прицепной состав лесовозных дорог 90ччч1

БМКувалдин
ПРИЦЕПНОЙ
СОСТАВ
ЛЕСОВОЗНЫХ
ДОРОГ
И зд ан и е второе, переработанное
Д опущ ено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР в качестве
учебного пособия д л я студентов вузо в, обуча­
ю щ ихся по специальности «Лесоинж енерное
дело»
МОСКВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«ЛЕСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
90ЧЧЧ1
1979
ВОЛОГОДСКАЯ
областная библиотека
ИМ. I f . R . R a i i v m u i i M a
оО
а
У Д К 630*377.72.3(075.8)
О Ф И Ц И А Л Ь Н Ы Е Р Е Ц Е Н ЗЕ Н Т Ы : К аф едра
леса Архангельского лесотехнического института
(Ц Н И И М Э ).
сухопутного транспорта
и Ю. М. Ш е в ч е н к о
К увалдин Б. И. Прицепной состав лесовозных дорог: Учебное пособие
для вузов.— 2-е изд. перераб.— М.: Лесн. пром-сть, 1979.— 240 с.
Автор учебного пособия доктор технических наук, профессор М Л ТИ. П ер­
вое издание учебного пособия вышло в 1964 г.
В книге дается общ ая характеристика прицепного состава лесовозных
дорог и перевозимого груза. О сновная часть книги посвящена прицепному
составу безрельсовых дорог — автомобильным прицепам, полуприцепам и
роспускам, а так ж е щ еповозам. И злагаю тся основы теории движ ения при­
цепного состава по дорогам. Рассмотрен прицепной состав рельсовых дорог,
вклю чая вагоны для перевозки хлыстов по дорогам нормальной колеи,
а так ж е особенности современного санного прицепного состава. Д аю тся р е­
комендации по техническому обслуживанию и ремонту всех видов прицеп­
ного состава.
Учебное пособие рассчитано на студентов лесотехнических вузов, может
бы ть полезно учащ имся техникумов.
Табл. 18, ил. 90, библиогр.— 34 назв.
31502—078
К ~оз 7 (0 1) 7 9 34—79
©
3001000000
И здательство «Л есная промышленность», 1979
ПРЕДИСЛОВИЕ
Р еш ениям и партии и п равительства п редусм атривается тех­
ническое перевооруж ение всех отраслей народного хозяй ства,
в том числе лесной и д еревооб раб аты ваю щ ей промы ш ленности.
В н астоящ ее врем я лесовозны е дороги оснащ аю тся новыми
б олее соверш енны ми типам и автом обильны х прицепов и ж е л е з­
нодорож ны х вагонов современной конструкции с высокими д и ­
намическими качествам и, прочностью и эксплуатационной н а ­
деж ностью , соответствую щ их трудны м условиям эксп луатац и и.
Н аучно-исследовательские и конструкторские орган и зац ии л е с ­
ной промы ш ленности и маш иностроительны е заводы , и зго тав ­
ливаю щ ие прицепной подвиж ной состав, ведут больш ую работу
по его соверш енствованию .
Со времени вы хода первого и здани я учебного пособия д л я
высш их учебны х заведений «П одвиж ной состав лесовозны х д о ­
рог» прош ло более 10 лет. З а прош едш ий период сущ ественно
изменились конструкции прицепного подвиж ного состава, а его
роль ещ е более повы силась в связи с тем, что с увеличением
мощ ности тяговы х средств все б ольш ая м асса груза перево­
зится на прицепном подвиж ном составе. У величение осевых
н агрузок привело к тому, что и прочность дорож ны х конструк­
ций на лесовозны х д орогах в н астоящ ее врем я определяется
главны м образом воздействием прицепного состава.
П рицепной подвиж ной состав в н астоящ ее врем я и зу ч а­
ется студентам и лесотехнических вузов к ак лесоинж енерной
(№ 0901), так и лесом еханической специальностей (№ 0519).
Студенты, специализирую щ иеся в области сухопутного т р а н ­
спорта леса, прицепной подвижной состав изучаю т в составе
курса «Д орож но-строительны е маш ины и подвиж ной состав».
В настоящ ем учебном пособии приводятся сведения о кон­
струкции различны х типов прицепного подвиж ного состава, их
отдельны х узлов и основных п ар ам етр ах , характери зую щ и х
данны й тип подвиж ного состава. К ром е того, приведены м ате­
риалы , необходимы е д л я производства прочностных расчетов
конструкций подвиж ного состава, а та к ж е данны е, х ар а к тер и ­
зую щ ие динам ическое воздействие колес на дорож ную кон­
1*
а
струкцию , которы е нужны д л я расчета дорож ны х одеж д или
рельсового пути.
И н ж ен ерам , вы пускаем ы м лесотехническим и вузам и и ф а ­
культетам и, необходимо иметь достаточны е зн ан ия не только
о тяговы х средствах лесовозны х поездов, но и о конструкции
прим еняем ы х в настоящ ее врем я и перспективны х типах ав то ­
мобильных прицепов и ж елезнод орож н ы х вагонов.
П ри подготовке второго издани я учебного пособия автору
больш ую помощ ь о к а зал и рецензии на первое издани е книги
и зам еч ан и я по проекту проспекта пособия, сделанны е проф.
Б. А. И льины м.
А втор в ы р а ж ае т глубокую б лагодарность за помощ ь в под­
боре м атер и ал о в главном у конструктору Д ем иховского м аш и ­
ностроительного зав о д а В. П. Н и колаеву, доцентам С. Г. О с­
колкову и П. Д . К лы чкову, инж енеру Ф. Н. Кустову.
Во втором издании учебного пособия § 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
и 9 главы 5 написаны совместно с инж енером С. Б. К увалдиным.
РАЗДЕЛ
I
ОБЩАЯ Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А ПРИЦЕПНОГО
СОС ТА В А И ПЕРЕВОЗИМОГО ГРУЗА
Глава
1
ОБЩ ИЕ СВЕДЕН И Я
§ 1. Р О Л Ь И ЗН А Ч Е Н И Е П Р И Ц ЕП Н О Г О
П О Д В И Ж Н О ГО СОСТАВА
Прицепным
подвижным
составом
назы ваю тся
подвиж ны е устройства д л я п еревозки грузов и лю дей, не имею ­
щ ие собственных тяговы х средств. П рицепной подвиж ной со­
став в виде автом обильны х прицепов, ж елезнодорож н ы х ваго-.
нов или саней вм есте с передвигаю щ им и их тяговы м и м аш и ­
нами об разую т лесовозны е поезда. П рицепной подвижной
состав яв л яется одним из видов н аи более массового об орудова­
ния лесозаготовительны х предприятий.
Д л я эф ф ективного и спользования имею щ ихся на л есо заго ­
товительны х п редприятиях тяговы х м аш ин необходимо иметь
такое количество прицепного подвиж ного состава, которое п оз­
волит обеспечить м аксим альную производительность автом оби ­
лей и локом отивов на вы возке леса. Б ез достаточного количе­
ства технически исправного прицепного подвиж ного состава
сам ы е хорош ие и мощ ные тяговы е маш ины обречены на п ро­
стои. У спешное выполнение п лан а вы возки древесины в зн ач и ­
тельной степени зави си т от того, к а к содерж ится и эксп л у ати ­
руется прицепной подвиж ной состав, насколько хорош о р аб о т­
ники предприятий знаю т устройство прицепов и вагонов, умею т
и спользовать их грузоподъем ность и обеспечиваю т быструю их
оборачиваем ость.
Зн ачен ие прицепного подвиж ного состава д л я работы л есо ­
заготовительны х предприятий очень велико. Его количество, к а ­
чество, грузоподъем ность и исправность влияю т на производи­
тельность тяговы х маш ин и работу всей лесовозной дороги.
З а т р ат ы на приобретение и подготовку подвиж ного состава
зан и м аю т значительное место в общ ей сумме к а п и тал о в л о ж е­
ний. З а д а ч а состоит в том, чтобы обеспечить его эффективную
и длительную работу и высокий коэф ф ициент технической го­
товности, а т ак ж е полное использование имею щ егося в л есо за­
готовительны х предприятиях прицепного подвиж ного состава.
5
В период с 1950— 1955 гг. происходил переход на повсем ест­
ную вы возку хлы стов, а затем и деревьев. П ереход на вы возку
хлы стов вы зв ал необходимость создан и я специальны х конст­
рукций автом обильного прицепного состава, приспособленного
д л я разм ещ ени я такого груза. Д л я узкоколейны х лесовозны х
ж елезны х дорог были созданы специальны е вагоны-сцепы.
В последние годы созданы и вы пускаю тся м аш иностроитель­
ными заво д ам и специальны е вагоны д л я ж елезны х дорог нор­
мальной колеи, на которы х хлы сты мож но перевозить за сотни
килом етров от мест заготовки до крупных лесопромы ш ленны х
ком плексов. В р езул ьтате совместной работы специалистов
Ц Н И И М Э и Д ем иховского маш иностроительного зав о д а д л я
узкоколейны х ж елезны х дорог созд ан а н овая конструкция в аго ­
нов-сцепов, более удобны х для перевозки деревьев и хл ы ­
стов различной длины . Все расш иряю щ ееся производство щепы
непосредственно на лесозаготовительны х предприятиях потре­
б овало создан и я специализированного автом обильного п одви ж ­
ного состава д л я перевозки щепы. Таким образом , идет не­
преры вн ая и ссл ед овательская и кон структорская р аб ота по
созданию более соверш енны х и отвечаю щ их требован иям техно­
логического процесса образц ов прицепного подвиж ного состава.
К ак при р азр а б о тк е конструкции прицепного подвиж ного со­
става, т а к и при вы боре или оценке его эксплуатационны х к а ­
честв долж ны учиты ваться следую щ ие основные требования, х а ­
рактеризую щ ие соответствие подвиж ного состава технологии
работ, условиям эксп луатац и и и особенностям перевозимого
груза:
п еревозка всей заготовленной древесины , т. е. перевозка
хлы стов без обрезки верш инной части или с минимальны ми
разм ер ам и обрезаем ой верш инной части;
удобство погрузки и м еханизированной вы грузки д р ев е­
сины;
д остаточ н ая прочность и хорош ая устойчивость в условиях
дви ж ени я по неровным поверхностям дорож ного полотна и
неровностям лесовозны х дорог;
высокие технические характери сти ки конструкции при ее м и­
ним альной массе й наибольш ей грузоподъемности единицы под­
виж ного состава;
н ад еж н ая п ередача продольны х тяговы х и тормозны х усилий
по длине поезда;
использование автом атических торм озов и автосцепки;
возм ож но меньш ее удельное сопротивление движ ению под­
виж ного состава;
достаточн ая износоустойчивость конструкции и рем онтопри­
годность (технологичность р ем о н то в );
хорош ая проходимость по кривым п лан а и продольного про­
филя;
хорош ее сочетание с конструкцией тяговы х маш ин;
6
соответствие категории и конструкции дорог и возм ож но
меньш ее динам ическое воздействие на дорогу.
Д л я наилучш ей эксп луатац и и прицепного подвиж ного со ­
става на вы возке л еса необходимо:
полное использование грузоподъемности прицепов и в а ­
гонов;
простои за рейс под погрузкой и разгрузкой свести к м и­
нимуму;
д оби ваться однотипности конструкций прицепного состава
на данной дороге и на предприятии в целом;
проводить своеврем енны е технические осмотры и ремонты,
обеспечивая высокий коэф ф ициент технической готовности
п ар ка;
доби ваться более высокого коэф ф ициента использования
подвиж ного состава.
С облю дение приведенных технических и эксплуатационны х
требований п озволяет обеспечить высокую пропускную способ­
ность лесовозны х дорог и успеш но реш ать зад ач и тран сп орт­
ного освоения лесны х массивов.
§ 2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИЦЕПНОГО п о д в и ж н о г о
СОСТАВА
Прицепной подвиж ной состав лесовозны х дорог м ож ет быть
п реж де всего разд ел ен на прицепы, катящ и еся по пути, и на
прицепы, скользящ и е по поверхности дороги.
Прицепы д ел ятся в зависим ости от вида дорог и п рим ен яе­
мых тяговы х средств на автомобильны е, тракторны е и вагоны
ж елезны х дорог. К скользящ им по пути прицепам относятся
все виды саней, которы е в зависим ости от вида тяги могут быть
автомобильны м и и тракторны м и.
Прицепной подвиж ной состав автом обильны х дорог. О снов­
ные п ар ам етр ы автом обильного прицепного состава т а к ж е, к ак
и сам их автом обилей, определяю тся транспортны м зак о н о д а­
тельством, назначением и особенностям и его эксплуатации. Н е­
обходимость в применении того или иного вида прицепного со­
става зави си т от вида груза и автом оби ля и от необходимой
конструктивно-технологической ком плектации автопоезда. П ри
ком плектации автоп оезда связь м еж ду тяговы м и прицепным
составом м ож ет прим еняться к а к тяговая, т а к и опорная.
Тяговая
связь
п ередает в основном продольны е уси­
лия, т. е. тяговы е и тормозны е. В ерти кал ьн ая н агр у зка на связь
возм ож на только от массы сам ого сцепного устройства.
О порная связь п ередает к ак продольны е, т а к и вер ти кал ь­
ные усилия, которы е распростран яю тся от части массы перево­
зимого груза или прицепного состава.
В зависим ости от располож ени я перевозимого груза и х а ­
р ак тер а динам ической связи м еж ду тяговы м средством и при­
7
цепным составом последний имеет три разновидности: собст­
венно прицепы, полуприцепы и прицепы-роспуски. П р и ц е п ы
представляю т собой несамоходны е транспортны е средства, со­
пряж енны е с тягачом только тяговой связью и п ередаю щ ие
всю вертикальную нагрузку от собственной массы и массы
груза на опорную поверхность через свои колеса. Т аким о б р а­
зом, они принимаю т на свои колеса всю вертикальную н а ­
грузку и могут тран сп орти ровать груз независим о от других
прицепов. П о л у п р и ц е п ы
п ред ставляю т собой несам оход­
ные транспортны е средства, п ередаю щ ие часть вертикальной н а­
грузки от собственной массы и м ассы груза на дорож ную
одеж ду через свои колеса, а часть на седельный тягач через
опорно-сцепное устройство. Л есовозны е полуприцепы имеют
рам у, ко то р ая одним концом опирается на оси полуприцепа,
а другим при помощ и опорно-сцепных устройств на рам у ав то ­
мобиля. П ри вы возке хлы стов полуприцепы использую тся в со­
ставе автоп оезда вместе с роспусками, которы е присоединя­
ются к полуприцепу и поддерж иваю т второй конец пачки хл ы ­
стов. П рим енение автопоездов, состоящ их из полуприцепа
с роспуском, д ает возм ож ность автом обилям не ож и д ать по­
грузки и и спользовать сменный прицепной состав, что при ко ­
ротких расстоян и ях вы возки позволяет значительно увеличи­
вать производительность автомаш ин.
П олуприцепы , оборудованны е специальны м кузовом, ш ироко
использую тся д л я перевозки щепы и короткомерны х л есо м ате­
риалов. П ри установке емкостей полуприцепы использую т д л я
перевозки горю чего, а т а к ж е д л я поливки снеж но-ледяны х и
ледяны х дорог.
П р и ц е п ы - р о с п у с к и п редставляю т собой тележ ки, спе­
циально п редназначенны е д л я перевозки длинномерны х гру­
зов, наприм ер бревен или хлыстов, м асса которы х п ередается
на дорож н ое покры тие через колеса тягового автом оби ля и че­
рез колеса роспуска. С обственная м асса роспусков п ередается
на опорную поверхность через колеса. Роспуск имеет сменную
связь с тяговы м средством — при наличии полезной нагрузки
опорная связь, а при ее отсутствии (без груза) ■
— тяговая. В н а ­
стоящ ее врем я роспуски в негрузовом н ап равлении обычно пе­
р евозятся в лес на тягаче, имею щ ем д л я этого специальны е
приспособления. Груз мож но перевозить на роспусках только
в сцепке с автом обилем или полуприцепом.
Все виды автом обильны х прицепов могут быть одноосными,
двухосны ми, трехосны ми, четы рехосны ми и многоосными.
Л есовозны й автомобильны й прицепной состав, п р ед н азн а­
ченный д л я перевозки такого специфического вида груза, как
хлысты и деревья, сн аб ж ается специальны м технологическим
оборудованием . Вместо п латф орм и кузовов автом обили и при­
цепы оборудую тся специальны ми опорными устройствам и — ко ­
никами, через которы е вертикальны е н агрузки передаю тся на
рам у транспортного средства. Коники п ред ставляю т собой в р а ­
щ аю щ ую ся в горизонтальной плоскости б алку, на концах кото­
рой установлены откидны е стойки. В средней части балки
сквозь нее проходит ш кворень. О ткидны е стойки коника имеют
специальны е зам ки , которы е по условиям техники безопасности
откры ваю тся с противополож ной от разгр у ж аем о й стороны
прицепа. В верти кальн ом полож ении стойки зак р еп л яю тся тр о ­
сам и или цепями. Н екоторы е виды лесовозны х автопоездов
имею т специальны е приспособления д л я сам опогрузки, вы ­
грузки и п одтаски ван ия древесины.
Т р а к т о р н ы е п р и ц е п ы прим еняю тся двухосны е, тр ех ­
осные и четы рехосны е. По своей конструкции они м ало чем
отличаю тся от автом обильны х прицепов. С более ш ироким
распространением колесны х тракторов стали прим еняться и
тракторн ы е полуприцепы, рам а которы х передним концом опи­
р ается на седельное устройство тр ак то р а. П рим ером такого
тракторного полуприцепа м ож ет служ и ть агрегат ЛТ-143, р а з ­
работанны й К ав казски м ф и лиалом Ц Н И И М Э , предназначенны й
д л я транспортировки отходов древесины.
Вагоны железных дорог п редставляю т собой несамоходны е
транспортны е средства (п овозки ), предназначенны е д л я п ере­
возки грузов и лю дей по рельсовы м путям. Р ельсовы е пути
р азл и ч аю тся по ш ирине колеи на ж елезн ы е дороги норм альной
колеи (в С С С Р 1520 мм, в других стран ах 1435 мм) и на ж е ­
л езн ы е дороги узкой колеи (в С С С Р 750 м м ). В зависим ости
от ширины колеи вагоны та к ж е д ел ятся на вагоны д л я дорог
норм альной и узкой колеи. В агоны всех ж елезны х дорог д е ­
л я т с я на грузовы е и пассаж ирские.
Грузовы е вагоны в зависим ости от вида и разм еров перево­
зимы х грузов д ел ятся на ряд типов: кры ты е вагоны, п о л у в а­
гоны, платф орм ы , транспортеры , цистерны, а та к ж е различны е
специали зирован н ы е вагоны , прим еняем ы е главны м образом на
промы ш ленном тран сп орте (ш лаковозы , чугуновозы , щ еповозы
и д р .).
К р ы т ы е в а г о н ы , имею щ ие закры ты й со всех сторон ку­
зов, п р ед назначаю тся д л я п еревозки сыпучих и ш тучных гру­
зов, требую щ их защ иты от атм осф ерны х осадков.
П о л у в а г о н ы п ред н азн ачаю тся главны м образом д л я п е­
ревозки различны х навалочны х грузов, а та к ж е бревен и м ел ­
ких л есо м атери алов. П олувагоны , предназначенны е д л я п ере­
возки сыпучих м атери ал ов, наприм ер д л я б ал л астн ы х м а тер и а­
лов, обычно имею т откры ваю щ иеся лю ки д л я разгрузки.
Платформы
сл у ж а т д л я перевозки штучных и н асы п ­
ных, а т а к ж е длинны х и гром оздких грузов, механизм ов, машин
и др. К узов п латф орм ы обычно об разуется настилом пола, про­
дольны м и и поперечными бортам и. Н а лесовозны х узкок олей ­
ных ж елезн ы х до рогах (У Ж Д ) платф орм ы ш ироко и сп ользу­
ю тся д л я перевозки сортиментов, пилом атери алов, горю че-см а­
9
зочных м атери алов, б ал л астн ы х м атери алов, трелевочны х
тракторов и других грузов.
Транспортеры
п редназначены д л я п еревозки гром озд ­
ких и особенно тяж ел ы х грузов. Они имею т шесть, восемь и бо­
лее осей. Обычно средн яя часть рам ы транспортеров р ас п о л ага­
ется возм ож но ниж е д л я облегчения погрузки, вы грузки и р а з ­
мещ ения гром оздких грузов. В последние годы возникла необ­
ходимость со зд ать таки е транспортеры д л я лесовозны х У Ж Д ,
на которы х мож но было бы п еревозить тяж ел ы е лесосечные
маш ины. Р аб о т а по созданию конструкции таких тран сп орте­
ров проводится в Ц Н И И М Э и на ряде лесозаготовительны х
предприятий.
Цистерны представляют
собой вагон, кузовом ко­
торого яв л яется прочно укреплен н ая м етал л и ч еск ая емкость
д л я перевозки наливны х грузов.
С пецифические особенности такого вида груза, к а к хлы сты ,
потребовали создан и я вагонов специального н азн ачен ия д л я л е ­
совозных ж елезны х дорог. Таким и вагон ам и являю тся вагонысцепы.
В а г о н ы - с ц е п ы имеют сочлененную конструкцию , состоя­
щую из двух полусцепов. П олусцепы — это специальны е п л а т ­
формы без пола с облегченной вагонной рам ой, наприм ер
в виде бруса
равного сопротивления. Н а рам е каж д о го из
полусцепов устан авл и ваю тся поворотны е коники или рам ы , на
которы е оп ирается п еревози м ая пачка хлыстов. Д а н н а я кон­
струкция позволяет значительно снизить собственную м ассу в а ­
гона. С пециализированны е вагоны-сцепы в н астоящ ее врем я
вы пускаю тся промыш ленностью . Н а 1.01.1977 г. в лесозаготови ­
тельны х п редприятиях имелось свы ш е 19,4 тыс. полусцепов.
Прицепы, скользящие по пути. П рицепны м подвиж ны м со­
ставом , ходовы е части которого при движ ении ск ользят по пути,
являю тся разли чн ы е виды саней, используем ы е при вы возке
древесины. В прош лом столетии на вы возке древесины прим е­
нялись в основном сани с конной тягой. Ш ироко прим еняли
сани с тягой санны х поездов гусеничными тр ак то р ам и в д ово­
енный период. В последнее врем я санны й подвиж ной состав
почти не прим еняется, хотя использование санны х роспусков
при автомобильной вы возке п озволяет увеличить н агрузку на
рейс автоп оезда. Д л я вы возки л еса по снеж ны м и ледяны м
дорогам созданы конструкции санного подвиж ного состава как
д л я перевозки сортиментов, т а к и д л я вы возки хлыстов. При
вы возке леса тр ак торам и ш ироко прим енялись однополозные
конструкции саней с использованием одноколейны х ледяны х
дорог. П ри вы возке леса по снеж ной или бесколейной поли в­
ной автом обильной лесовозной дороге использую тся двухполозные сани.
Санный
прицеп
состоит из двух сцепленных м еж ду
собой подсанков, на кониках которы х р асп ол агается груз. Та10
ним образом , в этом случае вес перевозимого груза р асп ред е­
л яется м еж ду п одсан кам и прицепа.
Санный
полуприцеп
имеет ж есткую рам у, один к о ­
нец которой укреплен на подсанке, а другой прикрепляется
к опорно-сцепным устройствам автом обиля. П ри вы возке дров
или коротком ерны х сортиментов р ам а полуприцепа оборуду­
ется платф орм ой. П ри вы возке длинном ерны х хлы стов в ср ед ­
ней части рам ы полуприцепа у стан авл и в ается поворотный к о ­
ник и полуприцеп в этом случае обязател ьн о используется
с роспуском.
С а н н ы й р о с п у с к п ред ставл яет собой только один сн аб ­
женны й коником подсанок, сцепленный с автом обилем . В этом
случае п ач ка хлы стов или бревен расп о л агается на кониках
роспуска и автом оби ля (или п олуп ри ц еп а), м еж ду которы ми
и р асп ределяется м асса.
Глава
2
ОСНОВНЫ Е ХАРАКТЕРИСТИКИ П РИЦЕПНОГО СОСТАВА
И П ЕРЕВОЗИМ ОГО ГРУЗА
§ 1. ТЕХ Н ИКО-ЭКО НО М ИЧЕСКАЯ ХАРА КТЕРИСТИКА
П РИ Ц Е П Н О Г О П О Д В И Ж Н О ГО СОСТАВА
Л Е С О В О ЗН Ы Х Д О Р О Г
Д л я определения и сравнения экономической эф ф ективности
различны х типов подвиж ного состава прим еняю т ряд сп ец и аль­
ных п о казател ей и характери сти к. С обственная м асса единицы
подвиж ного состава в н езагруж енном состоянии н азы вается его
тарой. Д л я сниж ения затр а ты энергии на передвиж ение л есо ­
возны х поездов целесообразно м ассу тары сниж ать, не ум ень­
ш ая массы груза. Это д ости гается рациональной конструкцией
и уменьш ением м еталлоем кости. Т р аф ар ет м ассы тары обычно
наносится на боковых б ал к ах рам ы прицепов и вагонов. Н а и ­
бо льш ая м асса груза, которая допускается к перевозке на д а н ­
ном прицепе или вагоне, н азы вается его грузоподъемностю .
С умма грузоподъем ности и тары п ред ставл яет полную м ассу
(брутто) прицепа или вагона. П о л н ая м асса единицы прицеп­
ного состава, р азд ел ен н ая на число осей, н азы вается осевой
массой (ГО С Т 3163— 76). Этот п о казател ь в значительной сте­
пени х ар актер и зу ет возм ож ность дви ж ени я подвиж ного состава
по дорогам различной прочности. В еличина допустимой осевой
массы нормируется.
Н а а в т о м о б и л ь н ы х д о р о г а х С С С Р весовы е п а р а ­
метры автом обилей, прицепов и автопоездов реглам ентирую тся
ГОСТ 9314— 59, в которы х предусмотрено деление подвиж ного
состава автом обильны х дорог на две группы: группа А — ав то ­
11
мобили и автоп оезда, п редназначенны е д л я эксп луатац и и на а в ­
томобильны х д о рогах первой и второй категорий с усоверш ен­
ствованны ми капи тальн ы м и покры тиями, а т а к ж е на других д о ­
рогах, п р о езж ая ч асть которы х рассчитана на пропуск п одви ж ­
ного состава этой группы; группа Б — автомобили и автопоезда,
предназначенны е д л я эксп луатац и и на всех автом обильны х до­
рогах общ ей сети С С С Р.
У становленны е стандартом предельно допускаем ы е весовые
п ар ам етр ы подвиж ного состава автом обильны х дорог приве­
дены в таб л. 2.1.
2.1. Предельно допускаемые весовые параметры подвижного
состава автомобильных дорог
Весовые парам етры подвиж ­
ного состава по группам
Наименование параметров
Масса, приходящ аяся на одиночную наиболее н а­
груженную ось при расстоянии между смежными
осями более 2 ,5 м, т
То ж е при расстоянии между смежными осями
от 1 ,4 до 2 ,5 м
свыше 1,25 до 1,39 м.
свыше 1,0 до 1,25
А
Б
10,0
6 ,0
9,0
5,5
8 ,0
5 ,5
4 ,5
7 ,0
П олная масса автотранспортных средств при общем количестве
лее не долж на превыш ать 52 т для группы А и 34 т для группы
движ ения автопоездов по мостам их ф актическая полная масса
нии меж ду крайними осями 8 м н е долж на превыш ать 30 т, при
и при 20 м — 52 т.
осей 6 и бо­
Б. Во время
при расстоя­
14 м — 42 т
О граничения у казан н ы х п арам етров имеют важ н ое значение
д л я надеж ной работы дорож н ы х о д еж д и особенно мостов, р а с ­
считы ваем ы х на определенны е предельны е нагрузки.
В н астоящ ее врем я в различны х стран ах все больш ее зн ач е­
ние приобретает у н иф и каци я ограничений к ак по м ассе, т а к и
по габари ту. Э та ун иф и каци я осущ ествляется на основе р е­
ком ендаций м еж дународны х организаций по стандарти зац и и .
Н ормы габари тн ы х п арам етров и ограничений д л я социалисти­
ческих стран соответствую т реком ендациям С овета Э коном иче­
ской В заимопомощ и (С Э В ), а д л я капиталистических стран
Е вропы в основном соответствую т реком ендациям Европейской
экономической комиссии (Е Э К ). Все эти реком ендации и д а н ­
ные д л я больш инства ш татов СШ А при эксп луатац и и ав то ­
тр ан сп о р та по государственны м и ф едеральны м дорогам при­
ведены в таб л. 2.2.
У становленны е станд артом С С С Р предельно допустимые
осевы е м ассы 10 и 9 т д л я подвиж ного состава группы А и
6,0 и 5,5 т д л я группы Б явл яю тся резул ьтатом исследований
12
2.2. Ограничения размера массы автомобилей, прицепов и
автопоездов в СССР, США и рекомендации международных
организаций
М асса, т,
при ходящ аяся
СССР
США
народыу
ось
10
8,15
на д в у х ­
осную
тел еж ку
прицепа
Наименование стран
и*рекомендаций м еж ду­
народных организаций
автомобиля
j
М аксим альная полная м асса, т
двухзв енного
автоп оезда
седель­
ного
п риц еп­
ного
18
25
25
40
40
14,5
2 2 ,6
2 2 ,6
33
33
Рекомендации ЕЭК
10
16
22
—
36
38
Рекомендации СЭВ
10
18
22
—
36
38
и обобщ ения опыта эксп луатац и и автоп арка на отечественных
и зар у б еж н ы х дорогах. С опоставляя данны е таб л . 1 и 2, мож но
видеть, что в С С С Р норм ативы установлены в основном в со­
ответствии с ' реком ендациям и СЭВ, но с несколько завы ш ен ­
ными значениям и м акси м альн ой полной массы.
Н а ж е л е з н ы х д о р о г а х та к ж е норм ируется н аи бол ь­
шее значение осевой массы. Н а дорогах общ его п ользован и я
М П С колеи 1520 мм у грузовы х вагонов она не д о л ж н а пре­
вы ш ать 21 т (у п ассаж и рски х вагонов 18 т ). Н а путях пром ы ш ­
ленного тран сп орта у специализированны х вагонов осевая
м асса дости гает 40 т. Н а ж елезны х д орогах узкой колеи в з а ­
висимости от типа локом отивов и пути н аи бол ьш ая осевая
м асса вагонов норм ируется в п ред елах 4; 6,5 и 8 т.
П о л н ая м асса транспортного средства, р азд ел ен н ая на его
общ ую длину, н азы вается погонной массой (на 1 пог. м пути).
Ее величина норм ируется исходя из прочности мостов и других
искусственны х сооруж ений. Н а автом обильны х дорогах общ его
п ользования средн яя погонная м асса от автоп оезда на 1 пог. м
пути не д о л ж н а превы ш ать 1 т, на ж елезны х дорогах широкой
колеи 6,5 и на узкоколейны х ж елезны х дорогах 3 т.
Коэффициент тары. Э тот коэф ф ициент п ред ставл яет собой
одну из важ нейш их технико-экономических х арактери сти к кон­
струкций прицепного состава. Т е х н и ч е с к и м коэффициентом
тар ы н азы вается отнош ение собственной массы (тары ) по­
движ ного состава к его полезной массе:
где Кт — технический коэф ф ициент тары ; Т — та р а
подвиж ного состава, т; Р — п олезн ая м асса, т.
единицы
13
Чем меньш е коэф ф ициент тары , тем меньш е приходится пе­
ревозить в лес и обратно собственной массы прицепного со­
става, приходящ ейся на 1 т груза. С уменьш ением коэф ф и ци ­
ента тары увели чи вается эф ф ективность работы тяговы х м а ­
шин (автом обилей и локом отивов) на вы возке леса.
К оэф ф ициент тары сам по себе не определяет полностью
эксплуатационны х достоинств прицепного подвиж ного состава,
зави сящ и х та к ж е от использования грузоподъем ности тр ан с­
портны х средств и наличия порож них пробегов. К оэффициент
тары , учиты ваю щ ий использование грузоподъем ности п одви ж ­
ного состава, н азы вается погрузочным. Его величина оп ред ел я­
ется по ф ормуле
Т
г,
100
П— Рп '
8
’
где е — использование грузоподъем ности вагона или прицепа, %.
К оэф ф ициент тары , дополнительно учиты ваю щ ий пробеги
подвиж ного состава в груж еном и порож нем состоянии, н азы ­
вается эксплуатационны м :
„
•*' Э
Т
_
Р
100
100
е
р
где р — отнош ение пробега подвиж ного состава с грузом к об ­
щ ему пробегу, %.
П ри прочих равн ы х условиях коэф ф ициент тары х ар а к тер и ­
зу ет экономическую целесообразность данной конструкции под­
виж ного состава.
§ 2. ГАБАРИ Т П О Д В И Ж Н О ГО СОСТАВА
Д л я безопасного дви ж ени я по дорогам подвиж ной состав
всех видов дорог д олж ен иметь поперечное очертание, не п ре­
вы ш аю щ ее определенны х разм еров.
П редельное поперечное очертание, п ерпендикулярное оси д о ­
роги, в котором, не вы ходя н аруж у, д олж ен пом ещ аться у с т а ­
новленный на прямом и горизонтальном пути подвиж ной состав
(к а к в порож нем, т а к и в нагруж енном состоянии), вклю чая
норм ированны е допуски, н азы вается г а б а р и т о м п о д в и ж ­
н о г о с о с т а в а . П редельн ое поперечное очертание, перпенди­
кулярное оси дороги, внутрь которого не долж ны вы ступать
никакие элементы и части сооруж ений и устройств, н ах о д я­
щ ихся рядом с дорогой, н азы вается г а б а р и т о м п р и б л и ­
ж е н и я с т р о е н и й . П ростран ство м еж ду габ ари том п риб ли ­
ж ения строений и габ ари том подвиж ного состава (а та к ж е
м еж д у габ ар и там и см еж ны х транспортны х средств) н азы вается
м еж дугабаритн ы м и служ и т д л я обеспечения безопасности д ви ­
ж ен и я при возм ож ны х см ещ ениях подвиж ного состава или с а ­
мого пути.
14
Г а б а р и т о м п о г р у з к и н азы вается предельное попереч­
ное, перпендикулярное оси пути очертание, в котором, не вы ­
ходя н аруж у, д олж ен пом ещ аться погруж енны й на откры ты й
подвиж ной состав груз (с учетом упаковки и креплен и я).
Габарит автопоездов и автомобильных прицепов. П опереч­
ный габ ар и т автом обилей и автом обильного прицепного состава
по ГОСТ 9314— 59, введенному с 1 я н в ар я 1960 г., установлен
в виде прям оугольника шириной 2,5 и высотой 3,8 м. В этот
габ ар и т до лж н о полностью вписы ваться все оборудование а в ­
томобилей и автопоездов. П ри высоте автом обильны х прице­
пов более 3,1 м д о л ж н а быть предусм отрена возм ож ность в р е­
менного ум еньш ения их высоты до пределов, обеспечиваю щ их
перевозку по ж елезн ой дороге.
В отличие от ж елезнодорож н ы х составов у автом обильны х
поездов при их движ ении по д орогам общ ей сети долж ны со­
блю даться норм ативы предельной длины автопоезда. Это с в я ­
зан о с условиям и дви ж ени я автопоездов по кривы м и р а зм е ­
рам и устр аи ваем ы х на кривы х уш ирений д л я вписы вания под­
виж ного состава. В С С С Р п олн ая дли н а автоп оезд а не д олж н а
превы ш ать: д л я автоп оезда в составе тяга ч а с полуприцепом
или автом об и ля с одним прицепом — 20 м, д л я автоп оезда из
автом оби ля с д вум я и более прицепам и 24 м. С опоставление
габари тн ы х ограничений, приняты х на автом обильны х дорогах
С С С Р , с аналогичны м и ограничениям и, приняты ми в СШ А и
реком ендуем ы м и м еж дународны м и орган и зац иям и , приводится
в табл. 2.3.
2.3. Габаритные ограничения автомобильных поездов и
подвижного состава
СССР
США
Рекомендации ЕЭК
Рекомендации СЭВ
3,8
4,1
4,0
3,8
д вухзвен -
'НОГО
«в
аи
<
Ef
К
О.
С
12,0
10,7
12,0
12,0
12,2
—
—
автопоезда
седель­
ного
п ри ­
цеп­
ного
2 0 ,0
2 0 ,0
15,3
15,0
15,0
15,3
17,2
18,0
трехзвендого
2,5
2,44
2,5
2,5
автом обиля
Высота, м
Наименование стран и рекомендаций
международны х организаций
Ширина» м
ваксил тальная длина,
24
—
—
22
П р и м е ч а н и е . Прочерк указывает, что данный параметр законодатель­
ством не ограничивается.
К а к видно из таблицы , в наш ей стране габари тн ы е огран и ­
чения имею т больш ие разм еры , чем в других стран ах и д а ж е
несколько превы ш аю т реком ендации м еж дународны х орган и ­
заций. Д л и н а автоп оезда 15,3 м в СШ А допущ ена только
15
в 10 ш татах, а в больш инстве ш татов составл яет всего 13,7 м.
Конечно, таки е ограничения относятся только к госуд арствен ­
ным и ф едеральны м дорогам . К стати, незн ачительн ая д о п у скае­
м ая дли н а автоп оезда препятствует распространению в СШ А
вы возки хлыстов.
Г аб ар и тн ая ш ирина прицепов, полуприцепов и роспусков
д о л ж н а быть в п р ед елах наибольш ей ш ирины основного Дягового автом обиля. П огрузочная вы сота роспуска д о л ж н а соот­
ветствовать высоте п латф орм ы или коника автом обиля, с кото­
рым используется данны й роспуск. П росвет под осями (кли-
Рис. 1. Габариты прицепного подвиж ного состава ж елезных дорог:
а — габарит I -Т вагонов нормальной колеи; б —<габарит Т у грузовых и пассаж ирских в а ­
гонов д л я ж елезных дорог колеи 750 мм
ренс) у автом обильны х прицепов д олж ен быть не менее чем
у основного тягового автом обиля. К олея прицепов д олж н а
бы ть у в язан а с разм ером колеи основного тягового автомобиля.
Н а лесовозны х автом обильны х д орогах дли н а автопоездов
норм ам и не реглам ен тируется и у стан авл и в ается в зависимости
от тяговы х усилий автом оби ля или длины перевозимы х хл ы ­
стов. В данном случае вписы вание автопоездов в кривы е обес­
печивается за счет специально устраи ваем ы х уш ирений на кри ­
вых, р азм ер которы х значительно превы ш ает уш ирения, устраи ­
ваем ы е на дорогах общ его пользования.
Г абариты вагонов. Д л я вагонов ш ирокой колеи ж елезны х
дорог С С С Р ГОСТ 9238— 73 установлены следую щ ие габариты
подвиж ного состава:
габ ар и т 1-Т д л я подвиж ного состава, допускаем ого к о б р а­
щению на всей сети ж елезны х дорог С С С Р ; н аи бол ьш ая ширина
по этому габ ар и ту 3400 мм и н аи бол ьш ая вы сота от головок
рельсов 5300 мм (рис. 1 ,а );
габ ар и т Т д л я повиж ного состава, допускаем ого к обращ е­
нию по отдельны м уч астк ам реконструированны х линий дорог
16
колеи 1520 мм, н аи бол ьш ая ш ирина по этому габ ари ту 3750 мм;
н аи бо л ьш ая вы сота от головок рел ьса та ж е, что и в г а б а ­
рите 1-Т;
габ ар и ты 0-Т, 01-Т, 02-Т и 03-Т д л я подвиж ного состава,
допускаем ого к обращ ению к а к по сети ж елезн ы х дорог С С С Р
колеи 1520 мм, т а к и по ж елезны м дорогам заруб еж н ы х стран
с колеей 1435 мм.
