Дәрістің тақырыбы Жүктік автомобильдердің жалпы үйлесімінің негіздері

8.1 Жалпы үйлесімнің мәселелері

Автомобильдің жалпы үйлесімінің негізгі мәселелері мыналар:

- схеманы таңдау;

- заңды шектеулер мен қойылымдарды ескеріп, техникалық тапсырманың талаптарын орындау (габариттік өлшемдер, осьтік салмақтар, толық масса);

- автомобильдің функционалды қажеттігін тиімді орындауды, керекті қолданушылық қасиеттерді (жүргіштік, орнықтылық, маневрлік) қамтамасыз етуді және автомобильге техникалық қарау мен жөндеу орындаудың ыңғайлығын қамтамасыз ету мақсатымен негізгі агрегаттар мен жабдықтарды орынды салыстырмалы орналастыру.

8.2 Жүктік автомобильдердің үйлесімдік схемаларын талдау

Автомобильдің қолданушылық қасиеттері үйлесімнің негізгі параметрлеріне әжептәуір байланысты болады: автомобиль табаны, осьтік салмақтар, алдыңғы және артқы салбырату, ал соңғы екеуі үйлесім схемасына тәуелді болады.

Қазіргі кезде жүктік автомобильдердің екі негізгі үйлесімдік схемасы ең көп тараған (8.1-сурет): кабина қозғалтқыштан кейін қойылған; кабина қозғалтқыш үстіне қойылған.

«Кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімінің артықшылығына мыналар жатады: автомобильдің доңғалақтық табан мен габариттік ұзындықты пайдалану орынды жүргізіледі; автомобильдің алдыңғы белдігінің жүктелуі мейлінше шектік шамаға дейін алу мүмкіндігі, сонда автомобиль жүк көтергіштігі үлкейеді; автомобильдің өзіндік массасы азаяды, сонда капот қанаттары, қаптау тетіктерін жасаудың керегі болмайды және автомобильдің

а – кабина қозғалтқыштан кейін қойылған	б – кабина қозғалтқыш үстіне қойылған
8.1-сурет. Жүктік автомобильдердің негізгі үйлесімдік схемалары

ұзындығы азаяды; автомобильдің маневрлігі мен жүргізуші орнынан шолу жақсарады; қозғалтқыш пен оның тораптары мен механизмдерін қарау жеңілденеді, өйткені кабина алдыңғы бекіту нүктесі бойынша аударылады.

Ұйықтайтын орындары бар кабиналармен жабдықталған автомобильдер үшін «Кабина қозғалтқыш үстінде» схемасы өте ұтымды келеді, өйткені габариттік ұзындығы мен доңғалақтық табан жақсы пайдалануға болады.

«Кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесім схемасы тұғырлы тартқыштар үшін де қолайлы болады, өйткені бірдей көрсеткішті басқа схемалармен салыстырғанда бұл схемамен жасалған тұғырлы тартқыштың жүк көтергіштігі мейлінше пайдаланады.

Мысалы, МАЗ-500 автомобилін жасағанда алғашқы рет «Кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімдік схема қолданды, сонда «Кабина қозғалтқыштан кейін» үйлесімдік схемамен жасалған МАЗ-200 автомобилімен салыстырғанда (8.2-сурет) доңғалақтық табанды 570 мм, автомобильдің жалпы ұзындығы 480 мм қысқартуға, жүк платформасын 310 мм ұзартуға және автомобильдің жүк көтергіштігін 1000 кг үлкейтуге мүмкіндік берді.

8.2-сурет. МАЗ-500 және МАЗ-200 автомобильдер үйлесімдерінің салыстырмалы параметрлері

МАЗ-500 автомобилінің жүк көтергіштігі үлкейгенімен оның өзіндік массасы МАЗ-200 автомобилінің өзіндік массасынан аспаған. Автомобильдің жаңа үйлесімі кабинаның жаңа құрылыстық және эстетикалық шешімдерін табуға мүмкіндік берді.

Шығып тұрған капот, алдыңғы қанаттар жоқ болуы және қарсы әйнектің төменгі шетін төменірек жасау мүмкіндігі жүргізуші орнындағы шолуды жақсартуға мүмкіндік берді.

«Кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімінің кемшіліктері болып мыналар табылады: кабина құрылысының аудару механизмі мен кабинаны бекітетін механизм қойылуына байланысты күрделі болуы; кабинаға кіріп-шығу ыңғайсыздау; берістер қорабының, ілініс муфтасының және тежегіштердің басқару жетектері күрделі болуы. Егер кабина құрылысы мен автомобиль үйлесімі дұрыс жасалған болса, көрсетілген кемшіліктердің әсері тіпті азаяды.

«Кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімімен жасалған автомобильдің алдыңғы осьтік жүктемесі үлкейеді, сондықтан ілінісу массасының коэффициентінің азаюына байланысты автомобильдің жүргіштігі нашарлайды.

Магистральді автомобильдердің алдыңғы осьтік жүктемесін 60 кН дейін үлкейту олардың кабиналарын алға жылжытумен байланысты болады, ал бұл жүктелмеген автомобильдің ілініс массасын азайтады, осының нәтижесінде жүксіз автомобиль тайғақ жолдармен қозғалғанда оның жүргіштігі нашарлайды. Сондықтан жүктелмеген автомобильдің жетекші доңғалақтарындағы ең кіші мүмкіндік жүктеме туралы мәселе автомобильдің ілініс салмаққа байланысты әртүрлі жолдарда оның жүргіштігі мен орнықтылығын анықтауға арналған зерттеулерді жүргізуді талап етеді.

8.3 Жүргізушінің жұмыстық орнын ұйымдастыру және кабинаның негізгі параметрлерін таңдау

Жалпы қойылымдар. Жүргізушінің жұмыстық орнын орынды ұйымдастырудың қозғалыс қауіпсіздігі үшін, еңбек өнімділігін жоғарылату мен жүргізушінің денсаулығын сақтау үшін маңызы зор болады. Жобалау кезінде бұл мәселенің шешілуі эргономикалы талаптарды орындаумен бірге жүргізіледі.

