4 изображена тележка с самоустанавливающейся задней осью. Задняя ось 1 может перемещаться в направляющих 5 рессорно-балан­сирной подвески. Центр 2 поворота смещен вперед относительно оси 1 на ве­личину смещения а. Стабилизация прямолинейного движения оси обеспечи­вается поперечной рессорой 3, пружинами 4, а также за счет смещения а.

Бо­ковые составляющие реакции дороги, действующие на колеса, поворачивают (из-за смещения а) ось так, что устра­няется боковое проскальзывание шин. Так как поворотные оси увеличи­ва­ют погрузочную высоту и высоту распо­ложения центра тяжести, то чаще приме­няют самоуста­навливающиеся колеса. Здесь вперед от оси вынесен шкворень. Колеса соединены поперечной тягой, на которой установлен механизм блоки­ровки колес для движения в прямом на­правлении при движении задним ходом или со скоростью более 30 км / час. При­вод механизма – электропневматический.

Рис. 4.4. Тележка двухосного полуприцепа с самоуста­навливающейся задней осью