Г абари ты вагонов ж елезны х дорог С С С Р имею т сущ ествен­
ные преим ущ ества по сравнению с габ ар и там и заруб еж н ы х ж е ­
лезны х дорог, т а к к а к они позволяю т строить вагоны больш их
разм еров и с больш ей кубатурой. Г аб ари т погрузки д л я в а го ­
нов норм альной колеи ограничивает ш ирину груза разм ером
3250 мм и высоту от верха головок рельса 5300 мм, причем с а ­
м ая верхн яя часть высотой 1300 мм п р ед став л яет собой тр а п е ­
цию с верхней стороной 1240 мм.
Д л я грузовы х и п ассаж и рски х вагонов ж елезны х дорог у з ­
кой колеи (750 мм) по ГОСТ 9720— 76 установлен габ ар и т Ту
(рис. 1 ,6 ). М ак си м ал ьн ая ш ирина габ ар и та составл яет 2550 мм
и н аи больш ая вы сота 3550 мм. П редельн ы е очертания груза,
н аходящ егося на п л атф орм ах узкой колеи, нормирую тся
ГОСТ 9720— 76. М ак си м ал ьн ая ш ирина груза не д о л ж н а п ре­
вы ш ать 2450 мм, высота 3500 мм, причем верхние 500 мм по
высоте п р ед ставл яю т собой трапецию с верхней стороной
1400 мм. С ледует иметь в виду, что указан н ы е выш е разм еры
габ ар и та по ш ирине подвиж ной состав м ож ет иметь только
в н ап равляю щ и х или в близко к ним располож енны х сечениях.
У вагонов таки е сечения н аходятся по ш кворням пятников те ­
л еж е к или по осям колесны х пар двухосны х вагонов. В о стал ь ­
ных сечениях по дли н е вагонов м акси м альн о допускаем ы е го ­
ри зонтальны е строительны е разм еры определяю тся путем
уменьш ения соответствую щ их габари тн ы х разм еров с каж дой
стороны на величины ограничений, вы зы ваем ы х поперечными
см ещ ениям и подвиж ного состава при вписы вании его в кривые.
Ф ормулы д л я определения этих ограничений в зависимости
от ради уса кривой и разм еров вагон а п риводятся в ГОСТ
9720— 76. Д л я лесовозны х узкоколейны х вагонов-сцепов при
кривой радиусом 100 м разм еры дополнительны х ограничений
со ставляю т 300—400 мм.
П роектируем ы й подвиж ной состав не д олж ен выходить за
предельны е строительны е очертания не только по н ом и наль­
ным р азм ер ам , но и с учетом заводски х допусков при и зготов­
лении вагонов и прицепов. П ри ремонте, реконструкции и п ро­
ектировании подвиж ного состава и п еревозке по ж елезны м
дорогам различны х грузов д олж ен строго соблю даться у с т а ­
новленный габ ар и т подвиж ного состава.
17
I
§ 3. ОСОБЕННОСТИ ГРУЗА, ПЕРЕВОЗИМОГО ЛЕСОВОЗНЫМ
ПРИЦЕПНЫМ ПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ
С пециф ика прицепного подвиж ного состава лесовозны х д о­
рог в значительной степени определяется особым характером
перевозимого груза. Р ассм отри м эти особенности прим ени­
тельно к наиболее массовы м видам лесны х грузов: п ачкам хлы ­
стов и древесной щепе.
Особенности хлыстов как груза. Эти особенности п р о яв л я­
ю тся в х ар а к тер е разм ещ ени я хлы стов на подвиж ном составе,
в статических деф орм ац и ях п акета хлыстов, динам ическом воз­
действии груза на подвиж ной состав и в воздействии п ослед­
него на дорогу.
П ервы е ш ирокие исследования п акета хлы стов были вы пол­
нены проф. Б. Г. Гастевы м (1955— 1962). В последую щ ем эти
и сследования были продолж ены 3. С. Ц офины м (1962—-1964),
В. И. М ельниковы м (1955— 1957), В. П. Р епняковы м (1968—
1974), И. И. С оромотины м (1965— 1972) и другим и. В ы полнен­
ные теоретические и эксп ери м ен тальн ы е исследования п озво­
лили вы явить основны е особенности и характери сти ки такого
специфического гр у за к а к пакеты хлыстов, перевозим ы х под­
виж ны м составом лесовозны х дорог.
Хлыст — ствол поваленного д ерева, отделенный от корне­
вой части и очищ енный от сучьев (ГО С Т 17462— 72). Хлысты
явл яю тся одним из видов особенно специфических грузов. Их
формы и разм ер ы зав и ся т от сочетания р яд а ф акторов: по­
роды д ер ева, во зр аста, типа леса, почвенно-гидрологических и
географ ических условий п роизрастан и я, клим атических условий
и пр. С редние высоты эксп луатац и онн ы х насаж ден ий в С С С Р
колеблю тся от 10 до 35 м, причем на каж д ы й р а зр я д высот
приходится некоторы й объем эксплуатационны х зап асов. При
создании конструкций лесовозного подвиж ного состава необ­
ходимо п равильно определить длину хлы стов (или деревьев),
предназначенны х к перевозке на создаваем ом типе прицепов
или вагонов.
О пределение длины хлы стов п роизводится по м атери ал ам
учета лесного ф онда С С С Р . И спользуя эти м атери алы , строят
кривы е норм ального распределени я зап асо в по р азр я д а м вы ­
сот деревьев. В целом по С С С Р н асаж д ен и я высотой 18— 24 м
составляю т 68% всех зап асов. Д л я насаж ден ий Северного
У р ал а, Сибири и Д ал ьн его В остока на длину хлы стов от 19
до 25 м приходится до 60% общ его зап ас а. В европейской
части С С С Р п р еоб ладаю т н асаж д ен и я с длиной хлы стов до
19,5 м. И сследовани я, посвящ енны е ан ал и зу таксационны х х а ­
рактери сти к лесов с точки зрения определения характери сти к
хлы стов к ак объекта тран сп орта, вы полнялись Н. И. Неумоиным (1958), 3. С. Ц оф ины м (1969), И. И. Соромотины м (1968)
и другими.
18
Н аиболее распространенны е диам етры хлы стов на р ас сто я­
нии 1,3 м от ком левого среза (на этой высоте д иам етры ство­
лов д еревьев и зм еряю тся при таксац и онн ы х обследованиях н а ­
саж дений) д л я насаж ден ий европейской части л е ж а т в д и а п а ­
зоне от 20 до 26 см и в ази атской части С С С Р от 25 до 40 см.
Н асаж д ен и я, имею щ ие длину хлы стов от 9 до 24 м, составляю т
84,6% , а от 9 до 26 м 94,9% общ их зап асов. С учетом облом ки
или обрезки неделовой части хлысты длиной от 9 до 24 м со­
ставляю т 95,1% зап асов и длиной 24—26 м 3,63% . В л есо ­
сы рьевых б а за х У р ал а, Сибири и Д ал ьн его В остока, тяготею ­
щих к лесопром ы ш ленны м ком плексам , по исследованиям
И. И. С оромотина и м атер и ал ам Гипролестранса р асп р ед еле­
ние н асаж ден ий по дли н е стволов следую щ ее: стволы длиной
до 19 м составляю т 16% , от 19 до 25 м 69% и свы ш е 25 м 15%
зап асов насаж дений.
Д и ам етр хлы стов в лю бом сечении на расстоянии х от
ком ля при известном д и ам етр е хлы стов d0 на расстоянии 1,3 м
от ком левого среза мож но определить по эмпирической ф орм уле
Б. Г. Гастева
dx = (l,0233d0— 0,03006d0x — 0,0000016d0x2) 0 ,7 4 4 5 ^ 08.
К роме х ар актер и сти к отдельны х хлы стов или д еревьев очень
важ но зн ать хар актери сти ки п акета хлы стов, т а к к ак на п од ­
вижном составе п еревозят не отдельны е хлы сты , а пакеты из них.
Пакет
хлыстов
мож но упрощ енно п редстави ть в виде
составной балки, но следует иметь в виду, что при изгибе т а ­
кого п акета м еж ду отдельны ми хлы стам и возникаю т зн ач и тел ь­
ные силы трения и сцепления. С оставны е б ал ки без связей
оказы ваю т значительно меньш ее сопротивление поперечному
изгибу ввиду сдвига по ш вам отдельны х б алок. У равнение у п ­
ругой линии п акета хлы стов впервы е было получено Б. Г. Г а ­
стевым (6]. Д л я определения момента инерции п акета хлы стов
проф. Б. Г. Гастев ввел понятие к о э ф ф и ц и е н т а ж е с т к о ­
с т и п а к е т а х л ы с т о в . Этот коэф ф ициент п ред ставл яет от­
ношение прогиба монолитной б алки по средине ее длины / м
к прогибу п акета хлыстов, т. е.
ф = -у .
В этом случае момент инерции п акета хлы стов / п равен
где / м — момент инерции монолитной б ал ки тех ж е разм еров,
что и п акет хлыстов, см4.
Т аким образом , коэф ф ициент ж есткости п ред ставл яет собой
отношение мом ента инерции п акета хлы стов к моменту инер­
ция монолитной б алки тех ж е разм еров. К оэф ф ициент ж есткогти мож но р ассм атри вать к ак состоящ ий из двух коэф ф и ­
циентов:
и ф Тр. П ервы й уч иты вает ж есткость отдельны х
19
хлы стов в пакете, а второй — влияние сил трения м еж ду хл ы ­
стам и внутри п акета хлыстов.
Ф = Фхл + ФтР = - ^ - + Ф т Р>
‘М
(2Л )
где 2 /х — сум м а экватори ал ьн ы х моментов инерции отдельны х
хлы стов в пакете.
П ри опы тах с п акетам и хлы стов Б. Г. Гастев получил при­
ближ енную эмпирическую зависим ость г|з от числа рядов х
в пакете хлыстов по верти кали
Ч>= 0,583 — ,
хг
(2.2)
У равнение (2.1) м ож но представить в виде
1=
■ф
_|_ _1ер_ .
ф
(2.3)
И спользуя эмпирическую зависим ость (2.2), мож но установить,
что зн ачение
х = 1 0 . Зн ач ен и я
до 0,224. В еличина
составит от 0,733 при х = 2 до 0,776 при
в тех ж е сл уч аях ум еньш аю тся от 0,265
соответствует величине коэф ф и ци ­
ента / д, х арактери зую щ его трение и сцепление хлы стов внутри
п акета. И з приведенных вы раж ен и й мож но получить
ф = - ^ 2 . ------- 1-----.
~ /м
(2.4)
(1 -/д )
К а к м ож но видеть, величина / д влияет на коэф ф ициент ж е ст­
кости п ак ета хлы стов. В свою
очередь коэф ф ициент трения и
сцепления хлы стов
зави си т от породы древесины , от степени
обледенения поверхности, наличия выступов от сучьев и д р у ­
гих ф акторов. Д л я учета влияния этих ф акторов В. П. Р еп н я ­
ков * п ред лож ил систему коэф ф ициентов
Зд есь: /дпР — приведенное значение коэф ф ициента трения; К п —
п о п р авк а на породу хлы стов; K n — п оп равка на величину
н орм ального давл ен и я; К о — п оп равка на наличие об леде­
нения на поверхности хлы стов; К с — поправка на наличие
вы ступов от сучьев; величина этого коэф ф ициента м ож ет
бы ть принята равной 1,17; К г — п оп равка на период года,
причем Кг д л я зимних условий р ав н а 1,0.
* Репняков В. П. Исследование некоторых вопросов, связанных с определе­
нием коэффициента жесткости пакета хлыстов. — М еж вузовский сборник
«Лесосечные, лесоскладские работы и транспорт леса». Вып. II. Л., 1973.
20
В еличина у казан н ы х коэф ф ициентов определяется по эм пи­
рическим ф орм улам :
0,360 + 4 , 57ос
/д =
Ки =
1 + 39ус
d. + evc
1 + fr c
N
K
n
-
к0-
(2.5>
1,5 2 N — 710
t>c
,73vc — 0,044
760
К r = 1,85 ■
N
В этих ф орм улах v c — скорость относительного скольж ения,,
м/с; N — н орм альное давлен ие, кГс; d, е, / — постоянны е ко­
эффициенты эмпирических уравнений связи, приведенныев таб л. 2.4.
2.4. Коэффициенты эмпирических формул
Породы деревьев
Ель
Осина
Сосна
Смешанные породы
d
е
f
2,09
1,70
2,930
0,925
6,090
7,270
4,200
0,736
7,780
2,540
1,20
1,19
Опыты п о казал и , что / д д л я п акетов из хлы стов ели больше,,
чем д л я п акета из хлы стов см еш анны х пород на 60% . Н а л и ­
чие обледенения ум еньш ает силы трения на 20—40% .
О пределение момента инерции п акета хлы стов, р ассм атр и ­
ваем ого к ак м онолитная б ал к а / м, производится по ф орм уле
7м = 2 (7с + ^ с ) >
(=1
(2-6)
где п — число хлы стов в пакете; / с — экватори альн ы й момент
инерции поперечного сечения хлы стов; у 0 — расстояние от
центра тяж ести сечения хлы стов до нейтральной оси п акета;
F c — п лощ адь сечения хлы ста.
В связи с трудоем костью расчетов по приведенной ф орм уле
больш ей частью пользую тся приближ енны м и способам и опре­
деления / м по ф орм уле
,
k*b№
/О -7Л
где k a — коэф ф ициент полнодревесности п акета хлы стов; h —
вы сота п акета хлы стов, м; b — ш ирина п акета хлы стов, при­
н и м аем ая в соответствии с разм ерам и полезной части ко ­
ников, м.
В еличина коэф ф ициента полнодревесности п акета хлы стов
больш ей частью находится в д и ап азон е 0,55—0,65. П о данны м
И. И. С оромотина, при обм ерах ш табелей хлы стов и деревьев,
перевозимы х на сцепах двухосны х п латф орм колеи 1520 мм,
коэф ф ициент полнодревесности п акетов хлы стов составл ял 0,5,
а д еревьев всего 0,3. Т акие зн ачен ия им реком ендованы д л я
расчетов.
П л о щ адь поперечного сечения п акета хлы стов paBHaSi = — ,
V*3
где q — интенсивность распределенной н агрузки от массы хл ы ­
стов по дли н е п акета, т/м ; у — о б ъем н ая м асса древесины ,
т /м 3. П ри у к л ад к е хлы стов ком лям и в разн ы е стороны н агрузка
от п акета хлы стов рассм атр и в ается к а к равном ерно расп реде­
л ен н ая. П ри погрузке хлы стов ком лям и в одну сторону интен­
сивность н агрузки изм ен яется неравном ерно и зави си т от сбега
древесны х стволов. Н аибольш ий сбег имеет место в ком левой
части и наименьш ий в средней части стволов. К р и в ая сбега
имеет слож ны й вид, в связи с чем д л я характери сти ки изм ене­
ния м ассы хлы стов по дли н е п акета использую т приближ енны е
зависим ости.
О дна
из так и х зависим остей
(п ред л ож ен а
3. С. Ц оф ины м ) имеет
вид
где
— интенсивность
изменения м ассы п а ­
кета хлы стов в п ро­
извольном сечении,
т/м ; qo — то ж е в н а ­
чальном , ком левом
сечении; к — коэф ­
фициент сбега п а ­
кета хлы стов, х а р а к ­
теризую щ ий сред-
Рис. 2. Грузовая площ адь
эпюры хлыстов, эпюры по­
перечной силы Q и изги­
бающего момента М д л я
находящ егося на кониках
п акета хлыстов:
Мтах
22
I — расстояние между коника­
ми; а — расстояние от комлево­
го конца хлыстов до переднего
коника;
b — расстояние свеса
хлыстов (на рис. 2—В)
ний сбег д л я всего пакета; ц — опытный коэффициент, за в и ­
сящ ий от таксационны х характери сти к древесны х стволов;
х — тек у щ ая д ли н а п акета хлыстов.
П лощ адь, ограниченная кривой, описанной приведенным
уравнением и д ву м я ординатам и, н азы вается грузовой п ло ­
щ адью . Ф орм а грузовой площ ади п акета хлы стов, л е ж а щ е го
на двух опорах (к он и ках), приведена на рис. 2. М асса части
п акета, располож енного м еж ду лю бы ми точкам и а и & на оси
абсцисс, при использовании уравн ен ия (2.8) равн а
Р а ь — \ qdx = q0(b— а )
а
ц + 1
( b ^ - a ^ 1).
(2.9)
Р асстоян ие от ком левого конца п акета до его центра т я ­
ж ести равно
о
t qxdx
--------------- IlJ L ---------- £ ± i
in
2
J qdx
о
k
q0 ------- —
t
(2.10)
#
M-+ 1
Здесь ln — дли н а п акета хлы стов, м.
К оординаты центра тяж ести д л я п акета хлы стов обычно н а ­
ходятся в и нтервале (0 ,3 0 -ь0 ,3 6 )/п.
Д авлен и е, приходящ ееся от п акета хлы стов на коники под­
виж ного состава, м ож ет быть определено в виде опорных р е а к ­
ций Л и В:
А = Р п [/п ( b-j-еп) ] : I,
В = Р п (ги— а) : I,
(2.11>
где I — расстояние м еж ду коникам и, м; b — свес вершинной
части хлы стов за коником, м; а — расстояние от комлевогоконца п акета хлы стов до опоры А, м.
В таксац и и л еса д иам етр стволов и зм еряется на высоте
груди примерно на 1,3 м от ком левого среза. Е сли обозначить
интенсивность массы п акета в этом сечении qT, то
</„ = ? , + *• 1,3*.
(2.12)
И з последнего вы раж ен и я м ож но определить величину к о эф ­
фициента сбега
k = ------ ^ -----
(2.13)
/£ + 1, 3^ '
П о к азат е л ь степени р м ож ет быть определен из тран сц ен ­
дентного уравн ен ия
(E+lK -ff
( р + 1 ) ( / £ - 1 , 3 » 1)
.= _*п_ = к
'
(2.14)
Snln
В еличина Кф п, п риводим ая в правой части уравн ен ия (1.14), н а ­
зы вается к о э ф ф и ц и е н т о м ф о р м ы п акета хлыстов. Его
23
величина зави си т от длины п акета и степени обрезки верш ин­
ной части п акета хлыстов. К оэф ф ициент формы м ож ет быть
определен по данны м непосредственных измерений объем а д р е ­
весных стволов в пакете, длины п ак ета /п и площ ади попереч­
ных сечений древесной массы п акета в сечении 5 П, н ах о д я­
щ ем ся на расстоянии 1,3 м от ком левого среза. П риближ енное
определение коэф ф ициента формы м ож ет быть сделано по
табл. 2.5.
2.5. Ориентировочные значения коэффициента формы
пакета хлыстов
Значения коэффициента формы пакетов
Д ли н а пакетов
хлыстов
4 = 4
4 = 0,95/п
4 = 0 ,9 0 4
4 = 0 ,8 0 4
4 “ 0 ,7 0 4
деревьев
0,410—0,535
0,430—0,475
0,464—0,507
0,514—0,561
0,575—0,618
0,507—0,568
0,561—0,636
0,618—0,692
К оэф ф ициент формы в озрастает с уменьш ением отнош ения
/п//д. П ри незначительном колебании значений ди ам етров ство­
лов в п акете следует приним ать больш ие зн ачен ия коэф ф и ци ­
ента формы. Д л я деревьев меньш ие зн ачен ия коэф ф ициента
форм ы приним аю тся при незначительном количестве сучьев.
Его наибольш ее значение соответствует объем у сучьев, со став­
ляю щ и х 9 — 12% о б ъем а стволов.
У становив величину коэф ф ициента ф ормы п акета, мож но м е­
тодом итераций реш ить уравн ен ие (1.14) и установить вели ­
чину п о к аза тел я р * . Д л я наиболее распространенного случая,
когда дли н а верш инной отрезаем ой части хлы стов составл яет
0,1 их длины , т. е. 4 = 0 ,9 /д, приводится граф и к (рис. 3) д л я
определения п о к аза тел я степени р. Н а оси абсцисс граф и ка
находят величину длины п акета и от этого зн ачен ия проводят
линию вверх до пересечения с кривой, соответствую щ ей зн ач е­
нию установленного ран ее коэф ф ициента формы п акета. О рди­
н ата точки пересечения этих линий п оказы вает значение вели ­
чины р. Ход реш ения на граф и ке п оказан пунктирной линией.
Динамические характеристики пакета хлыстов. П ри д в и ж е­
нии подвиж ного состава по неровностям дороги возникаю т ко ­
леб ан и я пачки хлы стов, располож енны х на его кониках. В связи
с тем, что п акет хлы стов не яв л яется ж есткой монолитной м ас­
сой, на дви ж ени е подвиж ного состава влияет д и н ам и ч еская х а ­
рактер и сти ка п акета хлыстов. В этом случае колеб ан и я под­
* Б. И. Кувалдин, 3. С. Цофин. Определение параметров уравнения, х а р ак ­
теризую щ его грузовую линию пакета хлыстов — Лесной ж урнал, 1964, № 6 .
виж ного состава затухаю т значительно быстрее, чем при п ере­
возке на том ж е подвиж ном составе сортиментов. Это об­
стоятельство ф иксировалось в и сследованиях автора на л е ­
совозных У Ж Д и в исследованиях И. П. К овтуна (1971) на
лесовозны х автоп оездах. Э ксперим ентальны е исследования по­
к азал и , что собственны е колебан и я п акета хлы стов составляю т
от 100 до 250 кол/мин. Ч астота колебаний ум еньш ается с у в е­
личением расстояния м еж ду коникам и. Если при расстоянии
м еж ду коникам и 10— 11 м частота р ав н а 200— 230 кол/мин, то
при расстоянии м еж ду коникам и 14— 15 м она равн а 100—
Рис. 3. График для определения показателя степени р
120 кол/мин. И сследовани я на аналоговы х ЭВМ , вы полненны е
Н. Г. И гнатовы м (1975 г.), п оказали, что частота колебаний
п акета растет с уменьш ением базы вагонов и увеличением кон­
солей пакета. Ч исло колебаний у п акета хлы стов меньш е, чем
у отдельного хлы ста, что яв л яется результатом наличия сил
внутреннего сопротивления в древесине и трения хлы стов
м еж ду собой. С обственны е колеб ан и я пачки хлы стов д овольн о
быстро затухаю т. П о эксперим ентальны м данны м 3. С. Цофина, величина коэф ф ициента затухан и я зави си т от расстоян и я
м еж ду коникам и подвиж ного состава:
Чз
(2.15)
/3
к
где т)3 — коэф ф ициент затухан и я; /к — расстояние м еж ду кони­
ками, на которы е опирается п акет хлыстов, м.
П риведенны е м атери ал ы показы ваю т, что груз в виде пакета
хлы стов имеет сущ ественны е специфические особенности, кото­
рые долж ны учиты ваться к а к при проектировании, так и при
эксп луатац и и прицепного подвиж ного состава лесовозны х
Дорог.
25.
Особенности щепы как груза. Д р е в е с н а я щ е п а — техно­
логическое сы рье д л я целлю лозной промы ш ленности, сравн и ­
тельно новый вид груза, п ред ъявляем ы й к а к автомобильному,
т а к и ж елезнодорож н ом у тран сп орту д л я перевозок. Если
в 1976 г. предприятиям и М инлеспром а С С С Р было вы работано
8,56 млн. м 3 щепы, то к 1980 г. ее производство долж но соста­
вить 12,6 млн. м3. Щ епа п ред ставл яет собой п родукт и зм ел ь­
чения отходов от л есозаготовок и лесопиления, в частности
кроны дервьев, некондиционных участков разд ел ы ваем ы х ство­
лов, отходов лесопильны х предприятий и д ерев о о б р аб аты ваю ­
щих ком бинатов. Р азм ер ф ракций дости гает 20— 25 мм. М асса
1 пл. м3 щепы основных пород в свеж есрубленном состоянии
(при средней влаж н ости ) составл яет д л я пихты и кед р а 0,71 т,
д л я ели 0,72, осины 0,76, сосны 0,80, лиственницы и березы
1,0 и д л я твердолиственны х пород 1,10. С реднее распределение
различны х пород в щ епе составляет: хвойных 63,6, м ягколист­
венных 35,4% , твердолиственны х 1,0%.
О собые ф изико-м еханические свойства щепы к а к груза про­
являю тся в следую щ их п о казател ях : сравнительно небольш ой
удельны й вес, см ерзаем ость, склонность к дополнительном у уп ­
лотнению при особых способах погрузки и перевозки.
Основными ф акторам и , влияю щ им и на величину массы н а ­
сыпного кубом етра являю тся: вл аж н ость щепы, плотность д р е ­
весины щепы различны х пород и способ об разован и я насыпной
массы . П оэтом у д л я характери сти ки щепы необходимо учиты ­
вать процентное соотнош ение пород древесины , из которой вы ­
раб аты в ается щ епа. В лаж н ость щепы зави си т от состояния ис­
ходной древесины и состояния щепы, обусловленного сроками
хранения. Д л я свеж есрубленной древесины она колеблется д л я
хвойных пород от 50 до 150%, д л я мягколиственны х от 50 до
120% и твердолиственны х от 40 до 120%. Зн ачительн ое в л и я­
ние на плотность щепы ок азы в ает способ погрузки. П ри ис­
пользовании м еханических средств погрузки (цепные и лен точ­
ные конвейеры, грейф еры ) коэф ф ициент перевода насыпной
массы в плотную равен 0,36, при использовании д л я погрузки
пневм отранспортны х средств 0,42— 0,45. Д л я приближ енны х
расчетов этот коэф ф ициент принимаю т равны м 0,40. П еревод ­
ной коэф ф ициент из кубометров насыпной массы щ епы в тонны
(н асы п н ая о б ъем н ая м асса) при погрузке механическим и сред ­
ствам и равен: /( = 0 ,3 0 т /м 3 и при погрузке п невм отранспор­
том — 0,370 т/м 3. По опытным данны м , средний переводный ко ­
эф ф ициент составляет 0,294.
С ам ая качествен ная щ епа используется в ц еллю лозно-бу­
маж ной промы ш ленности д л я варки сульфитной целлю лозы .
Н аличие минеральной примеси в такой щ епе долж н о быть не
более 0,3% . Стоимость щепы при загрязнени и ее лиш ь до 1%
сн и ж ается на 30% . Если м инеральны е примеси составят более
1%, то т а к а я щ епа бракуется. П оэтом у к подвиж ном у составу,
26
подаваем ом у под щ епу, п ред ъявл яю тся повы ш енны е тр еб о в а­
ния в отнош ении чистоты кузова.
О ткры тое хранение и п еревозка в откры ты х ем костях вы зы ­
ваю т увеличение влаж н ости щ епы, и обычно она составляет
65— 70% . И з-за высокой влаж н ости происходит прилипание м е­
лочи к кондиционной щ епе (что затр у д н яет сорти ровку),
а та к ж е происходит образован и е сводов. Зим ой вы сокая в л а ж ­
ность приводит к см ерзаем ости щепы. П ри влаж н ости свыш е
45— 48% она см ер зается и п ри м ерзает к деревянны м и ста л ь ­
ным поверхностям при Т — ~ 5° С и ниж е. В то ж е врем я если
в подвиж ной состав загр у ж аетс я ран ее пром орож енн ая щ епа,
то при тран сп орти ровке она не см ерзается и н орм ально вы гру­
ж а ется , если в пути не происходило ее оттаивание.
У казанн ы е вы ш е особенности щепы вы зы ваю т значительны е
трудности при ее вы грузке.
РАЗДЕЛ
II
ПРИЦЕПНОЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
Б Е З Р Е Л Ь С О В Ы Х ДО РО Г
Глава 3
КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОГО ПРИЦЕП Н О ГО
П О ДВИ Ж Н О ГО СОСТАВА АВТОМ ОБИЛЬНЫ Х Д О РО Г
§ 1. ОСОБЕННОСТИ ВЫВОЗКИ ЛЕСА АВТОПОЕЗДАМИ
И нтенсивность использования автом обилей в лесной п ро­
мы ш ленности много выш е, чем в других отраслях народного
хозяй ства. П о данны м В. П. Т атари н ова, производительность
на автотонну в год у лесовозны х автом обилей выш е почти
в 2 р аза. Это происходит потому, что при вы возке древесины
одиночные автом обили практически не использую тся и, как
правило, автом обили раб отаю т в составе автопоездов. Д о по­
следних л ет м асса груж еного древесиной автоп оезда лим ити­
ро вал ась мощ ностью д ви гателя. В связи с повыш ением м ощ но­
сти дви гателей на лесовозны х ав то тягач ах в настоящ ее время
м асса лесовозны х автопоездов значительно возросла и в р а в ­
нинной и слабо холмистой местности у ж е не ограничивается
мощ ностью д ви гател я, а только условиям и разм ещ ен и я груза,
габ ар и там и автопоездов и допустимой н агрузкой на шины.
В н астоящ ее врем я н аи более распространенны м явл яется ав то ­
поезд, состоящ ий из а в т о м о б и л я , имею щ его поворотный ко­
ник, на которы й оп ирается передний конец пачки бревен или
хлыстов, и р о с п у с к а , на поворотны й коник которого оп и ра­
ется задн ий конец пачки леса (рис. 4, поз. 1, 2 и 5). П ри д о ­
статочной мощ ности д ви гател я автом оби ля и отсутствии п од ъ ­
емов, ограничиваю щ их м ассу груза, такой автопоезд м ож ет
перевозить у т р о е н н у ю по сравнению с грузоподъемностью
тягового автом обиля м ассу груза. П реим ущ ества данной схемы
автоп оезда особенно возросли после того, к а к были р а зр а б о ­
тан ы устройства, позволяю щ ие в негрузовом н ап равлении пе­
ревозить роспуск не за маш иной, а погруж енны м на тяговы й
автомобиль.
П ри отсутствии на трассе больш их подъемов в грузовом н а ­
правлении иногда используется автопоезд, имеющ ий седельное
сцепное устройство, полуприцеп и роспуск (рис. 4 поз. 3 и 4).
Т а к а я схема автоп оезда позволяет перевозить ещ е большую
28
м ассу груза, чем в первом случае, и полнее и спользовать м ощ ­
ность д ви гател я автом обиля, но наличие двух ш арниров на
продольной
оси
автоп оезда
предопределяю т возм ож ность
«склады ван и я» автоп оезда и ослож н яю т его маневры , особенно
в условиях лесосеки. Тем не менее автоп оезда такого типа
в благоприятны х условиях могут быть использованы , в частн о­
сти, д л я второй ступени вы возки леса без за е зд а на лесосеку,
при перевозке лесом атери ал ов только по благоустроенны м д о ­
рогам . С хем а лесовозного автоп оезда, состоящ его из автомо-
©
©
г ~ ----------------— 1
0©
0©
Q
Q
©
QQ QQ
-Q ©
Рис. 4. Схемы лесовозных
автопоездов
- ........Г2Е------ '
©
©
©
J2 _
QQ-
_© Q _
fid
jQ © 0 QQ
©Q
Q©
QQ
©
0
QQ__Q__ ©Q ©
1
QQ
©0
©0
биля и одного седельного полуприцепа с удлиненной рам ой
(схема, им ею щ ая один ш ар н и р ), используется все чащ е д л я
перевозки сортиментов и полухлы стов на горны х лесовозны х
дорогах. К ром е того, т а к а я схема используется при создании
автопоездов-щ еповозов, водополивочных
маш ин, сам освалов
д ля перевозки дорож но-строительны х м атери ал ов, трай леров
Для перевозки лесозаготовительной техники и т. д.
П ри п еревозке сортиментов иногда и спользуется схема л е ­
совозного автопоезда, состоящ его из автом обиля с ропуском, за
которым следует отдельны й прицеп. Э та схем а (см. рис. 4
поз. 6 и 7) используется так ж е при двухкомплектной вы возке
пачек хлы стов поз. 6 по зимним лесовозны м дорогам . В ряде
случаев прицепы д л я перевозки сортиментов или хлы стов у ст­
раи ваю т из двух сочлененны х лесовозны х ропусков, на коники
которых у кл ад ы ваю т пачки сортиментов или хлыстов. П рицепы
применяю тся та к ж е при вы возке леса колесны ми тракторам и .
29
П ри создании лесовозны х автопоездов, имею щ их несколько
единиц прицепного состава, необходимо обеспечить движ ение
их колес по одному следу без значительны х отклонений в сто­
рону при движ ении по кривым. П ри использовании одного рос­
пуска это обеспечивается крестовой сцепкой. Г ораздо слож нее
обеспечить движ ение по следу прицепов. К роме того, при у в е­
личении числа единиц прицепного состава ум еньш ается д оля
сцепных осей в составе автоп оезда и тем сам ы м ум еньш ается
отнош ение сцепной м ассы к полной м ассе автоп оезда, что ухуд ­
ш ает условия его троган и я с м еста и сн и ж ает величину преодо­
л еваем ы х им подъемов. К оличество возм ож ного числа осей
в автоп оездах х арактери зуется данны м и таб л. 3.1.
3.1. Применяемые схемы автопоездов с колесным прицепным
составом
Автомобиль и прицеп
Автомобиль,
полу­
прицеп
и роспуск
Автомобиль,
полу­
прицеп и прицеп
Автомобиль, роспуск
и прицеп
Автомобиль и три
роспуска
П рицеп
Всего
2—3
1—3
—
—
3 -6
2—3
со
1
сл
П ол уп ри ­
цеп
Автомобиль и рос­
пуск
Автомобиль с полу­
прицепом
Р осп уск
Схема автопоезда
А втомо­
биль
j
Число осей
1— 2
2—3
2—3
1 -3
—
1— 2
2 -4
—
4—7
5—8
2 -3
_"“4'
1— 2
2 -4
5—9
2—3
1 -3
—
2—4
5— 10
2—3
—
8 — 12
Р од груза
Бревна, хлысты, де­
ревья
Сортименты,
щепа,
дробленка,
различ­
ные грузы
То же
Хлысты и деревья
Сортименты,
щепа,
дробленка
Сортименты,
полухлысты, хлысты
Бревна, хлысты, полухлысты
И звестно, что превы ш ение нормативной н агрузки на оси п а ­
губно ск азы вается к а к на состоянии дорог, т а к и на состоя­
нии подвиж ного состава. В то ж е врем я с увеличением числа
прицепных осей сн и ж ается проходимость и маневренность л есо ­
возного автоп оезда, повы ш ается вероятность зан оса и его с к л а ­
ды ван и я на спусках. П оэтом у правильны й выбор схемы авто­
поезда п р ед ставл яет важ н ую и не простую зад ач у. Н адо о ж и ­
дать, что в ближ айш ий период основной тип автоп оезда будет
состоять из автом оби ля со всеми ведущ ими осями и двухосного
или трехосного (при увеличении грузоподъемности автом оби ля)
роспуска. И сследуется возм ож ность применения четы рехосного
роспуска. П ри применении двухступенчатой вы возки м ож ет
прим еняться и схема, вклю чаю щ ая полуприцеп и роспуск. В том
и другом случае очень в аж н ое значение имеет п равильное р а с ­
30
пределение н агрузки по осям прицепного и тягового состава.
П рави льн ое распределени е н агрузки д ости гается за счет и зм е­
нения расстоян и я м еж ду роспуском и автом обилем путем регу­
лировани я длины ды ш ла и тросов сцепки. Н еобходим ое д л я
правильного распределени я н агрузки расстоян и е м еж ду кони­
кам и I определяется из уравн ен ия моментов относительно
точки А (рис. 5) — опоры на коник автом обиля:
Z M = Qr { C - a ) - R vl
j
Рис. 5. Схемы расположения груза на кониках лесовозных автопоездов:
а — автотягач с роспуском, б — с полуприцепом и роспуском
П ри р авн и вая к нулю сум му моментов, получаем I =
~ а^ .
Rр
В приведенны х ф орм улах: Qr — м асса груза, т; R v — часть
массы груза, п ри ход ящ аяся на коник роспуска, т; а — средняя
величина расстояния м еж ду передним концом пачки хлы стов и
коником приним ается д л я коника, располож енного на автом о­
билях, 1,0 м и д л я коника, располож енного на р ам е полупри­
цепа, 2,5 м; С — расстоян и е от переднего к р а я пачки древесины
до ее центра тяж ести ; д л я отдельны х хлы стов приним ается
0,33 L x, д л я деревьев 0,37 L x и д л я отдельны х сортиментов, гру­
ж енны х в разноком елицу, 0,5 L x. Д л я пакетов при вы возке хлы ­
стов приведенную величину мож но увеличивать на 10%.
Свес хлы стов за задним коником равен: x = L x— ( / + а ) , г д е
L x — дли н а хлыстов или деревьев. В еличина свеса д л я хвойных
и м ягколиственны х пород д о л ж н а быть не больш е 8— 10 м
и д л я твердолиственны х 10— 13 м [20]. З а д а в а я с ь предельны м
значением х, мож но определить возм ож ную н агрузку автопо­
езд а по условиям разм ещ ен и я груза. В табл. 3.2 приведены ос­
новные схемы лесовозны х автопоездов, прим еняем ы е в н астоя­
щ ее врем я, и реком ендуем ое распределени е н агрузки на ав то ­
м обиль и роспуск. С остав автопоездов в таб л и ц е п оказан в виде
м ар о к автом оби ля и единиц прицепного состава, соединенных
зн аком плюс.
3.2. Основные схемы лесовозных автопоездов
Н агр у зк а, кН
Тип автопоезда
автомобиля
ЗИ Л -131Л + ТМЗ-802
МАЗ-509 + TM3-803
МАЗ-509А + TM3-803
Урал-375 + TM3-803
КрАЗ-255Л + TM3-803
КрАЗ-260Л + ЛТ-56
МоАЗ-7411 + 2-Р-25
KNWF-12T + TM3-803
K N W F -1 2 T + ЛТ-56
КамАЗ-5320 + ТМЗ-802
35
55
60
50
80
90
200
120
120
70
роспуска
общ ая
60
105
105
95
160
165
150
230
280
450
270
290
150
100
150
190
250
150
170
80
В настоящ ее врем я об суж д ается возм ож ность применения
роспусков с н агрузкам и на оси свы ш е 10 кН .
П ри использовании д л я вы возки древесины автом обильны х
дорог общ его пользован и я возм ож ность использования высоких
н агрузок на рейс значительно ослож н яется. П р еж д е всего
трудно выполнить предельны й габ ар и т по длине автопоезда
(20 м с одним прицепом и 24 с двум я и более) и, кром е того,
п р ави л а дорож ного дви ж ени я не допускаю т, чтобы груз вы сту­
п ал за габ ар и т прицепа больш е чем на 2 м.
§ 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
АВТОМОБИЛЬНОГО ПРИЦЕПНОГО СОСТАВА
С пецифический х ар а к тер груза, перевозимого лесовозны м
подвиж ны м составом, приводит к необходимости созд авать осо­
бое т е х н о л о г и ч е с к о е
оборудование,
которое ч а ­
стично р азм ещ ается и на тяговы х автом обилях. К технологиче­
скому оборудованию относят так и е специальны е опорные у ст­
ройства д л я груза, к а к коники со стойками, специальны е рам ы
д л я предварительной погрузки, специфические сцепные прибо­
ры в виде крестообразной сцепки и разр аб о тан н о е в Ц Н И И М Э
склады ваю щ ееся ды ш ло, обеспечиваю щ ее погрузку роспусков
на лесовозны е автомобили. Сю да ж е следует отнести и о г р а ж ­
дение кабины лесовозны х авбом обилей, а та к ж е приспособле­
ния д л я погрузки роспуска на автомаш ину.