Жүргізушінің жұмыстық орнын жобалауда ГОСТ 12.2.023-76 негізгі нормативтік құжат болып табылады. Бұл құжатта жүргізушінің жұмыстық орнының негізгі элементтерінің (орындық,рульді штурвал, басқару баспалары) өзара орналасуына қойылатын талаптар, жұмыстық орынның жүргізушінің дене тұрысына қойылатын эргономикалы талаптарға сәйкес болу дәрежесі мен жүргізушіні орналастыру кеңістігін сипаттайтын көрсеткіштер номенклатурасы белгіленеді. Стандарт кабина құрылысы мен түрін анықтамайды.

Жүргізушінің жұмыстық орны үш өлшемдік отырғызылатын манекенмен келістірілген екі өлшемдік манекен пайдалану арқылы жобаланады (ГОСТ 20304-74). Үш өлшемдік манекен адамның пішіні мен массасын қайталайды, ал екі өлшемдік (8.3-сурет) әртүрлі таныстырушылық деңгейдегі жүргізушілердің негізгі дене бөліктерінің орнын қайталайды. Оны автомобиль жасаудың барлық кезеңдерінде пайдаланады, яғни бастапқы жобадан бастап ең соңғы тәжірибелік үлгіге дейін.

Н- жамбас бөкселік топса

8.3-сурет. Екі өлшемдік манекен

Төменде әртүрлі таныстырушылық деңгейдің айнымалы өлшемдері келтірілген: таныстырушылық деңгей, % -10, 50, 70; А, мм-390, 417, 444; В, мм-408, 432, 456.

Манекеннің жеке элементтерін байланыстыратын топсалар элементтердің осьдері арасындағы бұрыштарды өлшейтін шкалалармен және бекіткіштермен жабдықталған. Манекен кеудесінде бекіткіш пен кеудені вертикаль бағытқа керекті бұрышпен қоюға арналған шкаласы бар сызғыш топсалы бекітілген.

8.4-сурет. Жүргізушіні орналастыру

Манекеннің орындықтағы орны (8.4-сурет) және координата шамаларымен, кеуде осьінің вертикаль бағытқа жантаю бұрышымен және жеке элементтер осьдері арасындағы бұрыштармен және бұрыштарымен беріледі. Манекендер дюралюминий немесе органикалық шыны беттерден істелінеді.

Жүргізушіні орналастыру. Жүргізуші орнын анықтау үшін алдымен автомобиль кабинасының еденінің ішкі шекаралық сызығын, оның жантайған бөлігі мен моторлы бөлік қалқасын салады, ал бұларды жүргізушінің отырғызуын анықтайтын координаталық өлшемдер үшін пайдаланады. Сонда еденнің жантайған бөлігінің ұзындығы 306 мм кем болмауы керек.

Сонан соң жүргізушінің салмағымен қысылған орындық жастығы деңгейінің сызығы жүргізіледі. Оның биіктігін еден деңгейінен тәжірибе және жүргізуші отырғызылуы ыңғайлы деп табылған автомобиль - аналогтарды зерттеу негізінде таңдайды.

Жүргізуші орындығы әрбір жүргізушінің дене құрылысының ерекшелігіне орындықты лайықтайтын вертикаль және горизонталь бағыттарда басқару органдары мен қарсы әйнектермен салыстырғанда орнын реттейтін құрылғымен жабдықталуы тиіс. Жүргізуші орындығының бойлық бағытта 100 мм кем емес, вертикаль бағытта 80 мм кем емес жылжулары болуы тиіс.

Алдымен орындықты шеткі артқы төменгі орында қойылған деп есептеп, 90 % манекен пайдаланады. Кеуде осьінің вертикаль бағытқа жантаю бұрышының номиналды шамасы 12^о тең болады. Кеудеге қойылған сызғышты осы бұрышпен қойып, оны бекітеді. Адам табанын еденнің жантайған бөлігінде қойғанда, оның бөксесінің төменгі нүктесі орындықтың қысылған жастығының бетінде болады, сонда сызғыш вертикаль жазықтықта орналасады, ал шаблон өзінің орнында болады. Егер жеке элементтердің осьдерінің арасындағы бұрыштардың мәндері төменгі келтірілген шектік шамалардан аспаса, онда отырғызу қанағаттанарлық деп ұйғарылады, яғни кеуде мен бөксе осьдерінің арасындағы бұрыш 95...120^о, сирақ пен бөксе арасындағы бұрыш 95...135^о, сирақ пен табан арасындағы бұрыш 90...110^о болуы керек.

8.5-сурет. Орындық параметрлері

Табылған манекен орны сызбаға салады, сонан соң орындықтың жылжу траекториясын көрсетеді, әрі қарай 50 және 10 % манекендерді пайдалана отырып, орындықтың орталық және шеткі алдыңғы жоғарғы орнын тексереді. Орындықтың табылған шеткі артқы төменгі орыны үшін оның артқы жағының контурлық сызығын салады (бұл кезде орындықтың толық құрылысы жобаланған немесе белгілі орындық алынған болуы тиіс). Бұл сызық автомобиль кабинасының артқы қабырғасының орнын анықтайды.

Шеткі артқы төменгі орынға қойылған орындықтың Н нүктесінен вертикаль бағытқа 8^о бұрышпен жүргізілген сызық бойынша кабина төбесіне дейінгі аралық 1000 мм кем болмауы тиіс.

ГОСТ 12.2.023-76 белгілеген жүргізуші орындығының параметрлері 8.5-суретінде көрсетілген.

Әдебиет: 2[89-93]

Бақылау сұрақтары:

1) Автомобильдің жалпы үйлесімін жасағанда конструктор қандай мәселелерді шешуі тиіс?

2) Жүктік автомобильдердің негізгі үйлесімдік схемаларын көрсетіңіз.

3) «Кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімдік схеманың артықшылықтары мен кемшіліктерін айтыңыз.

4) «Кабина қозғалтқыштан кейін» үйлесімдік схеманың артықшылықтары мен кемшіліктерін айтыңыз.

5) Манекенді қандай мақсатпен пайдаланады?

6) Жүргізушіні кабинада орналастыру қалай жүргізіледі?

