Р

Р.В. Ким, Г.И. Куанышев

Казахский Национальный Исследовательский Технический Университет

имении К.И. Сатпаева, Казахстан

Пути совершенствования конструкции опрокидывающего устройства современных автомобилей–самосвалов.

В данной статье проведен анализ конструкций строительных автомобилей – самосвалов и их рабочего оборудования, рассмотрены некоторые технические решения, которые показывают современные тенденции развития.

Также на основе анализа конструкций современных самосвалов и технических решений, касающихся их рабочего оборудования, даны пути дальнейшего совершенствования.

Автомобиль самосвал – это автотранспортное средство предназначенное для перевозки различных грузов, в том числе сыпучих, полужидких и грузов, снабженное опрокидывающим устройством кузова.

Автомобили-самосвалы классифицируют [1]:

1) по эксплуатационному назначению (строительные, сельскохозяйственные, карьерные, узкоспециализированные);

2) по направлению разгрузки кузова (с разгрузкой назад; на боковые стороны, назад и на боковые стороны, назад или на боковые стороны с предварительным подъемом вверх, с бункерной разгрузкой кузова через люк в днище);

3) по принципу действия системы разгрузки (с принудительным опрокидыванием кузова, с принудительной выгрузкой груза, саморазгружающиеся);

4) по типу кузова (универсальные, ковшовые).

Опрокидывающие устройства предназначены для наклона кузовов самосвалов с целью их разгрузки. Наибольшее распространение получили автомобили-самосвалы с принудительным подъемом кузова при помощи гидравлических подъемных механизмов.

Это объясняется преимуществом гидравлических подъемных механизмов перед другими (механическими, пневматическими, электромеханическими, электрогидравлическими). Гидравлические подъемные механизмы наиболее надежны, так как предохраняют трущиеся детали от изнашивания при их соприкосновении с маслом.

Рисунок 1. Расположение подъемников

При этом длительность подъема кузова самосвала опрокидывающими устройствами с гидравлическими подъемными механизмами минимальная и

составляет 15 - 20 секунд. Достоинством таких механизмов является и то, что они легко монтируются на различных автомобилях, прицепах и полуприцепах.

В зависимости от места расположения на шасси подъемные механизмы опрокидывающихся устройств делятся на две группы (рисунок 1):

а) подъемники, расположенные перед кузовом автомобиля-самосвала

б) подъемники, расположенные под кузовом автомобиля-самосвала.

опрокидывающих устройств автомобилей-самосвалов

Среди автомобилей самосвалов наибольшее распространение получили строительные самосвалы.

Целью настоящей работы является установление тенденции развития конструкции опрокидывающих устройств кузовов современных автомобилей – самосвалов.

Поставленная цель достигается путем рассмотрения особенностей конструкции современных автомобилей-самосвалов, выпускаемых ведущими мировыми фирмами, а также рассмотрения наиболее перспективных технических решений касающихся опрокидывающих устройств кузовов.

Технический уровень современных автомобилей-самосвалов можно проследить по таким маркам, как MAN, Scania, Mercedec-Benz, Volvo, Iveco, Renault, Hyindai, Shaanxi, КамАЗ, МАЗ, Урал и др.

Рассмотрим конструкции строительных автомобилей – самосвалов, выпускаемых некоторыми ведущими мировыми фирмами.

На рисунке 2 [2] представлен автомобиль - самосвал «MAN TGS 33.350»

Самосвалы MAN TGS 33.350 BB-WW объем кузова: 15 куб. м.

· грузоподъемность: 18000 кг

· разгрузка: задняя

· колесная формула: 6х4

· количество осей: 3

· тип двигателя: дизель

· мощность: 350 л.с

· объем двигателя: 12500 куб.см

Отличительной особенностью данного самосвала является то, что подъемный механизм расположен перед кузовом.

Недостатком данной конструкции является то, что для подъема кузова используется телескопический цилиндр, который отличается своей дороговизной и в обслуживании и в изготовлении, а так же еще одним недостатком можно отметить полость в кузове самосвала, отведенную для гидроцилиндра, которая занимает хоть и не большой но все же полезный объем кузова.