32-
К о н и к п р ед ставл яет собой несущ ую б алку, которая в р а ­
щ ается в горизонтальной п лоскости вокруг располож енного
в ее центре ш кворня (рис. 6 ). С вободны й поворот коника вокруг
ш кворня обычно до п у скается н а 30— 45°. По концам коника
ш арнирно зак р еп л яю тся в ер ти к ал ь н ы е стойки, с помощ ью ко­
торых груз у д ер ж и в ается от р а с к а т ы в а н и я в сторону. Стойки,
как правило, у страи ваю тся м еталлическим и, хотя в отдельны х
1278
случаях прим еняю тся и деревянны е. Стойки сн аб ж аю тся спе­
циальны м и зам к ам и , уд ерж и ваю щ и м и их в вертикальном п оло­
ж ении (в последнее врем я в ск ан ди н авски х стран ах д л я у ст­
ройства стоек ш ироко прим еняется алю миний, что п озволяет
сократить м ассу технологического оборудования в автопоезде
до 0,5 т и тем самы м увеличить его грузоподъем ность). К р ая
коника не долж ны вы ходить з а габаритную ш ирину п одви ж ­
ного состава. Д л я устранени я продольного перем ещ ения хлы ­
стов по конику (наприм ер, при резком торм ож ении) поверх­
ность коника у стр аи ваю т риф леной или типа гребенки. П оворот­
ные устройства коников могут бы ть в виде специальны х пятни­
ков или скользящ и х одна по другой дуг или опорных листов.
П оворот коника при движ ении без груза п редупреж дается сто^
З аказ № 138
33
порными пальцам и. Д л я удобства погрузки разном ерны х хлы ­
стов и предупреж дения вы падения коротких хлы стов, н ах о д я­
щ ихся в ниж нем ряд у пачки, целесообразно устраи вать коники
с предлож енной Л ТА поддерж иваю щ ей рам кой.
Н а рис. 6 п о к азан а конструкция коника лесовозного п ри ­
ц епа-роспуска модели 9383. С тойки 2 присоединены к осн ова­
нию 1 ш арнирно п ал ьц ам и 6 и в вертикальном полож ении у д ер ­
ж и ваю тся кан атам и 3. Один конец к а н а та зак р еп л яется на
основании неподвиж но на п альц е 4, а другой зап и р ается р ы ч а­
гом 7. В ц елях п редотвращ ения сам опроизвольного откры вания
стоек ры чаг стопорится ф иксатором 8. К ак стойки, т а к и осно­
ван ие п р ед ставляю т собой сварн ы е конструкции коробчатого
сечения. О снование коника в средней части имеет втулку для
ш кворня. Н а рам у прицепа коник стави тся так, чтобы ниж няя
ч асть втулки ш кворня вош ла в верхнее гнездо ш кворня рам ы
прицепа. В ертикальны й ш кворень ф иксируется ш айбой, га й ­
кой и шплинтом. В верху стойки соединяю тся цепью 5.
Л есовозны е автом обили, у которы х кузов зам енен кониковой опорой, долж ны иметь ограж дени е кабины в виде ц ельн о­
сварной реш етчатой конструкции из прокатного м етал л а. Эта
реш етка п ред охран яет кабину от повреж дения грузом. О на
т а к ж е используется д л я разм ещ ени я направляю щ его блока
тягового троса, которы й служ и т д л я погрузки роспуска на
автом оби ль при движ ении его в лес.
С пециальны е сцепные устройства в виде крестообразной
сцепки у страиваю тся м еж ду маш иной и роспуском. Такой вид
сцепки обеспечивает дви ж ени е колес роспусков по следу колес
автом об и ля и впи сы ван ие автоп оезда в кривы е (кин ем ати ка и
р асчет крестообразной сцепки рассм атри ваю тся в 3-й гл ав е).
П ри крестообразной сцепке (рис. 7) на лесовозном автом обиле
у кр еп л яется тяго в ая б ал к а 1 с определенны ми расстояниям и
м еж д у отверстиям и, к которы м присоединяю тся тросы 3 и 5
крестообразной сцепки. П ротивополож ны е концы тросов о х в а­
ты ваю т тяговую б ал к у роспуска 6 и зак реп л яю тся на его рам е
регулировочны м и ры м ам и 7. И зм енение длины тросов мож но
р егули ровать и заж и м ам и 2. К сцепному устройству автом о­
биля крепится т а к ж е и ды ш ло 4 роспуска. В связи с тем, что
роспуск, движ ущ ийся без груза, имеет неспокойный ход, вибри ­
рует и в связи с этим разб ал ч и в ается , а та к ж е ум еньш ает м а ­
невренность автопоезда, в Ц Н И И М Э были созданы устройства
д л я погрузки роспуска на автом обиль. Т акое оборудование им е­
ется на автом оби лях ЗИ Л -157В , М А З-509 и К рА З-255Л . Оно
вкл ю чает н акатны е площ адки с буксирной рам ой, лебедки
с канато-блочной системой, склады ваю щ ееся телескопическое
ды ш ло с зам ком . Д л я колес погруж аем ого на автом обиль рос­
пуска у страи ваю тся две н акатн ы е площ адки в виде наклонны х
плоскостей, укрепленны х на задн ем конце автом оби ля по бокам
(по ш ирине колес росп уск а). Б укси рн ая р ам к а П -образной
.34
формы в средней части имеет перекладину с отверстием д л я
ш арнирного крепления наконечника ды ш ла. Н аконечник з а ­
крепляется ф и ксаторам и от боковых поворотов. Буксирны е
рам ки имеют верти кальн ы е щеки, которы е при погрузке рос­
пуска о казы ваю тся м еж ду его колесам и, п ред охран яя роспуск
от боковых смещений. Роспуск затаск и в ается на тяговую м а ­
шину при помощ и лебедки. П ри этом ф иксатор ды ш ла откры ­
вается, и ды ш ло начинает ск лады ваться. П ри заверш ении по­
грузки роспуска ды ш ло входит в гнездо в верхней половине
о гр аж ден и я, где фиксируется специальны м зам ком . П еред по­
грузкой роспуска автопоезд долж ен у стан авл и ваться на п рям ом
Рис. 7. Схема крестообразной сцепки автомобиля с роспуском
участке. По мере н атяж ения троса лебедкой склады ваю щ ееся
ды ш ло приподним ает переднюю часть роспуска и колеса по­
следнего вкаты ваю тся на н акатны е площ адки (рис. 8 ). П род ол ­
ж ительность погрузки и разгрузк и составл яет 3— 5 мин на к а ж ­
дую операцию .
И м еется р яд конструкций автопоездов, оборудованны х при­
способлениями д л я самопогрузки леса на автопоезд. Т акие ав то ­
п оезда не зав и ся т от наличия погрузочны х средств на лесосеке,
что п ред о твр ащ ает возм ож ность простоя и з-за ож и д ан и я по­
грузчика. Л есовозны е автоп оезда-сам озагрузчи ки прим еняю тся
в разрозненны х и расстроенны х лесосеках с м алы м зап асом
древесины, при м алы х объем ах погрузки, на предприятиях М и­
нистерства лесного хозяйства Р С Ф С Р и союзных республик, д л я
вы возки леса при санитарны х, восстановительны х и вы бороч­
ных рубках. Все способы сам опогрузки мож но разб и ть на три
г.руппы: б оковая погрузка с помощью канато-блочной системы ;
контейнерная п огрузка; погрузка с помощью гидрокрана.
2*
35
Рис. 8 . Схема
погрузки
лесовозного роспуска
К рА З-255Л
TM3-803
Рис. 9. Схема самозагрузки лесовозных автопоездов
ЛТ-25:
на автомобиль
ЛК-9, ЛМ -1, ЛТ-24,
а — загрузка первой пачки; б — загрузка второй пачки; /, 5, 7 — нижний, верхний и бо­
ковой блоки; 2 — основание коника; 3 — люлька; 4 и 8 — откидная и вспомогательная
стойки; 6 — мачтовая стойка; 9 — упор
Рис. 10. С амозагруж аю щ ийся контейнерный автопоезд АК-2:
/ — тягач; 2 — кронштейн; 3 — блок; 4 — направляющ ий клин; 5 — съемные стойки; 6 —
направляю щ ие боковые щеки; 7 — контейнер; 8 ~ полуприцеп; 9 — палец; 10 — замок;
11 — лебедка
В п е р в о й группе технологическим оборудованием я в л я ­
ется леб ед ка на лесовозном автом обиле, им ею щ ая дистанцион­
ное управление, привод канато-блочной системы и коники, кото­
рые могут н акл о н яться и имеют с одной стороны неоткидны е
с т о й к и — м ачты (рис. 9 ), а с другой — откидны е погрузочны е
стойки, причем опускание и подъем вспом огательны х стоек и о т­
кры ван ие зам ко в автом атизи рован ы (за исклю чением сортиментовоза, у которого стойки зак ры ваю тся обычными зам к ам и ).
О ткидные стойки при погрузке являю тся п окатам и и аутри ге­
рам и д л я коника. Т акой способ сам опогрузки прим еняется на
автоп оездах JIT-24 и Л Т-25 и сортиментовозе, разработан н ы х
К омигипрониилеспромом.
П ри в т о р о й группе способов сам опогрузки использую тся
специальны е контейнеры, сним аем ы е с автоп оезда и за гр у ж а е ­
мые на зем ле, которы е та к ж е являю тся дополнительны м тех ­
нологическим оборудованием . П осле загрузк и этого контейнера
(лю бы м способом) автопоезд, состоящ ий из седельного тягач а
и полуприцепа, подходит к контейнеру, совм ещ ая возмож но
более точно продольны е оси (рис. 10). З атем трос лебедки а в ­
том обиля пропускаю т через блоки контейнера и автом обиля,
с о зд а в а я полиспаст, с помощ ью которого контейнер за т я г и в а ­
ется на полуприцеп
(сконструированны й на б азе роспуска
T M 3-803). П ри р азгр у зк е трос зац еп л яется одним концом за
анкер и вторым концом за контейнер, и при движ ении маш ины
вперед контейнер сп олзает с маш ины. Такой способ прим еняется
на автоп оездах АСК-1, Л Т-43 и АК-2, сконструированны х И р ­
кутским ф илиалом Ц Н И И М Э .
П ри т р е т ь е й группе способов погрузки в состав дополнйтельного технологического оборудования вклю чается ги дром а­
нипулятор (на б азе ПЭ-0,8) со сменными грейферны ми з а х в а ­
там и, которы й у стан авл и в ается на автом обиле непосредственно
з а кабиной водителя. Грейф ерны е зах в аты имею т поворотные
устройства, обеспечиваю щ ие поворот на 300°. Груз в виде ко­
ротком ерны х хлы стов или бревен п огруж ается на рам у п олу­
прицепа О дА З-885, оборудованного стойкам и (рис. 11). Такой
способ погрузки прим еняется на автопоезде Л ТГ-95М , конструк­
ция которого р азр а б о та н а К авказски м ф илиалом Ц Н И И М Э .
С увеличением количества единиц прицепного состава в а в ­
топоездах, а т а к ж е с увеличением его грузоподъем ности и н а ­
сы щ енности технологическим оборудованием , д оля его стоимости
в основных средствах предприятий все более возрастает. О пто­
вая цена автом обильного и тракторного подвиж ного состава
публикуется в периодически вы пускаем ы х сборниках прейску­
р ан та № 21-01.
Рис. 11. С ам оразгруж аю щ ийся автопоезд Л ТГ-95М с гидроманипулятором:
_
/ — гидропривод поворота грейферного захв ата; 2 — грейферный захв ат; 3 — стрела; 4 — опоры стрелы; 5 — автомобиль ЗИ Л - 131В; 6 — гид.
рокоммуникации; 7 — топливный бак; 8 — рам а гидроманипулятора; 9 — гидроцилиндр;
1 0 — сиденье оператора и пульт управления; / / —
седло; 12 — полуприцеп ОдАЗ-885Л (со стойками)
§ 3. ЛЕСОВОЗНЫЕ ПРИЦЕПЫ-РОСПУСКИ
Л есовозны й прицеп-роспуск п ред ставл яет собой простейш ий
вид подвиж ного состава. Обычно он состоит из ходовой части
в виде одной или двух колесны х осей. Н а д осями расп ол агаю тся
рессоры, на которы е опирается н ад рессорн ая ч асть в виде рам ы ,
являю щ ей ся опорой д л я вращ аю щ егося коника. Н а кон струк­
цию и р азм ер рам ы влияю т грузоподъем ность роспуска, а так ж е
конструкция и наличие рессорной подвески. Э та ч асть м огла
бы состоять всего из одной-двух балок, но, д л я того чтобы оп ор­
ная поверхность коника роспуска бы ла на одной высоте с оп ор­
ной поверхностью коника автом оби ля (или п олуп ри ц еп а), п ри ­
ходится устр аи в ать специальную кон струк ц и ю — надрам ник,
через которы й н агр у зка от коника п ередается на рам у, а затем
на колеса. К р ам е роспуска крепится дыш ло. В н астоящ ее
врем я у двухосны х роспусков, предназначенны х д л я перевозки
хлыстов, специальны х рессор не делаю т, т а к к а к сам груз
(п ачка хлы стов) п р ед ставл яет собой к а к бы больш ую листо-1
вую рессору с значительны м внутренним трением. В этом сл у ­
чае н агр у зка от коников п ередается на колеса посредством балансирной подвески в виде бруса, соединяю щ его две оси рос­
пуска. П ач к а хлы стов, а т ак ж е пневм атические колеса в к а ­
кой-то степени вы полняю т функции рессоры.
При перевозке сортиментов или полухлыстов, т. е. более ж есткого груза,
как показали исследования К авказского филиала Ц Н И И М Э ', на роспусках
надо иметь рессоры. В этом случае при передвижении по дорогам, имеющим
неровности, у безрессорного роспуска наблю дается более интенсивный рост
динамического воздействия на путь, что приводит к его разрушению и значи­
тельно ограничивает скорости движ ения автопоезда. Д л я повышения эф ф ек­
тивности использования автомобилей в ряде случаев целесообразно повышать
грузоподъемность роспусков. В то ж е время повышение грузоподъемности
ограничено допустимыми нагрузками на ось, которые, как указано выше, для
машин группы А установлена в 100 кН. В связи с этим в настоящ ее время
разрабаты ваю тся конструкции трехосных и четырехосных роспусков большей
грузоподъемности.
Роспуски п р ед ставляю т собой к а к бы простейш ую единицу
подвиж ного состава. И з двух роспусков м ож ет быть создан
прицеп, а из одного роспуска с удлиненной рам ой с седельным
устройством — полуприцеп. Р оспуск вместе с полуприцепом
п редставляет собой см еж ны й прицепной состав. В н ом ен кл а­
туре подвиж ного состава роспуск условно обозначаю т буквой Р,
Цифра перед буквой п оказы вает число осей, а циф ра после
буквы — его грузоподъем ность в тоннах. П рименение того или
1 Аблонский Е. И., Л иванов А. П., Б у р л ак А. П. Влияние рессорной под­
вески на динамику двухосного роспуска при транспортировке крупномерных
хлыстов.— Труды Ц Н И И М Э, вып. 125. 1972.
•39
р
иного типа роспуска зави си т от м арки автом обиля и от условий
эксплуатации. П ри работе лесовозны х автопоездов в зимний
период или летом на дорогах с тверды м покры тием без съезда
на сл аб о е грунтовое основание мож но прим енять лю бой роспуск
требуем ой грузоподъемности с прим ерно одинаковой погрузоч­
ной высотой коников роспуска и автом обиля (или роспуска
и полуп ри ц еп а). Р азн о сть в погрузочной высоте коников рос­
пуска и автом оби ля д о л ж н а быть не больш е 200— 300 мм.
Л есовозны е роспуски раб отаю т в трудны х услови ях на лесосе­
ках и усах лесовозны х дорог с затрудненны м и условиям и про­
езда, в связи с чем у них долж ны быть клиренс и колея колес
одинаковы е с колеей тяговы х маш ин.
Одноосные роспуски. Одноосные роспуски использую тся,
к а к правило, с автом обилям и, имею щ ими относительно неболь­
шую грузоподъемность. В этом случае верти кал ьн ая н агрузка
п ередается на ось обычно через две полуэллиптические рессоры,
р асполож енны е вдоль рам ы роспуска, в связи с чем разм ер
рам ы оп ределяется длиной этих рессор. П ри поперечном р а с ­
полож ении рессор (применяю тся редко) р ам а м ож ет быть з н а ­
чительно укорочена до разм еров опорного устройства коников.
У лесовозны х роспусков в рам у м онтируется тяго в ая б ал ка,
к которой прикрепляю тся тросы крестообразной сцепки. В з а ­
висимости от грузоподъемности рессоры устан авл и ваю тся к ак
с подрессорникам и, т а к и без них. Д ы ш ло у роспусков, п ред ­
назначенны х только д л я перевозки бревен и п и лом атери алов
(брусья, д о ски ), у страи вается короткое (деревянное или м е­
талли ческое) с петлей на переднем конце. В ряде случаев при­
меняю тся деревянны е ды ш да, дли н а которы х определяется на
месте в зависим ости от длины перевозимы х лесом атери алов.
Д ы ш ло крепится к рам е ш кворнем , а роспуск дополнительно
прикреп ляется к автом обилю двум я р ас тя ж к ам и с регулировоч­
ными муфтами.
Одноосные роспуски ш ироко прим еняю тся в народном хо­
зяй стве не только д л я перевозки древесины, но и д л я перевозки
других длинномерны х грузов: сортового м етал л а, труб, строи­
тельны х конструкций и пр.
Л есовозны е автом обильны е одноосны е роспуски прим ен я­
ю тся с автом оби лям и типа З И Л .
Все роспуски имеют полуэллиптические рессоры, торм оза
колодочны е с пневм атическим приводом.
Двухосные роспуски. Д вухосны е роспуски использую тся с а в ­
том обилям и больш ой грузоподъемности. И х конструкция при­
мерно т а к а я ж е, к а к и одноосных роспусков, но н агр у зк а от
рам ы на колеса п ередается обычно через балансирную подвеску
д л я того, чтобы она равном ерно расп р ед ел ял ась на обе оси.
Т ак ая подвеска п ред ставл яет собой рам у из двух ж естких
балан си ров, н асаж ен н ы х на общ ую ось. П ри балансирной под­
веске в случае п ереезда роспуска через неровности верти каль40
Техническая х арактеристи ка одноосны х роспусков
М арка роспусков
П оказатели
Н агр у зк а на коник, к Н ..............................
М асса, кг:
с о б с т в е н н а я ...................................................
п олн ая ............................................................
Коэффициент т а р ы ...........................................
Габарит, мм:
длина с д ы ш л о м ...........................................
ш ирина ............................................................
высота (без г р у з а ) ......................................
К олея, м м ............................................................
Высота п огрузки , м м ..................................
Д орож ны й просвет, м м ..............................
Т ип шины ............................................................
Д авлени е воздуха внеш них шин, МПа •
ТМЗ-804
ТМЗ-804А
1-Р-5М
50
50
50
1332
6332
0 ,2 6
1150
6150
0 ,2 3
1000
6000
0 ,2 0
3180
2365
2500
1790
1420
435
260— 20
0 ,4 5
3180
2365
2500
1790
1420
435
260— 20
0 ,4 5
3625
2284
2550
1740
1450
450
260— 20
0 ,4 5
ное перем ещ ение рам ы и груза вдвое меньше, чем у одноосных
роспусков.
Р ам ы роспусков сварны е м еталлические из профильного
д вутаврового или ш веллерного проката. Они состоят из п родоль­
ных и поперечны х б алок, усиленных ребрам и ж есткости и ко­
сы нкам и. П ервон ачально тросы крестообразной сцепки крепи­
лись непосредственно к передним концам балан си ров. В п ослед­
них конструкциях в рам ы вклю чены специальны е тяговы е б ал ки
д ля крепления тросов. К а к у казы в ал о сь выш е, в последнее
врем я двухосны е роспуски изготовляю тся безрессорны м и, в связи
с чем рам ы имеют специальны е ж естки е опоры д л я установки
на оси балан си ров. И х крепление к оси производится стрем ян ­
ками. У роспусков с рессорным подвеш иванием использую тся
к ак эллиптические, т а к и цилиндрические рессоры. Д л я предо­
хранения осей колес от п роворачи ван ия в гн ездах балан си ров
устраиваю т упоры или устан авл и ваю т специальны е реактивны е
тяги.
Конструкцию двухосных лесовозных прицепов-роспусков рас­
смотрим на прим ере модели ГКБ*-9383. Э та м одель изготов­
л яется Тавдинским механическим заводом в трех ко м п л ек та­
циях: ГКБ-9383-010 со склады ваю щ и м ся ды ш лом д л я автом о­
биля К рА З-255Л , ГКБ-9383-011 со склады ваю щ и м ся дыш лом
д л я автом оби ля М А З-509 и ГК Б-9883-012 с коротким м етал л и ­
ческим ды ш лом. Д вухосны й прицеп-роспуск модели ГК Б-9383
двух первых ком плектаций состоит из следую щ их основных
узлов (рис. 12): склады ваю щ егося ды ш ла 1, коника 2 в сборе,
рам ы 3 в сборе, тележ ки балансирной 4 в сборе, к р естооб раз­
ной сцепки 5, а т ак ж е пневм атического привода тормозов и
* ГК.Б — головное конструкторское бюро по тракторным
'прицепам в г. Балаш еве.
и автомобильным
41
I
электрооборудован и я. Р оспуск имеет безрессорную б алан си рную подвеску.
Р а м а р о с п у с к а имеет сварную конструкцию (рис. 13).
В своей верхней части по бокам зак р ы т листам и боковин
(щ ек) 1, которы е соединены м еж ду собой б ал кам и 3, 4, 6, 7, 11.
Н а р ам е имею тся гнезда ш кворня 5 и 9 д л я коника и ды ш ла,
а та к ж е кронш тейны ф иксации ды ш ла 14, натяж ного устрой­
ства крестообразной сцепки 12 и тяговы х б ал ок 2. Н а нижней
проекции рам ы п оказаны скользуны 13. И нтересной особен­
ностью конструкции рам ы явл яется то, что поперечны е балки —
передняя 8 и зад н яя 10, имеющие трубчатое сечение, являю тся
одноврем енно и воздуш ны ми б аллонам и д л я тормозного у ст­
ройства роспуска.
Складывающееся
дышло
устан авл и в ается в окно
рам ы роспуска до совмещ ения отверстий его втулки с верхним
и ниж ним гнездам и рам ы , -а т ак ж е втулки ш кворня роспуска.
Д ы ш ло состоит (рис. 14) из передней 2 и задн ей 5 б ал о к с в а р ­
ной конструкции. М еж ду собой они соединены осью ш арн и ра 8.
Ш арнирное соединение балок, из которы х состоит ды ш ло, обес­
печивает погрузку роспуска на ш асси тяга ч а при его холостом
пробеге. Телескопический наконечник 1 соединяется с балкой
п альц ем 7. Т елескопическое устройство позволяет регули ро­
вать длину ды ш ла при перевозке хлы стов длиной от 24 до 27 м.
Д л я п редотвращ ения ск лад ы ван и я ды ш ла при поворотах оно
имеет автом атический зам о к 3. Резиновы й буфер 4 п р ед н а зн а­
чен д л я см ягчения у д а р а при р аскл ад ы ван и и ды ш ла. Гнездо 6
ды ш ла служ и т д л я его соединения ш кворнем с рам ой роспуска.
К ронш тейны 9 у страиваю тся д л я установки тросовой сцепки.
Трубопроводы пневмосистемы 10 и электрические провода И
пролож ены внутри ды ш ла. М асса склады ваю щ егося ды ш ла —
744,5 кг, расстоян и е от его центра до поверхности дороги
1100 мм.
Б а л а н с и р н а я т е л е ж к а роспуска (рис. 15) п р ед н аз­
начена д л я установки и крепления его несущ их элем ентов
(рам ы и к о н и ка). Она состоит из двух б алан си ров 3 с осью ба42
Рис. 14. Складывающееся дышло
лан си ров 8 и двух осей 1 с колесам и и торм озам и. К репление
балан си ров на колесны х осях осущ ествляется кры ш кам и 4,
стрем ян кам и 5 и гай кам и, а на оси б алан си ров гайкой 6 и кон тр­
гайкой 7. Р еак т и в н ая ш танга 2 у д ер ж и в ает колесную ось от
проворачивания при торм ож ении колес роспуска. Ступицы
с тормозны ми б ар аб ан ам и , колеса, торм озны е колодки и к а ­
меры прим еняю тся те ж е, что и на автом обилях М А З.
Роспуск для перевозки деревьев >. Обычные роспуски плохо
приспособлены д л я перевозки л еса по дорогам общ его п ользо­
вания. П р ави л а дорож ного дви ж ени я указы ваю т, что груз не
м ож ет вы ступать сзади за габари том прицепа более чем на
2 м. К райней габари тн ой точкой роспуска являю тся колеса и,
следовательно, хлысты, н аходящ иеся на роспуске TM 3-803, не
-1 «Л есная промышленность», 1977, № 4 .
43
я
могут вы ступать за коник более чем на 3,15 м. П ри таком н е­
больш ом свесе вы возку хлы стов при правильном р асп р ед еле­
нии н агр у зки по коникам автом обиля и роспуска производить
невозм ож но.
А-А
Рис. 15. Б алансирная тележ ка роспуска
Техническая хар актер и сти ка двухосны х лесовозны х роспусков
Тип роспусков
П оказатели
ТМЗ-802
TM3-803
80Н агр у зк а на кони к, к Н
150
2465
С обственная масса, к Н
3360
У силие,
передаваемое
груж ены м роспуском
(через две оси) на
104,65
дорогу, к Н .................
183,60
Расстояни е меж ду стой­
2100
ками коников, мм • •
2260
Высота стоек, мм • • •
1200
1215
Т о р м о з а ..............................
Б ар аб ан н о го типа
Тип д ы ш л а ...................... дер евян ­ склады ное
ваю щ ееся
длинное
м еталли ­
ческое
44
TM3-803A
ГКВ-9383
Л Т-56
150
2875
150
4140
200
4600
178,75
1 91 ,5
2 4 6 ,0
2260
1215
2278
1197
2350
1350
Нет
дер ев я н ­
ное
длинное
К олодочны й
склады ваю щ ееся
м еталлическое
П ри вы возке деревьев с целью более полного использования
срубаем ой древесной массы ветви и сучья вы ходят за пределы
габ ар и та, со зд ав ая опасность д л я встречных и обгоняю щ их
автомобилей. В р езул ьтате приходится об резать все вы ступаю ­
щие части кроны, в силу чего до ниж него ск л ад а доходит только
ее незн ачительн ая часть. К роме того, на обычных роспусках
крона значительно загр язн яется. В связи с этим появились кон­
струкции роспусков, которы е предотвращ аю т загрязн ен и е и н е­
обходимость обрезки кроны (рис. 16). Э та конструкция п ред­
л о ж ен а работн икам и Л атви йского научно-исследовательского
института лесохозяйственны х проблем . Роспуск состоит из хо­
довой части 1, рам ы 2 и коника 3, но к конику прикреплен к а р ­
кас 4 с днищ ем 5. К стойкам б и 7 прикреплены стенки 8. С т я ­
гачом роспуск связан посредством ды ш ла 9 и крестообразной
сцепки. К онструкция лотка, об разованного днищ ем 5 и стен­
ками 8, вместе с коником в р ащ ается на рам е 2 вокруг оси 10
при необходимости изменения погрузочной стороны. В тр а н с ­
портном полож ении конструкция ш арнирно зак р еп л яется ф и к­
сатором, установленном на дыш ле.
Д ни щ е л о тка 5 находится значительно ниж е опорной поверх­
ности коника, б л а го д а р я чему сучья деревьев имеют д остаточ­
ное пространство д л я разм ещ ени я. А втопоезд м ож ет за гр у ­
ж аться к а к челю стным (или иным) погрузчиком, т а к и одним
из способов сам опогрузки. Б л аго д ар я значительной длине лотка
Допускаемый свес концов деревьев за коником в о зр астает (он
Равен расстоянию от коника до конца л отка плю с 2 м ), и с по­
45
мощ ью такого роспуска деревья мож но перевозить и по д о р о ­
гам общ его пользования. Конечно, в этом случае м асса п ри ­
цепа увеличивается (на 1200 кг) и соответственно сн и ж ается
грузоподъем ность и возни кает невозм ож ность его погрузки на
автом аш ину. Но такой роспуск п ред н азн ачается главны м о б р а ­
зом д л я работы при относительно небольш их расстоян и ях вы ­
возки и в населенны х рай он ах при необходимости и сп ользова­
ния автом обильны х дорог общ его пользования.
Рис. 17. Компоновочные схемы размещ ения роспуска на шасси автомобиля
Перевозка роспусков в негрузовом направлении. П ри д в и ж е­
нии в лес незагруж енны й роспуск первоначально возили при­
цепленны м к маш ине. В таком полож ении м алей ш ая неровность
дороги вы зы вает тряску и вибрации роспуска, шины и знаш и ­
ваю тся, износ и разруш ен ие дороги усиливаю тся. П оэтом у ещ е
в 60-е годы в лесп ром хозах К расноярского к р ая стали п ере­
возить незагруж енны й роспуск на автом обилях, п огруж ая его
с помощ ью простейш ей тросо-блочной системы (схемы 1 и 2 на
рис. 17). П ри перевозке роспуска на м аш ине сн и ж ается износ
роспуска и его шин, улучш ается проходимость и уп равляем ость
автом оби ля и условия труда водителя, увеличивается скорость
дви ж ени я и ум еньш ается расход топлива, увеличивается м ан ев­
ренность авто м о б и ля-тягача на лесосеке.
В то ж е врем я при погрузке роспуска возникает необходи­
мость в дополнительном погрузочном оборудовании либо вне
46
маш ины , либо на маш ине. В последнем случае несколько сни­
ж а ется грузоподъем ность автопоезда. Д ополнительное врем я
на погрузку и р азгр у зк у роспуска при небольш их расстоян и ях
вы возки ум еньш ает производительность. П ри больш их р ассто я­
ниях перевозки роспуск д олж ен т а к р азм ещ аться на маш ине,
чтобы обеспечить хорош ую плавность хода маш ины . Б ол ьш ая
р аб о та, вы полненная в Ц Н И И М Э , п ривела к р азр а б о тк е ориги­
н альны х устройств в виде склады ваю щ егося ды ш ла и р яд а при­
способлений, обеспечиваю щ их
сам опогрузку
роспуска
на
автом обиль. Компоновочные схемы (см. рис. 17) показы ваю т р а з ­
личные условия погрузки и разм ещ ени я роспуска на автом о­
биле. Схемы 1 и 2 прим еняю тся при несклады ваю щ ем ся ды ш ле.
И спользование этих схем возм ож но при наличии к а к в м естах
погрузки леса, т а к и на ниж них ск л а д а х специальны х погрузоч­
ных м еханизм ов. Н а четы рех ниж них схем ах (3, 4, 5 и 6) по­
к азан роспуск с склады ваю щ и м ся ды ш лом. В этом случае по­
грузка и р азгр у зк а роспуска производятся без разъ един ен и я
сцепки, и д л я осущ ествления этих операций требую тся менее
мощ ны е погрузочны е средства, т а к к ак роспуск не подним ается,
а катится сн ач ал а по поверхности дороги, а затем по накатны м
плоскостям , устраиваем ы м на ш асси автом обиля. Эти четы ре
схемы м еж ду собой разли чаю тся располож ением переднего вер­
тикального ш арни ра относительно оси б алан си ров задн их м о­
стов и располож ением центра тяж ести роспуска (со слож енны м
ды ш лом ) к ак относительно этого ш арнира, т а к и по отнош ению
к оси б алан си ров зад н и х мостов автом обиля.
П. Д . Клычков [13] сформулировал следующие условия, обеспечивающие
эффективность способов перевозки роспусков со складываю щ имся дышлом:
минимальная масса монтируемого на автомобиле оборудования;
высокие показатели плавности хода автомобиля с погруженным рос­
пуском;
равновесие и устойчивое транспортное положение роспуска с дышлом на
автомобиле, а так ж е и возможность саморазгрузки под действием незначи­
тельных сил инерции;
замкнутость кинематической оси, т. е. определенность движений всех
звеньев в процессе вкаты вания и скатывания роспуска.
П е р в о е у с л о в и е выполняется при отсутствии на автомобиле какихлибо грузоподъемных средств. В связи с тем, что погрузка роспуска произ­
водится всегда на нижнем складе, действительно более целесообразно иметь
одну лебедку на все автомобили.
В т о р о е у с л о в и е выполняется, когда проекция на ось абсцисс коор­
динаты центра тяж ести роспуска совпадает (или проходит близко) с коорди­
натой оси балансиров заднего моста.
Т р е т ь е у с л о в и е обеспечивается, когда горизонтальная координата
Центра тяж ести системы роспуск — дышло проходит вблизи точки, вокруг ко­
торой происходит вращ ение передней части ды ш ла при вкатывании и ск аты ­
вании (т. е. вблизи переднего шарнира ды ш ла).
47
Ч е т в е р т о е у с л о в и е выполняется в том случае, если расстояние
от поверхности дороги до среднего шарнира дышла будет меньше, чем р ас­
стояние от среднего ш арнира до центра шкворня роспуска плюс половина
Рис. 18. Схема погрузки роспуска на автомобиль М АЗ-509:
а — автопоезд перед началом погрузки; б — процесс погрузки; в — автомобиль с погру­
женным роспуском; / — направляю щ ие блоки; 2 — замок, удерживаю щ ий дышло; 3 — об­
водные ролики; 4 — лебедка; 5 — накатные плоскости; 6 — тяговый трос; 7 — дыш ло; 8 —
гнездо крепления ды ш ла; 9 — шкворень крепления тягового троса к дыш лу; 10 — фикси­
рующий шкворень ш арнира дыш ла; 11 — фиксирующее замковое устройство; 12 — замок,
удерживаю щ ий дышло в гнезде ограждения
базы колес роспуска. Таким образом, выбор наиболее целесообразной схемы
погрузки и разгрузки роспусков представляет собой сложную технико-эконо­
мическую задачу, оптимальное решение которой зависит не только от техни­
ческих мероприятий, но и от дальности вывозки древесины, скорости и усло­
вий движ ения автопоезда.
48
В настоящ ее время основные м арки лесовозны х автом оби ­
лей М АЗ-509 и К рА З-255Л снабж ены оборудованием д л я сам о ­
погрузки роспусков (см. схему 3, рис. 17). Э та схем а более
ц елесооб разна при больш ом расстоянии вы возки, когда врем я,
затр ач и в аем о е на погрузку и р азгр у зк у роспуска, составл яет
небольш ую долю по отношению к времени всего рейса. Н а
рис. 18 п о казан а п оследовательность операций при погрузке
роспуска на лесовозный автом обиль М АЗ-509.
§ 4. ПОЛУПРИЦЕПЫ
Д л я перевозки древесины использую тся к а к спец и али зиро­
ванны е лесовозны е полуприцепы, т а к и полуприцепы общ его
пользования. В последние годы созданы специализированны е
лесовозны е полуприцепы д л я перевозки технологической щепы
и перевозки короткомерны х сортиментов. П рименение полупри­
цепов позволяет значительно увеличить м ассу тран сп орти руе­
мого одним автомобилем груза. В тех случаях, когда автопоезд,
предназначенны й д л я перевозки хлы стов или деревьев, вкл ю ­
чает автом обиль-тягач, полуприцеп и роспуск, один из опор­
ных коников устан авл и вается на рам е полуприцепа, а второй —
на роспуске. В этом случае увеличение расстоян и я от кабины
автом оби ля до коника позволяет у к л ад ы вать хлысты с зн ач и ­
тельны м передним свесом (до 3,5 м ), что улучш ает развеску
груза и ум еньш ает задний свес хлыстов. П олуприцепы могут
р аб о тать только со специально оборудованны м и автом обилям и,
не имею щ ими грузового кузова и коника и являю щ им ися тяго ­
вым и частично грузонесущ им средством д л я полуприцепов.
Т акие автом обили имею т специальны й опорно-сцепной прибор,
выводы от тормозной м аги страли д л я присоединения тормозной
системы полуприцепа и выводы д л я присоединения э л е к ­
трооборудования. Б а з а у так и х автом обилей д ел ается укоро­
ченной, а задний свес рам ы уменьш ен. И спользование п олу­
прицепов позволяет увеличить грузоподъем ность автопоезда, не
п овы ш ая н агрузки от колес на дорож ную одеж ду и тем самы м
пр ед о твр ащ ая р азруш аю щ ее действие больш их колесны х н агр у ­
зок подвиж ного состава. В ном енклатуре подвиж ного состава
полуприцепы условно обозначаю тся «П П ». Ц и ф ра перед б у к ­
вам и о б означает количество осей, а после букв грузоп одъем ­
ность полуприцепа в т (наприм ер, 2 -П П -18). Больш ое преим у­
щ ество автопоездов, вклю чаю щ их автоприцепы , явл яется воз­
м ож ность их загр у зки в отсутствие автом обиля и тем самы м
работы со сменными составам и. Н адо п олагать, что с увели че­
нием расстояния вы возки древесины и применением двухсту­
пенчатой вы возки использование автопоездов с полуприце­
пами долж но значительно возрасти.
Лесовозные полуприцепы для перевозки хлыстов. Больш ин.ство созданны х конструкций лесовозны х полуприцепов д л я
49
Рис.
19. Л есовозный полуприцеп 1-ПП-13:
/ — опорная стойка; 2 — рам а;
3 — стойка ко­
ника; 4 — блок сцепки; 5 — сцепное устройство;
£ — кронштейн выдвижной; 7 — плита коника;
в — рессоры
перевозки хлы стов и деревьев аналогичны и разл и чаю тся только
разм ерам и, грузоподъемностью и типом используемы х шин.
Р а м а у них имеет незначительную длину. В качестве прим ера
на рис. 19 п о казан а конструкция полуприцепа 1-ПП-13, р а з р а ­
ботанного Гипролестрансом . Л есовозны е полуприцепы имеют
конструкцию , состоящ ую из ходовой части и м еталлической
рам ы с седельно-сцепным устройством, опорными приспособле­
ниями и закрепленного на р ам е поворотного коника со стойками.