9-дәрістің тақырыбы Жүктік автомобильдердің жалпы үйлесімінің негіздері (жалғасы)

9.1 Рульді штурвал, баспалар мен аспаптар тақтасы

Рульді штурвал орнын таңдау алдында тоғындағы мүмкіндік күш арқылы оның диаметрі анықталады. Рульді штурвалдың бүйір жақтағы орнын рульді бағана осьінің горизонталь жазықтыққа жантаю бұрышымен және тоғынның төменгі шетінен Н нүктесі мен 90 % манекен бөксе элементінің осьіне дейінгі сәйкес c және d аралықтарымен береді (9.1-сурет).

9.1-сурет. Рульді штурвал, баспалар мен аспаптар тақтасының орындарын таңдау

Сонда орындық шеткі артқы төменгі орынына қойылады. Рульді бағана осьінің жантаю бұрышы мен штурвал тоғынының төменгі нүктесінің орынын автомобиль - аналогтарды зерттеп, тәжірибе негізінде, сонымен қатар ұсыныстар мен нормативтік құжаттарды пайдаланып, басқару ыңғайлылығын қамтамасыз етіп, таңдайды.

Рульді бағананың кабинаның төменгі бөлігіндегі орны ықтиярсыз таңдалуына байланысты, ал жоғарғы жағы рульді штурвал мен кабинаның жақын орналасқан бөліктерінің арасында жеткілікті саңылау қамтамасыз ету керектігімен анықталады (80 мм кем емес), сондықтан рульді штурвалдың центрі орындықтың орталық бойлық осьінде жатпауы мүмкін, ал рульді бағананың осьі бұл жазықтықпен салыстырғанда бұрылуы мүмкін. Бұл жағдайда ГОСТ 12.2.023-76 талаптарын орындау үшін рульді штурвал білігіне бір немесе екі кардан топсаларын қою керек болуы мүмкін.

Рульді штурвал орнын таңдағаннан кейін автомобиль - аналогтарды зерттеп, тәжірибе негізінде бүйір көріністе баспалардың және олардың айналу осьдерінің орындары анықталуы мүмкін. Баспалардың орны биіктік бойынша еденнен аралығымен, ал ұзындық бойынша орындықтың шеткі артқы төменгі орнындағы Н нүктесінен ең қысқа аралығымен беріледі.

Ілініс муфтасы мен тежегіш баспаларының басылмаған кездеріндегі орындарынан рульді штурвалға дейін жүргізуші аяғы орналасуы үшін жеткілікті аралық қамтамасыз етілуі тиіс. Ілініс муфтасы мен тежегіш баспаларынан рульді штурвалға дейінгі ықшамдалған аралығы 9.1-суретінде көрсетілген.

Отын беруді басқаратын баспадан рульді штурвалға дейінгі ықшамдалған аралығы 9.1-суретінде көрсетілген.

Баспалардың бос және басылған кездегі таңдалған орындары орындықтың орындары өзгертілгенде сәйкес 10, 50 және 90 % манекендермен тексерілуі тиіс. Барлық жағдайларда аяқ тізе топсасында толығымен түзелмеуі тиіс, сонда жүріс пен күш бойынша қор сақталады.

Баспалардың көлденең бағыттығы орындары (кабина ені бойынша) ГОСТ 12.2.023-76 белгіленген.

Аспаптар тақтасы жүргізушіге баспаларды басқарғанда кедергі жасамай және аспаптардың мәліметтеріне қарағанда жүргізуші басын бұруға мәжбүр болмау талаптарын орындау негізінде орналастырылуы тиіс. Рульді бағана осьінің горизонталь жазықтыққа азғантай жантаю бұрышында аспаптар қалқанының жоғары нүктелері мен рульді штурвал тоғынының ішкі шеті арқылы жүргізілген сызық жүргізуші көзінің деңгейінен жоғары өтуі тиіс, ал аспаптар қалқанының төменгі нүктелері мен рульді штурвалдың күпшегінің жоғары нүктесі арқылы жүргізілген сызық жүргізуші көзінің деңгейінен төмен өтуі керек.

Кез келген жұмыстық орында негізгі басқару органдарының тұтқаларының арасындағы және кабина тұтқалары мен оның қалған тетіктерінің арасындағы ең кіші аралық ГОСТ 12.2.023-76 белгіленген.

9.2 Кабина үйлесімінің негізгі параметрлері

Екі орынды кабина үшін жүргізуші иығының тұсында Н нүктесінен 490 мм биіктікте кабинаның ені 1250 мм кем емес, ал үш орынды кабина үшін-1700 мм кем емес (ұйықтайтын орын болмағанда) және 1900 мм кем емес (ұйықтайтын оран болғанда) болуы тиіс. Ұйықтайтын орынның ені кем дегенде 500 мм, ал ұйықтайтын орын бетінен кабина төбесіне дейінгі аралық (автомобиль осьі бойынша) кем дегенде 600 мм болуы керек.

Магистральді автопоездер құрамында жұмыс істейтін автомобильдерде экипаж үшін кем дегенде екі орыннан және ұйықтайтын орыннан тұратын қозғалтқыш алдына шығарылған кабина қолданады.

Магистральді автомобильдердің үйлесімдік шешімдері бойынша алға шығарылған кабиналар негізінде бір үлгіде орындалады, бірақ олардың өздерінің ерекшеліктері болады, яғни алға қарай ашылатын екі есік; иілген қарсы әйнек (КамАЗ және DAF автомобильдерінен басқа); доңғалақ алдына шығарылған көп сатылы аяқ қойғыш; 45^о...60^о бұрышқа кабинаның аударылуы; кабиналардың көпшілігі рессоралы аспаға қойылған; ұйықтайтын орын орындықтардың артына орналастырылған (кабиналардың көпшілігінде бірінің үстіне бірі қойылған екі ұйықтайтын орын болады); кабина еденінің ортасында тоннель орындалған (қозғалтқыш үстінде), осының арқасында автомобильдердің әртүрлі модификациясына ұзындықтары әртүрлі қозғалтқыш қоюға болады.

9.3 Салмақтық параметрлер

Осьтік салмақтар. Әлем елдерінің көпшілігінде жолдарды сақтау мақсатымен заңды түрде автокөліктік құралдардың жолға түсіретін шектік мүмкіндік осьтік салмақтардың шамалары бекітілген.