На рисунке 3 [3] можно пронаблюдать конструкцию опрокидывающего устройства автомобиля - самосвала «VOLVO FM 13 400» Основание платформы с несущим каркасом и креплением гидроцилиндра в передней части кузова автомобиля - самосвала.

При конструировании данного автомобиля самосвала инженеры учли все требования, предъявляемые к строительным самосвалам, но они по-прежнему используют сложный 5-ти ступенчатый телескопический гидроцилиндр, расположенный впереди кузова, тем самым занимая полезный объем, путем выреза на передней стенке кузова некоторый проем, что усложняет конструкцию.

· объем кузова 15 куб. м

· грузоподъемность 17 т

· разгрузка задняя

· угол подъема кузова, град. – 50

· тип двигателя: дизель

· мощность двигателя – 399 л. с.

· количество осей – 3

·

Рисунок 4.

Автомобиль-самосвал «VOLVO FM 13 400»

колесная формула - 6x4

На рисунке 4 [4] показан российский Самосвал «УРАЛ 65514»

объем кузова 15куб. м

· грузоподъемность 20 т.

· разгрузка: задняя

· колесная формула: 6x4

· количество осей: 3

· тип двигателя: дизель

· мощность двигателя:220 л.с.

Недостатком данной конструкции является то, что опрокидывающее устройство, а именно, телескопический гидроцилиндр расположен между кабиной и кузовом и упирается в верхнюю часть борта. Данное техническое решение требовало дополнительное место, в связи с этим в кузове имеется полость, которая обеспечивает работу гидроцилиндра, но одновременно занимает полезный объем кузова.

Ниже показан автомобиль-самосвал «SHAANXI SXF» (Рисунок 5) [5]

Китайские самосвалы сочетают в себе европейское качество и доступные цены. Будучи произведенными по лицензиям ведущих европейских фирм производителей, они сочетают в себе лучшие качества европейских аналогов.

· объем кузова 19 куб. м

· грузоподъемность 19 т

· Полная масса 27 190кг

· разгрузка задняя

· тип двигателя: дизель

· мощность двигателя –336 л. с.

Разгрузка «SHAANXI SXF» осуществляется назад, через задний борт с верхней навеской креплением гидроцилиндра в передней части. Опрокидывающее устройство платформы гидравлическое. Управление подъемом электропневматическое из кабины. Расстояние между кабиной и кузовом приближено к идеальному, за счет шарнирного соединения кузова со стаканом гидроцилиндра производства фирма «HYVA» (Рисунок 6) [6].

$C:\Users\Ruslan\Pictures\Безымянный.png$

Стакан как исполняет соединяющую роль, так и защищает от внешних факторов. Тем не менее, в данной конструкции также используется телескопический цилиндр, который стоило бы заменить на какой-нибудь аналогичный агрегат с большей металлоемкостью и простотой исполнения.

На рисунке 7 показан корейский автомобиль – самосвал «Hyundai HD 270». Опрокидывание кузова данного автомобиля – самосвала осуществляется за счет рычажной системы и гидроцилиндра, которые расположены под кузовом. Данное конструкторское решение потребовало уменьшение кузова по высоте.

· объем кузова: 15 куб. м

· грузоподъемность: 19 т

· разгрузка: задняя

· тип двигателя: дизель

· мощность: 380л.с.

· Подпись: Рисунок 7.
Автомобиль-самосвал Hyundai HD 270 объем : 12300куб.см

· количество осей: 3

· колесная формула: 6x4

Для определения тенденции развития опрокидывающих устройств кузовов автомобилей – самосвалов ниже рассмотрены технические решения, представленные в патентах ведущих стран мира.

Отличительной особенностью телескопичпеского цилиндра двухстороннего действия для автомобиля самосвала [а.с. SU 1158408опубликовано 30.051985. МКП B60P1/16] является то, что он упирается штоком о раму шасси автомобиля,, а цилиндрической частью – о кузов, причем подвод рабочей жидкости осуществляется через полый шток (рисунок 8).

Подпись: Рисунок 8.
Установка телескопического цилиндра
двустороннего действия на автомобиль-самосвал. Заметим, что данный телескопический цилиндр, обладает увеличенным габаритом из-за применения полого штока и необходимости обеспечения его несущей способности.