К оник на полуприцепе восприним ает н агрузку, которая п ере­
д ается к а к на колеса автом обиля, т а к и на колеса полупри­
цепа. Д л я п равильного распределени я н агрузки коник д олж ен
у стан авл и в ать ся на строго определенном расстоянии от оси
седельного устройства, которое обозначим /к. О бозначим п а с ­
портную грузоподъем ность автом оби ля Р а и осей п олуп ри ­
цепа Р оп. Д о п у сти м ая н агрузка на коник полуприцепа Qnn
р авн а Qnn = Pa + Pon. Если расстоян и е от оси седельного устрой ­
ства до вертикальной оси, проходящ ей через центр ходовой ч а ­
сти полуприцепа I, то величина 1К д о л ж н а быть равна
I
к
_ Qnn — Ра /
очпп
Р а м а лесовозны х полуприцепов, предназначенны х д л я п ере­
возки хлыстов, в своей передней части иногда устраи вается
изогнутой вверх, что позволяет понизить высоту располож ени я
коника, а тем самы м и общ ую высоту погрузки древесины и сни­
зить п олож ение центра тяж ести п акета хлыстов. Р а м а состоит
из двух лонж еронов с приваренны м и к ним поперечными с в я ­
зям и. Е е п ередняя часть имеет снизу срез, облегчаю щ ий сцепку
полуприцепа с седельны м устройством автом обиля. В передней
части снизу у стан авл и в ается опорная плита и сцепной ш кво­
рень, которы й при сцепке п опадает в седельное устройство т я ­
гача. П од л онж ерон ам и рам ы в месте их изгиба вверх п р и в ар и ­
вается тр у б ч атая ось, на которой ш арнирно подвеш иваю тся
лап ы опорного устройства. Оно используется при отцепке п олу­
прицепа от автом обиля.
Гнездо д л я ш кворня коника вварено в поперечину, н ах о ­
дящ ую ся в средней части рам ы . Э та поперечина используется
к ак опора д л я поворотного коника. К оник металлический
с двум я ш арнирно закрепленны м и стойкам и. Стоечный зам ок
в соответствии с требован иям и техники безопасности о тк р ы в а­
ется со стороны противополож ной откры ваем ы м стойкам . В з а д ­
ней части рам ы полуприцепа имеется тяго в ая б а л к а с устрой ­
ствам и д л я крепления тросов крестообразной сцепки и ды ш ла
роспуска.
Х одовая часть полуприцепов состоит обычно из одной или
двух осей, на которы е н асаж и вается ступица, в р ащ аю щ ая ся на
роликовы х подш ипниках. П од ниж ней частью задн его конца
-р а м ы приварены опорные кронш тейны рессор. П ередний конец
51
рессор крепится пальцем , а опора задн его конца устраи вается
свободная без заделки, так к а к при загр у зк е рессоры долж ны
иметь возм ож ность вы п рям ляться. К олесн ая ось к рессоре и
подрессорникам крепится так ж е, к а к у автом обилей, — стрем ян ­
ками. К олеса и ступицы обычно использую тся от тех автом оби ­
лей, д л я работы с которы ми п редназначен полуприцеп.
Отличную от описанны х конструкцию имел полуприцеп
2-П П -9 с укороченной облегченной рам ой без передних лап .
Н а р ам е полуприцепа имею тся три отверстия д л я ш кворня ко­
ника, что позволяет его устан авл и в ать в разн ы е полож ения и
тем сам ы м регули ровать загр у зк у тягового автом обиля. П од ­
робное описание конструкции полуприцепа 2-П П -9 приведено
в первом издании книги [16].
В тех случаях, когда полуприцепы п ред назначаю тся для
перевозки коротком ерны х сортиментов и автопоезд состоит
только из автом оби ля и полуприцепа (без р о с п у с к а ), на них
коник не у стан авл и вается, а рам а полуприцепа в этом случае
устр аи вается длинной. Т акие полуприцепы по сущ еству м ало
отличаю тся от полуприцепов общ его п ользования и, в частн о­
сти, некоторы е полуприцепы общ его п ользования вы пускаю тся
в лесном исполнении, к а к наприм ер полуприцеп О дА З-885Л .
П ри раб о те в горных условиях требуется обеспечить высокую
м аневренность автопоезда, а чем д ал ьш е отстоят колеса п олу­
прицепа от автом обиля, тем больш е след его колес отходит от
следа колес автом обиля при движ ении автопоезда в кривых.
И сследовани я К авказского ф и л и ала Ц Н И И М Э п оказали, что при
б азе полуприцепа, превы ш аю щ ей б азу тягач а в 2,0— 2,5 р аза ,
необходимо на полуприцепах прим енять уп равл яем ы е колеса.
Н а рис. 20 п оказан полуприцеп д л я перевозки полухлы стов н
короткомерны х хлы стов конструкции
К авказского ф и л и ала
Ц Н И И М Э . К ак мож но видеть, его р ам а конструктивно вы пол­
нена в виде фермы, внутри которой располож ены тросы ориги­
нального поворотного устройства, разработан н ого К ав казски м
ф илиалом Ц Н И И М Э . Это поворотное устройство (рис. 21, а)
имеет у станавли ваем ы й на тягаче копир 1 с захватн ы м кл и ­
ном 4 и укрепленную на рам е полуприцепа в ее передней части
тяговую б ал ку 2, имеющую д ва роликовы х то л кател я 3, а т а к ж е
прикрепленны е к тяговой б ал к е тросы уп равления. Клин 4
обеспечивает ж есткое соединение копира с седельны м устройст­
вом и его поворот вместе с тягачом относительно полуприцепа.
П ри склады ван и и автоп оезда копир 1 п оворачи вается вместе
с седельны м устройством тягач а и тем самы м вы зы вает поворот
тяговой б ал ки 2 на рам е полуприцепа. П ри этом перем ещ аю тся
крестообразн о перекрещ иваю щ иеся тросы управлен ия, вы зы ­
ваю щ ие поворот ходовой оси полуприцепа. О писанное устрой ­
ство позволяет осущ ествлять быструю сцепку и расцепку тягач а
с полуприцепом и обеспечивает поворот рам ы полуприцепа на
значительны й угол.
52
Техническая характеристика лесовозных полуприцепов
М арка полуприцепов
П оказатели
Грузоподъемность, т
Масса полуприцепа, кг:
собственная
полная
Масса автопоезда, т:
в снаряженном состоя­
нии
полная
Габарит, мм:
длина
ширина
высота
Расстояние от шкворня
сцепного устройства до
оси колес полуприцепа,
мм
Колея, мм
Наименьший
дорожный
просвет, мм
Внутренние
размеры
платформы, мм:
длина
ширина
высота
П огрузочная высота, мм
Площадь платформы, м 2
Объем платформы, м3
Ч исло колес
Шины
Д авление воздуха в ши­
нах, МПа
Тормоза
Распределение полной
массы с грузом при гори­
зонтальном положении по­
луприцепа, кг:
на седельное устройство
на ось полуприцепа
Расстояние между стой­
ками, мм
Высота стоек, мм
Смещение коника (вперед)
от оси колес (балансира)
полуприцепа, мм
Вынос сцепного крюка
(назад) относительно ко­
лес
(балансира)
полу­
прицепа, мм
Тип подвески
Рекомендуется для се­
дельных тягачей
ГКБ-9374
2-ПП-8
1-ПП-13
2-ПП-18
13,2
(сортименты)
8 ,0
13,0
(хлысты)
18
4 000
17 200
1890
9890
3 255
16 255
3 957
21 957
11,65
10,66
14,6
17,7
25,0
27,0
39,0
50,0
7560
2500
3270
5145
5130
2650
2730
3950
3000
3350
2300
6745
3300
3400
1900
470
1750
380
1900
470
2030
490
7040
2250
1600
1670
15,8
25,2
4
320—508
( 12 — 2 0 )
0,45
--—
--
—
—
—
—
—
—
1630
1646
1950
—
—
8
—
—
12— 18
4
320—508
—
—
8
12— 2 0
0,35
0,5
0,5
5400
4590
2390
7300
7950
2680
12 000
1100
1550
1800
1150
1450
1850
1305
1120
1545
Б арабан ­
ного типа
7 200
10 000
2250
1400
Б езр ессор н ая
МАЗ-5431
ЗИЛ-ШОВ
9 957
2980
балан си рная
КрАЗ-258
МАЗ-509С,
МАЗ-5431
5а
Рис. 20. П олуприцеп конструкции К авказского ф илиала Ц Н И И М Э :
а — автопоезд с грузом; 6 — конструкция полуприцепа
П ри продольном разм ещ ении тросов уп равлен ия (рис. 2 1 ,6 )
использую тся двуплечие качаю щ иеся ры чаги 4 (толкатели ) с ро­
ликам и 2, соприкасаю щ иеся с копиром 1. Они установлены на
осях 3 в кронш тейнах рам ы полуприцепа. Тяги 5 соединяю т
задн ие концы толкателей с Т -образны м ры чагом 6, к котором у
крепятся продольны е тросы уп равлен ия 7, соединенные своими
задним и концами с кронш тейнам и 8 поворотной ходовой оси
полуприцепа. П ри склады ван и и автоп оезда происходит о б к аты ­
вание роликов 2 по копиру 1, соединенному с седельным устрой ­
ством тягач а, что вы зы вает поворот ры чагов 4. Эти рычаги
тягам и 5 поворачиваю т Т-образны й ры чаг 6, что вы зы вает по­
ворот оси 9 у полуприцепа. П ри достиж ении угл а ск л а д ы в а­
ния 15° поворот осей п рекращ ается, т а к к а к ролики 2 т о л к ат е­
лей 4 достигаю т той части копира, у которой кривизна по­
стоянна.
Полуприцепы общего пользования. П олуприцепы об щ етран с­
портного назн ачен ия ш ироко использую тся в лесозаготови тель­
ных о рган и зац и ях д л я перевозки хозяйственны х грузов. К роме
того, они явл яю тся базой д л я создан и я специализированны х
полуприцепов, к а к наприм ер щ еповозов (см. § 5 ). В настоящ ее
врем я зав о д ам и вы п ускается зн ач и тельн ая ном ен клатура п олу­
прицепов с бортовы ми платф орм ам и, предназначенны м и для
55-
перевозки грузов, не требую щ их защ иты от атм осферны х
осадков.
О бщ ий вид бортового полуприцепа п оказан на прим ере
полуприцепа М А З-5245 (рис. 22). Н а рисунке обозначены : р ес­
сорн ая подвеска 5, ось с колесам и 4, р ам а 3, опорное устрой ­
ство 2 и п латф о р м а с бортам и 1. В передней части полуприцепа
с ниж ней стороны крепится сцепной ш кворень. А налогичное
устройство имею т и другие полуприцепы, но у полуприцепов
Рис. 22. Полуприцеп общ етранспортного назначения М АЗ-5245 с бортовой
платформой
Техническая характеристика бортовых полуприцепов общ его назначения
Марка полуприцепа
Показатели
ММЗ-5846
Н аиб ольш ая грузоподъГ 'ем ность, к Н .................
70
Собственная масса, к г ■ 2550
Г абарит, мм:
длина
..........................
6300
ш ирина ..........................
2455
в ы с о т а ..........................
2000
В нутренние
размеры
платформы , мм:
длина
..........................
6050
2250
ш ирина ..........................
в ы с о т а ..........................
600
4120
Б а з а , м м ..........................
1740
К олея колес, мм • • •
П огрузочная высота, мм
1400
П лощ адь
платформы,
м2 .......................................
13,5
Ч исло о с е й .....................
1
Разм ер шин ..................... 260— 20
К оэффициент тары • • 0 ,3 6 4
ОдАЗ-885
КАЗ-717
МАЗ-5245
ОдАЗ-760
75
2850
115
4140
140
3800
140
4800
6385
2455
2000
7690
2476
1980
8130
2500
2225
8840
2500
2270
6070
2220
590
4480
1790
1400
7500
2240
590
4650
1790
1390
7875
2320
745
5180
1920
1480
8525
2200
590
6100
1790
1550
1 3,5
1
260— 20
0 .3 8
16 ,8
2
260— 20
0 ,3 7
1 8 ,0
1
1 2 ,0 0 — 20
0 ,2 7 2
1 8,8
2
260— 20
0 ,3 3 3
Примечание.
Под базой понимается расстояние от ш к во р н я при
цепного устройства до оси колес или балан си ра полуприцепа.
56
О дА З-760 и К А З-717 ходовая часть состоит из двухосной те­
леж ки.
Рамы и платформа полуприцепа. Н а автом обильны х полу­
п рицепах общ етранспортного н азн ачен ия рам ы устраи ваю т без
и згиба или с очень незначительны м уступом в передней части,
т а к к а к в этом случае необходимо иметь ровную п лощ адку
платф орм ы . Больш ей частью прим еняю тся сварны е рам ы
(у М М З-5846 — кл еп ан о-сварн ая) с продольны ми лонж ерон ам и
из прокатны х ш веллеров. У полуприцепа О дА З-885 ш веллер
№ 30, у К А З-717 ш веллер № 27, у М А З-5245 ниж ний ш веллер
№ 16 и верхний № 14а. У полуприцепа О дА З-760 лонж ерон
таврового сечения, сваренны й из трех полос стали, а у М М З-584
лонж ероны ш там пованны е, сечения близкого к ш веллеру. Н а
рис. 23 п о к азан а р ам а полуприцепа О дА З-885. Е е дли н а 6100
и ш ирина 2240 мм. Д в а продольны х лон ж ерон а 2 составляю т
основу рам ы . Они имею т переменную высоту проф иля за счет
вы резки стенки и подгибки и приварки ниж них полок. Снизу
в передней части рам ы к л онж ерон ам приварен опорный лист 3
толщ иной 10 мм с приклепанны м к нему ш кворнем . Все попе­
речины 1 , 4 и 5 рам ы полуприцепа и о б вязка 7 гнутые из л исто­
вой стали. Д л я облегчения рам ы на поперечинах сделаны от­
верстия. В м естах приварки поперечин к л онж ерон ам сделаны
усиления в виде объемны х косынок 9. К поперечинам и об вязке
рам ы приварены кронш тейны центральны х стоек бортов 8.
П етли 6 д л я крепления бортов приварены к боковым о б в я з­
кам и задн ей поперечине, а к лонж ерон ам в задн ей части крон ­
ш тейна — подвески 10 и 11. К ним ж е в средней части п р и в а­
рены кронш тейны 12 крепления опорного устройства.
Платформа
полуприцепа О дА З-885 состоит из пола и
м еталлических бортов, из которы х передний закреп л ен ж естко
(приварен) к передней поперечине, а зад н ий и боковы е — от­
кры ваю щ иеся. И м ею тся две откидны е ц ентральны е стойки.
П ол — м еталлический из приваренны х к рам е м еталлических
стальны х листов, боковы е борта разд елен ы на д ве части. Б орт
сотоит из проф илированного листа, трех средних и двух к р а й ­
них стоек, верхней и ниж ней обвязок, петель и крю чков, кото­
рые сл у ж а т д л я у вязки груза или крепления тента.
Подвеска полуприцепов. К ак у полуприцепов общ его н а зн а ­
чения, т а к и у сп ециализированны х (наприм ер, щ еповозов) под­
веска проектируется зави си м ая, рессорн ая переменной ж е ст­
кости. У одноосных полуприцепов ось подвеш ивается к рам е
(рис. 24) при помощ и двух основных 10 и двух дополн и тель­
ных 1 продольны х полуэллиптических рессор. О сновная и д о­
полнительная рессоры совместно прикрепляю тся к подуш ке оси
стрем ян кам и 9. Д л я того чтобы ограничить прогиб рессоры при
м аксим альны х динам ических усилиях, в центре рессоры сверху
У крепляется в н ак л ад к е 3 резиновы й буфер, которы й при м а к ­
сим альны х прогибах уп ирается в приваренны й к лонж ерону
57
Рис. 23. Р ам а полуприцепа
ОдАЗ-885
Рис. 24. Рессорная подвеска одноосного полуприцепа:
/ — дополнительная рессора; 2 — упор; 3 — накладка, рессоры; 4 — прокладка дополни­
тельной рессоры; 5 — кронштейн задний; 6 — болт рессоры; 7 — ось; 8 — накладка рес­
соры нижняя; 9 — стремянка рессоры; 10 — основная рессора; / / — палец рессоры: /2 —
кронштейн передний
рам ы упор 2. П ередний конец коренного листа основной рес­
соры имеет отъемное н акл ад н ое уш ко с втулкой, которое при
помощ и п альцев 11 соединяется с кронш тейном 12 рам ы (или
ку зо ва) полуприцепа. З ад н и е концы имею щ их одинаковую
длину коренного и подкоренного листов основной рессоры сво­
бодно опираю тся и скользят по цилиндрической поверхности
внутренней части задн его кронш тейна 5. Щ еки задн его крон ­
ш тейна стянуты болтом 6, проходящ им через распорную втулку.
Д оп о л н и тел ьн ая рессора свободно оп ирается своими концами
)
2
3
Рис. 25. Рессорная подвеска двухосных полуприцепов:
/ — верхняя реактивная штанга; 2 —-рессора; 3 — накладка рессоры; 4 — контргайка; 5 —
ш айба отгибная; 6 — зам очная ш айба; 7 — колпак балансира; 3 — сухарь; 9 — гайка б а­
лансира; 10 — шаровой палец; 11 — ось балансирной подвески; 12 — стремянка; 13— б а­
лансир; 1 4 — ниж няя реактивная ш танга; 15 — кронштейн нижней реактивной штанги;
16 — ось колес; 17 — опора рессоры
на специальны е площ адки кронш тейнов, причем эта рессора
к асается кронш тейнов и вклю чается в работу только при н а ­
груж енном полуприцепе. Н а рис. 24 п о к азан а подвеска полуприцепов-щ еповозов. А налогичное устройство имею т и рессоры
полуприцепов О дА З-794 и О дА З-885, заи м ствован н ы е от ав то ­
м обиля ЗИ Л -130В .
Н а полуприцепах О дА З-832, О дА З-795 и М А З-5245 исполь­
зованы рессоры автом оби ля М АЗ-200. Р ессоры полуприцепа
М М З-584Б имею т дополнительны е ш танги д л я передачи т я го ­
вых и торм озны х усилий. У двухосны х полуприцепов (О дА З-760
и К А З-717) используется б ал ан си рн ая рессорн ая подвеска
(рис. 2 5 ), ун иф и ц и рованн ая с подвеской автом обиля У рал-375.
О на вклю чает д ве продольны е полуэллиптические рессоры 2,
б алан си рн ое устройство и систему реактивны х ры чагов и ш танг.
В данном случае рессора яв л яется т а к ж е и балан си ром и во­
сприним ает к а к вертикальны е, т а к и боковы е усилия от колес.
59-
Тяговые усилия и тормозной момент передаю тся через вер х­
ние 1 и нижние 14 реактивны е штанги. С к аж д ой стороны
и мею тся по д ве нижние реактивны е штанги. К а ж д а я головка
реактивной штанги имеет шаровой п алец 10, который находится
в двух сухарях 8 и п одж им ается пружиной и пробкой. Концы
рессор 2 входят в проушины опор 17, приваренны х на осях ко­
лес 16. С редняя часть рессор стрем янкам и 12 прикреплена
к б ал ан си р ам 13 в тулкам и из цинкового сплава. Б ал а н с и р ы 13
качаю тся на оси балансирной подвески 11, запрессованной
в кронштейны, ж естко закрепленны е на р ам е тележки. Б а л а н ­
сиры крепятся на оси при помощи гайки 9 бал ан си ра, контр­
гайки и стопорной шайбы. М ак си м ал ьное перемещение колес
вверх т а к ж е ограничено резиновыми буферами.
Оси и ступицы. В зависимости от грузоподъемности ка к
самого полуприцепа, т а к и тяговой машины полуприцепы в ы ­
пускаю тся одноосными или двухосными. Б а л к и осей, к а к п р а ­
вило, изготавливаю тся из горячекатаны х бесшовных труб. Т а ­
кие б алки имеют наибольшую ж есткость на кручение и проч­
ность при минимальной массе. Соединение б алки оси (трубы),
с ц ап ф ам и на полуприцепах последнйх выпусков производится
прессовой посадкой. Ц а п ф а свободно вставляется в трубу балки
оси после нагрева последней до тем пературы 400° С. Такое сое­
динение вы д ер ж и в ае т боковое усилие до 500 кН. Н а полупри­
цепах М А З и К АЗ применяю тся б алки осей с оттянутыми го р я­
чей штамповкой цапфами. К б ал ке оси привари ваю тся подушки
крепления рессор и площ адки д л я установки кронштейнов креп ­
ления тормозных камер пневматического привода тормозов.
В имеющиеся в кронштейнах отверстия входят концы валов
р азж и м н ы х кулаков. Ступицы колес устан авл и в аю т на цапфе
оси на двух конических роликовых подшипниках. Ступицы з а ­
крепляю т посредством гайки, замочной стопорной ш айбы и
контргайки. Н а р у ж н ы й конец втулки ступицы зак р ы т крышкой
с прокладкой. Вытекание см азки из ступицы предотвращ ается
сальниками. К а к правило, на полуприцепах применяются б а р а ­
банные тормоза колодочного типа, унифицированные с то рм о­
зам и автомобиля-тягача.
Приведенная на рис. 26 ось полуприцепа в сборе и конструк­
ция
ступицы
используются на полуприцепах
ОдАЗ-760,
ОдАЗ-885, ОдАЗ-935 и на полуприцепе-щеповозе Л Т -57. С ту­
пица полуприцепа имеет утолщенный фланец, в котором у с т а ­
новлены шпильки д ля укрепления колеса и тормозного б а р а ­
бана. Н а к а ж д у ю ступицу с ее наруж ной стороны у с т а н а в л и в а ­
ется по д ва колеса. Тормож ение колес обеспечивается работой
тормозной кам еры 9 и разж им ного к у л ак а 10. М еж ду р а з ж и м ­
ным кулаком и колодкам и имеются ролики, сниж аю щ ие трение
и улучш аю щ ие эффективность тормож ения. Колодки свободно
опираю тся на эксцентриковые оси и стягиваю тся двум я п р у ж и ­
нами. У полуприцепов МАЗ-5245, а т а к ж е ОдАЗ-740, ОдАЗ-795,
60
Рис. 26. Ось полуприцепа в сборе:
/ — колесо; 2 — тормозной барабан; 3 — шпилька
крепления колес; 4 — фланец; 5 — подуш ка рес­
соры; 6 — ось; 7 — подушка крепления тормозной
камеры; 8 — кронштейн тормозной камеры; 9 —
тормозная кам ера; 10 — кулак разжимной; 11 —
сальник; 12 — подшипник внутренний; 13 — сту­
пица;
14 — подшипник наружный;
15 — гайка
внутренняя; 16 — ш айба зам очная; 17 — гайка
внешняя
Рис. 27. Опорное устройство полуприцепа;
1 — упорный подшипник; 2 — радиальный подшип­
ник; 3 — ведущ ая шестерня; 4 — винт опорного
устройства; 5 — шпонка; 6 — ось опорных катков;
7 — опорный каток; 8 — подвиж ная труба; 9 —
труба корпуса; 10 — гайка; 11 —-ведом ая ш е­
стерня; 12 — картер редуктора
ОдАЗ-832 и у щеповоза ЛТ-7 колесные тормоза унифицированы
с тормозами автомобиля МАЗ-200.
Опорное устройство полуприцепа п редназначается д ля под­
д ер ж а н и я его передней части, когда полуприцеп находится в от­
цепленном состоянии. Опорное устройство полуприцепов общего
пользования и полуприцепов-щеповозов состоит из двух винто­
вых дом кратов в виде трубчато-телескопической конструкции,
устойчивой в отношении продольного изгиба.' К а ж д ы й из д о м ­
кратов передает усилие на поверхность дороги спаренными
к аткам и диам етром 225 мм. П ри вод к д о м к р а там осущ ествляется
через п ару конических шестерен, винт и гайку от рукоятки,
действующей на один или одновременно на оба д ом крата.
Н а рис. 27 п оказано опорное устройство, используемое на
полуприцепе М АЗ-5245 и на полуприцепах-щ еповозах ЛТ-7
и ЛТ-57. Это устройство состоит из двух домкратов, установ­
ленных сп рава и слева под рамой (или кузовом) полуприце­
пов. П ри вод д ом кратов — раздельный, ручной с использованием
съемной специальной рукоятки. В транспортном положении
д о м краты убираю тся и крепятся под рамой полуприцепа ш ты ­
рями. Д л я установки опорных катков в рабочее положение
необходимо вынуть запорны е пальцы и отсоединить дом краты
от кронштейнов растяж ек, а затем, поставив д ом кр аты в верти­
кальное положение, закреп ить их продольными р ас тяж к ам и .
В верхней части опорного устройства разм ещ ен литой картер
редуктора 12, в котором находится коническая п а р а д ом крата.
В ед ущ ая ш естерня 3 п редставляет собой одно целое с в р а щ а е ­
мым рукояткой приводным валом, а ведом ая И н аса ж ен а на
винт 4, верхний конец которого установлен в упорном подш ип­
нике 1. Г ай ка 10 винта у креплена в подвижной трубе 9 д о м ­
к р а т а и при вращ ении винта передвигается вдоль него, подни­
м ая или опуская катки 7 д ом крата. П олож ение подвижной
трубы фиксируется шпонкой 5, расположенной в пазу трубы ко р ­
пуса 9. К. выдвижной трубе снизу прикреплены спаренные ш т а м ­
пованные катки.
П ри вращ ении съемной рукоятки по часовой стрелке катки
опускаются, против часовой стрелки — поднимаются. П ри р ез­
ком возрастании усилия на рукоятке при подъеме следует пре­
к р а щ а т ь подъем, т а к к а к винт находится в предельном верх­
нем положении. Р е зк о е возрастани е усилия при опускании сви­
д етельствует о том, что винт находится в предельном нижнем
положении. У рассм атриваем ого д о м к р а т а передаточное отно­
шение редуктора равно трем, что затру д н яет подъем передней
части полуприцепа. У других полуприцепов внешний вид д ом ­
кратов почти такой же, но они ж естко закреплены на р ам ах
и имеют в редукторе дополнительную пару цилиндрических
шестерен, за счет чего передаточное число увеличено до 6.
М ак си м ал ьны й ход катков у рассмотренного опорного устрой­
ства 260 мм, а на других полуприцепах общего пользования
62
-o -
ft
fl
r T~
tf V
fl
l^ H 1
□
fl
□
□
X
r
□
□
©
□
©
Рис. 28. Специализированные полуприцепы к автомобилю МАЗ-509С:
* — одноосный полуприцеп; 2 — водополивочная машина; 3 — самосвальный полуприцеп;
4 — полуприцеп-бензовоз; 5 — трайлер-тяж еловоз; 6 — полуприцеп кузовной; 7 — полупри­
цеп-автобус
410— 430 мм. М акси м ал ьно допустимое усилие на один дом кр ат
почти у всех полуприцепов со ставляет 50— 57 кН (у ОдАЗ-760
оно равно 85 к Н ).
Р азд ел ь н ы й
привод
дом кратов
опорного
устройства
М АЗ-5234, полуприцепов-фургонов ОдАЗ-832, ОдАЗ-795 и
ОдАЗ-935, а т а к ж е щеповозов ЛТ-7 и JIT-57 обеспечивает более
удобную сцепку и расцепку автопоезда на неровной площ адке,
хотя и увеличивает трудоемкость и р асход времени на эти опе­
рации.
Специализированные полуприцепы. Преимущ еством
полу­
прицепов яв л яется то, что при одном и том ж е автотягаче се­
дельного типа могут быть использованы полуприцепы р а зл и ч ­
ного назначения в зависимости от потребности в данный мо­
мент. Особенно важ н о е значение это имеет в леспромхозах, где
вы возка происходит преимущественно в зимнее время. Так,
по лесозаготовительным объединениям Сибири и Д ал ьн его
Востока в IV и I к в а р т а л а х вывозится 60—70% годового плана.
П оэтому во многих предприятиях в летний период имеет место
простой лесовозных автопоездов, в то время к а к зимой они р а ­
ботаю т с перегрузкой. В летний период ощ ущ ается большой
недостаток в автосам освалах, автоцистернах и в кузовных а в ­
то м аш и нах д л я перевозки хозяйственных грузов и стр о й м а тер и а­
лов. К роме того, в последнее время все б ольш ая потребность
ощ ущ ается в тр ай л ер а х -т яж е л о во за х д ля перевозки имеющих
большую массу современных лесосечных машин. Н е д о с та­
ток специализированных полуприцепов на предприятиях выну­
дил некоторые объединения созд ав ать их собственными силами
в центральны х ремонтных ..мастерских. Н апример, конструк­
торско-технологическое бюро объединения Т о м л е с п р о м 1 р а з ­
раб отало семь конструкций специализированных полуприцепов,
показанны х на рис. 28. Хотя не все конструкции оказал и сь
удачными, потребность в специализированных полуприцепах
вы зы вает их создание собственными силами.
Производство трайлер ов-тяж ел ово зо в было организовано
Гособъединением
С ою злесреммаш .
П олуприцеп-тяж еловоз
ЛВ -67 грузоподъемностью 20 т имеет габарит: д ли н а 9710, ши­
рина 2900, высота 1945, высота погрузки 1000, дорожный про­
свет 420 мм, собственная масса 6560 кг. Такой полуприцеп-тя­
ж еловоз обеспечивает перевозку т я ж ел ы х лесозаготовительных
маш ин по дорогам с твердым покрытием со скоростью 40 км/ч,
по грунтовым дорогам — 25 и по лесовозным усам 10— 15 км/ч.
В связи со значительной потребностью в полуприцепах для
перевозки тяж елого лесозаготовительного оборудования создан
та к ж е полуприцеп-тяж еловоз МАЗ-845.
1 Л есозаготовки и лесотранспорт.— Сборник научно-исследовательских работ
Сибирского технологического института. К расноярск, 1973.
64
I
Рис. 29. Общий вид полуприцепа-щеповоза ЛТ-7
§ 5. П О Д В И Ж Н О Й СОСТАВ Д Л Я П Е Р Е В О ЗК И Щ ЕПЫ
(П О Л У П Р И Ц Е П Ы -Щ Е П О В О ЗЫ )
Необходимость перевозок все возрастаю щ его количества
щепы и специфические особенности этого вида груза привели
к необходимости создания специального прицепного состава
д л я перевозки щепы непосредственно от установок по изготов­
лению щепы до потребителя или при дальних перевозках до
пунктов перегрузки на ж елезнодорож ны й подвижной состав
или водный транспорт. В порядке координации научно-иссле­
довательских и проектно-конструкторских работ создание прицепов-щеповозов д ля автомобильных дорог было поручено К а в ­
казском у ф и л и алу Ц Н И И М Э (г. К р асн о д ар ), который успешно
выполнил эту работу. В процессе обоснования основных п а р а ­
метров будущих специализированных транспортных средств
д ля перевозки щепы в К ав казском ф и лиале Ц Н И И М Э была
выполнена б ольш ая и сследовательская работа. К онструктор­
ская работа по созданию конкретных полуприцепов-щеповозов
вы полнялась совместно с Р адом ы ш льски м маш иностроитель­
ным заводом им. Октябрьской революции (г. Р ад о м ы ш л ь Ж и ­
томирской о б л .) , который и изготовляет в н астоящ ее время полуприцепы-автощеповозы ЛТ-7 и Л Т-57 (рис. 29). Они пред­
н азн ач аю тся д ля транспортировки измельченной древесины
в виде технологической щепы, стружки, опилок и пр. (а т а к ж е
и других сыпучих грузов с малой объемной массой) по дорогам
с твердым покрытием в различных климатических условиях.
Полуприцеп-щ еповоз ЛТ-7 предназначен д ля работы с седель­
3
З а к а з № 138
65
ным тягачом М АЗ-504Г и щеповоз Л Т-57 с автом оби лем -тяга­
чом ЗИ Л -130В 1.
О ба полуприцепа-щеповоза имеют одинаковый унифици­
рованный кузов, подъемное устройство, гидрооборудование,
систему обогрева и вибрации кузова, привод тормозов. Они пред­
ставл я ю т собой полуприцепы-самосвалы безрамной конструк­
ции с открытой платформой и задним бортом и состоят из сл е­
дующих основных узлов: кузова, подъемного устройства, си­
стемы обогрева и вибрации кузова, подвески, осей с колесами,
опорного устройства, тормозной системы, электрического и гид­
равлического оборудования. Н и ж е будут рассмотрены только
те части устройства полуприцепов, которые связан ы со специ­
фикой перевозимого груза. Остальны е части рассмотрены в со­
ответствующих п а р а г р а ф а х настоящей главы.
Кузов. Основное отличие данного полуприцепа от других
состоит в особенностях кузова, конструкция которого обеспе­
чивает разм ещ ени е возмож но большего количества щепы; преТехническая характеристика автощ еповозов
П оказатели
М арка автощ еповоза
лт?
л т _5?
МАЗ-504Г
Б азовы й седельный т я г а ч ...........................................
М акси м альная масса гр у за, кг (на дорогах
с твердым п о к р ы т и е м )...............................................
12 300
М асса щ еповоза с грузом, к г
17 500
М асса полуприцепа (без тягач а), к г .......................
5 200
Объем к у зо ва , м3 ....................................................................
37
Распределение усилий, к Н :
на седельное устройство • • • • , . ....................................
75
на ось п о л у п р и ц е п а ..........................................................
100
Расстояние от оси ш кворн я до оси колес п о л у ­
прицепа (база п олуприцепа), мм
.....................
5 860
К олея задни х колес (между серединами двойны х
скатов), м м ....................................................................
1 900
Р асстояние от оси к атков опорного устройства
до оси ш кворн я, м м
1 500
Д орож ны й просвет под осью к о л е с
380
Г абарит полуприцепа, мм:
д л и н а .................................................................................
8 040
ш и р и н а .............................................................................
2 500
высота в транспортном п о л о ж е н и и .....................
3 750
»
при поднятом к у з о в е ..................................
7 620
В нутренние размеры к у зо ва, мм:
д л и н а .................................................................................
7 720
ш ирина:
в передней ч а с т и
2 060
» задней
»
2 180
высота:
в передней ч а с т и
2 060
» задней
»
2 460
В рем я подъема груж еного кузова, с
90
»
опускан и я пустого
»
»
70
Д авлени е масла в системе м аксим альное, М Па •
12
Емкость м аслобака, л
80
66
ЗИЛ-130В1
7100
11200
4100
24
46
66
5860
1790
1500
400
8 040
2500
2900
7050
7720
2 060
2 180
1260
1660
100
90
9-J-1
80
дупреж дение ее см ерзания, благоприятны е условия д ля р а з ­
грузки щепы.
Кузов (рис. 30) несущего типа, металлический, состоит из
основного кузова 11, легкосъемных н адставных бортов 2, соеди­
ненных поверху стяж кой 7, и укороченного по высоте заднего
борта 6, опираю щ егося на упор 5. В нижней части заднего
борта имеется зам ок 8. Д л я лонж еронов основного корпуса ис­
пользованы швеллеры. К ним в задней части приварены крон­
штейны рессор, а в средней — кронштейны д ля крепления опор­
ных устройств. В передней части внутри кузова выступает
силовой корпус 1, в нише которого устанавли вается гидро­
подъемник. П ередняя часть силового корпуса зак р ы та кожухом
в виде отсекателя д ля облегчения высыпания щепы из прост­
ранства м еж д у передним бортом и силовым корпусом.
Л он ж ерон ы кузова в своей средней части соединены меж ду
собой тяговой балкой, изготовленной из двух швеллеров. К ней
приварены кронштейны крепления осей тяговой рам ы 10.
П ередняя часть кузова на 120 мм у ж е заднего борта. О ба у к а ­
занных мероприятия облегчаю т р азгру зк у щепы.
Боковы е стенки основного кузова имеют свободное прост­
ранство меж ду металлическими листами, а днищ е — двойное
д ля обогрева кузова в холодное время года. П од кузовом
имеются кронштейны 9 д ля крепления электрического в и б р а­
тора. Н а внутренних частях боковых стенок в задней части
кузова ранее укрепляли сь гидроцилиндры 3 с ры чагам и 4,
с помощью которых о ткры вался задний борт. И спы тан и я п ока­
зали, что в этих гидроцилиндрах необходимости нет и в послед­
них модиф икациях щеповозов они не ставятся.
Н адстав н ы е борта у щ еповоза ЛТ-7 изготовляю тся из м е­
таллической сетки. Они установлены на основном кузове в пет­
лях. В верхней части надставны е борта закреплены тросовыми
стяж кам и . К узов щеповоза ЛТ-57 не имеет надставных бортов,
в связи с чем его емкость меньше. От кузова щ еповоза ЛТ-7
он отличается т а к ж е конструкцией кронштейнов рессор.
Подъемное устройство. Подъемное устройство обеспечивает
разгру зк у щеповоза, осущ ествляя подъем передней части ку ­
зова с созданием уклона пола до 50°. П ри подъеме передней
части кузова происходит подкаты вание тяга ч а к полуприцепу
или полуприцепа к тягачу. Это подкаты вание т а к ж е происхо­
дит под действием усилий, со здаваем ы х подъемным устрой­
ством. Н а рис. 31 показаны схемы разгрузки щеповоза. П ри
разгрузке на открытом ск ладе щепы тягач и полуприцеп р а с ­
торможены и при подъеме кузова происходит подкаты вание
тягача или полуприцепа (рис. 31, а). П осле разгрузки тягач
о т ъ е зж ае т вперед до полного опускания кузова. П ри .разгрузке
в приемное устройство прицеп заторм ож ен, в результате чего
происходит подкаты вание тягача к полуприцепу и высыпание
Щепы в приемник емкости или на конвейер (рис. 31, б).
3*
67
Рис. 30. Кузов полуприцепа-щеповоза
Рис. 31. Схемы разгрузки щеповоза:
а — на открытом складе щепы; б — в при­
емное устройство
В состав подъемного уст­
ройства входит (рис. 32) опор­
ная п латф ор м а 1 с ам о р т и за ­
тором 2 и уп ряж н ы м ш к вор ­
нем 3, гидроподъемник 4 и
тяго вая р ам а 5.
Опорная п латф ор м а имеет
сварную конструкцию и со­
стоит из опорного листа, ото­
гнутого в передней части, и
приваренных к нему двух про­
дольных и двух поперечных
ребер жесткости. К продольным реб рам приварены кронштейны,
в которых устанавл и ваю тся пальцы тяговой рамы. Если обычно
у полуприцепов опорная п латф ор м а бывает ж естко присоеди­
нена к рам е полуприцепа, то в данном случае кузов щеповоза
свободно опирается на п латф орм у и соединен с ней только по­
средством тяговой рамы, которая передним концом шарнирно
соединена с опорной плитой, а задним концом — с кузовом.
Т яговая р ам а сварной конструкции состоит из двух про­
дольных швеллеров, св язанны х перемычками, и за к р ы т а м е т а л ­
лическим листом. Передний конец тяговой рам ы на п альц ах
шарнирно установлен в кронштейнах, приваренных к продоль­
ным ребрам опорной платформы, а задний т а к ж е шарнирно
в кронш тейнах 6 тяговой балки 7 кузова. Ш аро вы е опоры гид­
роподъемника установлены в сферических опорных пятах на си­
ловом корпусе кузова с одной стороны и с другой — на опорной
платформе. К репление к аж д о й опоры гидроподъемника на
опорных пятах производится накидной гайкой и стопорным
пружинным кольцом. К а к пальцы тяговой рамы, т а к и сфери68
Рис. 32. Подъемное устройство
Рис. 33. Закрепление опорной
платформы на кузове
ческие
опорные
пяты
сн абж ены масленкам и. В
транспортном положении
упорная б ал к а 8 кузова
л еж и т на ам ортизаторах
2, гидроподъемник прикрыт силовым корпусом, а тяговая б ал ка
л еж и т м еж д у л онж ерон ам и кузова.