ТМД елдерінде барлық жолдық автокөліктік құралдар екі топқа бөлінген: А және Б.

А тобындағы автокөліктік құралдарға осьтік салмағы 100 кН аспайтын автомобильдер жүруге арналған жалпы қолданыстағы жолдарда пайдаланатын автокөлік құралдар (мысалы, МАЗ, КрАЗ) жатады. Бұларға І, ІІ және ІІІ категориялы жолдар жатады. Бұл топтағы автокөлік құралдардың ең үлкен жүктелген жалғыз белдігінің доңғалақтары арқылы жолға берілетін салмақ шамасы 100 кН аспауы тиіс, ал қосарланған белдіктердің жолға беретін салмағы (арбаша арқылы жолға берілетін салмақ) 180 кН аспауы керек (көршілес қойылған белдіктердің арасындағы аралық 2,5 м аспаса мүмкіндік осьтік салмақ 100кН азайтылады).

Б тобындағы автокөліктік құралдардың жалғыз белдігі арқылы жолға 60 кН аспайтын салмақ түсуі тиіс, ал бұлардың арбашалары арқылы 110 кН аспайтын салмақ түсуі керек.

Автомобильдердің жүк көтергіштігін жоғарылатуға тырысу қазіргі кезде автомобильдің осьтік салмағы ерекшелік пайдалану жағдайларында жабдықталған күйінде оның қанағаттанарлық жүргіштігін қамтамасыз ете отырып, таңдап алынған шинаның мүмкіндік жүктемесімен шектеледі.

Автомобильдер мен автопоездердің толық массалары. Жүктік автокөлік құралдардың өнімділігін жоғарылатудың ең перспективалық бағыты болып жүк көтергіштікті үлкейту табылады, ал бұл, өз кезегінде, автомобильдер мен автопоездердің толық массаларын үлкейтуді талап етеді. Осыған байланысты автомобильдер мен автопоездердің толық массаларын шектейтін заң құжаттарына өзгерістер енгізіледі және жаңа жолдар автомобильдердің осьтік салмақтарының өсуін ескере отырып, жасалады.

Автомобильдер мен автопоездердің толық массаларын жоғарылату мақсатымен мүмкіндік осьтік және толық массаны іске асыратын үйлесімдік схемалар қолданады. Мүмкіндік осьтік жүктемелердің өсуі автокөлік құралдардың толық массалары мен олардың жүк көтергіштігін үлкейтуге мүмкіндік береді. Дегенмен осьтік салмақтардың өсуі жолдар жасаған кезде шығындардың үлкеюіне соқтырады. Сондықтан жолдардың беріктік параметрлері мен осьтік салмақ өсуіне байланысты автокөліктік құралдардың толық массалары ықшам үйлесімде болуы қажет.

Қазіргі кездегі осьтік жүктемелерді сақтау шартын орындау үшін автопоездердің толық массаларын жоғарылатудың тиімді бағыты болып олардың белдіктер санын үлкейту табылады.

Құрамына үш белдікті арбашалы жартылай тіркеме кіретін автопоездер соңғы кезде кең тарап отыр. Соңғы жылдары тіркеме мен тартқыштың толық массаларының қатынасы 1:1 болатын автопоездер пайдаланып отыр, сонда бұл тіркеменің жүк көтергіштігі тартқыштың жүк көтергіштігімен салыстырғанда 1,3...1,4 есе үлкен болуына сәйкес келеді.

Автопоездердің толық массасын, олардың жүк көтергіштігін әрі қарай үлкейту жолы болып бірнеше звенолардан тұратын автопоездер есептеледі, сонда автокөліктік құралдың жеткілікті меншікті қуаты болуы тиіс.

Бірақ автопоездердің толық массасы мен звенолар санын үлкейту кейбір техникалық мәселелерді шешуді талап етеді: қозғалтқыштың қуатын әрі қарай үлкейту және трансмиссия құрылысын жетілдіру; үлкейтілген габариттік өлшемдері мен көлденең бағытта иілгіштігі жоғарылатылған автопоездердің маневрлігін және орнықтылығын қамтамасыз ету; шасси тораптары мен агрегаттарының сенімділігін жоғарылату және т.б.

Сонымен қатар бұл автопоездердің құрылыстық жетілгендігі автопоездердің массасының үлкеюіне байланысты туындайтын басқа мәселені шешуді қамтамасыз етпеуі мүмкін: автопоездердің қанағаттанарлық тарту - ілініс қасиеттерін сақтау үшін керекті ілініс салмағының коэффициентін іске асыру (жетекші доңғалақтардағы нормальді жүктеменің автопоездің толық массасына қатынасы).

Сонымен автопоездің толық массасы ілініс салмақтың коэффициентінің ең кіші мәнімен шектеледі.

Толық нормативтік масса деп автокөліктік құралды пайдалану бойынша стандарттардың негізінде белгіленетін оның массасын түсінеді.

Толық құрылыстық масса деп құрылыстық мүмкіншілікке байланысты анықталатын автокөліктік құралдың массасын айтады.

Автокөліктік құралдың жабдықталған массасы. Автокөліктік құралды құрастыратын және оның өз бетінше қозғалысын қамтамасыз ететін элементтердің массалары, сонымен қатар қажеттігіне сәйкес пайдалануға керекті шанақ пен жабдықтардың, құрал-сайманның және құйылған майлардың массалары жинағын жабдықталған масса дейді.

Жабдықталған массаға автокөлік құралдың үйлесімдік схемасы, агрегаттар құрысының жетілгендік дәрежесі, қолданатын материалдар, сонымен қатар оны жасау кезіндегі технология деңгейі әжептәуір әсерін тигізеді.

Жабдықталған массаны азайтуға арналған іс-әрекет: айнымалы профильді тіліктерден құралған рессора қолдану; аз тілікті (парабола тәрізді) рессора қолдану; жетекші белдіктердің массасын құйма балка орнына штампталған - пісірілген балка қолдану арқылы азайту; жоғары динамикалық жүк көтергішті мойын тіректер пайдалану; гипоидты берістер қолдану; балка мен картерлік тетіктердің қабырға қалыңдықтарын азайту; кәдімгі барабанды тежегіш орнына дискілі тежегіш пайдалану; қосарланған доңғалақтардың орнына кең профильді шиналар қолдану.