0 Опрокидывающий механизм самосвала [патент RU 2017634 опубликован 15.08.1994. МПК B60P1/16], устанавливается на автомобиль – самосвал традиционно, т.е. штоком упирается на кузов, а цилиндрической частью – о раму щасси автомобия, причем подвод рабочей жидкости осуществляется через штуцер на корпусе цилиндра. (Рисунок 9)

Опрокидывающий механизм автомобиль-самосвала [US 7770980 опубликован 10.08.2010г. МПК B2], телескопический цилиндр самосвала 0251709440251708416 $C:\Users\Ruslan\Pictures\Безымянный2.png$ установлен на опорной конструкции (Рисунок 10), шарнирно соединен с шасси и с кузовом автомобиля-самосвала. В данной конструкции имеется стабилизатор, за счет которого улучшается поперечная устойчивость при разгрузке (Рисунок 11) [7].

Снимок

$C:\Users\user\Desktop\Снимок.PNG$

В результате анализа, можно сделать следующий вывод: переднее расположение опрокидывающего устройства является наиболее распространенным и может являться критерием при установлении современной тенденции развития конструкции опрокидывающих устройств автомобилей - самосвалов.

Учитывая трудоемкость изготовления и дороговизну телескопического цилиндра, нами предложено техническое решение опрокидывающего механизма кузова, в котором вместо телескопического цилиндра применяется простой цилиндр совместно с рычажным механизмом оригинальной конструкции [3.1]

ЛИТЕРАТУРА

1. Автомобили. Специализированный подвижной состав. Под ред. Высоцького М.С. и Гришкевича А.И. – Минск: Выс. школа,1989. - 240 с.

2. Бурков І.С. Специализированный подвижной состав автомобильного транспорта. – М.: Транспорт, 1979. - 296 с.

3. Белокуров В. Н., Гладков О. В. Автомобили – самосвалы, 1979. – 146 с.

3.1. Заключение № 31652 от 22.12.2015 РГП НИИС РК о выдаче инновационного патента на изобретение по заявке № 2015/0312.1 от 04.03.2015

4. www.promportal.ru

5. www.gruzovoy.ru

6. www.magistral_blag.ru

7. www.transport-centr.ru

8. www.gruzovic.com

9. www.google.com.eg

10. www.patentusa.com

Резюме: В данной статье проведен анализ конструкций строительных автомобилей – самосвалов и их рабочего оборудования, рассмотрены некоторые технические решения, которые показывают современные тенденции развития.

Түйіндеме: Бұл мақалада құрылыс көлігі самосвалдың құрылысына патенттік талдау жүргізілген, оның жұмыс жабдығы және қазіргі заманға сай даму қарқынының техникалық шешімдері қарастырылған.

Сонымен қатар қазіргі заманға сай самосвал құрылысын талдау арқылы оның жұмыс жабдығын ары қарай жетілдіружолдары көрсетілген.

Summary: The main idea of the article is the analysis of construction vehicles – trucks and their working equipment, considered some technical solutions which show the modern tendencies of development

РЕЦЕНЗИЯ

на статью к.т.н. доцент Куанышева Г. И. и магистра кафедры ПТМиГ Ким. Р. В. «Тенденции развития конструкции опрокидывающих устройств кузовов

современных автомобилей-самосвалов»

Статья Г. И. Куанышева Р.В. Ким посвящена анализу конструкций строительных автомобилей-самосвалов и их рабочего оборудования, рассмотрению некоторых технических решений, которые показывают современные тенденции развития.

Актуальность данной статьи не вызывает сомнения, поскольку проведенный автором анализ указывает на преимущества переднего расположения опрокидывающего устройства автомобиля-самосвала с использованием простого гидравлического цилиндра.

Научная статья Куанышева Г. И. Ким Р. В. «Тенденции развития конструкции опрокидывающих устройств кузовов современных автомобилей-самосвалов» соответствует всем требованиям, предъявляемым к работам такого рода. Даная статья рекомендована к публикации.

Рецензент, докт. техн. наук,

профессор каф. ПТМиГ,

КазНИТУ им. К.И. Сатпаева Сазамбаева Б.Т.