О порная плита не имеет жесткой связи с кузовом, поэтому
при отцепке полуприцепа от автомобиля она мож ет упасть на
землю. В связи с этим перед отцепкой полуприцепа ее нужно
застопорить специальным приспособлением (рис. 33), которое
вклю чает д ва поворотных болта 3, установленных в кронштей­
нах на лонж еро н ах кузова 1 и закрепленны х в транспортном
положении гайкам и 4 на кузове. Д л я стопорения опорной п л а т­
формы 2 при отцепке полуприцепа от автомобиля тягача необ­
ходимо отвернуть гайки, ввести поворотные болты в прорезь
пластины опорной п латформы 2 и завернуть гайки 4. После
того, к а к произош ла об ратн ая сцепка автомобиля с полупри­
69
цепом, опорная платф ор м а д о л ж н а быть освобож дена от т а ­
кого временного фиксирования и поворотные болты долж ны
быть вынуты из прорезей платф ормы и снова закреп лен ы на
кузове щеповоза.
Основной частью подъемного устройства является телеско­
пический гидроподъемник одностороннего действия, входящий
в систему гидрооборудования полуприцепа. В эту систему
кроме гидроподъемника входят д ва гидроцилиндра заднего
борта (одностороннего действия) и разъ ем н ы й клапан. Г идро­
подъемник состоит из двух последовательно соединенных тел е­
скопических пятизвенных гидроцилиндров, соединенных муф­
той. П од ача м а сл а производится через отверстие у нижней ш а ­
ровой опоры и маслопроводную трубку. П ри подаче м асла
в гидроподъемник вы движ ны е звенья последовательно от боль­
шего д и ам етр а к меньшему выдвигаю тся, поднимая кузов и
подк аты вая полуприцеп к тягачу.
З адн и й борт у ранее изготовлявш ихся щеповозов т а к ж е от­
кры вал ся гидроцилиндрами. Управление механизмом подъема
и гидравлическая система у щеповозов Л Т-7 и ЛТ-57 имеют
различия.
Механизм подъема кузова ЛТ-7. Гидравлический механизм
подъема у автощ еповоза Л Т-7 имеет пневматическое дистан­
ционное управление. Он состоит (рис. 34) из установленных
на автомобиле одноступенчатой коробки отбора мощности 8
с приводом от коробки перемены передач, масляного насоса
(НШ -46) 7, обратного 6 и перепускного кл ап ан ов 3, пневмораспределительного к ран а 5 и масляного б ак а 4, а т а к ж е
из гидроподъемника 1, разъемного к л а п а н а 9 и двух цилинд­
ров заднего борта 2, устанавл и в аем ы х на полуприцепе. П о д ъ ­
70
емный механизм обеспечивает к а к подъем кузова, т а к и его
опускание и остановку в любом промежуточном положении.
Н а схеме римскими цифрами показаны три команды пневмораспределительного кл ап ан а:
/ — «П одъем платформы». В этом случае происходит подъем
кузова и откры вание заднего борта, при этом насос включен,
а перепускной кл ап ан закрыт.
I I — «Опускание платформы ». В этом случае происходит
опускание кузова и закры ти е заднего борта; насос выключен,
перепускной к л ап ан открыт.
I I I — «Стоп». В этом случае кузов фиксируется в поднятом
на любой угол положении или ж е в опущенном положении для
транспортировки; насос выключен, перепускной кл ап ан закрыт.
К роме у ка зан н ы х устройств в конструкции предусмотрен
специальный тросик, присоединенный одним концом к пере­
пускному кл ап ан у на шасси автомобиля, а другим — к крючку,
помещ енному на тяговой раме. При подъеме кузова на угол 48°
свободный ход тросика выбирается, после чего тросик н атяги ­
вается и откры вает перепускной кран. Это соответствует м о­
менту, когда самое ниж нее (наименьшего д иам етр а) звено вы ­
ходит на 300— 350 мм. П ри откры вании перепускного к р ан а
происходит автоматическое встряхивание кузова, способствую­
щ ее разгрузке.
М еханизм подъем а кузова J1T-57. Гидравлический механизм
подъема кузова у автощ еповоза Л Т-57 имеет ры чаж ное м еха­
ническое управление (рис. 35). Он состоит из одноступенчатой
коробки отбора мощности с рычагом 4, к ран а управления 5,
масляного насоса 6 и масляного б ак а 2, установленных на а в ­
томобиле, гидроподъемника 1 и гидроцилиндров заднего борта 9,
установленных на полуприцепе, а т а к ж е трубопроводов слив­
ного 3, всасываю щ его 7 и высокого д ав л ен и я 8.
Д л я управления подъемом и опусканием кузова исполь­
зуется ры чаг 4 коробки отбора мощности и к р а н а управления,
который установлен в кабине автомобиля сп рава от ры чага пе­
реклю чения передач. Его мож но установить в одно из трех по­
лож ен и й: среднее (нейтральное), зад н ее (подъем кузова) и
переднее (опускание кузо в а). Р а б о т а гидравлического м е х а­
низма п одъема и опускания кузова п оказан а на схеме, приве­
денной на рис. 35. Н а этой схеме римскими цифрами об о зн а­
чены следующие положения:
/ — подъем кузова. Д л я обеспечения этой операции ры чаг 4
отводится н азад , вклю чая коробку отбора мощности, сл ед о в а­
тельно, насос 6 р аб отает и масло из б ак а 2 по трубопроводу 7
поступает в насос и через обратный кл ап ан Я , к а н а л 3 и трубо­
провод высокого давлен ия 8, нагнетается в гидроподъемник 1
и гидроцилиндры заднего борта 9.
I I — остановка кузова при его перегрузке или достижении
м акси м альн ого угла подъема (ры чаг 4 отведен н а з а д ). В том
71
Рис. 35. Схема работы гидросистемы механизма подъема кузова автощеповоза ЛТ-57
и другом случае при р аботаю щ ем насосе давление в системе
превысит предел 9 — 10 М П а, при котором с р а б а ты в ае т предо­
хранительный к л ап ан М в кране управления и масло через
к а н а л А и сливной трубопровод 3 поступает в м асляный бак.
I I I — остановка кузова водителем переключением ры чага
в среднее нейтральное положение. В этом случае коробка от­
бора мощности отклю чается, насос перестает работать, о б р а т ­
ный кл ап ан Я закрыт, масло, находящ ееся в гидроподъемнике,
оказы вается заперты м и кузов останавл и вается в любом про­
межуточном положении к а к при подъеме, т а к и при опускании.
I V — опускание кузова. Д л я опускания кузова ры чаг 4
переводится в крайнее переднее положение. В этом случае н а ­
сос не работает, плунжер-золотник К откры вается путем пере­
мещения вперед (на схеме в правую сторону) и откры вает путь
маслу из к а н а л а высокого д авл ен ия В через сливной кан ал Р
в к а н а л А. Таким образом, из гидроподъемника 1 и гидроци­
линдров 9 под действием массы кузова и заднего борта масло
выливается в масляны й б ак через трубопровод 8, кран у п р а в ­
ления и трубопровод 3.
П осле полного опускания кузова ры чаг 4 коробки отбора
мощности долж ен быть переведен в нейтральное положение.
Дополнительные устройства для облегчения выгрузки щепы.
В ряде случаев выгрузка щепы крайне затруд н яется и стано­
вится почти невозможной. Это относится к зимним условиям
в основных лесозаготовительных районах, когда щепа с м е р з а ­
ется и прим ерзает к стенкам и днищу кузова. Попытки ум ень­
шить примерзание, с м азы в а я какими-либо вещ ествами внутрен­
ние поверхности кузова, значительного эф ф екта пока не дали.
В связи с этим К ав казски м филиалом Ц Н И И М Э были п редло­
ж ен ы еще д ва дополнительных устройства: система обогрева
кузова и система вибрации, причем вторая система собственно
не яв л яется принадлеж ностью щеповоза и вибратор только
временно у станавл и в ается на кузове щеповоза.
С и с т е м а о б о г р е в а к у з о в а смонтирована д ля облег­
чения разгрузки щепы в зимнее время на кузове щеповоза
(рис. 36, а). Она вклю чает топливный б ак 1, топливопровод 2,
с запорным краном тройник 5, регуляторы потока игольчатого
типа 4, форсунки 3, а т а к ж е воздухопровод с запорным краном.
Топливный б ак рассчитан на 15 л дизельного топлива. Ф ор­
сунки п редставляю т собой (рис. 36, б) змеевики 2 с ж и клером 1,
на конце они окруж ены кожухом 3, а с нижней стороны имеют
поддон 4. Форсунки установлены на б ал ке задних кронштейнов
кузова. П ри разж и ган и и форсунок их поддон наполовину з а ­
полняют дизельны м топливом и за ж и г а ю т его. Ч ерез 2 — 3 мин
зм еевик разогревается. П осле этого откры ваю т топливный кран
и кран воздухопровода, соединяющий баллон с сж аты м возду­
хом (ресивер) с топливным баком. П од давлением сж атого
•воздуха из ресивера топливо поступает к нагретым форсункам
73
и, вы ры ваясь под давлением через ж и кл еры форсунок, сгорает,
н аходясь в газообразном состоянии. П ри этом образуется
удлиненное ф акелооб разн ое пламя, разогр еваю щ ее воздух,
находящ ийся меж ду двойным дном и двойными боковыми
стенками кузова. В результате нагрева внутренних обшивоч1
2 '
4
5
Рис.
36.
Система
зова:
а — схема устройства;
обогрева к у ­
б — форсунка
Рис. 37. Установка электровибратора на разгрузочной площ адке
ных листов кузова прим ерзш ая щепа оттаи вает и становится
доступной д л я выгрузки. Р а з м е р и интенсивность рабочего п л а ­
мени форсунок могут быть изменены при помощи регуляторов
потока игольчатого типа. Обогрев кузова д олж ен производиться
до в ъезд а на разгрузочную площ ад ку при остановке щеповоза
74
в специальном отведенном месте со строгим соблюдением п р а ­
вил пож арной безопасности. П осле достаточного прогрева ку­
зов а оба запорных к р ан а з ак ры в аю тся д л я гаш ения пламени
и затем производится разгрузка.
П ри значительных о б ъем ах перевозок щепы и низких тем пе­
р а т у р а х в течение длительного времени более целесообразно не
п ользоваться ф орсунками щеповоза, а подвести к разгрузочной
площ ад ке теплоноситель в виде п ара или горячего воздуха, ко ­
торый и пропускается через полость обогрева воздуха.
С и с т е м а в и б р а ц и и к у з о в а . Н о рм ал ьн о е высыпание
щепы происходит в теплое время года и при тем пературах
выш е — 3°. При более низких тем пературах д л я ускорения р а з ­
грузки и равномерного высыпания щепы на транспортер зн ач и ­
тельный эф ф ект д ает система вибрации кузова (рис. 37). Она со­
стоит из электр ов иб рато ра 1, тран сф о рм атор а 2, пульта у п р а в ­
ления 3 и соединительных электролиний н ап ряж ен и я 380 и 36 В.
Электровибратор м арки С-414 у стан авл и в ается в кронштейне,
располож енном снизу в задней части кузова. Его рабочее н а ­
п ряж ени е 36 В. В ибратор и остальное оборудование являю тся
принадлеж ностью разгрузочной площ адки и устанавл и ваю тся
на прибывшем щеповозе на время его разгрузки. Р аб очее п и та­
ние электр овиб рато ра обеспечивается от сети обычным н а п р я ­
ж ением 380/220 В через понижаю щий тран сф орм атор ТС-2,5/0,5.
§ 6. Л Е С О В О ЗН Ы Е А В Т О М О Б И Л Ь Н Ы Е П Р И Ц Е П Ы
И спользование в народном хозяйстве автомобилей с прице­
пами все более расш иряется. В н астоящ ее врем я автомобили
К ам А З, к а к правило, эксплуатирую тся в составе автопоезда,
состоящего из автомобиля и двухосного прицепа. В то ж е
время в лесной промышленности специализированные лесовоз­
ные прицепы используются сравнительно редко, д а и то они
обычно состоят из двух роспусков. Б ол ее широко прицепы ис­
пользуются лесозаготовительными орган и зац иям и д л я п ере­
возки хозяйственных грузов. В н оменклатуре прицепного со­
става прицепы условно обозначаю тся следующим образом: б у­
ква П об означает наименование группы подвижного состава,
цифра перед буквой у к а зы в ае т число осей, а цифры, стоящие
после буквы, — грузоподъемность прицепа в тоннах. Т р а к т о р ­
ные прицепы обозначаю тся по той ж е системе, но название
группы подвижного состава обозначается буквами ТП.
Н а лесовозных автомобильных д орогах применяю тся ка к
специальные прицепы д л я перевозки древесины, т а к и автомо­
бильные прицепы общего назначения, которые используются
д л я перевозки щепы и дробленки, хозяйственных грузов, ГСМ,
механизмов и машин. Кроме того, автомобильные прицепы при, меняются д ля р азм ещ ени я котлопунктов и передвиж ны х сто­
ловых и ремонтных мастерских, сварочных агрегатов и пр.
75
Рис. 38. Двухкомплектный лесовозный автопоезд на базе КрАЗ-255 конструк­
ции С ибН И И Л П с роспуском 1-Р - 8 Т и прицепом, скомплектованным из двух
таких ж е роспусков:
а — с грузом; б — без груза с одним из роспусков, перевозимом на тягаче
Лесовозными
н азы ваю тся прицепы, предназначенны е
специально д ля перевозки деревьев и хлыстов. Они обычно ком­
плектуются из двух лесовозных роспусков. От прицепов общего
пользования они отличаются тем, что не только кузова, но и
рамы, объединяю щей все грузонесущие оси, в этом случае нет,
что сн и ж ает разм ер их собственной массы.
В зависимости от длины перевозимых лесных грузов два
роспуска м еж д у собой соединяются либо прямой, либо кресто­
образной сцепкой. П ри прямой сцепке тяговые усилия от п ер­
вого роспуска ко второму передаю тся через дышло. Во втором
случае тяговое и н ап равл яю щ и е усилия передаю тся через тр о ­
совые стяжки, а ды ш ло имеет с роспуском ш арнирную связь,
которая обеспечивается поворотом д ы ш ла вокруг шкворня, для
чего в р ам ах роспуска устраиваю тся специальные окна.
Прицеп д ля перевозки бревен или полухлыстов имеет два
коника, располож енны х на отдельных тел еж ках, п ред став л яю ­
щих обычные роспуски (рис. 38). Такого типа лесовозные при­
цепы применялись, например, при эксплуатации колесных трак76
торов К-700 в леспромхозах Сибири и при вывозке сортиментов
автомобилями на большие расстояния по дорогам общего поль­
зования (К анский леспром хоз). Больш ой частью в лесозагото­
вительных предприятиях все ж е используются автомобильные
прицепы
общетранспортного
назначения,
тем
более, что шасси таких прицепов удобно д л я разм ещ ени я на
нем не только платформы , но и цистерны, кузова вагончика и
т. п. В качестве примера рассмотрим конструкцию двухосного
прицепа с бортовой платформой МАЗ-8926
(выпускается
с 1974 г.) и двухосного прицепа-шасси МАЗ-8925 (выпускается
с 1975 г.). О ба прицепа имеют примерно одинаковую техниче­
скую характеристику.
П рицеп МАЗ-8926 (рис. 39, а) имеет бортовую платф орм у
с полезной нагрузкой д ля дорог с усоверш енствованными по­
кры тиями 8000 кг и д ля остальных дорог 6000 кг. Р а м а при­
ц е п а — сварн ая, лонж ероны ш тампованны е швеллерного типа
(с буксирным прибором типа М А З-5 00А ). Впереди у прицепа
поворотная т ел е ж к а со сварной рамой из ш тампованны х про­
филей. С рамой тележ ки шарнирно соединено сварное тр у б ч а­
тое дыш ло со съемной петлей. В горизонтальной плоскости
ды ш ло п оддерж ивается специальным приспособлением винто­
вого типа. Поворотное устройство бесшкворневого типа в виде
шарикового поворотного круга. Угол поворота тележ ки ± 41°.
Прицеп имеет две оси, на к аж д ой из которых разм ещ ены по
Два колеса, обод 216В-508 (8,5В-20). З а п асн о е колесо имеет
77
приспособление д ля подъема и опускания. Б а л к и осей колес —
трубчатого сечения, подвески передней и задней осей — зав и си ­
мые на продольных полуэллиптических рессорах. К олеса б е з­
дисковые с бортовыми замочными кольцами. Ш ины — п н е вм а­
тические 320 — 508 с давлением воздуха в них при нагрузке
8000 кг 0,56 М П а и при н агрузке 6000 кг 0,48 М П а. Тормоза —
пневматические на все колеса барабан н ого типа. Стояночный
тормоз — механический, действует на все тормозные колодки
колес задней оси.
П л а тф о р м а прицепа имеет деревянный пол с двум я п родоль­
ными металлическими полосами; борта платф ормы — м е тал л и ­
ческие, причем в них имеются места д ля установки в тр ан сп ор т­
ном положении дуг и связей. П л о щ а д ь платф орм ы 13 м2, объем
с основными бортами 8,8 м3, с н адставным и бортами 12,7,
с дугами и тентом 17,3 м3.
Х арактери стика платф ормы прицепа МАЗ-8926
М асса, кг:
в сн аряж енн ом с о с т о я н и и ................................................................. 3 810
с надставны ми бортами, дугами и т е н т о м .......................... 4 000
полн ая с н агрузкой , кг:
8000
12 0 0 0
6000
10 0 0 0
Д л и н а, м м .............................................................................................. 5 500
Ш ирина, м м .......................................................................................... 2 500
Н аименьш ий дорож ны й просвет, м м .......................................
450
85
Н аиб ольш ая скорость автопоезда, к м / ч ..................................
Прицеп МАЗ-8925 (рис. 39, б) п редставляет собой шасси
без кузова и предназначен под м о н таж спецоборудования и
спецкузовов. По конструкции юн аналогичен предыдущ ему при­
цепу. Этот прицеп удобен д ля лесозаготовительных пред пр и я­
тий, т а к к а к позволяет на нем монтировать необходимое об ору ­
дование в виде самосвального кузова, цистерны, вагончика и пр.
Х арактери стика прицепа МАЗ-8925
П олезная н агр у зк а, к г .................................................................... 7 000
М асса, кг:
в снаряж енном с о с т о я н и и ............................................................ 3 000
полн ая
10 0 00
Распределение полной массы через ось, кг:
п е р е д н ю ю .......................................................................................... 5 000
за д н ю ю .................................................................................................. 5 000
Н аименьш ий дорож ны й просвет, м м .......................................
430
Н аиб ольш ая скорость, к м / ч ............................................................
85
§ 7. Э Л Е К Т РО О Б О Р У Д О В А Н И Е А В ТО М О БИ Л ЬН О ГО
П РИ Ц Е П Н О Г О СОСТАВА
Э лектрооборудование обеспечивает световую сигнализацию
и освещение транспортной единицы. Н и ж е и зл агаю тся общие
сведения об электрооборудовании лю бых видов автомобильного
прицепного состава.
78
П итание электроэнергией роспусков, полуприцепов и при­
цепов осущ ествляется от автомобилей-тягачей. С истема э л е к ­
трооборудования прицепного состава — однопроводная, в к а ч е­
стве второго провода используется металлический кузов при­
цепного состава. Номинальное н ап ряж ени е принимается таким
же, к а к у автомобилей-тягачей, т. е. 12 или 24 В в зависимости
от марки автомобиля. Прицепной состав оборудуется внешними
световыми приборами в соответствии с ГОСТ 8769 — 75 (В неш ­
ние световые приборы автомобилей, тракторов, прицепов и
других транспортных средств. Располож ение, цвет, видимость).
К а ж д а я единица прицепного состава д о л ж н а иметь сзади
два у к а з а т е л я поворота красного цвета и д ва стоп-сигнала,
указы в аю щ их на торможение. Красный цвет стоп-сигнала д о л ­
жен быть отчетливо виден ночью не менее чем на 100 м. П р и ­
менение в фонарях сигнала тормож ения рассеивателей иного,
кроме красного, цвета, не допускается, чтобы предотвратить
дезориентацию водителей. Фонарь д ля освещения номерного
зн ак а д олж ен обеспечивать его ясную видимость на расстоянии
не менее 20 м. К аж д ы й прицеп или полуприцеп д о лж ен быть
оборудован о тр аж ател я м и света
(световозвращ ателям и по
ГОСТ 20961 — 75). И х ставят по д ва спереди и сзади, а при
длине прицепной единицы более 8 м дополнительно на к аж д ой
стороне; при длине от 6 до 8 м у станавл и в аю тся по два светоо т р а ж а т е л я I категории с к аж д ой стороны, при длине от 8 до
10 м по три и при длине свыше 10 м по четыре св ето в озв ращ а­
теля с к а ж д о й стороны. Цу.ет передних световозвращ ателей
долж ен быть белым, боковых — оранжевы й, а задних треуголь­
н ы х — красным. При освещении ф ар а м и дальнего света задние
от р аж ател и д олж н ы быть видны на расстоянии 150 м. У к а з а ­
тели поворота УП5 состоят из корпуса, рассеи вателя и ободка.
Внутри него располож ен одноконтактный патрон д л я лампочки.
У р яд а тягачей в цепь сигнализации поворота вклю чается пре­
ры ватель, б ла г о д а р я чему свет у к а за т е л я поворотов мигающий
и хорошо вы деляется среди других источников света.
П ровода д л я удобства м о н таж а объединяю т в пучки, при­
чем к а ж д ы й отдельный провод долж ен иметь различный цвет
оплетки. П ров од а соединяются на четырех клеммовых п анелях
ПС2-А2, зак ры ты х крышками. Присоединение электрооборудо­
вания прицепного состава к автомобилю производится при по­
мощи семиклеммного штепсельного р а зъ ем а ПС-300, который
состоит из розетки ПС-300Р и штепсельной вилки ПС-ЗООВ.
В розетке имеются четыре гнезда и три штыря, а в вилке —
наоборот.
Д л я соединения приборов электрооборудования прицепного
состава м е ж д у собой применяются провода марки П ГВ А (а вто ­
мобильные п ровода низкого н ап р яж ен и я с резиновой и зо л я­
цией, без оплетки) и АО Л (провод низкого н ап р яж ени я с рези ­
н о вой изоляцией в оплетке из хлопчатобумаж ной пряжи, л а к и ­
79
рованный) сечением 1,5 м м 2. В связи с низким напряж ением
во избеж ан и е больших потерь зап р ещ ается применять скрутки
проводов или укрепление наконечников без пайки. П а й к а про­
изводится оловянистым припоем ТЮ С-30 или ПОС-40 с прим е­
нением в качестве флюса канифоли. Применение травленой со­
ляной кислоты запрещ ается, так к а к хлористый цинк разр у ш ает
изоляцию и способствует быстрому окислению жил.
§ 8. Т О РМ О ЗН Ы Е УСТРОЙСТВА НА А ВТО М О БИ ЛЬН О М
П РИ Ц ЕП Н О М П О Д В И Ж Н О М СОСТАВЕ
Н аличие тормозных устройств является одним из главны х
ф акторов безопасности движения. В первой период развития
автомобильной вывозки леса, когда масса груза, перевозимого
автопоездом, бы ла сравнительно небольшой, лесовозные рос­
пуски не имели тормозных устройств. По мере увеличения
мощности двигателей лесовозных автомобилей, массы перево­
зимого груза и скорости движ ения в о зр аст а л а и необходимость
в эффективных тормозных средствах, обеспечивающих безо п ас­
ность движ ения автопоездов. Особенно велика роль тормозов
в горных условиях, где имеет место ограниченная видимость и
незначительная ширина земляного полотна дорог. В таких у с ­
ловиях тормозные устройства автотягача являю тся недостаточ­
ными и не обеспечивают остановки автопоезда в пределах
расчетного тормозного пути. Т ормозная система прицепного под­
вижного состава д о л ж н а обеспечивать надежность и авто м атич ­
ность работы тормозов вне зависимости от взаимного расп ол о­
ж ени я звеньев автопоезда. В случае отры ва какого-либо п ри ­
цепа от тягового автомобиля долж но быть обеспечено его
автоматическое зато р м аж и в ан и е и остановка.
В настоящ ее время наиболее широкое распространение на
автопоездах получил п н е в м а т и ч е с к и й привод тормозных
систем. П реимущ ества этого привода состоят в возможности
экстренного автоматического торм ож ения транспортных единиц
в случае их отры ва от тягового автомобиля, а т а к ж е в о зм о ж ­
ность тормож ения прицепов без приведения в действие торм о­
зов автомобиля. Пневматический привод тормозной системы
устраивается по двум схемам (однопроводной и двухпровод­
ной). В первой схеме торм озн ая система автомобиля и прицеп­
ного состава соединяются меж ду собой одним трубопроводом,
который служ и т и д л я передачи сж атого воздуха от ком прес­
сора автомобиля в тормозную систему прицепа и д ля у п р а в л е ­
ния процессом торможения. Во второй схеме автомобиль с п ри ­
цепным составом соединяется двум я трубопроводами: один из
них служ и т д ля подачи сж атого воздуха в тормозную систему
прицепных единиц, а другой — д ля управления процессом то р ­
можения. О днопроводная система пневматического привода
тормозов автопоезда яв л яется более простой и удобной и по­
80
этому рекомендована д ля применения на автопоездах средней
и большой грузоподъемности.
К роме у казан ны х видов привода иногда применяется пневмогидравлический привод. В этом случае привод колесных
тормозов — гидравлический, а управление гидравликой осущ е­
ствляется сж аты м воздухом посредством пневмопривода. П р и ­
меняемый на автомобилях гидравлический привод неудобен на
автопоездах в виду трудности обеспечения требуемой герметич­
ности в гибких соединениях м еж д у тягачом и прицепом.
Однопроводной пневматический привод тормозов. О днопро­
водной пневматический привод тормозов используется в лесо­
возных роспусках ТМЗ-802 и TM3-803, а т а к ж е на полуприце­
пах Минского и Мытищинского маш иностроительных заводов.
Н а рис. 40 п о к аза н а схема однопроводного пневматического
привода тормозов тягового автомобиля и прицепа. С ж аты й
воздух в систему поступает от компрессора 1, установленного
на автомобиле или седельном тягаче. С ж аты й воздух из ко м ­
прессора по трубопроводу, пройдя через регулятор д авл ен ия 2,
поступает в предварительный резервуар 3, а после его наполне­
ния — в главный р езервуар 4. После наполнения резервуаров
до установленного давлен ия (обычно свыше 0,5 М П а ) р ег у л я ­
тор д авл ен ия 2 п р екр а щ ае т подачу ) ю здуха от компрессора
в резервуар. И з резервуаров сж аты й воздух поступает в кран
управления 10 тормозами тягового автомобиля и прицепов.
К ран уп равлен ия торм озам и разделен на три отдельные к а ­
меры А , Б и В. К ам е р а В соединена с резервуарам и и всегда
находится под давлением сж атого воздуха; ка м ер а А со об щ а­
ется с тормозными цилиндрами или тормозными ка м ера м и 9
автомобиля (на схеме п о к аза н а одна к а м е р а ), а ка м ер а Б со­
общ ается с магистралью прицепа по трубопроводу 6, имею­
щему соединительную головку 5. К огда педаль 11 (рис. 40, а)
тормоза не н аж а т а , тормозные кам еры или цилиндры 9 ав то­
мобиля через кам еру А соединены с атмосферой и колеса ав то­
мобиля не зато рм аж и в аю тся. В это время м аги страль прицепа
(или нескольких прицепов) через кам еру Б соединяется с р е ­
зерв у арам и автомобиля и компрессором, и воздуш ные баллоны
7 (один или д в а ), р азм ещ а ем ы е на прицепе, через в оздухорас­
пределительный кл ап ан 8 наполняю тся воздухом. В этот
период тормозны е кам еры 12 прицепа т а к ж е через в оздухорас­
пределитель 8 соединены с атмосферой, и колеса прицепа
т а к ж е не зам ор аж и в аю тся .
П ри н аж а ти и водителем на педаль И соединение торм оз­
ных камер автомобиля с атмосферным воздухом п ерек ры в а­
ется, и сж аты й воздух из резервуаров через к ам еру А крана
управления 10 поступает к тормозным ка м ер а м автомобиля и
осущ ествляет торможение. Одновременно с этим в кране у п р а в ­
ления производится соединение камеры Б с атмосферным в о з­
духом, и сж аты й воздух из м агистрали прицепа через кам еру Б
81
Рис. 40. Схема однопроводного пневматического привода тормозов автом обиля и прицепа;
а — незатормож енное состояние; б — затормож енное состояние
в ыпускается в атмосферу. В связи со снижением давлен ия
в м агистрали прицепа расположенны й на прицепе в о здухорас­
пределительный кл ап ан срабаты вает, перекры вает соединение
торм озны х камер с атмосферой и сж аты й воздух из воздушных
резервуаров прицепа поступает в тормозные кам еры 12 колес
прицепа, з а т о р м а ж и в а я прицеп. Д л я прекращ ения действия
тормозов прицепа необходимо снова увеличить давлен ие в м а ­
гистрали прицепа, д л я чего необходимо снять н аж а ти е с пе­
д а л и 11 тормоза в кабине водителя тяговой машины.
Воздухораспределитель. В оздухораспределитель уста н а вл и ­
вается на прицепе и при однопроводной системе предназначен
д л я непосредственного привода тормозов прицепного состава.
В оздухораспределитель старой конструкции (описанной в п ер ­
вом издании) не полностью удовлетворял требованиям ГОСТ
4364 — 67, но на некоторых полуприцепах он еще применяется.
В н астоящ ее время требуется, чтобы н ачало подъема давлен ия
в приводе к колесным тормозам прицепного состава соответ­
ств ов ал о снижению д авл ен ия воздуха в магистрали, соединяю­
щей автомобиль и прицепной состав, на величину; ле менее
0,06 М П а и не более 0,08 М П а, а время от н ач ал а тормож ения
д о момента, когда д авление в самой удаленной тормозной к а ­
мере достигает 90% д авл ен ия при полном торможении, долж но
составлять не более 0,6 с.
Новый воздухораспределитель (рис. 41) в 1,5 р а з а с о к р а ­
щ а ет время ср а б а ты в ан и я колесных тормозов прицепного со­
става, увеличивая синхронность их действия с тормозами ав то ­
мобиля и повы ш ая тем самы м безопасность дви ж ени я и устой­
чивость автопоезда при торможении. Этот р езу л ьтат д ости га­
ется главным образом за счет увеличения р азм еров проходных
сечений воздухораспределителя.
Корпус воздухораспределителя 2 за к р ы т с двух сторон
кры ш кам и 1 и 6. Внутреннее пространство разделено перего­
родкой с отверстиями, в . о д н о из которых вставлено седло
обратного к л ап ан а 9, а через другое проходит ш ток 5. По обе
стороны перегородки имеются поршни 8 и 12, которые ж естко
связан ы со штоком и вместе с ним образую т следящ ую систему.
Соединение поршня 12 и штока 5 происходит при помощи
ф л ан ц а штока и стопорного кольца 10. Во фланце штока
устроен т а к ж е разгрузочный кл ап ан 11.
Уплотнение меж ду поршнями и корпусом достигается п ри ­
менением резиновых м а н ж ет 3 и 7, а уплотнение м еж д у ш то­
ком и корпусом с помощью резинового кольца 4.
П ри работе воздухораспределителя в однопроводной си­
стеме сж аты й воздух, поступающий от автомобиля через м аги ­
страль, подводится к полости А, а затем через кл ап ан 9
в полость Б и через выходное отверстие к воздуш ным б а л л о ­
нам прицепа. Т аким образом происходит их з а р я д к а сж аты м
воздухом. В этот период давлен ие в полости Б на 0 ,0 1 — 0,06
83
М П а меньше, чем в полости А, в связи с чем поршень 8 и сл ед я ­
щ ая система находятся в крайнем верхнем положении. В этом
состоянии полости Б и В разъединены, так ка к разгрузочный
клап ан 11 давлением воздуха и усилием пруж ины п р и ж и м а ­
ется к седлу поршня 12. П олость В, соединенная с тормозными
к ам ерам и колес, при этом положении через отверстие в нижней
кры ш ке 1 и фильтр соединяется с атмосферой. Описанное по­
лож ен и е частей воздухораспределителя соответствует отсут­
ствию тормож ения и наполнению сж аты м воздухом воздушных
баллонов прицепного состава.
П ри необходимости в тормож ении водитель н а ж и м а е т на
тормозную педаль, в результате чего давление в м аги страли и
полости А воздухораспределителя п адает. В связи с этим
обратный клап ан 9 под действием разности д авлений в п оло­
стях А и Б и пружины зак р ы в ае тся и разо б щ а ет м еж д у собой
эти две полости. С л ед я щ а я система под действием избыточного
д авл ен ия в полости Б см ещ ается вниз. П ри этом разгрузочный
к л а п а н 11 опускается на седло нижней крышки, р а зо б щ а я
полость В с атмосферой (т. е. с полостью Д ) . По мере д ал ьн ей ­
шего снижения давлен ия в полости А седло поршня отходит от
к л ап ан а И и образуется зазор, через который сж аты й воздух
из полости Б, соединенной с воздуш ным резервуаром прицепа,
поступает в полость В и к тормозным к ам ерам колес (рис. 40)
прицепного состава. С увеличением давлен ия в полости В в о з­
растает и усилие, противодействующее перемещению следящей
системы вниз. П ри возрастании д ав л ен и я в этой полости сл ед я ­
щ ая система начинает см ещ аться вверх, и к л ап ан 11 садится
на седло в поршне 12, не отры ваясь в то ж е время от седла
в кры ш ке 1. Таким следящ им действием воздухораспредели­
теля создается строго определенное соотношение м еж д у д а в л е ­
ниями в полостях А и В. (Полость Г используется только при
двухпроводной системе.) П ри снятии водителем ноги с педали
тормоза в соединительную м аги страль поступает сж аты й в о з­
дух, д авление в полости А возрастает, перем ещ ая следящ ую
систему вверх. При этом откры вается к л ап ан 11, соединяя
полость В (и тем самы м тормозные камеры колес) с атмосфе- ,
рой через полость Д , п р ек р а щ ая торможение. В тормозных ка- '<
мерах (см. рис. 40) д и а ф р агм а со штоком под давлением пру­
жины в озвращ ается в исходное положение, освоб ож д ая к о ­
лодки колесных тормозов от соприкосновения с тормозными
б араб ан ам и .
Воздухопроводы
тормозной
системы
устраиваю тся
из
стальных трубок, концы которых присоединяются к штуцерам
при помощи конусных муфт, затягиваем ы х колпачковыми г а й ­
ками. Трубки п роклад ы ваю тся по л о н ж ерон ам рам. Воздухо­
проводы, идущие от лонж еронов рам и тел еж ек к тормозным
кам ерам , устраиваю тся из резиновых ш лангов со сп ец и аль­
ными арм ированным и наконечниками. Воздуш ны е резервуары
крепятся к рам ам хомутами и подкладкам и. В их нижней части
имеются краны, через которые ежедневно необходимо спускать
конденсат, выдуваем ый сж аты м воздухом, иначе на внутрен­
ней поверхности резервуаров мож ет появиться рж авчи на. Г ер ­
метичность резервуаров проверяется гидравлическим испы та­
нием на д авление 1,4 М П а.
Пневмогидравлическая система тормозов. При пневматиче­
ском приводе время ср абаты в ан и я тормозов больше, чем при
гидравлическом, что особенно отрицательно ск азы вается на
поездах большой длины. В связи с этим на таких автопоездах
все чащ е применяется п невм огидравлическая система привода
тормозов. П невм огидравлическая система на прицепах состоит
из воздухопроводов, к р ан а ручного уп равлен ия воздушного р е­
зерв у ара (для сж атого воздуха), б ачка с тормозной жидкостью
и пневмогидропереходника. В этом случае привод на колесах —
гидравлический, а управление гидравликой осущ ествляется
сж аты м воздухом.
П н е в м о г и д р о п е р е х о д н и к (рис. 42) представляет со ­
бой соединенные вместе кам еру пневматического усилителя 4
с обычным главны м тормозным цилиндром 3 гидравлических
тормозов. Пневмогидропереходник, устанавли ваем ы й на при­
цепном составе, имеет подвод воздуха ка к в полость 2 справа
от пневматического поршня, так и в полость 1 слева от поршня.
85
В отторможенном состоянии сж аты й воздух зап о л н яет тор м оз­
ную м агистраль, соединяющую автомобиль с прицепом, и по­
лость 2 пневмогидроусилителя. С повышением д авл ен ия воздух,
отгибая к р а я резиновой м анж еты поршня, проникает в полость
1 и затем по воздухопроводу в баллон прицепа. П ри тор м ож е­
нии давление в магистрали, а следовательно, и в полости 2
пневмогидропереходника падает, и поршень вместе со штоком
п ерем ещ ается вправо под давлением сж атого воздуха, поступа­
ющего из б ал л он а в полость 1. П ри этом шток д ав и т на пор-
Рис. 42. Пневмогидропереходник
шень гидравлического цилиндра, осущ ествляя тормож ение при­
цепного состава. Д л я ручного тормож ения имеется сп ец и ал ь ­
ная рукоятка, св язан н ая с резьбовой втулкой и штоком, у п и р а ­
ющимся в поршень. Гидропневматический привод обеспечи­
вает и несколько большую синхронность действия тормозов
автомобиля и прицепного состава, чем чисто пневматический
привод.
О ба рассмотренных привода, реш ая главны е задачи, все ж е
не обеспечивают полной одновременности тормож ения, особен­
но при длинных автопоездах. В этом отношении наилучш ие по­
к а зател и имеет электрический привод, который в настоящ ее
время р азр а б а т ы в ае тся .
В связи с все увеличиваю щ ейся массой груза автопоездов
требования к способам тормож ения увеличиваются. Поэтому
используются различны е конструкции зам едлителей, которые
особенно необходимы д л я автопоездов, работаю щ их на дорогах
с переменным продольным профилем. С помощью зам едлителей
поглощ ается часть кинетической энергии автопоезда, которая
86
при их отсутствии полностью д о л ж н а поглощ аться тормозами.
Н а лесовозных автотягачах м арок МАЗ-509 и К рА З-255Л при­
меняются компрессионные зам едлители, основанные на перекры ­
тии выпускного трубопровода двигателей заслонкой при одно­
временном прекращ ении подачи горючего. Т ормозящ ее дей­
ствие двигателя, работаю щ его в таких условиях, к а к ком прес­
сор, пропорционально создаваем ом у давлению в выпускном
трубопроводе. Применение на лесовозных автопоездах компрес­
сионных зам едлителей обеспечивает более плавное снижение
скорости движения, пред отвращ ает разгон автопоездов при
больших и затя ж н ы х спусках и сн и ж ает нагрев и износ основ­
ных тормозов автомобиля и прицепного состава.
§ 9. ТЯ ГО В О -С Ц Е П Н Ы Е П Р И Б О Р Ы
Тягово-сцепные приборы обеспечивают соединение прицеп­
ного подвижного состава с тяговыми автомобилями и м еж д у со­
бой. Существуют два основных типа соединения: крю к-петля и
шкворень-петля. Соединения первого типа состоят из буксир­
ного крюка, установленного на автомобиле-тягаче и связанного
с прицепной единицей жесткого д ы ш л а с петлей. Кованый
крюк буксирного прибора имеет запор д ля зак р ы в ан и я зева
крю ка после н адевания петли ды ш ла. П ри этом под воздейст­
вием тягового усилия перемещ аю щ ийся во втулке крю к с ж и ­
мает упругий элемент.
Соединение типа крю к-петля применяется в С С С Р , США,
Англии, Франции и других странах. В ряд е Ц ен тр альн о-Е в ро­
пейских стран применяется соединение типа шкворень-петля.
С ц е п н а я п е т л я п редставляет собой кольцо с отростком
в виде цилиндрического стерж ня или бобышки.