Жоғары беріктікті иемденетін болаттар, алюминий, пластмассалар мен басқа да материалдар қолдану арқылы жабдықталған массаны төмендетуге болады. Композициялы материалдардан рессора жасау үшін зерттеулер жүргізіліп жатыр.

Автомобиль массасын азайту жұмысы өте күрделі болады, өйткені конструктор бұл мәселемен қатар автомобильдің сенімділігін жоғарылату мәселесін біріктіріп шешуі керек.

Автокөлік құралдың жүк көтергіштігі. ТМД елдерінде жүктік автомобильдің өлшемдік белгісі ретінде оның жүк көтергіштігі алынған. Шет елдерде жүктік автомобильдердің өлшемі олардың толық массасымен сипатталады. Бұл әртүрлі массалы шанақтар қойылған арнайы автомобильдердің кең пайдалануымен түсіндіріледі. Фирмалық сипаттамада әдетте шассидің жүк көтергіштігі көрсетіледі. Автомобильдің пайдалы жүк көтергіштігі оған қойылатын шанақ пен қосымша жабдықтардың массаларына байланысты болады. Стандартқа сәйкес жүк көтергіштік нормативтік және құрылыстық болуы мүмкін.

Әдебиет: 2[93-99]

Бақылау сұрақтары:

1) Рульді штурвалды қалай орналастырады?

2) Кабина үйлесімінің негізгі параметрлерін қалай таңдайды?

3) Автокөліктік құралдардың топқа бөлінуі неге негізделген?

4) Автокөліктік құралдың толық нормативтік массасы деген не?

5) Автокөліктік құралдың жабдықталған массасы деген не?

6) Автокөліктік құралдың пайдалы жүк көтергіштігі неге байланысты болады?

10-дәрістің тақырыбы Жүктік автомобильдердің жалпы үйлесімінің негіздері (жалғасы)

10.1 Габариттік өлшемдер мен жүк сыйымдылық

Барлық елдерде қозғалыстың қауіпсіздігін қамтамасыз еті мақсатымен автомобильдер мен автопоездердің мүмкіндік габариттік өлшемдерінің шектелуі қатал сақталады.

Автокөліктік құралдың ұзындығының шектелуі автопоездерді қозғалыс кезінде басқа автомобильдердің озуын қамтамасыз ету үшін керек, ал оның енінің шектелуі жолдың параллель жолақтары бойынша автомобильдердің қауіпсіз қозғалысын қамтамасыз еті үшін қажет. Автокөліктік құралдың биіктігінің шектелуі оның көпірлер астымен жүруін қамтамасыз етеді.

Стандартқа сәйкес автокөліктік құралдың биіктігі мен ені шектелген және 2,5 м, 4 м құрайды. Жалғыз автомобильдің ұзындығы 12 м шектеледі және белдіктер санына байланысты болмайды. Тұғырлы тартқыш пен жартылай тіркемеден және автомобиль мен тіркемеден құрастырылған автопоездердің ұзындығы 20 м шектеледі, ал екі немесе одан да көп тіркемелер болса, онда 24 м шектеледі.

Автомобиль жобалағанда қабылданған габариттік өлшемдерге жүк көтергіштікті пайдалану коэффициенті байланысты болады, ал ол, өз кезегінде, автомобильдің немесе қозғалмалы құрылымның пайдалану тиімділігіне әсерін тигізеді. Барлық автомобильдер мен автопоездерді жүк көтергіштікті пайдалану коэффициентіне байланысты екі топқа бөлуге болады.

Бірінші топқа құрылыстары белгілі жүкті тасуға арналған арнайы автомобильдер (самосвалдар, автоцистерналар) және әртүрлі құрылыстық жүктерді тасуға арналған автопоездер (панель тасығыштар, цемент тасығыштар) жатады. Егер бұл автомобиль мен автопоезд дұрыс құрастырылса, онда оның шанағы (сыйымдылығы немесе ауданы) номиналды жүк көтергіштікті толық пайдалану мүмкіншілігін қамтамасыз етуі тиіс, ал автокөліктік құралдың тиімділігін есептегенде жүк көтергіштік коэффициентті бірге тең деп алу керек.

Екінші топқа әртүрлі тығыздықты жүктерді тасуға арналған жалпы көліктік қажеттікті автомобильдер мен автопоездер жатады. Осыған байланысты автокөліктік құралдың номиналды жүк көтергіштігін іске асыру үшін шанақтың сәйкес жүк көтергіштігін қамтамасыз етудің маңызы үлкейе бастайды. Бұл жаңа және перспективалық қымбат автомобильдер мен осьтік салмағы 100 кН болатын жүк көтергіштігі үлкейтілген автопоездер үшін өте маңызды болады.

Бұл мәселені жан - жақты қажеттікті борттық платформаның өлшемдерін үлкейту арқылы шешу кей кездерде мақсат еткен нәтиже бермеуі мүмкін. Борттық платформада тасылатын жүктердің тығыздығы шамалап 0,3...3,5 т/м³ болады. Платформаның өлшемдерін бір жүктің тығыздығы бойынша ықшамдау оның жеңіл жүктер тасыған кезде аздау жүктелуінен, ал ауыр жүктер тасыған кезде артығырақ жүктелуінен құтқара алмайды.

Сондықтан үш түрлі өлшемді автомобильдер мен тіркемелі құрылым шығару ең перспективалық бағыт болып табылады, яғни әртүрлі жүктерді жан - жақты тасуға арналған нормалы ұзындықты, тығыздығы жоғарылау жүктерді тасуға арналған қысқа ұзындықты және жеңіл жүктерді тасуға арналған ұзартылған ұзындықты. Жартылай тіркемелер борттарының биіктігі әдетте 500...800 мм тең деп қабылдайды.

Автомобильдердің, тіркемелер мен жартылай тіркемелердің қысқа, нормалы және ұзартылған платформаларын жасағанда оларда стандартты ыдыстағы жүктің ықшам орналасуын сақтау керек, сонымен қатар олардың борттарын ұзартатын қосымша борттар мен тент қоятын құрылғылар қойылуына мүмкіндіктер ескерілуі тиіс.