Сцепные устройства пр еж д е всего д олж ны удовлетворять
таким общетехническим требованиям, ка к простота конструк­
ции, небольш ая масса и удобство эксплуатации и ремонта. Они
безусловно д олж ны обеспечивать надеж ность действия, которая
зависит от прочности основных узлов, конструктивного совер­
шенства замочны х и предохранительны х элементов и си стем а­
тичности технических осмотров. Специфическим яв л яется тр е ­
бование к сцепным устройствам обеспечивать высокую гибкость,
которая оценивается числом степеней свободы и р азм ерам и у г­
лов независимого относительного поворота (углов г и бк о сти ). Эти
углы нормированы (в градусах) д ля прицепных поездов ГОСТ
2349 — 75 и д л я седельных ГОСТ 9917 — 61. Р азм е р ы тягово­
сцепных устройств в н астоящ ее время стандартизированы.
С тан дар ты устанавл и ваю т основные технические требования
к тягово-сцепным устройствам, а т а к ж е число типоразмеров и
порядок установки и крепления устройств. По ГОСТ 2349 — 75
предусмотрены пять типоразмеров тяговых крюков: Т-1, Т-2,
Т-3, Т-4, Т-5 (табл. 3.3).
87
Д л я всех типоразмеров тяговых крюков установлен од ин а­
ковый диаметр зева, равный 4 8 + 1 , 2 мм и, следовательно, один
типоразмер петли ды ш ла. Д и а м ет р прутка, из которого отковы ­
вается сцепная петля, 42 мм (кроме Т-5) и внутренний диаметр
сцепного отверстия 90 ± 0,7 мм. Установление одного р азм ер а
зева и петли обеспечивает возможность взаимосцепления и
взаимозам еняем ости автомобилей и прицепов.
С тан дар т предусм атривает свободное вращ ение тяговых
крюков вокруг своей продольной оси, которая д о л ж н а совпа-
Рис. 43. Конструкция тягового крюка автомобиля (МАЗ-200)
д ать с продольной осью симметрии автомобиля. В то ж е время
вращ ение сцепных петель исключается.
Тяговые крюки. Типичная конструкция представлена на рис.
43. Тяговый крю к обычно монтируется на задней поперечине 9
3.3. Типоразмеры тяговых крюков
П олная массг прицепа, кг
Типоразмер
Т-1
Т-2
Т-3
Т-4
Т-5
эксплуатируем ого
по дорогам общей
сети
3 000
8 000
17 000
30 000
Свыше 30 000
эксплуатируем ого
по грунтовым
дорогам
Вертикальное
статическое
давление, Н,
от сцепной петли
не более
1 500
4 500
9 500
15 000
Свыше 15 000
980
2450
2450
2450
2450
рам ы тягача и дополнительной поперечине 8. Р о гообразн ая
часть отковы вается за одно целое с его стержнем. Сцепная пет­
л я д ы ш ла прицепного состава при сцепке в ставляется в зев
крюка, который зап и рается откидной защ елкой 5. З а м о к 7, по­
ворачиваю щ ийся вокруг оси 6 и нагруженный пружиной, п ре­
д отвр а щ ае т самопроизвольное откидывание защ ел ки 5. Д в е
втулки 4 и 2 н ап рав л яю т осевое движ ение тягового стержня.
М еж ду ними вставлена с п редварительны м п одж атием ам о р ­
тизационная пруж ина 3. Тяговые усилия крю ка передаю тся на
гайку 1. Осевой ход тягового крю ка ограничен зазором между
торцовыми поверхностями нап р авл яю щ и х втулок. П ри п рим е­
нении спиральны х пружин зазор составляет обычно 30 — 40 мм.
Поперечное сечение рогообразной части имеет вид таврового
с диам етром описанной окруж ности 74 мм. Обычно тяговые
крюки и сцепные петли изготавливаю тся из сталей 40, 45 и др.,
причем их р аб о ч ая поверхность подвергается термообработке.
В целом сцепка в виде крю к-петля проста, н ад еж н а и имеет
небольшую массу. О днако выполнение операций по сцепке и
расцепке неудобно и д а ж е опасно. Кроме того, эта конструкция
не пред о твр ащ ает возрастани я зазор ов в связи с постепенным
износом сопрягаемы х деталей.
В отличие от прицепов и роспусков полуприцепы соединя­
ются с тягачам и специальным ш арнирным седельно-сцепным
устройством, которое допускает отклонение тяга ч а относи­
тельно полуприцепа ка к в вертикальной, т а к и в гори зонтал ь­
ной плоскостях. Седло, на которое опирается передняя часть
полуприцепа, у станавл и в ается на р ам у автомобиля обычно
с небольшим смещением вперед от задней оси автомобиля (или
б а л а н с и р а ), что позволяет лучш е распределить нагрузку на
автомаш ину меж ду ее осями. З а седлом (в сторону прицепа)
разм ещ аю тся салазки , обеспечивающие соединение седельного
устройства с полуприцепом. Н а верхней плите седельного уст­
ройства имеется автоматический зам ок, состоящий из двух з а ­
хватов, которые автоматически зап и раю т шкворень полупри­
цепа. Д л я сцепки тягач подается к полуприцепу задним ходом.
При этом шкворень полуприцепа проходит меж ду склизами
салазок, входит в разв и л ку плиты, р азд в и гает захваты , кото­
рые затем запираю тся. Т ак автоматически осущ ествляется
сцепка полуприцепа с тягачом. П осле сцепки опоры полупри­
цепа поднимают и зак реп л яю т в транспортном положении.
Сцепной шкворень, соединяющий полуприцеп с тягачом, у с т а ­
н авливается на опорной плите в передней части рам ы полупри­
цепа. Этот шкворень долж ен иметь строго определенные р а з ­
меры, нормированные ГОСТ 12017 — 74.
При полной массе полуприцепа до 40 000 кг сцепной ш кво­
рень долж ен в ы д ерж и в ать статическое тяговое усилие не менее
280 кН, а при полной массе свыше 40 000 кг — не менее
560 кН.
89
П еред расцепкой тяга ч а с полуприцепом необходимо пре­
дварительно опустить передние п оддерж иваю щ ие опоры п олу­
прицепа и разъединить воздухопровод тормозной системы и
электропроводку. П осле этого отодвигается за щ е л к а опорно­
сцепного прибора и рукояткой за м о к отводится в переднее по­
ложение. П ри этом зах в аты ш кворня освобождаю тся, и при
отъезде тяга ч а шкворень полуприцепа выходит наруж у, р а з ­
д ви гая в сторону захваты . Основным недостатком опорно-сцеп­
ного устройства с фиксацией сцепки шкворнем является п о яв ­
ление зазоров в его элем ентах и п реж д е всего в ш арн и рах из-за
износа сопряж енны х деталей. К роме того, надеж ность сцепки
недостаточна, т а к к а к при износе ш кворня или зах ватов и их
поломке дополнительных дублирую щ их связей м еж д у тягачом
и полуприцепом не имеется.
§ 10. П Р И Ц Е П Н О Й СОСТАВ с а к т и в н ы м и о с я м и
Д о настоящего времени еще не созданы конструкции лесо­
возного прицепного состава с активными осями, т а к ка к у д ел ь ­
н ая мощность существующих двигателей лесовозных автом оби­
лей-тягачей еще недостаточна. Д ли тел ьн о е время она состав­
л я л а всего 4 — 5 кВ т на тонну перевозимого груза и только
в последние годы поднялась до 6 — 6,5 кВт/т. Конструкции при­
цепного состава с активными осями целесообразно создавать
в тех случаях, когда у автом оби ля-тягача имеется излиш няя, не
реа л и зу е м ая по условиям сцепления ведущих колес мощность,
т. е. при возрастании удельной мощности лесовозных автопоез­
дов до 7 ,5 —-9 кВт/т. У лесовозного поезда, состоящего из авто­
мобиля и роспуска, применение активных осей в связи с б оль­
шим и переменным расстоянием до роспуска нецелесообразно.
Применение активных осей возмож но только у автопоездов, со­
стоящих из седельного автомобиля, полуприцепа и роспуска,
передача мощности у них осущ ествляется именно на оси п олу­
прицепа, которые т а к ж е становятся ведущими.
Выполненные исследования условий применения полуприце­
пов с активными осями [11] приводят к следующим выводам:
д л я предотвращ ения буксования и проскальзы ван ия колес
прицепа и снижения энергетических потерь из-за повышенного
сопротивления движ ению конструкция д о л ж н а допускать кине­
матическое рассогласование м еж д у колесами тяга ч а и прицепа
не более 3— 4% ;
конструкция привода д о л ж н а рассчиты ваться на п реодоле­
ние участков б ездорож ья с общим коэффициентом дорожного
сопротивления до ф = 0,3.
Д л я лесовозных автопоездов целесообразно применять при­
вод периодического действия, который используется только для
преодоления трудноп роезж аем ы х участков. В этом случае при­
вод рассчиты вается д ля работы в узком диапазо не скоростей
90
при низких передачах. Такое условие значительно упрощ ает
конструкцию привода.
Н аиболее простым и целесообразным способом активизации
осей полуприцепов (или прицепов) является отбор мощности от
д ви гател я тягача. Отбор мощности р азл и чается на механиче­
ский, гидрообъемный и электрический.
Механический привод м ож ет осущ ествляться с передачей
крутящ его момента обычной карданн ой передачей или ж е с пе­
редачей крутящего момента через шкворень седельно-сцепного
устройства.
П е р в а я схема ограничивает угол возможного склады ван и я
меж д у продольными осями автомобиля и прицепа из-за боль2 34 5
6
7
Рис. 44. Кинематическая схема активного автопоезда с механическим при­
водом колес полуприцепа:
/ — коробка отбора мощности; 2, 6, 8, 9, 13 — карданные валы; 3 — нижний редуктор т я ­
гача; 4 — муфта включения; 5 — верхний редуктор; 7 — цилиндрический редуктор; /0 —
механизм включения; И — стояночный тормоз; 12, 14 — мосты полуприцепа
ших углов шарниров ка р д а н а , что существенно ограничивает
маневренность автопоездов. Поэтому предпочтительнее вторая
схема передачи крутящего момента. В этом случае крутящий
момент от раздаточной коробки с помощью карданного в а л а
подводится к передаче через полый шкворень седельно-сцепного
устройства. В дальнейш ем передача к ведущ ем у мосту полупри­
цепа осущ ествляется карданны ми валам и . К инем атическая
схема механического привода колес полуприцепа п оказан а на
рис. 44. С применением указан ной схемы включение активных
колес полуприцепа производится от коробки отбора мощности 1
движением ры чага водителем.
Крутящ ий момент через карданн ы й вал 2, нижний 3 и верх ­
ний 5 редукторы опорно-сцепного устройства подводится к про­
межуточному цилиндрическому редуктору 7. Применение этого
редуктора обусловливается необходимостью синхронизации
числа оборотов колес автомобиля и полуприцепа. Д а л е е кр у ­
тящ ий момент п ередается через кар данн ы е валы 8 и 9 к м еха­
низму 10, через который крутящий момент подводится к мостам
полуприцепа 12 и 14.
П ри чисто механической конструкции привода и в частности
механизм а автоматического включения 10 привода колес п олу­
прицепа происходит некоторое зап азд ы ва н и е трогания колес
полуприцепа в трудных д орож н ы х условиях. Поэтому в послед­
91
нее время стали использовать электропневматические муфты,
автоматически вклю чаю щ ие (и выклю чаю щ ие) привод колес по­
луприцепа в соответствии с положением ры чага коробки отбора
мощности. Кроме того, д л я предохранения от поломок элемен­
тов передачи при перегрузках используют муфты предельного
момента или срезаем ы е шпонки и шпильки.
Гидрообъемный привод. А ктивизация колес полуприцепа
с помощью гидрообъемного привода получает все большее р а с ­
пространение. П ри его применении используются две основные
схемы:
с отбором мощности непосредственно от коленчатого в ал а
двигателя;
с отбором мощности от коробки отбора мощности.
При первой схеме мож но использовать привод в широком
диапазоне оборотов путем установки многоступенчатого ред у к­
тора за гидромотором. В то ж е врем я при применении этой
схемы возникает трудность осуществления д виж ения задним хо­
дом. При применении второй схемы диапазон использования
гидропривода ограничен м акси м альн о допустимыми оборотами
гидронасоса. В то ж е время по второй схеме значительно уп ро­
щ ается отбор мощности на гидронасос, т а к ка к он производится
от стандартны х коробок отбора мощности. Д ви ж е н и е задним хо­
дом при использовании второй схемы не требует специальных
дополнительных устройств.
Д л я привода периодического действия применяют п л у н ж е р ­
ные (акси альны е и ради альн ы е) и лопастные (шиберные) о б ъ ­
емные гидромашины. П ри применении аксиально-плунж ерны х и
лопастны х гидромоторов мож но использовать стандартны е в е­
дущ ие мосты и унифицировать агрегаты ходовой части п олу­
прицепов и автомобиля-тягача. Р ад и альн о-п л у н ж ерн ы е высокомоментные моторы обычно используют встроенными в колеса
(мотор-колесо). В этом случае м асса трансмиссии уменьшается.
К онструктивная схема автопоезда с приводом гидрообъем­
ной передачи от коробки отбора мощности приводится на
рис. 45. Н а этой схеме обозначены: 1 — приборы гидросистемы;
4, 10, 12 — карданн ы е валы; 7 — трубопроводы высокого д а в л е ­
ния; 9 — гидромотор; 13 — ведущий мост полуприцепа.
От коробки отбора мощности 3, включаемой водителем, при­
водится гидромотор 5. М аги страль 8 служ ит д л я отвода д р е ­
н а ж а от гидромотора в м аги страль подпитки 6 и подпиточный
бачок 2. Р едуктор 11 предназначен д л я увеличения крутящего
момента гидродвигателя. В данном приводе используются акси­
ально-плунжерны е гидромашины, которые, к а к указы валось
выше, позволяю т использовать гидропривод только при двух
низших передачах. П ри применении привода от коробки отбора
мощности используется за к р ы т а я схема гидропривода с прину­
дительной подпиткой. З а к р ы т а я схема более проста и ком пактна
по сравнению с открытой, в связи с чем она и используется
92
в отечественных активных приводах. Т а к а я схема использована,
например, в автопоезде З И Л - 137, причем в данном случае гид­
ропривод колес полуприцепа объединен с системой гидроусили­
теля руля, насос которого используется и ка к подпиточный н а ­
сос в системе гидропривода. П ри включенном гидроприводе
часть масла, проходящего через рулевой механизм, используется
д л я подпитки гидронасоса, а часть сбрасы вается по сливной ма-
Рис. 45. К онструктивная схема активного автопоезда с приводом гидрона­
соса от коробки отбора мощности
Сз QJ
&5Г
5з
II
70
Рис. 46. К онструктивная схема автопоезда с электрическим приводом колес
полуприцепа
гистрали в пополнительный бачок. При выключенном гидропри­
воде осей полуприцепа подпитка гидронасоса не требуется, и
все масло сбрасы вается в пополнительный бачок.
Электрический привод. В настоящ ее время наиболее перспек­
тивным д ля активизации колес автопоезда является именно
электрический привод, хотя пока он еще и не получил расп ро ­
странения. Д л я длинных, многозвенных автопоездов только
электрический привод м ож ет обеспечить синхронность работы
всех колес. П олож ительны м ф актором является относительная
простота такого привода и возможность отбора энергии в любом
месте д л я привода различны х агрегатов автопоезда. Д л я э л е к ­
трического привода мож ет использоваться ка к постоянный, т а к
93
и переменный ток, а отбор мощности производится к а к непо­
средственно от двигателя, т а к и через коробку отбора мощности.
Н а рис. 46 приводится конструктивная схема электрического
привода постоянного тока опытного полуприцепа к тягачу
З И Л - 137. К а к мож но видеть, привод генератора 5 осущ ествля­
ется не непосредственно от д ви гателя тяга ч а 1, а от коробки
отбора мощности 2, установленной на коробке перемены пере­
д ач 10 тяга ч а через карданную передачу 3 и редуктор 4. П е р е ­
д ав аем ы й постоянный ток по проводам поступает к электродви­
гателю 6, находящ емуся на полуприцепе, который через редук­
тор 7 и двухступенчатую раздаточную коробку 8 в р а щ а е т
колеса. Д л я синхронности оборотов колес т я га ч а и полуприцепа
в цепь возбуж дения тягового д ви гателя и генератора включены
регулировочные реостаты. Н а схеме цифрой 9 обозначен возбу­
дитель (генератор Г С Р-6000), который в р а щ а е т с я от ш кива вен­
ти л ятор а через клиноременную передачу.
Выш е описана одна из схем периодически работаю щ его элек­
трического привода. П риводы постоянного действия имеют м а ­
лое распространение и применяются на больш егрузны х много­
звенных автопоездах.
§ 11. САННЫ Й
П РИЦЕПНОЙ
СОСТАВ>
В н астоящ ее врем я санный прицепной состав на автомобиль­
ных дорогах применяется редко. В значительной мере это о б ъ ­
ясняется тем, что предприятия получают колесные роспуски го­
товыми, а санные конструкции приходится изготовлять (кроме
поковок) на месте, о твлекая на это рабочих от основных работ.
Больш инство конструкций санного прицепного состава д ля в ы ­
возки древесины по зимним дорогам были р а зр а б о та н ы свыше
20 лет назад. Основным м а тери алом д л я их изготовления я в л я ­
лась древесина, а потому прочность и н адеж ность конструкции
были недостаточными. П оэтому в настоящ ее врем я в лесо заго­
товительных предприятиях и на зимних до рогах применяются
колесные роспуски. Применение санных роспусков осложнено и
тем обстоятельством, что в н астоящ ее врем я колесный роспуск
вместе с ш арнирным дыш лом и устройствами д л я его перевозки
изготовляются серийно и представляю т собой к а к бы н ер азр ы в ­
ное целое с лесовозным автомобилем, в то в рем я ка к массовое
производство санных роспуков и их поставки предприятиям не
н алаж ены .
В то ж е время известно, что правильно спроектированный
санный прицепной состав имеет меньший коэффициент тары,
допускает значительно большие нагрузки на коники, имеет мень­
шее сопротивление движению и позволяет экономить резину и з н а 1 Этот вопрос значительно подробнее излагается в первом издании учебного
пособия.
94
чительные денеж ны е средства. П ри организованном снабжении
предприятий с сезонной зимней вывозкой централизованно изго­
товляем ы м санным подвижным составом он мож ет найти ш иро­
кое применение и позволит увеличить производительность авто­
мобилей и снизить стоимость вывозки древесины.
В ывозка санным прицепным составом мож ет производиться
при комплектовании автопоездов по различны м схемам (рис. 47).
П ри вывозке сортиментов очень эффективна схема / в виде
двухкомплектного автопоезда, состоящего из автомобиля, рос-
Рис. 47. Схемы автомобильных поездов с санным прицепным составом:
/ — автомобиль, роспуск, полуприцепы; I I — автомобиль с полезным грузом и санные
прицепы; / / / — автомобиль с балластом в кузове и прицепы; IV — автомобиль с рос­
пуском
пуска и санного прицепа. Эта схема мож ет быть использована
и при вывозке хлыстов и полухлыстов.
Схемы I I и I I I применяются т а к ж е главны м образом при
вывозке сортиментов (например, к сплавной реке) и при б л а ­
гоприятном профиле дороги. П ри использовании ледян ы х дорог
грузоподъемность таких автопоездов на некоторых п редпри я­
тиях Коми А С С Р дости гала 80— 120 м3. В этом случае в состав
автопоезда вклю чаю т несколько комплектов саней. П рименялись
такие автопоезда и при вывозке хлыстов. С ам лесовозный ав то­
мобиль в этом случае либо используется д ля перевозки коротко­
мерной древесины (схема I I ) , либо за г р у ж аетс я постоянным
балл асто м и используется только ка к тягач.
С хема I V при вывозке хлыстов является наиболее удобной.
Б ы л период, когда на лесозаготовках большое р асп ро стра­
нение имела тр ак т о р н а я вы возка по ледяны м дорогам. В этом
95
случае применялись ка к двухполозные сани, которые двигались
по двум ледяны м колеям, так и однополозные, имеющие мень­
шее сопротивление движению и требую щие меньших т р у д о за­
т р ат на содерж ание одной ледяной колеи. Н а снеж ных дорогах
применяю тся только двухполозные сани.
В последние годы денную инициативу проявил Северный н а­
учно-исследовательский институт (С е в Н И И П ) в г. Архангельске,
который р азр а б о т а л конструкции санного хода к серийным авто­
мобильным роспускам, которыми можно зам ен ять пневм атиче­
ские колеса на серийных роспусках. При этом была выполнена
больш ая и сследовательская работа по изучению распределения
д авлен ия на полоз, исследованию конструктивных парам етров и
изучению ка к износостойкости различны х материалов, т а к и со­
противления троганию саней при использовании этих м а т е р и а ­
лов 1.
Конструкция саней (рис. 48). Несмотря на многообразие кон­
струкций санных роспусков и прицепов, мож но выделить основ­
ные элементы конструкций, имеющиеся почти у всех типов сан ­
1 М орозов С. И., Савельев Н . Э. Сменная санная двухполозная ходовая
часть к прицепу-роспуску 2-Р-8А./Труды СевН И И П , вып. 1, Архангельск,
1969, с. 127— 134.
96
ного прицепного состава. Таким и элементами являются: ходовая
часть в виде полозьев с подрезами (у однополозных саней есть
еще л ы ж и ) , поперечные брусья, подкониковые брусья или по­
душки, коники со стойками и тягово-сцепные устройства.
П о л о з о м н азы вается опорный брус специальной формы,
находящ ийся в непосредственном взаимодействии со снежной
или ледяной колеей. П олоз обычно состоит из двух частей —
собственно полоза и подреза. У деревянных саней полоз у стр а и ­
вается в виде бруса прямоугольного сечения, концы которого
имеют овальную конфигурацию. Д л я уменьшения сопротивления
движению снизу к полозу прикрепляется м еталлическая полоса.
Крепление осущ ествляется болтами с потайными головками
с нижней стороны. Гайки болтов с верхней стороны полоза пе­
риодически подтягиваю тся д л я компенсации деф орм аций д р ев е­
сины. У сменной санной ходовой части (к металлическим роспу­
скам) полоз устраивается в виде сварной металлической кон­
струкции из углеродистой стали, а его н иж няя поверхность
облицована полосой нерж авею щ ей стали толщиной 5— 6 мм. Н е ­
р ж а в е ю щ а я сталь позволяет снизить сопротивление движению.
По концам полозьев имеются устройства д ля крепления и н а т я ­
ж ени я подреза.
М еталлический подрез в передней и задней частях имеет з а ­
кругления радиусом 350 см. Высота подъем а носка полоза
250 мм над поверхностью дороги.
П о п е р е ч н ы е б р у с ь я на двухполозных санях соеди­
няют м еж д у собой полозья и воспринимаю т всю вертикальную
нагрузку, которую и передаю т на полозья. Особенно н апряж енно
р аб отает их среднее сечение. Д л и н а брусьев на 20— 30 см больше
ширины хода саней. В ряде конструкций саней д л я ледян ы х д о ­
рог соединение бруса с полозьями устраивается ш арнирно с тем,
чтобы допустить незначительные (на 1— 1,5°) повороты по­
лозьев в горизонтальной плоскости д л я лучшего вписывания
в мелкие неровности колеи и уменьшения тем самы м сопротив­
ления движению. У сменного санного хода (к металлическим
роспускам) соединение двух полозьев в единую конструкцию
осущ ествляется с помощью стяж ной оси, которая несет часть
функций нижнего бруса.
У однополозных саней поперечных брусьев обычно бывает
два. Они ж естко прикрепляю тся к центральному полозу и о б р а ­
зуют раму. С к аж д ой стороны к концам поперечных брусьев
прикрепляю тся лы ж и, на которые опирается санный прицеп при
наклоне в сторону.
П о д к о н и к о в ы е б р у с ь я (подушки) применяю тся только
у роспусков д л я того, чтобы обеспечить одинаковое по высоте
полож ение коников на роспуске по отношению к автомобилю.
Коники на санях старых конструкций устраивались в виде д ер е­
вянного бруска с концами, имеющими металлическую оковку,
в которых своими нижними концами шарнирно крепятся стойки.
4
З аказ № 138
97
В вертикальном положении стойки уд ерж и ваю тся стоечными тр о ­
сами. В последних конструкциях роспусков ЛТ-14 (2-Р-8А) и
JIT-15 (2-Р-15А) вся верхн яя часть роспуска остается от типо­
вых колесных роспусков и в нее никаких изменений не вносится.
Т я г о в о - с ц е п н ы е устройства санных роспусков такие же,
к а к и при колесном прицепном составе. П ри вывозке сортимен­
тов у роспуска применяется короткое дыш ло, при вывозке х л ы ­
с т о в — длинное ды ш ло и крестоо б разн ая сцепка. Комплекты са­
ней, состоящие из двух подсанков, соединяются м еж д у собой
ка к параллельной, т а к и крестообразной сцепкой, в зависимости
от расстояния м еж д у подсанками. Д л я предотвращ ения н аб ег а­
ния саней д руг на д руга устраиваю т распорные буферные
брусья.
С озданны е в С е в Н И И П конструкции санных роспусков
с сменной ходовой частью (см. рис. 48) имеют оригинальную
конструкцию. В ц елях улучш ения проходимости и увеличения
клиренса у них применены специальные балансиры, которые
обеспечивают возможность качани я полозьев в вертикальной
плоскости, что устраняет возможность дополнительных н а п р я ­
жений в элем ен тах конструкции. Б ал а н с и р ы с рамой соединя­
ются ш арнирно б л а го д а р я оси.
Т ехническая характеристи ка сан ны х роспусков со сменной ходовой
частью
М арка росп уска
П0Ка3аТ6ЛИ
ЛТ-14
Типы лесовозны х автомобилей, для которых пред­
назначены р о с п у с к и .........................................................ЗИ Л -131,
З И Л - 157,
Урал-375
Грузоподъем ность, т ...............................................................
8
Ш ирина колеи, м м .............................................................
1740
Г абарит, мм:
дли н а
...................................................................................
2450
ш и р и н а ..................................................................................
2240
в ы с о т а ..................................................................................
2500
Д орож ны й просвет, м м ......................................................
415
С обственная масса, к г .........................................................
1244
В том числе ходовой ч а с т и ...............................................
474
ЛТ-15
М АЗ-509,
К рА З-255Л
15
1920
2840
2046
2830
380
1724
885
П ри проектировании санного подвижного состава удельное
давление на поверхность у саней, п редназначенны х д л я д в и ж е ­
ния по ледяной колее, мож но допустить до 0,6 М П а и д л я саней,
предназначенны х д ля дви ж ени я по снежным дорогам, 0,2 М П а.
§ 12. С О Д Е Р Ж А Н И Е И РЕМ О Н Т А В ТО М О БИ Л ЬН О ГО
П Р И Ц Е П Н О Г О СОСТАВА
П родление срока работы прицепного подвижного состава и
подд ерж ан ие его в исправном состоянии мож ет быть обеспечено
только при систематическом и качественном выполнении техни­
ческого обслуж и вани я и ремонта.
98
Техническое обслуж ивание автомобильного прицепного со­
става по срокам, выполняемым операциям и трудоемкости под­
техническое обслуж ивание
р азд ел я ется на е ж е д н е в н о е
(Е О ), п е р в о е техническое обслуж ивание (ТО-1) и в т о р о е
техническое обслуж ивание (ТО-2).
Р емонт обычно производится по потребности. При т е к у ­
щ е м р е м о н т е (ТР) устраняю т неисправности, зам ен яя или
ремонтируя все неисправные детали, кроме основных (б алок
осей колес, рессор, опорных устройств полуприцепов и пр.).
При к а п и т а л ь н о м р е м о н т е полностью в осстанавли ­
ваю т техническое состояние прицепного состава, обеспечивая
нормальную работу узлов до очередного капитального ремонта.
Его производят, если рам а, кузов и большинство узлов требуют
капитального ремонта. Обычно новый лесовозный прицепной со­
став, работаю щ ий в трудных условиях, имеет пробег до кап и ­
тального ремонта 70— 80 тыс. км. Д л я нового прицепного со­
става, работаю щ его в удовлетворительны х условиях, пробег до
капитального ремонта обычно составляет 100 тыс. км. В з а в о д ­
ских инструкциях указы ваю тся разм еры пробега до к а п и т ал ь ­
ного ремонта д л я выпускаем ых конструкций. Так, д л я лесовозТехническая характеристика двухполозных саней
М арка саней
СПП-бх
1-РД-12
2-ПД-20
ссо^
р.Й
Грузоподъем ность, т .....................
Масса саней, к г ..............................
В том числе метизы .....................
Коэффициент т а р ы ..........................
Габариты , мм:
длина (без д ы ш л а ) .....................
ш ирина ...........................................
в ы с о т а ...............................................
Высота п огрузки , м м .....................
Р асстояни е меж ду стойкам и, мм
Высота стойки, м м ..........................
Ш ирина колеи, м м ..........................
Д орож ны й просвет, м м .................
О порная дли н а полозьев, мм . .
6
12
12
926
360
0 ,1 5
1128
540
0 ,1 0
1417
650
0 ,1 2
2428
2396
12
1378
650
0,11
20
2208
1192
0,11
2510
2510
6350
6440
2396
2466
2466
3266
2100
2480
2480
1544
2480
1300
744
1480
1480
980
2000
2000
2000
2000
2800
800
800
1200
1000
1500
1676
1676
1920
1720
1920
275
320;
275
320
320
1980 X 1980Х 1880Х 1880Х 1880 X
2
4
2
4
2
Ш ирина подреза полоза, мм . . 100
100
200
200
200
Удельное давление подрезов по­
лозьев, М П а .................................. 0,175 0,170 0 ,1 7 9 0,178 0,148
М инимальный радиус поворота,
м ........................................................
18
20
20
20
20
Тцп сцепки
....................................... П р я м а я и л и к р е с т о о б р а з
для ЗИ Л ЗИЛ-157.
Урал-375
>> I со
для М АЗКрАЗ-255*
« .3
с
О
а)
для З И Л ЗИЛ-157.,
Урал-375
П оказатели
20
2134
1192
0,11
6440
3266
2480
980
2800
1500
1720
320
1880Х
4
200
0,147
20
ная
99
ного роспуска ГК.Б-9383 срок служ бы до капитального ремонта
устанавл и в ается 100 тыс. км, д ля ТМЗ-802 80 тыс., д л я п олу­
прицепа МАЗ-5205А 125 тыс., а д л я двухосного полуприцепа
ОдАЗ-9370 300 тыс. км.
Трудоемкость каж д ого вида технического обсл у ж и вани я и
рем онта лесозаготовительного оборудования у ка зан ы в П о л о ж е ­
нии о техническом обслуж ивании лесозаготовительного обору­
довани я [30].
Н орм ативы на техническое обслуж ивание и ремонт лесовоз­
ного прицепа-роспуска TM3-803 следующие:
Вид об сл уж и в ан и я или
ЕО
ремонта
......................
П ериодичность, км . . е ж едн ев­
но
ТО-1
1700
ТО-2
8500
Т рудоемкость, чел.-ч
1,69
7,80
0 ,3 9
ТР
по по­
треб­
ности
3,65
КР
78 000
—
К приведенным тру д о затр ата м на ТО и Т Р д о бавл яю тся т р у ­
д озатр аты на вспомогательные работы (20— 30% от общих т р у ­
д о затр ат на ТО и Т Р ).
Техническое обслуживание. Е ж е д н е в н о е обслуж ивание
(ЕО ) проводится раз в сутки после окончания работы на линии.
Основное назначение ЕО — общий внешний контроль, выявление
и предупреждение неисправностей и п оддерж ан ие требуемого
внешнего вида. П ри этом производится мойка прицепного со­
става, осмотр состояния коников и стоек, рамы, подвески колес
и шин брызговиков, номерных знаков и окраски. П роизводится
проверка состояния и надежности сцепных устройств, регули­
ровка н атяж ен ия тросов крестообразной сцепки. У полуприце­
пов проверяется состояние опорных катков и механизм их п о д ъ ­
ема. П роверяется действие приборов и сигнализации. У щ епово­
зов проверяется механизм стопорения опорной п латф орм ы и
уровень м асл а в м а сл обаке гидросистемы подъема кузова. П р о ­
веряю тся места соединений гидравлической, пневматической и
электрической системы тяга ч а и прицепного состава, герметич­
ность привода тормозов и надежность работы стояночного п ри ­
вода. У щеповозов проверяется поступление м а сл а в гидроподъ­
ем ник (путем п одъем а кузова на 5— 10°). П роверяется давление
в шинах и при необходимости производится их подкачка.
В конце ЕО выпускается конденсат из воздушного б ал л о н а т о р ­
мозной системы.
Первое техническое обслуживание (ТО-1). П робег прицеп­
ного состава при движ ении по щебеночным, гравийным, б у л ы ж ­
ным и другим твердым покрытиям до ТО-1 составляет 1500—
2200 км, а при движ ении по грунтовым, горным и разбитым
щебеночным и гравийным дорогам сн и ж ается до 1000— 1200 км.
П р и производстве ТО-1 т а к ж е выполняется осмотр и проверка
состояния всех основных д еталей прицепного состава, а та к ж е
номерных знаков, окраски зам ков стоек и бортов платформы .
100
П роверяю тся и при необходимости подтягиваю тся гайки стре­
мянок рессор, гайки колес, винты крепления вклады ш ей кронш ­
тейнов рессор, гайки пальцев и т. д. К ром е проверки герметич­
ности трубопроводов тормозной системы проверяется ш плин­
то в ка пальцев штоков тормозных камер и ход самих штоков;
в случае, если ход превы ш ает 40 мм или разность хода штоков
тормозны х камер на оси свыше 12 мм, то производится регули­
ро вка тормозов. П ри необходимости устраняю т утечку воздуха.
Р егулируется д ли н а тросов крестообразной сцепки. У щеповозов
п роверяется герметичность и состояние трубопроводов гидроси­
стемы и самого гидроподъемника. П роверяю тся д ер ж а тел и з а ­
пасного колеса. П ри проверке состояния ручного тормоза его
при необходимости регулируют. С м азы в аю тся трущиеся д етали
и узлы через пресс-масленки и капельные масленки в соответ­
ствии с картой см азки и заводской инструкцией.
Второе техническое обслуживание (ТО -2). Пробег прицеп­
ного состава м еж д у д ву м я ТО-2 при движ ении по щебеночным,
гравийным, булы ж ны м и другим твердым покрытиям состав­
л я е т 7500— 10 000 км, а при движ ении по грунтовым, горным и
разби ты м щебеночным и гравийным дорогам 5000— 6000 км.
П ри проведении ТО-2 необходимо кроме раб от первого тех ­
обсл у ж и вани я выполнить следующие работы. П роверить состоя­
ние б алки оси колес, проверить состояние и герметичность тр у ­
бопроводов и приборов тормозной системы; при необходимости
устранить утечку воздуха. Закреп и ть воздуш ные баллоны. Снять
ступицы колес с тормозными б ар аб ан ам и , проверить состояние
тормозны х б арабан ов, колодок, н ак л ад о к пружин и подш ипни­
ков колес. Закр еп и ть тормозны е камеры колес к кронштейнам и
кронштейны к б а л к а м осей. Зам ен ить см азку в ступицах колес,
поставить ступицы на место и отрегулировать з а т я ж к у подш ип­
ников ступиц. П роверить шплинтовку пальцев штоков тор м оз­
ных камер пневмопривода тормозов; при необходимости отрегу­
л и ро в а ть зазо ры м еж д у тормозными колодкам и и б ар аб ан ам и
колес. П осле ТО-2 проверить действие тормозов. П роверить и
отрегулировать воздухораспределитель. Проверить исправность
привода и действие стояночного тормоза; при необходимости
произвести регулировку.
У щеповозов произвести регулировку устройства ограничения
подъема кузова. П роверить состояние дисков колес, шин и д а в ­
ление воздуха в них, при необходимости п одкачать воздух; пере­
ставить шины в соответствии со схемой перестановки. С м азать
узлы тросов в соответствии с картой смазки.
М ногие из указан ны х работ совпадаю т с аналогичными опе­
рациями, выполняемыми при ТО автомобилей. Остановимся на
работах, специфических д л я прицепного состава лесовозных а в ­
топоездов.
Содержание сцепных устройств. К рестоо б р азн ая сцепка ав то­
поездов, предназначенны х для вывозки хлыстов или деревьев,
101
является специфичной именно д ля лесовозного подвижного со­
става. Д л я того чтобы обеспечить д виж ение колес роспуска по
следу колес автомобиля или с минимальными отступлениями от
него, необходимо обеспечить правильное и одинаковое н а т я ж е ­
ние обоих тросов. П ри повороте лесовозного автопоезда расстоя­
ние м е ж д у кониками автомобиля и роспуска уменьш ается, что
приводит к возникновению р астягиваю щ их усилий в ды ш ле и
в хлыстах. П ри большой величине этих усилий происходит про­
ск ал ьзы ван и е хлыстов по коникам, поворот в вертикальной пло­
скости рам ы роспуска, продольный прогиб хлыстов, а т а к ж е бо­
ковое скольжение роспуска и автомобиля.
И зли ш н е большое натяж ен ие тросов крестообразной сцепки
приводит к возрастанию в них внутренних сил, что при малы х
рад и у сах поворотов м ож ет привести к обрыву стяж ек; при недо­
статочном натяж ен ии не обеспечивается движ ение колес роспу­
ска по следу колес автомобиля. В том и другом случае ухуд ­
ш ается управляемость автопоездом при его движ ении назад.
К а к у к а зы в а л П. Д . К лычков [13], д л я нормальной работы
тросы стя ж ки д о лж н ы иметь предварительное н атяж ен и е около
3— 4 кН , а при работе автопоездов на колейных и горных д оро­
гах 6 кН. Н аиб олее просто отрегулировать величину н атяж ен и я
можно, например, по способу, предлож енном у Г. П. М альцевы м.
Д л я такой регулировки требуется иметь простейший пружинный
динамометр с ценой делений на ц иф ерблате не более 5 Н и ме­
таллический рычаг длиной 2— 2,5 м. П редвари тельно п р оезж аю т
с роспуском 20— 30 м по прямой и на гл аз по стреле провисания
создаю т примерно одинаковое н атяж ен ие тросов при помощи
имеющихся регулировочных муфт. З а т е м конец меньшего плеча
ры чага (1 /1 5 — 1/20 длины ) присоединяют к тяговой б алке или
р ам е автомобиля, центральную точку ры чага соединяют с р а с ­
тяж кой , а к концу длинного плеча (например, 2 м) п рилагаю т
усилие, измеряемое пружинны м динамометром (рис. 49). Н а т я ­
ж ени е в тросовой стя ж ке равно усилию динам ометра, увеличен­
ному пропорционально соотношению плеч рычага. П осле обеспе­
чения установленной величины н атяж ен и я регулируется н а­
тяж ен ие второй тросовой стяжки. Р азн ость в п редварительно
со здаваем ы х н атяж ен и я х не д о л ж н а превыш ать 8— 1 0 % вели­
чины усилия.
Регул ир овка натяж ен ий тросов д о л ж н а производиться перио­
дически, т а к к а к они периодически вытягиваю тся и особенно не­
равномерно на дорогах, где в грузовом направлении повороты
производятся преимущественно в одну сторону. П ри отсутствии
д и н ам ом етра н атяж ен ие (менее точно) можно отрегулировать по
стреле провисания.
Д л я тросов диам етром 19 мм (м асса 1 пог. м 1,25 кг) вели­
чины стрелы провисания в зависимости от предварительного
н атяж ен и я и расстояния м еж д у точками закреп лен ия приво­
д ятся в табл. 3.4.
102
Д л я промежуточных значений длины тросов величина стрелы
провисания мож ет быть определена интерполяцией.
Проверка пневматического привода. П ри проверке пневм ати­
ческого привода тормозов следует дел ать последовательную про­
верку всей системы. Соединительная головка (тип Б .1 ), с по­
мощью которой торм озн ая система прицепного состава при­
соединяется к тормозной системе автомобиля, имеет корпус
с помещенным в нем стержнем и прокладочны м кольцом, кото­
рое в свою очередь стопорится пружинным кольцом.
Ш арн ирн о укр епл ен н ая з ащ и т н ая кр ы ш к а предохраняет
внутреннюю часть от попадания грязи и пыли. П ри проверке
Рис.
49.
Схема регулировки
крестовой сцепки:
натяж ения
i
5
/
1 — роспуск; 2 — тяговая балка автомобиля; 3 —
цепь крепления рычага; 4 — рычаг; 5 — подвижной блок; 6 — динамометр
6
"""'fST
^ ---------■ f'V
„
-
о
герметичности присоединительной головки давлен ие воздуха по
манометру до лж но быть 0,55 М П а. Головка проверяется путем
погружения в воду или мыльную пену. П осле испытания головка
насухо протирается. К а к указы валось, еж едневно следует спу­
скать конденсат из воздушного баллона. Это д елается, пока
3.4. Величины натяжения троса крестообразной сцепки
в зависимости от стрелы провисания
Н атяж е­
ние
троса,
Н
Стрела провисания, мм, при
расстоянии между точками
закрепления, м
7
9
3000
26
42
62
4000
20
32
48
5000
15
25
38
11
Н атяж е­
ние
Стрела п ровисания, мм при
расстоянии между точками
закреплени я, м
Н
7
9
11
6000
13
21
31
8000
10
16
24
103
воздух в б аллоне находится еще под давлением и будет вы дувать
конденсат. П ри несоблюдении данной рекомендации баллоны
сильнее подвергаю тся коррозии и срок их служ бы сокращ ается.
П ри ТО-2 с помощью мыльной пены проверяется, нет ли утечки
воздуха через кран выпуска конденсата и кран отбора воздуха
(если последний имеется). П ри утечке надо притереть конусы
пробки и зам енить пружину. Р а з в год воздушный б аллон надо
снимать с р ам ы и тщ ательн о очищ ать все поверхности внутри
и снаруж и паром и водой. Б ал л о н ы испытываются на герметич­
ность гидравлически при д авлении 0,8 М П а и на прочность при
давлении 1,3 М П а. З а п р е щ ает ся испытывать баллон сж аты м
воздухом. П ри работе предприятия в горных условиях мож ет
наб лю д аться нехватка сж атого воздуха в баллоне в связи с не­
обходимостью длительного тормож ения. В этом случае прицеп­
ной состав долж ен оборудоваться дополнительным баллоном,
присоединяемым последовательно. П ров ерк а на герметичность
тормозных камер производится при проведении ТО-2. О н а в ы ­
полняется т а к же, к а к и у автомобилей. К р ан ручного у п р ав л е­
ния тормозами, который используется при их оттормаж ивании,
испытывается при давлении сж атого воздуха 0,55 М П а по м ан о ­
метру. П ри повышенной утечке кран р азб и раю т, д етал и пром ы ­
вают с мылом и протираю т до удал ен и я всех следов грязи и
черных пятен; при необходимости притираю т рабочие поверх­
ности.
Герметичность воздухораспределителя (см. рис. 41) прове­
ряется в следующем порядке: снимается кры ш ка, резьбовы е от­
верстия бобы ш ек корпуса, в которые подается воздух из б а л ­
лона, загл у ш аю тся пробками, а в полость А подается воздух.
Кисточкой наносят мыльную пену на все уплотняемы е места.
З а тем последовательно проверяется герметичность м е ж д у корпу­
сом и поршнями, штоком и верхним поршнем, разгрузочным
клапаном и седлом поршня, штоком и разгрузочным клапаном.
П ри этом в том ж е порядке м ы л ьн ая эмульсия наносится по
торцу поршня, вокруг гайки, крепящей поршень, по торцу седла
и на отверстие в подошве разгрузочного кл ап ан а. Ч тобы прове­
рить герметичность обратного к л ап ан а, снимают верхний пор­
шень; нижнюю кры ш ку устан авл и в аю т и приж им аю т к корпусу,
затем загл у ш а ю т пробками резьбовые отверстия в бобы ш ках
нижней кры ш ки и корпуса, кроме отверстия в полости Б. С ж а ­
тый воздух подводится к полости Б, а кисточкой наносят м ы л ь­
ную эмульсию на аксиальное отверстие в перегородке корпуса.
К роме того, нанесением эмульсии на сетчатый фильтр мож но
проверить герметичность м еж д у разгрузочным кл ап ан ом и сед­
лом нижней крышки, нанося эмульсию по торцу кры ш ки — про­
верить герметичность м еж д у нижней крышкой и корпусом, н ан е­
сением эмульсии в месте выхода ш тока из перегородки кор­
пуса — проверить герметичность м еж д у корпусом и штоком.
П осле этого проверяется герметичность м еж д у верхней крышкой
104
и корпусом, д л я чего кры ш ка устанавл и вается на место, з а г л у ­
ш аю тся пробкам и все резьбовые отверстия, кроме отверстия
в полость 1, в которую подается сж аты й воздух. П ри этом
эмульсия наносится по торцу верхней крышки.
Ход следящ ей системы и клап ан ов проверяется при снятых
верхней и нижней кры ш ках. Ход следящ его м ехан изм а при его
перемещении из одного крайнего полож ения в другое долж ен
быть не менее 9 мм. Ход обратного к л ап ан а при его утапливании д о лж ен быть не менее 3 мм, а д л я разгрузочного — не менее
5 мм. Если о б н ар уж ен а утечка воздуха через м анж еты поршней
следящ его механизм а, то либо зам ен яется м ан ж ета, либо (при
наличии) зач и щ аю тся зади ры и риски на внутренней поверхно­
сти корпуса. П ри нарушении герметичности мож ет т а к ж е по­
требоваться зам ен а уплотнительных колец штока, а т а к ж е з а ­
мена клапанов, очистка их седел от отложений посторонних ч а ­
стиц с притиркой седел мелкой шкуркой. П адение давлен ия
в системе при свободном положении п едали не д о лж н о превы ­
ш ать 0,05 М П а в течение 15 мин по показанию м аном етра пнев­
мосистемы тягача.
Опорное устройство. У полуприцепов необходимо обеспечить
н адеж н ую работу дом кратов опорного устройства. Уход з а ними
состоит в очистке от грязи, подтяж ке креплений, в защ ите п о д ъ ­
емной трубы от р ж авчины периодической смазкой. В первый пе­
риод эксплуатации полуприцепов примерно после 100 подъемов
и опусканий следует дом краты снять, разоб рать, винт с гайкой
промыть керосином и зам енить см азку в подвижной и н а р у ж ­
ной трубах. Х арактерны е неисправности опорных устройств сл е­
дующие: при вращ ении рукоятки п одви ж н ая труба с каткам и
не поднимается и не опускается (или в р ащ ается ) . Эта неисправ­
ность вы зы вается срезкой шпонки на в а л у ведущей системы или
при вращ ении трубы — шпонки трубы корпуса. Если винт опор­
ного устройства теряет устойчивость, то разруш ен упорный под­
шипник, который требуется заменить. Если п одви ж н ая труба
с каткам и вы п ад ает из трубы корпуса, то требуется заменить
фиксатор, соединяющий гайку с подвижной трубой. З а тр у д н ен ­
ное в ращ ени е рукоятки (с большим усилием) обычно свидетель­
ствует о разруш ении ведущей конической шестерни.
Механизм подъема. У полуприцепов-щеповозов необходимо
периодически проверять раб оту механизм а подъема кузова. Если
кузов не поднимается при зам едленном подъеме и его сам оп ро­
извольном опускании, то большей частью требуется заменить
м анж ету перепускного кл ап ан а. Р е ж е эти явления могут быть
связан ы с повреждением седла обратного к л ап ан а. В последнем
случае надо исправить или заменить седло. Если не вклю чается
коробка отбора мощности, то это свидетельствует либо о необ­
ходимости зам ены возвратной пружины в кам ер е коробки о т­
бора, либо связано с другими неисправностями (заед ан ие штока
й д р.), д л я чего необходимо р азо б р ат ь коробку.
105
Сварочные работы. Ремонт прицепного подвижного состава
связан с двум я видам и работ: а) заменой каких-либо неисправ­
ных д еталей новыми (или реставрирован н ы м и); б) сваркой д е ­
талей рамы, коников, стоек элементов подвески, кузова, опорных
устройств и др. М еталл сварны х швов д олж ен быть плотным, без
ш лаковы х включений, пор, непроваров и трещин. В аж н о прокон­
тролировать отсутствие трещ ин в околошовной зоне.
Высокое качество обеспечивает св арк а в среде углекислого
газа, струя которого предохраняет сварной шов от окислитель­
ного действия воздуха. П ри применении газоэлектрических горе­
лок и полуавтоматов используют сварочную проволоку м арок
С-08ГС, С-08Г2С и С-12ГС. Н аилучш ие свойства ш ва получают
при использовании проволоки С-08Г2С. П ри проведении дуговой
сварки рекомендуются электроды Э42 и Э42А.
Консервация и длительное хранение. П ри постановке прицеп­
ного состава на длительное (больш е месяца) хранение необхо­
димо выполнить следующие работы:
вымыть и вытереть насухо; удалить коррозию и нанести з а ­
щитную окраску на места с поврежденной окраской;
покрыть неокрашенные д етал и и узлы нейтральной смазкой;
поднять на козлы или подставки д л я разгр узк и шин; шины
и другие резиновые д етали предохранить от воздействия прямы х
солнечных лучей;
рукоятку кранов ручного то рм ож ен ия поставить в положение,
соответствующее расторм ож енном у состоянию;
произвести контроль состояния рессор и при необходимости
листы рессор (листовых) см азать графитной смазкой;
проверить наличие см азки в к а р тер ах опорного устройства и
в ступицах колес.
П р и более длительном хранении (5— 6 мес и больш е) необ­
ходимо снимать воздухораспределительны й к л ап ан и хранить
его в сухом помещении. В этом случае все отверстия воздухо­
проводов и воздухораспределителя з ак ры в аю тся пробками. Ж е ­
лательно т а к ж е снять колеса и хранить их в помещении.
Глава 4
ОСНОВЫ ТЕОРИИ Д В И Ж Е Н И Я
И РАСЧЕТОВ НА ПРОЧНОСТЬ АВТОМ ОБИЛЬНОГО
П РИ ЦЕП Н О ГО П О ДВИ Ж Н О ГО СОСТАВА
§ 1. О СН О В Н Ы Е К И Н ЕМ А ТИ Ч ЕС К И Е СВЯ ЗИ
П Р И Ц Е П Н О Г О СОСТАВА
Н а д орогах прицепной состав за тяговой машиной мож ет
двигаться по различны м траекториям , х ар а ктер которых опре­
деляется типом прицепного состава, конструкцией и п а р а м е т ­
рам и сцепки прицепов с тяговой машиной и м еж д у собой.
106
С кинематической точки зрения структура автомобильного
поезда определяется количеством и характеристикой составл яю ­
щих его звеньев и способом их ш арнирного соединения, т. е.
т и п о м с в я з и . Основой классиф икации автопоездов служит
характеристика
з в е н ь е в и с в я з е й [6, 8].
Т р а н с п о р т н о е з в е н о — закончен н ая конструкция, ос­
новные п арам етры которой (масса, разм еры и пр.) з а к л а д ы в а ­
ются в прочностной расчет сцепных устройств тормозных систем,
активных приводов. С амо назван ие — транспортное звено — по­
к а зы в ае т определенность его функционального назначения.
К транспортным звеньям относятся автомобили-тягачи и т р а к ­
торные колесные тягачи, т. е. ведущие звенья автопоездов,
а т а к ж е и прицепные звенья: прицепы, полуприцепы, роспуски.
В ряде случаев в самом транспортном звене имеются ш а р ­
нирные связи м е ж д у его отдельными частями. Эти связи могут
оказы в ать оп ределяю щ ее влияние на характер дви ж ени я ав то­
мобильного поезда. Поэтому при рассмотрении поворотных
устройств и кинематики дви ж ени я автопоездов приходится учи­
ты вать имеющиеся в составе транспортных звеньев «неизменяе­
мые системы», которые условно рассм атриваю тся к а к твердые
тела, из которых скомпоновано транспортное звено. Эти неиз­
меняемы е системы п редставляю т собой элементарные, или к и н е м а т и ч е с к и е з в е н ь я [11]. Х арактерной особенностью
этих звеньев является движ ение их ходовых элементов на опор­
ной поверхности по самостоятельной траектории, отличающ ейся
от траектории см ежны х звеньев.
Понятие «транспортное звено» более широкое, хотя в неко­
торых случаях эти понятия могут и совпадать, например д ля
одноосного т я г а ч а и одноосного прицепа. В то ж е время, н ап ри ­
мер, двухосный прицеп состоит из двух кинематических звеньев:
первое вклю чает переднюю ось, п одрам ник и ды ш ло и второе —
рам у с задней осью.
Э лементарное кинематическое звено вклю чает ходовую ось
с поворотными или неповоротными колесами и несущий элемент
в виде рам ы или ды ш ла. К инематические звенья разд ел яю тся на
д в а рода: к п е р в о м у относятся звенья, у которых ходовая
ось п ерпендикулярна продольной оси звена при лю бых относи­
тельных перемещ ениях (в плоскости дви ж ени я) сопряж енны х
звеньев; к о в т о р о м у — звенья, у которых ходовая ось у с т а ­
н авливается под различны ми углами (в плоскости д виж ения)
к продольной оси звена, в зависимости от относительных перемещениий сопряж енны х с ним звеньев.
Р а зл и ч а ю т т а к ж е п а с с и в н ы е элем ен тарн ы е звенья, п ере­
двигаю щ иеся под действием внешнего тягового усилия, и а к ­
т и в н ы е , у которых тяговое усилие реализуется в плоскости
контактов шин ходовых колес с поверхностью дороги.
С в я з ь м еж д у кинематическими з в е н ь я м и
конструк­
тивно осущ ествляется ш арнирам и, допускаю щ ими относитель­
107
ные перемещения звеньев в плоскости движения. С вязь м ож ет
быть неуправляю щ ей и управляю щ ей. Н е у п р а в л я ю щ а я
с в я з ь не меняет взаимного располож ени я продольной и ходо­
вой осей элементарного звена при его повороте относительно
связи. Т а к а я связь осущ ествляется в одной точке (буксирный
крю к — петля д ы ш л а ) . У п р а в л я ю щ а я с в я з ь мож ет и зм е­
нять угол м еж д у продольной и ходовой осями звена при его
повороте в плоскости д ви ж ени я относительно связи. Она р а з ­
личается на прямую и обратную. П р я м а я — при повороте д а н ­
ного звена относительно сопряж енного с ним переднего звена и
об р атн ая — при повороте относительно заднего звена. В отличие
от неуправляю щ ей у п р а в л я ю щ а я связь м ож ет реали зоваться не
менее чем в двух точках, одна из которых обеспечивает пере­
дач у тягового усилия, а втор ая уп р ав л яет поворотом ходовой
оси или у п рав л яем ы х колес на ходовой оси.
В зависимости от х а р а к т е р а усилий связь р азд ел яется на т я ­
говую и опорную. Т я г о в а я — к а к п оказы вает название, п ере­
д ает продольные тяговые и тормозны е усилия. В этом случае
могут быть лиш ь незначительные вертикальны е усилия, нап ри ­
мер, от массы д еталей д ы ш ла (буксирный крю к с петлей д ы ш л а ).
О п о р н а я — передает и продольные и вертикальны е усилия,
к а к например, в опорно-сцепном устройстве седельного тяга ч а
или через коник автомобиля, на который опирается п ачка д л и н ­
номерной древесины.
Прицепы сопрягаю тся с предшествующ им транспортным зв е­
ном тяговой связью. Полуприцепы имеют с предшествующим
транспортным звеном — автотягачом опорную связь. Роспуски
с тяговым звеном имеют сменную связь: при наличии груза —
опорную (или опорно-тяговую), а при его отсутствии и буксиро­
вании незагруж енного роспуска — тяговую. В зависимости от
типа динамической связи в автотранспортной литературе [1 1 ]
разл и ч а ю т следующие виды автопоездов: п р и ц е п н ы е , у ко­
торых м еж д у всеми транспортными звеньями связь тяговая (б ук­
сирующий автомобиль с приц еп ам и); с е д е л ь н ы е (опорно­
сцепные) — с опорной связью м еж д у транспортными звеньями.
Обычно такой поезд состоит из седельного тяга ч а и прицепа;
с е д е л ь н о - п р и ц е п н ы е , в которых применена см еш анная
связь: м еж д у седельным тягачом и полуприцепом — опорная,
а м еж д у полуприцепом и следующим за ним прицепом — тяго ­
вая; о с о б ы е — к ним относят поезда, состоящие из автомобиля
и роспуска (наиболее распространенны й лесовозный автоп оезд),
автопоезда-панелевозы , тяж еловозны е, активные и пассаж и рские
поезда прицепного и сочлененного типов.
Выделение автопоездов с роспусками в группу автопоездов
особого типа обусловлено особенностями их конструкции и ком ­
поновки. Такой автопоезд состоит из автомобиля-тягача, обору­
дованного коником, и роспуска с коником (одно-, двух- или
трехосного). В нашей стране с самого н ач ал а применения таких
108
автопоездов используется автоматическое управление движением
роспуска в виде прямой или крестообразной сцепки, работа
которых рассмотрена ниже. В зарубеж ной практике довольно
широко применяется и ручное управление движением роспуска,
д л я чего на нем в специальном седле разм ещ а ется оператор,
который при помощи рулевого управления осущ ествляет у п р ав ­
ление колесами роспуска. Применение ручного управления ко­
лесами роспуска в современных условиях недопустимо по п р а ­
вилам техники безопасности, т а к ж е недопустимы излишние
затр а т ы труда.
§ 2. КИНЕМ АТИКА Д В И Ж Е Н И Я Л ЕС О В О ЗН Ы Х
А ВТО П О ЕЗД О В
П ри движ ении автопоезда на прямы х у ч астк ах пути происхо­
дит взаим ное отклонение автомобиля и роспуска из-за неровно­
стей дороги в вертикальной плоскости. П ри вогнутых перело­
м ах п роф иля (рис. 50, а) расстояние м еж д у кониками умень-
Рис. 50. Взаимное положение тяговой машины и роспуска:
Я — на дороге с подъемами и уклонами; б — при движении на повороте с прямой сцеп­
кой; в — при движении на повороте с крестообразной сцепкой: / — тяговая балка авто­
мобиля; 2 — стяжные муфты; 3 — дышло; -/ — трос; 5 — тяговая балка роспуска
109
ш ается на величину у, а при выпуклы х переломах профиля у в е­
л ичивается на величину х.
Н аиболее сл ож н ы е взаимны е изменения траектории д в и ж е ­
ния транспортных единиц, составляю щ их автопоезд, происходят
при его дви ж ени и по кривым. Рассмотрим кинематику дви ж ени я
автопоезда (автом обиль — роспуск) по кривым при двух основ­
ных видах сцепки: прямой и крестообразной.
Прямая сцепка (рис. 50, б ) . Основным условием движ ения
автомобиля с роспуком по кривой без поперечного скольж ения
колес является пересечение продолж ения всех колесных осей
в одной точке, т. е. поворот вокруг общего мгновенного центра
вращ ения. В соответствии с рис. 50, б примем следующие обо­
значения:
Ад — расстояние от центра прицепной серьги ды ш ла до
ш кворня коника роспуска (длина д ы ш л а ), м; п — расстояние от
задней оси автом оби ля до буксирного прибора, м; R i — радиус
поворота по колее внешнего переднего колеса автом обиля (м и ­
нимальное значение у М АЗ-509 составляет 11,5м и у К рА З-255Л
12,5 м ), м; i?2 — радиус поворота середины задней оси д вух­
осного или середины оси балансирны х рессор трехосного авто­
мобиля, м; Яз — рад и у с поворота д л я траектории ш кворня ко­
ника роспуска, м;
— радиус поворота д ля траектории центра
буксирного устройства автомобиля, м; I — расстояние между
ш кворнями коников [на прямом участке 1— (п-\-Ьл), м].
Смещение траектори и д виж ения роспуска п редставляет р а з ­
ность радиусов поворота его центра и середины задней оси а в ­
томобиля:
Ск - я 2
я„
(4.1)
t f 4= V Щ + П2,
где bм — ш ирина машины, м; поэтому
(4.2)
С ледовательно
(4.3)
Уменьшение расстояния м еж д у кониками равно
(4.4)
К а к видно из формулы, и радиус поворота роспуска, и см е­
щение его траектори и по отношению к траектории движения
автомобиля, и изменение расстояния м еж д у кониками зависят
кроме радиуса поворота Rz от соотношения м еж д у выносом сцеп­
ного крю ка п и длиной д ы ш л а Ьл.
Возможны следующие соотношения:
при п < Ь я
при п = Ьл
при n > L д
Rs^R^
R s — R*,
Rs^> R%-
Больш ей частью в применяемых конструкциях п < Ь я, что в ы ­
зы вает смещение роспуска внутрь колеи и уменьшение р ассто я­
ния м еж д у кониками, которое тем больше, чем больше Ья и
меньше п. Особенно значительное смещение и уменьшение р а с ­
стояния м еж д у кониками происходит при м алы х рад и усах по­
ворота и длинных д ы ш л а х Ь д. Так, при радиусе поворота
Rz — 25 м и я = 1 , 5 м смещение колеи составляет при расстоянии
м еж д у кониками 4,5 м — 18 см, 6,5 м — 51 см и при расстоянии
9,0 м — 115 см. Уменьшение расстояния м е ж д у кониками соот­
ветственно составит 17; 40 и 82 см [13]. Уменьшение расстояния
м еж д у кониками на поворотах в ы зы вает сж ати е пружины бук­
сирного крюка, а при ее закры ти и и перемещение груза на кони­
ках. Поэтому при вывозке хлыстов и большом значении Тд п р я ­
мую жесткую сцепку прицепа и автомобиля применять нельзя.
П ри равноплечей сцепке при п = Ь я колея роспуска и задних
колес автомобиля совпадает, но при этом н аблю дается н аи бол ь­
ш ая степень уменьшения расстояния м еж д у кониками. Попытки
применения равноплечей сцепки не получили распространения.
П ри п = 0, т. е. при переносе буксирного устройства на шкворень
коника расстояние м еж д у кониками будет оставаться без и зм е­
нений, но смещение колеи роспуска значительно возрастает, что
видно из формулы (4.3).
К ак видно из произведенного ан али за, п р я м а я сцепка мож ет
успешно применяться только при небольших значениях I и 1 Д,
что и происходит на практике.
Крестообразная сцепка. Т а к а я сцепка тяговых машин с при­
цепным составом и прицепов м еж д у собой в лесной промы ш лен­
ности впервые бы ла применена с началом использования т р а к ­
торных санных поездов, когда в системах, двигавш ихся по л е ­
дяной колейной дороге, имелось по 20— 25 тяж е л о груженных
саней, которые все двигались по одной колее. С переходом на
автомобильных дорогах на вывозку хлыстов крестообразная
сцепка стал а широко применяться в автопоездах.
К инем атика поворота лесовозного автопоезда с кресто об раз­
ной сцепкой является более сложной, т а к ка к в этом случае а в ­
топоезд п редставляет собой четырехзвенный механизм (два ж е ­
стких стерж ня и две перекрещ иваю щ иеся гибкие св язи ), а при
наличии д ы ш л а — пятизвенный (р и с .5 0 , в ). В этом случае к з а д ­
нему концу рам ы автомобиля прикрепляется тяго вая б а л к а 1,
к которой закреп лен ы крестообразно натянуты е тросы, имеющие
in
стяж ны е муфты 2. Д ы ш л о 3 одним концом прицеплено к буксир­
ному устройству автомобиля, а другим присоединено к р ам е рос­
пуска. З а д н и е концы тросов 4 крепятся к тяговой бал ке 5 р о с­
пуска.
К рестооб р азн ая сцепка д о л ж н а удовлетворять следующим
требованиям: обеспечивать постоянную траекторию дви ж ени я
роспуска по отношению к автомобилю без провисания тяговых
тросов; допускать минимальное смещение траектории колес рос­
пуска по отношению к траектории колес автомобиля при д в и ­
жении автопоезда по кривой постоянного радиуса; при д в и ж е ­
нии на прямы х участках дорог обеспечивать д виж ение роспуска
без смещения по отношению к траектории колес автомобиля;
отклонение траектории роспуска при движении в кривых долж но
происходить во внешнюю сторону по отношению к траектории
колес автомобиля.
П ервое исследование кинематики крестообразной сцепки было выполнено
В. А. Горбачевским (1956). Разработанны й им метод позволял определять
расчетные параметры по способу последовательного приближения. И зл агае­
мый метод определения параметров крестообразной сцепки, разработанный.
В. П. Л ахно 1 (1961), позволяет непосредственным расчетом установить опти­
мальные параметры элементов крестообразной сцепки. В этом методе расчета
принимаются следующие допущения: длина тросов сцепки постоянна; зазоры
в ш арнирах креплений и соединениях отсутствуют; база крестообразной
сцепки мож ет изменяться только в определенных пределах.
В соответствии с рис. 51 расстояние м еж д у вертикальными
осями, проходящ ими через центры поворота относительно сцеп­
ного крю ка (точка 0 2) и ш кворня коника роспуска (точка О4),
обозначается LK и н азы вается базой крестообразной сцепки. При
движении на прямой ее д ли н а (обозначается Ь к0) равн а длине
д ы ш л а Кд, т. е. /.ко^Кд.
О бозначим т — смещение точек крепления F и А тросов
сцепки на тяговой б ал ке автомобиля относительно сцепного
крю ка и k — смещение точек Р и В относительно точки О4 —
ш кворня д ы ш ла роспуска. Р азм е р ы т и k н азы ваю тся выносом
тяговой б алки автомобиля и роспуска соответственно.
Конечно, соединение роспуска с автомобилем не является
абсолютно жестким, тем более что плоскости располож ения
д ы ш л а и тросов крестообразной сцепки не совпадаю т и проис­
ходит «распирание» коников автомобиля и роспуска при т ф 0.
Н а поворотах б а за крестообразной сцепки изменяет свою в ел и ­
чину, т. е.
ALK= LK— L k0 Ф 0.
Обозначим дополнительно:
Z — расстояние м еж д у центрами тяговы х бал о к (на прямой
это расстояние Z о), м; п — вынос сцепного крю ка, м; ср — угол
1 Л ахно В. П., Л ахно Р. П. Автомобильные лесовозные автопоезда. М. Гослесбумиздат, 1961.
112
м еж д у осью задн их колес двухосного автомобиля или осью б а ­
лансиров трехосного автомобиля с осью колес (или балансиров)
роспуска; С — расстояние меж ду кониками автомобиля и роспу­
ска, м; bi — ш ирина тяговой б алки автомобиля (м еж ду точками
крепления тяговых тросов) и Ь2 — ширина тяговой балки рос­
пуска, м.
Z = Y ( L Ko — т — &)2 + 0,25 (bi + b2))2— 0,25 0 ! cos А,+ fr2cos со)2. (4.5)
Р адиусы поворота середины задней оси Я2 и центра роспуска
Яз могут быть определены из следующих уравнений:
Я2 = — -— [Z cosco-f (п-\- m)coscp-f k],
(4.6)
R 3 = — -— (Zcos^ + n-fm-t-fecoscp).
(4.7)
sin ф
sin ф
Здесь X = a r c t g — 6iiSin ф— ,
bi + b2 cos ф
co = <p— %■,
L K0 = C — n.
(4.8)
В том случае, когда ды ш ло роспуска присоединяется непо'с ред ств ен н о к конику автомобиля, п = 0.
113
Н а основе ан ал и за кинематики дви ж ени я автопоездов
В. П. Л ахн о были получены следующие формулы д л я опреде­
ления оптимальных п арам етров тяговой балки автомобиля:
m _
Q , b b l ( R о + R , c o s q > — n s i n q > ) ( l — c o s q>) — Г я | + 2 # 3 — Я 2 X
1-------------------------------
-------- i— _ ----------------------
2 [L K0 + n — -R3 sin ф — k (1 — cos <p) ] X
X ( R s cos tp + k sin ф) + n 2 — 2 n ( R 3 sin <p— k cos ф) — L k0 (L k0 — 2k) ]
X
X ( R „ — R s co s ф — ft s in Ф) + 0 , 5 fe| (1 — с о в ф )
X
( R 2—
co s ф — k s in ф)
(4.9)
(4.10)
Угол м еж д у осями задних колес автомобиля и осями задних ко­
лес роспуска равен
R 2 + R 23 + n 2 - L 2K0
Ф = arctg
R2
+ arccos
(4.11)
2Я3 V R\ + ft2
При определении парам етров сцепки в формулы (4.9), (4.10)
и (4.11) подставляю тся расчетные значения
и R 3 . З а расчет­
ные значения R 2 принимаю тся минимально возмож ны е значения,
оп ределяемые по минимальным величинам Ri. Если не предпо­
л агае тся допускать никаких смещений роспуска в кривых, то
R z = R 3 . Если ж е принята оп ределенная величина допустимого
смещения роспуска Ск = Скр, то
R3 —
^2+ Скр.
Угол со имеет определенные конструктивные ограничения.
Так, у роспуска TM3-803 м аксимальны й угол поворота ды ш ла
составляет 25°. М иним альны е радиусы поворота по колее п еред­
него наружного колеса автомобиля при испытаниях оказали сь
равным и у М АЗ-509 16 м, у KpA3-255JI 18 м.
Приведенные выше формулы позволяю т рассчитать основные
п арам етры крестообразной сцепки и их оптимальные значения.
П ри правильно рассчитанной сцепке смещение роспусков неве­
лико и происходит при входе во внешнюю кривую, а при в ы ­
ходе — во внутреннюю сторону кривой. Р а зм е р смещения з а в и ­
сит главны м образом от величины радиуса поворота и величины
смещения буксирного прибора автомобиля. П р а в и л ьн ая работа
крестообразной сцепки обеспечивается необходимым н а т я ж е ­
нием тяговых тросов. П ри крестообразной сцепке т а к ж е проис­
ходит уменьшение расстояния м еж д у кониками автомобиля и
роспуска, но оно в 3— 4 р а з а меньше, чем при прямой сцепке.
Подбор п арам етров крестообразной сцепки целесообразно
д ел ать таким образом, чтобы тр аектор и я д ви ж ени я колес рос­
114
пуска при проходе по кривой постоянного рад и уса находилась
бы м е ж д у траекториям и д ви ж ени я передних и задн их колес а в ­
томобиля. П ри этом изменение расстояния м еж д у кониками а в ­
томобиля и роспуска будет меньше, чем при совпадении т р а е к ­
торий колес роспуска и задних колес автомобиля.
§ 3. С О П Р О Т И В Л Е Н И Е Д В И Ж Е Н И Ю А ВТО М О БИ ЛЬН О ГО
П РИ Ц Е П Н О Г О П О Д В И Ж Н О ГО СОСТАВА И А ВТО П О ЕЗДО В
Сопротивление движ ению автомобильного прицепного со­
ста ва без учета сопротивлений, вызванных профилем пути и з а ­
круглениями, состоит главны м образохМ из сопротивления к а ч е ­
нию и сопротивления воздушной среды, причем вто рая состав­
л я ю щ а я у лесовозного подвижного состава имеет значительно
больший удельный вес, чем у автомобилей.
Сопротивление качению прицепного состава вызы вается з а ­
тр ата м и на деформацию пневматических шин (гистерезисные
потери), потерями на деф орм ацию дорожной одеж ды и грунта,
на толчки и уд ары при наезде колес прицепного состава на не­
ровности дорожного покры тия и на трение в подш ипниках колес.
П ри движении по дорогам с твердым покрытием полное сопро­
тивление качению прямо пропорционально нагрузке на дорогу:
P? = f 2 G
(4.12)
где G — н агру зка на дорожную поверхность; f — коэффициент
сопротивления движению.
Коэффициент сопротивления движ ению определяется опыт­
ным путем, к а к отношение силы сопротивления Pf качению
к нормальной реакции грунта R\
П ри движении по грунтовым дорогам с слабоукатанной по­
верхностью, а т а к ж е по лесосекам с в л аж н ы м и грунтами о б р а ­
зуются колеи. В этом случае основными потерями являю тся по­
тери на деф орм ацию грунта. Требую щееся д л я этого усилие
равно:
(4.13)
где Н — глубина образую щ ейся колеи, см; D — диаметр колеса,
см; | — коэффициент, величина которого в зависимости от со­
стояния грунта, составляет от 0,6 до 1.
Величина коэффициента сопротивления движению зависит
к а к от состояния поверхности дороги, т а к и от д авл ен ия в ши.н а х [8]. Средние значения этого коэффициента приводятся
в табл. 4.1.
115
4.1. Величина коэффициента сопротивления движению
для пневматических шин
Шины
Н аименование дорож ной одежды
или вида дороги
Асфальт и цементобетон
Щ ебеночно-гравийная
обработанная
вяжущим
Гравийная
То же, с небольшими выбоинами
Пластино-лежневая
Грунтовая сухая:
укатанн ая
слабоукатанная
после дождя
Песок:
сухой сыпучий
влажный
Снежная укатанная
Рыхлый снег глубиной 40 см
высокого давления
низкого давления
0,015—0,020
0,020—0,025
0,018—0,022
0,020—0,030
0,023—0,035
0,030—0,040
0,020—0,030
0,023—0,035
0,030—0,040
0,020—0,030
0,030—0,045
0,045—0,060
0,050—0,150
0,030—0,045
0,040—0,050
0,045—0,080
0,120—0,300
0,100—0,150
0,030—0,050
0,200—0,300
0,080—0,120
0,070—0,090
0,030—0,040
0,100—0,120
П ри тяговых расчетах на автомобильных дорогах общего
пользования считают, что до 50 км/ч коэффициент сопротивле­
ния движению не зависит от скорости [3]. В нормативны х д о ку ­
ментах М инлеспром а С С С Р сопротивление движ ению лесовоз­
ных автопоездов принимаю т постоянным, не зави сящ им от ско­
рости.
Опыты, выполненные В. Т. Суриковым (М ЛТИ ) и В. А. Горбачевским
(Ц Н И И М Э ), показываю т, что фактически скорость движ ения оказы вает вли я­
ние на величину коэффициента сопротивления движению. В опытах указанны х
исследователей, проведенных на хорошей гравийной дороге, были получены
следующие значения коэффициента:
М А З -5 0 1 + 2 -Р -1 5
/ = 0,015 + 3 • 10~4 о;
ЗИ Л -157В + 2-ПП-18 + 2-Р-5
/ = 0 ,0 1 3 5 + 1 , 8 - 1 0 ~ S + 10“ V ;
К р А З - 2 1 4 + 2 -П П - 1 8 + 2-Р-12
/ = 0,0135 + 1,4- 10~4о + 1 0 ~ V -
П ервая формула действительна в диапазоне и = 2-рЗ км/ч и две после­
дующие в диапазоне о = 3 -р 6 0 км/ч.
К ак можно видеть, для лесовозных автопоездов, состоящих из автом о­
биля с несколькими единицами прицепного состава, сопротивление движению
зависит от скорости.
Сопротивление движению для автопоездов больше, чем для одиночных
автомобилей или прицепов. Относительное увеличение сопротивления качению
с увеличением числа единиц прицепного состава, по данным Б . В. Реш етни­
кова, характеризуется следующими коэффициентами: при одном прицепе 1,08,
при д в у х — 1,10 и при т р е х — 1,12.
К ак видно из приведенных данных, на сопротивление движению колес­
ного прицепного состава значительное влияние оказы вает и давление в ши­
нах. При движении подвижного состава по твердым покрытиям коэффициент
116
сопротивления увеличивается с уменьшением давления в шинах. При качении
по мягкой поверхности на величину коэффициента сопротивления движению
влияют глубина колеи, тип и состояние грунта, диаметр колеса и восприни­
маем ая им вертикальная нагрузка. Уменьшение давления воздуха в шине
приводит к уменьшению глубины колеи, однако при этом увеличиваются и
внутренние потери в шине. П оэтому для каж дой шины можно определить
величину давления в ней, при которой на данной поверхности коэффициент f
имеет наименьшее значение.
Сопротивление воздушной среды при движ ении автопоезда
вызы вается реактивны м давлением встречного воздуха, сопро­
тивлением, создаваем ы м выступаю щими частями автопоезда,
трением н аруж н ы х поверхностей о б л и зл еж ащ и е слои воздуха и
за тр а та м и мощности на завихрение воздуш ны х струй за автомо­
билем и в промеж утках, около колес, под кузовом или пачкой
хлыстов.
С ила сопротивления воздушной среды (Н ) равн а
P B= k BF v \
(4.14)
где F — лобовая площ адь автомобиля, м2; v — скорость д в и ж е ­
ния, м/с; k B — коэффициент сопротивления воздуха (коэф ф и ­
циент обтекаемости), Н - с 2/м 2, который численно равен силе
сопротивления воздуха в Н, создаваем ой одним квадратн ы м
метром лобовой площ ади подвижного состава при его д в и ­
жении со скоростью 1 м/с.
Величину F д ля одиночных автомобилей можно принимать
(приближенно) равной 0,8 В Н , где В и Н габари тн ы е ш ирина и
высота автомобилей. Д л я груж ены х автопоездов А = 0,9 ВН . Д л я
лесовозных автопоездов с автомобилями З И Л - 157 и ЗИ Л -131
F = 5 м2 (для негруженых 4 м2); д л я К рА З-255Л и К рА З-260Л
F i=9,3 (7,2) м2 и д ля М АЗ-509 F = 7 (5,5) м2.
Величину коэффициента сопротивления воздуха д л я грузо.вых автомобилей обычно рекомендуется принимать 0,70. Д л я
грузовых автомобилей с фургоном проф. Г. В. Зи м и лев 1 п ред­
л а г а е т А в = 1,2 4. Б. В. Р е ш е т н и к о в 2 п р ед ла гает увеличение со­
противления воздуха при наличии прицепов учитывать следую ­
щ ими коэффициентами: при одном прицепе 1,32, при двух 1,59 и
при трех прицепах 1,84. По данны м специальных опытов
В. Т. Сурикова, д ля лесовозных автопоездов, груженных х л ы ­
стами, Дв = 2,8-=-3,0. Следует иметь в виду, что коэффициенты,
предлож енны е Б. В. Реш етниковы м, относятся к обычным при­
цепам, поверхность которых более об текаем ая, чем поверхность
автопоезда, груженного хлыстами, и поэтому д л я лесовозных
автопоездов коэффициент д о лж ен быть большим, но до сих пор
продувки лесовозного автопоезда, груженного хлыстами (или
его модели), в аэродинамической трубе не производилось.
1 Зимилев Г. В. Теория автомобиля. М., М ашгиз, 1959.
2 Решетников Б. В. Экспериментальное исследование коэффициента
тивления движению автопоезда.— Труды/Х АДИ , вып. 11, 1951.