10.2 Автомобиль үйлесімінің негізгі параметрлерін анықтау

Магистральді автомобильдер үшін «кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімдік схема негізгі және ең көп тараған болып есептеледі. Заңды шектеулер ескеріле отырып, А тобындағы автомобильдер үйлесімінің жалпы мәселелері төменде қарастырылған.

Егер мүмкіндік осьтік салмақ мейлінше іске асырылуы қамтамасыз етілсе, онда автомобиль үйлесімі орынды жасалған деп есептеледі. Сондықтан жалпы үйлесімді орындау үшін бастапқы мәліметтер болып мыналар табылады: жалғыз белдік үшін 100 кН, ал екі осьді арбаша үшін 180 кН болуы тиіс. Шын мәнісінде, алдыңғы белдікке түсетін жүктеме пайдаланатын шинаның шектік жүктемесімен шектеледі және қазіргі кезде бұл салмақ 60 кН тең болады.

Автомобильдің толық массасын біле тұра, оның жабдықталған массасы мен жүк көтергіштігін анықтайды, сонда пайдалану жағдайларына сәйкес қазіргі кездегі отандық және шет елдік автокөлік құралдарының салмақтық параметрлері мен автомобильдік техниканың техникалық деңгейін, жол жағдайларын, бірінші күрделі жөндеуге дейінгі ресурсты, қолданатын материалдар мен технологиялық мүмкіншіліктерді ескереді.

Автомобильдің L₄ габариттік ұзындығы кабинаның құрылысымен анықталатын оның L_к ұзындығымен, жүк көтергіштік пен тасылатын жүктің түрі ескеріле отырып, таңдалатын платформаның L₁₂ ұзындығымен, сонымен қатар кабина мен платформа арасындағы саңылауымен қалыптасады (10.1-сурет). Кабина мен платформа арасындағы саңылау олардың автомобиль қозғалысы кезінде бір бірімен жанасуын болдырмау үшін керек және бұл саңылаудың шамасы 75 мм кем болмауы тиіс.

10.1-сурет. Бортты автомобильдің схемасы

Кабина мен алдыңғы белдіктің өзара орналасуы стандартта белгіленген ең кіші кіру бұрышымен =25⁰ және ең кіші буфер биіктігімен Н₁₁ = 600 мм анықталады. Сонымен алдыңғы белдіктен кабинаның артқы қабырғасына дейінгі аралық l_п табылады.

Бұл кезде доңғалақтық табан (L₁ = l_n+l₃) күштік агрегаттың, отын багы мен аккумуляторлық батареяның, қосалқы доңғалақтың, рамаға қойылатын жабдықтардың автомобиль ұзындығы бойынша орналасуына байланысты болады.

Доңғалақтық табан мен көрсетілген агрегаттар арасындағы байланысты жүктелген автомобильдің алдыңғы осьі арқылы алынған моменттер қосындысын нольге теңестіріп табуға болады.

G_2г( l_п+ l₃) = G_ш(l_ш+ l_п) + G_гр(l_п+ + ) + G_к(l_п- l_к) + G_д(l_п- l_д) +

+ G_зк(l_п+ l_зк) + G_б(l_п+ l_б) + G_2Н(l_п+ l_з), (10.1)

мұндағы G_2г- жүктелген автомобильдің артқы осьтік салмағы; l_п- алдыңғы осьден кабинаның артқы қабырғасына дейінгі аралық; l_з- артқы осьден кабинаның артқы қабырғасына дейінгі аралық; G_ш- шасси салмағы (тежегіш аппараттар, кардан білігі мен кронштейндер қойылған рама); l_к, l_б, l_д, l_зк, l_ш- кабинаның артқы қабырғасынан кабинаның, отын багы мен аккумуляторлық батареяның, күштік агрегаттың, қосалқы доңғалақтың, шассидің ауырлық центрлеріне дейінгі аралықтар; G_гр- жүктік платформаның салмағы; G_к- кабинаның салмағы; G_д- күштік агрегаттың салмағы; G_зк- қосалқы доңғалақтың салмағы; G_б- отын багы мен аккумуляторлық батареяның салмағы; G_2Н- артқы рессорсыз бөліктің салмағы.

Магистральді автомобильдерді жобалау тәжірибесі көрсеткендей ең кіші доңғалақтық табан алу үшін автомобильдің жалпы үйлесімінің мүмкіншілігіне сәйкес тораптар мен агрегаттарды мейлінше автомобильдің алдыңғы бөлігіне жақындау орналастыруға тырысу керек. Неғұрлым автомобильдің доңғалақтық табаны қысқа болса, соғұрлым оның маневрлігі жақсы және өзіндік салмағы кіші болады. Сонымен қатар автомобильдің арнайы жағдайлар үшін, мысалы, жоғары осьтік салмақтар рұқсат етілген елдерге оны шығаруға болатын модификацияларын жасауға мүмкіндік туындайды.

Сонымен, жоғарыда келтірілген ұсыныстар ескеріліп, тораптар мен агрегаттардың орналастыруынан кейін олардың алдыңғы осьге дейінгі ауырлық центрлерінің аралықтары анықталады және (10.1) теңдеуінен доңғалақтық табан L₁ табылады. Автомобильге агрегаттарды орналастырғанда оң және сол жақтағы доңғалақтарға шамалап бірдей жүктемелер түсуін қамтамасыз етуге тырысады.

Жабдықталған автомобильдің артқы осьтік жүктемесін оның алдыңғы осьі арқылы алынған моменттердің қосындысын нольге теңестіру шартымен анықтайды:

G_2с(l_п+ l₃) = G_ш(l_ш+ l_п) + G_пл( + ) + G_д(l_п- l_д) + G_к(l_п- l_к) +

+ G_2Н(l_п+ l_з) + G_б(l_п+ l_б) + G_зк(l_п+ l_зк), (10.2)

мұндағы G_2с- жабдықталған автомобильдің артқы осьтік салмағы; G_пл- платформа салмағы.

Жабдықталған автомобильдің алдыңғы осьтік жүктемесі былай табылады:

G_1с = G_c — G_2с, (10.3)

мұндағы G_c- жабдықталған автомобильдің салмағы.

Алдыңғы осьтік жүктеме G_1г жоғары және артқы осьтік жүктеме G_2г өзгертілмейтін автомобиль модификациясын жасау керек болатын жағдайда агрегаттардың орналасуын немесе артқы осьден кабинаның артқы қабырғасына дейінгі аралықты l₃ өзгерту арқылы іске асыруға болады.

10.2-сурет. Екі осьді тұғырлы тартқыш схемасы

Жоғарыда келтірілген байланыстар үш осьді автомобильдерге де заңды болады, сонда автомобиль табанын артқы арбашаның теңестіргішінің осьі арқылы алу керек.

А тобындағы тұғырлы тартқыштардың жалпы үйлесімі жоғарыда баяндалғандай болады. Тек бұлардың айырмашылығы болып тұғырлы - тіркегіш құрылғы кіндігінің осьінен кабинаның артқы қабырғасына немесе кабина қабырғасынан кейін қойылған тартқыш тораптары мен агрегаттарының жақын орналасқан нүктелеріне дейінгі ең кіші аралық R₄ (10.2-сурет) және ГОСТ 12105-74 белгіленген тартқыштың артқы бөлігінің габариттік радиусі R₃. Бұл өлшемдер бойынша алдыңғы осьден тұғырлы - тіркегіш құрылғыға дейінгі l_с аралығын анықтауға болады, сонан соң жүктелген автомобильдің алдыңғы осьі арқылы алынған моменттер теңдеуінен автомобильдің L₁ табанын табуға болады. Автомобиль табанын біле тұра, артқы осьден тұғырлы - тіркегіш құрылғының L₁₇ жылжуын анықтайды, сонда тартқыштың артқы бөлігінің керекті габариттік R₃ радиусі қамтамасыз етілуі тиіс.

«Кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімінің артықшылықтарына қарамастан орташа жүк көтергіштікті ГАЗ және ЗИЛ автомобильдері үшін қазіргі кезде «кабина қозғалтқыштан кейін» үйлесімдік схемасын қолданады, бұлай болуы автомобильдің жұмсақ топырақ пен қарда қозғалғанда оның қанағаттанарлық жүргіштігін қамтамасыз ету керектігімен түсіндіріледі. Бұл жағдайда платформаны орналастыруға кеңістік босату мақсатымен кабинаны аздап алға жылжытады, ал қозғалтқыш пен басқа агрегаттарды алдыңғы белдіктің артығырақ жүктелуін болдырмау үшін және осыған байланысты жүргіштікті нашарлатпау үшін артқа қарай жылжытады.

Сондықтан автомобильдің толық массасын біле тұра және Б тобындағы автомобильдер үшін артқы осьтік жүктеме әдетте толық масса туындататын жүктемесінің 70...75 % құрайды деп қабылдап, кабина мен платформаны мейлінше алға жылжытып, автомобильді үйлестіреді.

Қатты төсемді автомобиль жолдарының көбеюіне және жолсыз бен жұмсақ топырақтарда қозғалатын автомобильдерде аркалы шиналар (доңғалақтың жолға түсіретін меншікті қысымы әжептәуір төмендетеді) қолдануына байланысты прогрессивті «кабина қозғалтқыш үстінде» үйлесімдік схемасын қолдану мүмкіншілігі жоғарылайды.

10.3-сурет.Автомобильдің артқы ізін анықтайтын өлшемдер

Таңдалған доңғалақ өлшемдері мен рама енінде алдыңғы доңғалақтардың ізі басқарылатын доңғалақтардың керекті бұрылу бұрыштарын қамтамасыз ету және рульді жетек тетіктерінің доңғалақ пен рама лонжеронының арасында орналастыру шарттарымен анықталады, ал артқы доңғалақтардың В₁ ізі (10.3-сурет) рессора мен лонжерон арасындағы D, рессора мен доңғалақ арасындағы К саңылауларымен, қосарланған доңғалақтар шиналарының арасындағы С аралығымен (доңғалақтардың шығуы), тайғанауға қарсы шынжырлардың қойылу мүмкіншілігімен, ақырында, автомобильдің шектік габариттік енімен анықталады.

Автомобильдің кейбір қолданушылық қасиеттері, атап айтқанда, жүргіштік, жүрістің жайлылығы, басқару мен орнықтылық үйлесімнің негізгі параметрлеріне әжептәуір тәуелді болады, яғни автомобиль табаны, негізгі агрегаттардың орналасуы және жүктемелердің белдіктер бойынша үлестірілуі. Сондықтан автомобильдің жалпы үйлесімін орындағаннан кейін көрсетілген қасиеттердің талаптарына үйлесімнің негізгі параметрлерінің сәйкестігінің талдауы жүргізілуі тиіс.

Әдебиет: 2[93-99]

Бақылау сұрақтары:

1) Автокөліктік құралдардың габариттері қандай шамалармен шектелген?

2) Тасылатын жүктің түрі бойынша автокөліктік құралдардың бөлінуін айтыңыз.

3) Автокөліктік құралдың габариттік ұзындығы қалай анықталады?

4) Автокөліктік құралдың доңғалақтық табаны қандай ұйғарымдар бойынша анықталады?

5) Автокөліктік құралдың осьтік жүктемелері қалай анықталады?

6) Автокөліктік құралдың артқы доңғалақтарының ізі қалай анықталады?

11-дәрістің тақырыбы Жүктік автомобильдердің жалпы үйлесімінің негіздері (жалғасы)

11.1 Автомобильдің үйлесімдік параметрлерінің оның жүргіштігіне тигізетін әсері

Автомобильдің (автопоездің) жетекші доңғалақтары айналып кетпей қозғалу мүмкіндігінің шартын мына түрде жазуға болады:

G_сц G_а , (11.1)

мұндағы G_сц- автомобильдің ілініс салмағы; - шинаның жолмен ілінісу коэффициенті; G_а- автомобильдің (автопоездің) толық салмағы; - жолдың жинақталған кедергі коэффициенті: = ; f- домалауға кедергі коэффициент; i- жол қырының бұрышы.

Бұл формуладан шығатыны:

G_сц/ G_а ( )/ . (11.2)

Бұл теңсіздіктің сол жағындағы бөлігі автомобиль үйлесімімен анықталады және ілініс салмағының коэффициенті деп аталады:

= G_сц/ G_а. (11.3)

Жүксіз автомобильдің (автопоездің) тайғақ жолдарда қанағаттанарлық жүргіштігін қамтамасыз ету үшін автомобильді үйлестіргенде ілініс салмағының коэффициентінің мәні «Жүргіштік көрсеткіштері мен нормативтері» құжатында көрсетілген шамалардан кем болмауы керек.

11.2 Үйлесім параметрлерінің автомобильдің жүрісінің жайлылығына тигізетін әсері

Автомобильдің жүрісінің жайлылығы мен жүргізушінің жұмыстық орнының діріл жүктелуі автомобильдің үйлесімімен анықталады. Автомобильдің үйлесім параметрлерінің оның жүрісінің жайлылығына тигізетін әсері рессорлы массалардың үлестірілуі коэффициентімен көрсетіледі:

(11.4)

мұндағы - автомобильдің горизонталь көлденең осьімен салыстырғанда массасының орталық инерция моменті; - автомобильдің рессорлы массасы; - рессорлы массаның масса центрінің алдыңғы және артқы белдіктер осьдеріне дейінгі координаталары.

Егер коэффициенті бірге немесе осыған жақындау болса (0,9... 1,1), онда автомобильдің алдыңғы және артқы аспаларының тербелістерін бір біріне тәуелсіз деп қарастыруға болады. Сонда алдыңғы аспаның тербелістері артқы аспаның тербелісіне әсерін тигізбейді және, керісінше, бұл коэффициенттің шамасы неғұрлым бірден үлкен болса, соғұрлым бірінші аспаның тербелістері екінші аспаның тербелістеріне тигізетін әсері үлкен болады.

Жүргізушінің жұмыстық орнының діріл жүктелуі тербелістердің вертикаль үдеулерінің орташа квадраттаған шамасымен бағаланады.

Мысалы, бортты МАЗ автомобильінің есебінің мәліметтеріне қарағанда, =0,8 болғанда нақты жолдағы қозғалыста алдыңғы белдік үстіндегі рама тербелістерінің вертикаль үдеулерінің орташа квадраттаған шамасы =1 болғандағы тербелістерінің үдеулерінен 15 % үлкен болады, ал =0,6 болса, онда бұлар 50 % үлкен болады.

Сонымен, автомобиль жүрісінің жайлылығының көрсеткіштерінің коэффициентімен байланысын және жеке үйлесімдік параметрлердің оның шамасына тигізетін әсерін анықтау керек.

Ол үшін жүктелген автомобильдің рессорлы массасы автомобильдің экипаж мінген жабдықталған рессорлы массасынан және пайдалы жүктің массасынан тұрады деп есептейміз. Жүктелген автомобильдің рессорлы массасының инерция моменті мына формуламен анықталады:

(11.5)

мұндағы - және массаларының автомобильдің горизонталь көлденең осьі арқылы алынған орталық инерция моменттері; - және массаларының масса центрлерінен жүктелген автомобильдің рессорлы массасының центріне дейінгі аралықтар.

Пайдалы жүк платформа ұзындығы бойынша біркелкі үлестіріледі деп қабылдап, пайдалы жүктің инерция моментін анықтаймыз:

(11.6)

мұндағы - платформаның ішкі ұзындығы.

Тәжірибе мәліметтері бойынша кабинасы қозғалтқыш үстіне қойылған үлкен жүк көтергішті автомобильдің жабдықталған күйіндегі және үш адам экипажы бар болғандағы рессорлы массасының инерция радиусі шамалап 1,33 м құрайды, сонда былай жазуға болады:

мұндағы - массасының инерция радиусі.

Сәйкес екі адам экипажы бар самосвал үшін

()...() формулаларына кіретін шамалардың мәндері каталогтардан алынады. 11.4 формуласына қойып, екі осьді жүктік автомобильдер үшін коэффициентінің шамасы 0,6...1 аралығында болатынына көз жеткіземіз.

Нақты жолдағы автомобиль қозғалысының математикалық моделін пайдаланып жүргізілген есептердің нәтижелері көрсеткендей, коэффициентінің азаюы барлық нүктелердегі орташа квадраттаған үдеудің шамаларының үлкеюіне соқтырады, сонда <0,9 болғанда алдыңғы белдік үстіндегі рама тербелістерінің вертикаль үдеулерінің орташа квадраттаған шамалары, ал бойлық - бұрыштық тербелістердің осындай параметрлері коэффициентінің барлық өзгеру аралықтарында едәуір өзгереді. Есеп жүргізілгенде автомобильдің барлық параметрлері тұрақты болады, ал коэффициентінің шамасы берілген аралықта өзгереді.

коэффициентіне жеке үйлесімдік параметрлердің тигізетін әсерін бағалау үшін және жақсы жүрістің жайлылығы болуын қанағаттандыратын автомобиль үйлесіміне қойылатын шарттарды анықтау үшін келесі үйлесімдік параметрлер өзгерістерінің осы коэффициентке тигізетін әсерін қарастырамыз, атап айтқанда: доңғалақтық табан L₁, автомобиль салмағының белдіктер бойынша үлестірілуі (G₁ және G₂), платформа ұзындығы L₁₂, алдыңғы белдіктен кабинаның артқы қабырғасына дейінгі аралық l_п.

Доңғалақтық табанның L₁ үлкен өзгеріс аралықтарында коэффициенті тіпті азғантай өзгереді.

Автомобильдің жүк көтергіштігі жоғарылағанда алдыңғы белдіктегі осьтік жүктеме үлкейеді, осыған байланысты коэффициенті қарқынды азаяды, сондықтан жүрістің жайлылығы нашарлайды.

Берілген доңғалақтық табан мен осьтік салмақтардың үлестірілуінде платформа ұзындығы L₁₂ алдыңғы белдіктен кабинаның артқы қабырғасына дейінгі аралықпен анықталады. Оның азаюы платформа ұзы