сопро­
117
§ 4. В О ЗД ЕЙ С ТВ И Е К О Л ЕС П Р И Ц ЕП Н О Г О
СОСТАВА НА Д О РО Г У
Д ли тельн ое врем я считалось, что д л я прочности дорож ны х
о д еж д и их основания определяю щ им является вер ти кал ьн ая
н агрузка от колес автомобилей. Д ействительно, на автомобиль­
ных дорогах общего пользования, к а к правило, нагрузки на оси
прицепного состава меньше или равны осевой нагрузке авто­
мобилей.
В лесной промышленности д ля более эффективного использо­
вания автомобилей в виду наличия такого специфического вида
груза, ка к хлысты, целесообразно п ередавать на роспуск н а ­
грузку, в 1,8— 2,0 р а з а превыш аю щ ую допустимую нагрузку на
коник автомобиля-тягача. В силу этого создается такое п олож е­
ние, что воздействие колес роспуска на дорожную о д еж ду п ре­
выш ает воздействие колес автомобиля. Это обстоятельство было
отмечено, например, в раб отах Ю. М. А настасю ка (Ц Н И И М Э ,
1971 — 1973 гг.), указавш его, что воздействие на дорожную
од еж ду роспуска TM3-803A превыш ает воздействие колес ав то­
мобилей М АЗ-509 и КрАЗ-255Л.
4.2. Коэффициенты для приведения различных автомобилей
и прицепов к осевой нагрузке 10 т
Значения коэффициентов приведения
Н агр у зка на ось,
т
4
6
7
8
9
9,5
10
12
13
по нормам
ВСН 46—74
0,02
0,10
0,36
0,43
—
0,68
1,0
—
—
по результатам научно-исследовательских
работ
СССР
Ф ранция
0,02
0,10
0,25
0,37
0,50
0,67
1,0
2,0
3,0
0,028
0,08
0,15
0,31
0,56
—
1,0
3,4
6,2
В н астоящ ее в рем я расчет д орож н ы х од еж д производится
с учетом нагрузки, передаваемой от колесной оси на д орож ное
покрытие (И нструкция по проектированию д орож н ы х од еж д не­
ж есткого типа М интрансстроя С С С Р В С Н 46— 72). П ри этом
действительное число единиц подвижного состава пересчиты­
вается на число осей с нагрузкой 6 (д л я группы Б) или 10 т
(д л я группы А ). Величина коэффициентов д л я приведения чи­
сла автомобилей или прицепов с различной нагрузкой на ось
к числу расчетных автомобилей быстро в о зрастает (не пропор­
ционально) с увеличением осевой нагрузки. В табл. 4.2 п риво­
118
дится величина этих коэффициентов д л я приведения различной
осевой нагрузки к нагрузке группы А ( Ю т ) .
Аналогичная зависимость бы ла получена и Американской
ассоциацией д орож н ы х инженеров (в A A S H O ). В данном слу­
чае за единичную нагрузку, к которой приводятся все о ста л ь ­
ные, принята 8 т.Н а гр у зк а на ось, т . . . .
К оэф ф иц и ент приведения .
4
0 ,0 5
6
0 ,3 0
7
0 ,5 5
8
1 ,0
9
1 ,5
10
2 ,2 5
12
4 ,0
13
7 ,0
К а к можно видеть, осевая нагрузка, например 10 т, эк в и в а­
лентна 2,2— 2,7 проходам осей с нагрузкой 8 т, а д виж ение оси
с нагрузкой 13 т по воздействию на дорогу эквивалентно про­
ходу 7— 8 осей с нагрузкой 8 т. Вот почему увеличение осевой
нагрузки у роспусков сверх 9— 10 т в ы зы вает обоснованное в о з­
раж ен ие специалистов-дорожников, указы ваю щ их, что это в ы ­
зовет значительное уд орож ан и е дорог.
Влияние осевой нагрузки на напряженное состояние дорож ных одеж д и
земляного полотна четко прослеж ивается в опытах А. А. Ф аденкова (Лесной
ж урнал, 1976, № 6, с. 166— 168). Эти опыты показывают, что установка шин
увеличенного размера с пониженным внутренним давлением на колеса боль­
шегрузного роспуска ЛТ-56 не мож ет полностью возместить с точки зрения
равнозначимости напряжений по глубине дороги значительного увеличения
нагрузки на колесо. Т акая компенсация возмож на лишь для верхних слоев
дорожной одеж ды. В табл. 4.3 приводятся основные результаты этих опытов.
4.3. Основные результаты опытов А. А. фаденкова
по определению напряжений под осями подвижного состава
с различной нагрузкой
Виды подвиж ного состава
П оказатели
Модели шин
Н агрузка на колесо, кН
Д авление в шине, МПа
Н апряж ения, МПа:
на глубине 25 см
в %
на глубине 45 см
в %
на глубине 70 см
в %
КрАЗ-255Л
тягач , задние
колеса
ЛТ-56
(2-Р-20)
TM3-803
вз-з
38,8
0,40
Я -307
64,7
0,34
ИЯВ-13
46,5
0,55
0,206
100
0,086
100
0,030
100
0,192
93
0,110
128
0,043
143
0,198
96
0,093
104
0,034
113
Приведенные результаты так ж е показывают, что в настоящ ее время устой­
чивость и прочность дорож ного полотна лесовозных дорог определяется глав- ным образом воздействием осей лесовозного прицепного состава.
119
§ 5. РАСЧЕТ КО Н С ТРУ КЦ И И П РИ Ц Е П Н О Г О П О Д В И Ж Н О ГО
СОСТАВА Л Е С О В О ЗН Ы Х А В Т О М О БИ ЛЬН Ы Х Д О Р О Г
Определение грузоподъемности. При проектировании и расчете прицепного
подвижного состава важнейш им показателем является величина массы груза,
которая мож ет быть перевезена. Она ограничивается величиной допустимой
нагрузки на пневматические колеса. Д л я удобства использования прицепного
состава большей частью применяемый на нем тип колес и шин унифицируют
с тяговой машиной. П оэтому возм ож ная грузоподъемность роспусков и при*
цепов ограничена числом осей и колес, а у полуприцепов грузоподъемностью
автом обиля-тягача, для которого предназначен полуприцеп, с одной стороны,
и, с другой — числом осей и колес полуприцепа. Следовательно, допустимая
статическая нагрузка Qcт на проектируемые единицы прицепного состава огра­
ничена и не мож ет превыш ать величины
^ст
(4.15)
где п — число осей; пк — число колес на оси; qm — допустимая нагрузка на
шину; q' — собственная масса единицы прицепного состава.
Величина допустимой нагрузки на пневматические шины приводится
в табл. 4.4.
4.4 Допустимые нагрузки на пневматические шины
Обозначение шины
2 4 0 -5 0 8
240—508Р
260—508Р
260—508
2 6 0 -5 0 8
280—508
300—508 (11,00—20)
320—508 (12,00—20)
320—508 (12,00—20)
370—508 (14,00—20)
370—508 (14,00—20)
1300Х 530—533
1300 X 530—533
Норма
слойности
Тип
протек­
тора
10
10
12
10
12
12
12
8
14
10
16
12
14
У
У
У
У
У
д
д
ПП
У
ПП
ПП
ПП
У
М акси­
мально
допустимая
н агрузка,
кг
Давление
при м акси­
мальной
н агрузке,
МПа
М акси­
мально
допустимая
скорость,
м/с
1500
1400
1860
1550
2030
2080
2350
2200
2730
2500
3800
4000
4000
0,50
0,60
0,60
0,45
0,60
0,53
0,53
0,42
0,56
0,32
0,42
0,40
0,40
28,0
28,0
28,0
23,6
28,0
28,0
28,0
22,2
22,2
20,8
14,0
20,8
20,8
В приведенной таблице численное обозначение обычных тороидных шин,
например 320— 508, показы вает ширину профиля шины — первое число и по­
садочный диаметр обода — второе число, для широкопрофильных шин первое
число — наружный диаметр шины в миллиметрах, второе — ширина профиля
(например, 1300X530). Условные обозначения рисунков протектора: У — уни­
версальный, Д — дорожный, П П — повышенной проходимости.
При проектировании роспусков следует иметь в виду, что грузоподъем­
ность роспуска не долж на превышать грузоподъемности автомобиля более
120
чем в 2 раза, в случае превышения этого отношения свес концов хлыстов за
коником роспуска становится недопустимым.
Вертикальные динамические усилия. В процессе движения автопоезда по
неровностям дороги в его деталях и узлах возникаю т вертикальные динам и­
ческие усилия, значительно превышающие усилия от статической нагрузки.
Поэтому расчетные вертикальные усилия, действующие на элементы подвиж ­
ного состава, определяют с учетом динамического коэффициента р, п оказы ­
вающего во сколько раз динамическое усилие превыш ает статическое. Этот
коэффициент определяется экспериментально при движении груж еного лесо­
возного автопоезда с разными скоростями по дороге с эталонными неровно­
стями различной высоты. П ервые такие испытания были выполнены
в Ц Н И И М Э. И спытания проводились с роспуском 2-Р-8, на которых разм е­
щ ался к ак гибкий (хлы сты), т а к и ж есткий грузы. При движении через неров­
ность первой оси роспуска происходило первичное возбуж дение колебаний
надрессорной части роспуска, а при проходе колесами второй оси — вторичное
возбуж дение колебаний. А нализ данных этих испытаний показывает, что для
гибкого груза коэффициент вертикальной динамики не превышал 2,3. В тех
ж е условиях (при стальных рессорах) для ж есткого груза коэффициент вер­
тикальной динамики был в 1,25 р аза больше, чем д л я гибкого груза. При
проведении испытаний установлено, что величина коэффициента Р, определен­
ного по записям динамических деформаций изгиба коника роспуска, та к а я же,
как и величина динамического коэффициента для осей роспуска.
Сравнительные испытания рессорных и безрессорных роспусков, выполнен­
ные в К авказском филиале Ц Н И И М Э (см. сноску на с. 39), показали, что
для рессорного роспуска 2-Р-15Т величина максимального динамического ко­
эффициента при скорости 15 км/ч так ж е не превыш ала величины Э = 2,3;
что ж е касается безрессорного роспуска TM 3-803P, то в данном случае вели­
чина динамического коэффициента при первичном возбуж дении колебаний
достигала значения 2,8 (при скорости 30 км/ч), а при вторичном возбуж дении
колебаний д аж е величины 2,9. Во всех случаях наибольш ая высота неровно­
стей составляла 12,5 см. При движении автопоезда по обычной гравийнои
дороге динамический коэффициент не превыш ал величины р = 1.6 при ско­
рости 50 км/ч.
При исследовании взаимодействия системы пакет хлыстов —■двухзвенье­
вой автопоезд — дорога Г. Д . Храмцев получил величину динамического ко­
эффициента для осей роспуска в пределах 2,3—2,6. По данным эксперимен­
тальных исследований, Н. И. П луж ников получил коэффициент динамичности
для двухосных безрессорных роспусков равный 2,2—2,4. По эксперименталь­
ным данным А. Р. Д емидова (Ц Н И И М Э ), коэффициент динамичности для
роспуска при переезде через препятствие высотой 10 см составил 1,97, при
препятствии высотой 15 см 2,15 и при высоте препятствий 20 см 2,44.
К ак можно видеть из приведенного краткого обзора, д л я безрессорного
роспуска коэффициент динамичности достигает 2,6—2,8 и для роспусков с рес­
сорами р не превышает 2,3.
Следует указать, что приведенные динамические коэффициенты относятся
к деталям роспуска. Что касается динамического коэффициента, относящещегося к воздействию колес на дорогу, то благодаря влиянию пневматиче’ ских шин он много меньше.
121
Расчет стоек и коника. Расчетная схема поворотного коника со стойками
одинакова как для коников автомобильных прицепов-роспусков, так и для
коника вагонов-сцепов УЖ Д- Расчетная схема обычно вклю чает несущую
балку коника и две шарнирно закрепленные стойки, которые дополнительно
закреплены тросами или цепями, образующими раскосные стяж ки. В послед­
нее время все чаще применяются так ж е коники со стойками, ж естко закреп:
ленными на их концах. Коники с ж естко прикрепленными стойками начали
применяться у лесовозных вагонов-сцепов JIT-22. Ж естко закрепленные стойки
применяются так ж е на лесовозных вагонах железны х дорог МПС.
Специфическая нагрузка в виде пачки бревен или хлыстов создает р ас­
порные усилия, действующие на стойки подвижного состава. Эксперимен­
тальны е исследования по определению распорных усилий в ш табеле хлыстов
были выполнены И. И. Сормотиным [26] в Бисертском леспромхозе. В резуль­
тате обработки опытных данных им были получены уравнения, аппроксими­
рующие зависимость интенсивности распора q тс/м2 (отнесенной к единице
длины ш табеля) от высоты ш табеля Н в метрах. Без учета нижнего ряда
хлыстов, практически не создающего распорного усилия, изменение интенсив­
ности распора вы раж ается уравнением
q~а
ЬН.
(4.16)
Д л я беспрокладочного ш табеля величина коэффициента <2=0,868 и
Ь = —0,299. При учете нижнего ряда хлыстов изменение усилий характери­
зуется кривой третьего порядка
Ч~
а + Ь Н + сН2 ‘
(4Л7)
Р азм ер коэффициентов равен а = 1,977, Ь = —0,256, с= 0,251. Равнодей­
ствую щ ая усилий распора R на отрезке высоты стойки от Н 2 до Н ! на длине
участка пачки хлыстов I определяете'* для первого случая по формуле
я,
R = / J ( а + b H ) d H = I { Нг — Hi ) (а + b H J 2 + ЬН2/ 2).
Д л я второго случая с учетом нижнего ряда хлыстов
а + ЬН„ + с Н \
а + ЬН1+ сН\
b
,
— a rc tg
2сНг -j- b
У 4ас — 62
Д л я рассматриваемого случая 4ас— 62> 0 .
Некоторым неудобством приведенных формул является то, что здесь ве­
личина Н долж на отсчитываться от низа стойки. Величину распорного д а в ­
ления можно определять по методам статики сыпучих тел. Анализ опытных
данных распределения распора по длине стойки показал, что они близко сов­
падаю т с значениями, полученными по формуле Кулона при средних значе­
ниях угла внутреннего трения <р=10°, плотности р = 0,895 и коэффициента
полнодревесности 0,5. П о опытным данным, точка прилож ения равнодействую ­
122
щей распорных усилий находится на высоте (0,404-0,41)Н, где Я — высота
штабеля.
Следует сказать, что приведенные данные относятся к статическим усло­
виям и надо полагать, что при воздействии вибраций и сотрясений распорное
усилие увеличится. Интенсивность распорного усилия увеличивается с верх­
него конца стойки вниз. А нализ опытных данных И. И. Соромотина пока­
зывает, что распорное усилие увеличивается пропорционально расстоянию от
верхнего конца стойки с интенсивностью 5,7 кН /м2 на каж ды й метр расстоя­
ния от верхнего конца стойки. Если обозначить L K — длину части пачки
хлыстов в метрах, приходящуюся на одну стойку, то величина распорного
усилия qK, отстоящ его от вершины стойки на расстоянии (hс—о), будет равна
? к = 57001к (йо - а ) .
При отсутствии раскосных стяж ек максимальное распорное усилие будет
у нижнего конца стойки и равно 5700 L Kh c . Кроме распорного усилия на
стойку действует горизонтально направленная центробежная сила Qц:
Qu,— M v 2/ R ,
(4.18)
где М —-м асса груза, кг; v — скорость, м/с. При конструировании лесовозных
роспусков обычно принимают для условий движ ения по веткам и усам
0 = 5 ,6 м/с (20 км/ч) при радиусе кривой Л = 4 0 м.
Д л я движ ения по автомобильным дорогам общего пользования учиты­
вают следующее соотношение меж ду минимальным радиусом и скоростью
движения:
± 1)
Коэффициент поперечной силы р обычно при расчетах принимается р ав ­
ным 0,2. При уклоне проезжей части 1 = 0 имеем
ц2 = о ,2 g R
и, следовательно,
Qu, = 0 , 2 g M .
(4.19)
Центробежную силу можно рассматривать как приложенную в центре т я ­
жести поперечного сечения груза.
Н а г р у з к а о т в е т р а определяется с учетом удельного давления
ветра, равного 500 П а, на боковую проекцию пачки груза.
Следовательно,
Q = 500h с L к Н ,
где Q B — боковая сила, являю щ аяся результатом давления ветра, Н.
Точка приложения ветровой нагрузки несколько не совпадает с центром
тяж ести сечения (при раскосных стяж к ах ), но ввиду незначительной разницы
в координатах точек приложения этих сил в расчете можно принимать, что
обе поперечные силы приложены в центре тяж ести сечения. Наиболее небла-гоприятное сочетание, когда эти силы направлены в одну сторону.
123
Определение центра тяж ести груза. Центр тяж ести груза определяется
к ак общий центр тяж ести двух геометрически правильных фигур —• прямо­
угольника и трапеции. П лощ адь прямоугольника
S n = (h0~ a) l«
и площ адь трапеции
S
тр
J*±ikn^La.
2
Расстояние от основания прямоугольника до его центра тяж ести
^пр —
hc — а
2
расстояние от меньшей стороны трапеции до ее центра тяж ести
а
2/к + (/к — 2а)
тр
/к
(^к — 2а)
(размеры /к и а показаны на рис. 52).
Расстояние от оси балки коника до общего центра тяж ести обеих фигур
/гц = — • э/» * с - ? ( * к - 4я) ^
6
(4 2о)
lKhc — a (/к + 1) -)- /к
Опорные реакции в скользунах и пятнике определяются из уравнения
моментов. Опорная реакция в правом скользуне определяется из равенства
( ^ + « в ) Лц - М
т - 6Н -
Следовательно
Q = ig .» ± 5 * ) V
ск
0 ,5 /к -й
'
(4 21)
{
Горизонтальная реакция в подпятнике
Qn = Q4 + QB,
вертикальная
Q„ = Q — Q
Обычно вертикальная реакция в скользуне находится в пределах 0,10—0,20 от
вертикальной реакции в подпятнике. К ак указано выше, распределенная на­
грузка от распорного усилия, прилож енная к стойкам, возрастает от вершины
стоек до точки крепления раскосных тросов. Обозначим распределенную н а­
грузку на стойку от центробежной силы q4 и от ветровой нагрузки qs . Эпюры
этих распределенных нагрузок прямоугольные. Эпюры суммарных распреде­
ленных нагрузок, действующих на правую часть рамы, приводятся на
рис. 52, б.
124
Рис. 52. Расчет коников и стоек лесовозного подвиж ного состава:
а — расчетная схема; б — эпюра распределенных нагрузок от силы бокового давления
ветра и центробежной силы; в — сум марная эпюра распределяю щих нагрузок; г — эпюра
сосредоточенных сил; д — поперечное сечение стойки
125
Распределенные нагрузки на стяж ках равны:
в верхнем конце
Яс = Як s in 4t> + Я ц + Яв ,
в нижнем конце стяж ки
Яс = 9к sin 4 5 ° + ^ + <7^
Эпюры суммарных распределенных нагрузок, включающих нагрузки от
веса груза, центробежной силы и ветра, приводятся на рис. 52, в.
Определение сосредоточенных сил. И мея эпюры суммарных распределен­
ных нагрузок, можно определить сосредоточенные силы, эквивалентные пло­
щ адям этих эпюр (рис. 5 2 ,а ). Обозначим: Р 1 — горизонтальное усилие, дей­
ствующее на стойку; Рз — усилие, действующее на стяж ку и нормальное к ней;
Рз — усилие, действующее на пятник. Внутренние усилия в ш арнирах могут
быть определены путем последовательного рассмотрения элементов расчетной
схемы. Поперечные реакции в узлах стяж ек равны:
в верхнем узле
Р ’с = Р 2с’1 с \
(4.22)
в нижнем узле
с)/с'.
(4.23)
П родольное усилие Р £ , на которое долж на рассчитываться стяж ка, м о­
ж ет быть найдено из уравнения моментов относительно ш арнира правой
стойки-балки
P jft + P c s i n 4 5 'a — РРц sin 45° = 0 .
При построении эпюр на участках стяж ки распределенные нагрузки про­
ектируются на направление, нормальное к стяж кам . В этом случае их вели­
чина по концам стяж ек равна
Яц — Яцв sin 45 ,
<?4 = ?nHsin45\
9ц. в и <7ц. н — центробежные нагрузки соответственно на верхнем и нижнем
участках стойки.
Распределенная нагрузка от ветра мож ет быть определена аналогично.
Усилие, направленное вдоль стяжки, равно
Рс =
a sin 45
+ К-
(4.24)
П оперечная сила в шарнире стойки равна
Р г (h ' — a)
а
а продольная сила в стойке
РР + Р ' sin 45°.
С оставляя уравнение моментов для каж дого узла, можно последовательно
определить усилия во всех ш арнирах.
126
Д л я определения напряж ения от изгиба стоек необходимо найти наиболь­
ший изгибающий момент. В данном случае он будет равен
М с = P 1 (h' — а).
(4.25)
В зависимости от формы и размеров сечения стойки определяется ее момент
сопротивления. В последнее время часто применяют прямоугольное и к вад р ат­
ное сечения (например, типа показанного на рис. 52, д ) . В этом случае момент
сопротивления
В Н 3 — (В — 26) h3
Wx =
™
6Я
•
(4-26>
М аксимальные напряж ения будут равны
(J = M J W X
,
(4.27)
При определении изгибающего момента коника следует рассматривать
случай, когда в одном из скользунов имеется зазор, и балка коника от под­
пятника до одного из ее концов представляет собой консоль. Наибольший
изгибающий момент находится в сечении подпятника. При расчете коника вер­
тикальное усилие, действующее на него, определяется с учетом коэффициента
динамики (обычно принимается 2,3) и коэффициента, учитывающего неравно­
мерность нагрузки (обычно принимается 1,3). Стойки большей частью изго­
товляю тся из стали 09Г2 с пределом текучести сгт = 3 1 0 М П а . Д л я основания
коника мож ет использоваться лист из Ст. 3 с пределом текучести От =
= 2 4 0 МПа.
Расчет рам прицепного состава. Расчет рам роспусков наиболее прост
ввиду симметричности нагрузки и передачи вертикальных усилий от коника
до оси роспуска (или оси балансиров) в одной плоскости. Более сложным
является расчет лонж еронов полуприцепов, особенно в тех случаях, когда
полуприцепы предназначены для перевозки не только длинномерных грузов и
на лонжероны действуют различные по величине силы. Кроме того, непостоян­
ное сечение лонж еронов полуприцепа вызы вает необходимость учитывать его
собственную массу по отдельным участкам, располагая усилия, соответствую ­
щие собственной массе, в центре каж дого участка. Н агрузки от коников
принимаются с учетом коэффициента вертикальной динамики. С достаточной
точностью можно рассчитать рамы полуприцепов и прицепов графоаналитиче­
ским методом. В этом случае на графическое изображ ение лонж ерона (обычно
в масш табе 1 : 10) наносят места расположения вертикальных нагрузок и
в стороне строят силовой многоугольник в определенном (произвольном)
масштабе. Веревочный многоугольник вычерчивают под изображением лонж е­
рона в том ж е масштабе, что и лонжерон. К ак известно, изгибающий момент
в любом сечении балки равен произведению полюсного расстояния силового
многоугольника, взятого в масш табе сил, на ординату веревочного много­
угольника и измеренного в том ж е сечении в масш табе длин. Эпюру изги­
бающих моментов вычерчивают под веревочным многоугольником и на том
ж е чертеж е под соответствующими сечениями лонж ерона вычерчивают гр а­
фики момента сопротивлений лонж ерона рамы и график изменения величины
напряжений по длине лонж ерона. В зависимости от величины полученных на
различных участках лонж ерона напряжений вносят изменения в ранее
127
намеченную конструкцию рамы, облегчая или усиливая отдельые части лон­
ж ерона.
Произвести точный расчет рам с учетом всех видов напряженного состоя­
ния и всех особенностей приложения нагрузки трудно. П оэтому обычно удов­
летворяю тся указанны м выше приближенным расчетом. Так, реакции рессор
берут исходя из предположения, что они симметричны и действуют верти­
кально, хотя в действительности реакция направлена по оси рессорной серьги.
Оценка прочности рам производится по допускаемым напряжениям, опре­
деляемым по пределу текучести материала рамы. При одноосном растяжении
или сж атии допускаемое напряжение [o] = oT/ k б,
(4.28)
где От — предел текучести материала; k s — коэффициент безопасности, учиты­
вающий концентрацию напряжений, качество сборки, нестабильность ме­
ханических свойств металла; этот коэффициент при точных методах р ас­
чета и при наличии достоверных экспериментальных данных принимают
1,3— 1,-5, а при приближенных способах 3,0—3,5.
В тех местах рамы, где имеется сложное напряженное состояние, х ар ак ­
теризующееся нормальным напряжением о и касательным т, при оценке проч­
ности используют эквивалентное напряжение, вычисляемое на основании энер­
гетической теории прочности по формуле о э = У о а -f- Зта.
М атериалом для изготовления рам прицепов служ ат углеродистые стали
с содержанием углерода 0,20—0,30. Д л я облегчения прицепного состава целе­
сообразно при изготовлении рам использовать низколегированные стали. С о­
гласно рекомендациям Ц Н И И промышленных сооружений и П ромстальконструкции для сварных стальных конструкций при замене углеродистой стали
с пределом текучести 240 М П а сталью с пределом текучести 350 М Па тол­
щина и, следовательно, масса растянуты х элементов конструкции уменьшается
на 29,4%, а изгибаемых элементов на 20,7%.
Применение низколегированных сталей по сравнению с углеродистыми
эффективно лишь в том случае, если при этом достигается снижение массы
деталей не менее чем на 15— 17%.
Расчет осей. Конструкция и размеры осей долж ны обеспечивать доста­
точную прочность, гарантирующую безопасность движ ения в любых эксплуа­
тационных условиях; достаточную ж есткость, чтобы не наруш алась п арал­
лельность колес, а такж е возмож ность снижения массы неподрессорных ча­
стей прицепного состава. Н а концах осей имеются цапфы, размеры которых
обычно назначаю тся такими же, как у применяемых с прицепами автом оби­
лей. Это позволяет использовать те ж е ступицы и подшипники, какие при­
меняются у тяговой машины. Д л я прикрепления рессор к осям устраиваю т
специальные полки прямоугольной формы с отверстиями для крепления рес­
сор. Иногда оси делаю т из квадратного или круглого проката, но они в боль­
шинстве случаев оказываю тся неоправданно тяж елыми. В последнее время
применяют более целесообразные конструкции — трубчатые, двутаврового про­
филя или даж е коробчатого сечения.
При расчете ось рассматриваю т как балку, леж ащ ую на двух опорах
(рессоры или балансиры) и нагруженную на концах силами (цапфы колес).
Опасным является сечение в месте передачи усилий от рессор или балансиров.
Обозначим: а •— расстояние (в метрах) от плоскости качения дисков до
центра приложения вертикального давления на ось; п — число осей, на
128
которые передается нагрузка QK от коника; /ен — коэффициент, учиты­
вающий неравномерность нагрузки на отдельные колеса (1,3— 1,5). В этом
случае изгибающий момент равен
М к = ~ ~ - — Н ' М2п
(4.29)
При установке тормозов появляю тся дополнительные моменты и напря­
ж ения в осях увеличиваются под действием реактивного тормозного момента.
Изгибающий момент на кручение равен
М кр = ф'Чщ 2 п
(4.30)
где фсц — коэффициент сцепления шин с дорогой (0,5); R — радиус расчет­
ного колеса, м.
Следует подчеркнуть, что наилучшие показатели в отношении величины
массы и прочности имеют трубчатые оси. Д л я трубчатых и круглых осей
проф. Е. А. Чудаков рекомендует напряж ения определять по формуле
Па.
Ступицы и подшипники прицепов, как указывалось выше, принимают
стандартными, и их расчет здесь поэтому не приводится. По ГОСТ 14650—69
для автомобильных прицепов и полуприцепов долж ны применяться следую ­
щие типы осей: при осевой массе 4 т А4 и Б4, при осевой массе 6 т А6 и Б6
и при осевой массе 10 т Б10. Число шпилек при применении осей Б4 долж но
быть шесть, при осях А4 и Б6 восемь и при осях А6 и Б 10 десять.
Расчет сцепных устройств. Р а с ч е т с т е р ж н я к р ю к а и л и в и л к и .
Стержень тягового крюка или вилки испытывает постоянные по знаку, но
пульсирующие по величине напряж ения растяж ения (II вид нагрузки). Д и а ­
метр тягового стерж ня равен
£)с = 1 /
V
4РР
м.
(4.31)
Я [0 р ]
Здесь Р р — расчетная нагрузка, Н\ а р — допускаемое напряжение 100—
200 М Па, в зависимости от термообработки; в учебных расчетах можно
принимать 150 МПа.
Расчет ведется на наибольшую нагрузку, возникающую при трогании
с места, причем принимается максимальное значение тягового усилия, воз­
можного по условиям сцепления, т. е.
р
СЦ,Т СЦ>
где Р сц — усилие, передаваемое сцепными осями автомобиля на дорогу.
Д иаметр шкворня в сцепном устройстве равен
D" =
5
Заказ № 138
V
“•
f4 ' 32'
129
Допускаемое напряжение на срез принимается (тСр) =60-4-120 М Па.
Тяговые приборы изготовляю тся из стали марки 40 или 45.
Р а с ч е т д ы ш л а . Ды ш ло прицепов рассчитывается на растяжение, на
то ж е, что и в предыдущем расчете усилие, т. е. максимально возможную
силу тяги при затормож енном или упирающемся в препятствие прицепе.
Кроме того, дыш ло долж но проверяться на устойчивость от сжимаю щих уси­
лий, возникающих при маневрах и движении автомобиля назад. При этом
предусматривается, что сжимаю щее усилие мож ет действовать под углом до
15° к оси дышла.
Требуемая площ адь сечения F дышла при проверке на сж атие равна
F =
+ 0 ,5 7 7 kl* см2,
(4.33)
1.4
где k — коэффициент, равный для ш веллера 7, для круглого сечения 4, для
квадратного 12; I — длина дыш ла, м.
Расчет тяговых тросов крестообразной сцепки. Тяговые тросы крестооб­
разной сцепки подбираю тся по максимальному усилию, возникающему при
прохождении автопоезда по кривой, определяемому из следующего в ы р аж е­
ния (В. П. Л ахн о):
Ь? + b\ + 2b, b9 cos ф
1 + - --------------------
/
Н,
(4.34)
или по более упрощенной формуле
г,
Ч >=
рр
,
1 /
Г
b \ + b l + 2 b l b 2 cos(f>
Ч ----------------4La
н,
где Яр — тяговое усилие в кривых при увеличенном сопротивлении.движению,
кг: Ъ1 — расстояние меж ду точками крепления тяг на тяговой балке авто ­
мобиля (ширина тяговой балки), м; Ь2 — расстояние меж ду точками креп­
ления тяг на роспуске (ширина тяговой балки роспуска), м; Z — расстоя­
ние меж ду точками D и Е (см. рис. 51), м; ф — угол меж ду продольными
осями автомобиля и роспуска при минимальном радиусе поворота авто ­
мобиля (см. рис. 51); Яд — длина дышла, равная Яд = с — п, здесь с —
расстояние меж ду кониками автомобиля и роспуска, м; п — вынос сцеп­
ного крюка автомобиля (см. рис. 51), м.
Величины Я р, Z и ф определяются из следующих выражений:
________________ рР = Q/g(/ + / KP+ g
2 =
н =____________________
V ( R 2 m i n ~ R 3 m i n c o s Ф - k s i n Ф ) 2 + (R s m ln s i n ? “
n ~ m ~ k C0S V f M*
Значение ф определяется по формуле (4.11), подставляя вместо Яг значение
Яг m in И вместо Яз—Яз m in .
Здесь Q — полная масса (брутто) прицепного состава, кг; f — коэффициент
сопротивления движению; / Кр — коэффициент дополнительного удель­
ного сопротивления движению на кривых (безразмерная величина);
ip — расчетный максимальный подъем, %о; Яг mm и Яз min — минималь­
но
ные радиусы поворота автомобиля и роспуска, м; т и k — вынос тяго ­
вых балок автомобиля и роспуска (см. рис. 51), м; L K0 — база кресто­
образной сцепки, равная L Ko = C — я, м.
При правильно рассчитанной крестообразной сцепке минимальные радиусы
поворотов автомобиля R 2 min и роспуска Rs min можно принимать одинако­
выми, Т. е. R 2 mln — Rs min.
Расчет размеров тяговых балок автомобиля. Расчет элементов крестооб­
разной сцепки включает в себя определение расстояния меж ду точками крепле­
ния тяговых тросов крестообразной сцепки на тяговой балке автомобиля bj (ши­
рина тяговой балки автомобиля) и смещение этих точек относительно центра
сцепного крюка т (вынос тяговой балки автом обиля). Вынос считается по­
ложительным, если точки крепления тяговых тросов смещены н азад (по ходу
автомобиля) относительно центра зева сцепного крюка, и отрицательным —
при смещении вперед. Расстояние меж ду точками крепления тяговых тросов
крестообразной сцепки на тяговой балке роспуска Ь2 (ширина тяговой балки
роспуска) и смещение этих точек относительно оси колес одноосного или оси
балансиров двухосного роспуска k (вынос тяговой балки роспуска), как пра­
вило, задаю тся конструктивно при проектировании роспуска.
Расчет ширины и выноса тяговой балки автомобиля можно проводить
аналитическим и графическим путем.
Например, необходимо рассчитать размеры тяговой балки автомобиля
для автопоезда, состоящего из автомобиля ЗИЛ-151 и роспуска 2-Р-8, при
вывозке хлыстов длиной Lx = 24 м.
Исходные данные следующие:
1,75
Вынос сцепного крю ка автом обиля я , м .......................................................
.Минимальный радиус поворота середины оси балансирной под­
вески задней тележ ки трехосного автом обиля или оси задних
колес двухосного автом обиля R 2, м .............................................................
10
0,153
Вынос тяговой балки роспуска К , м ...............................................................
Ш ирина тяговой балки роспуска Ь2, м .............................................................
2
0
Смещение траектории роспуска * R 3— R 2— CK VI ............................................
Расстояни е меж ду кониками автом обиля ироспуска С , и . . . .
10,5
Д л и н а дыш ла L g = C —n ~ L K0, м ........................................................................
8 ,7 5
А. Аналитический расчет (метод В. П. Л ах н о ).
1. О пределяем угол поворота <р оси (см. гл. 4, § 2) балансиров роспуска
относительно оси балансирной подвески автомобиля
,
1,75 ,
102 + 102 -4- 1 ,75а — 8 ,7 5 2
Ф = a r c t g ----------- (- arccos -------- !-------— ---------= 61°23'17".
10
2 - 1 0 |Л 0 2 + 1,75а
2. О пределяем вынос тяговой балки автомобиля т относительно оси сцеп­
ного крюка
a b — qd
3,67 4 9 5 5 -1 ,0 4 2 2 5 0 — 0,246713-5,076934
т = --------- -— = -------------------------------------------------- ■------------ = 0,147 м,
ld + bf
3,282876 • 5,076934 + 1,042250 •0,877883
* Смещение траектории роспуска определяется к ак разность радиусов
рота середины оси одноосного роспуска или середины оси балансиров
осного роспуска R 2 и середины задней оси двухосного автомобиля или
дины оси балансирной подвески трехосного автомобиля R 3. Буквы «р»
.дексе обозначают, что эти радиусы являю тся расчетными.
5*
пово­
дву х ­
сере­
в ин131
а = ^ з — ЛаСОБф — пв 1 Пф = 10 — 10-0,478875— 1,75-0,877883 = 3,674955;
6 = 0 , 5 6 | (1 — cos ф) = 0 ,5 ■22 ( 1 — 0 , 478875) = 1,042250;
q = R ! + -R3 — 2R2
]
'
cos <p + ft sin ф) + n 2 — 2 n {Rz sin Ф — ft cos ф) —
— 7-ko (T-ко — 2ft) = 102 + 102 — 2• 10 (10 -0,478875 + 0,153■ 0,877883) +
j
j
+ 1,752 — 2 -1 ,7 5 (1 0 -0 ,8 7 7 8 8 3 — 0,153-0,478875) —
— 8 ,7 5 ( 8 ,7 5 — 2-0 ,1 5 3 ) = 0,246713;
' d = R 3— R 3 cos ф — ft sin ф = 10 — 10-0,478875 — 0,153-0,877883 = 5,076934;
I
i
/ = 2 [L K0 + n — R 3 sin ф — ft (1 — cos ф)] = 2 [8,75 + 1,175 — 10 X
X 0 ,8 7 7 8 8 3 — 0 ,1 5 3 (1 — 0,478875) ] = 3,282875;
f = sin ф = 0,877883.
3.
|
О пределяем ширину тяговой балки автомобиля
,
0J — (?2
R s — R 2 cos ф — (n + m) sin ф
"'
'
——
R 2 — R 3 cos ф — ft sin ф
j
I
i
—=
0
10 — 10-0,478875 — ( 1 , 7 5 + 0 ,1 4 7 )-0 ,8 7 7 8 8 3
, QO_
— / • ------------------------------------------------------------------------ = 1 . оУ /
1 0 - 10-0,478875 — 0,153-0,0877883
M.
Б. Графический расчет (метод В. П. Л ахно) приведен в первом издании
книги. Д л я обеспечения хорошего следования колес роспуска по колее тяго ­
вой машины при перевозке в производственных условиях хлыстов разной
длины необходимо на тяговой балке автомобиля иметь набор отверстий,
обеспечивающих возмож ность изменения точек крепления тяговых тросов при
изменении длины хлыстов.
Стоимость автомобильного прицепного состава. При курсовом и диплом­
ном проектировании для правильного определения объема капитальных вло­
жений и составления смет необходимо знать не только прочность и кинема­
тические особенности прицепного состава, но и его стоимость. По данным
прейскуранта № 21—01 (ч.1) на конец 1978 г. цена различных типов роспу­
сков и полуприцепов в рублях составляла:
роспуск лесовозный ГКБ 9383:
со складываю щ имся д ы ш л о м ................................. 2900
со съемным д ы ш л о м ................................................. 2680
роспуск лесовозный:
ТМ З 802 (8 т ) ...............................................................1600
ТМЗ 8 0 2 А ..........................................................................1250
полуприцеп бортовой:
КАЗ 717 ........................................................................... 2430
О Д А З 885
1250
МАЗ 5245 ......................................................................... 1800
П рейскурантные цены периодически пересматриваю тся и уточняются по
мере совершенствования конструкции прицепного состава.
132
I
I
j
РАЗДЕЛ
III
ПРИЦЕПНОЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
ЛЕ С О В О З Н Ы Х Ж Е Л Е З Н Ы Х ДО РО Г
Глава 5
УСТРОЙСТВО Ж ЕЛ Е ЗН О Д О РО Ж Н О ГО
П О ДВИ Ж Н О ГО СОСТАВА
§ 1. О БЩ И Е С В Е Д Е Н И Я
В лесной промышленности используются в основном ж е л е з ­
ные дороги колеи 750 мм (у зк окол ей н ы е). В последние годы
протяж ение лесовозных узкоколейны х ж елезн ы х дорог умень­
шилось в связи с истощением сырьевых баз ранее построенных
дорог. И з оставш ихся 247 дорог 27 т а к ж е не обеспечены сы рье­
вым фондом. В то ж е время дороги, имеющие сырьевую базу,
удлиняются, в связи с чем ежегодно строится около 800 км пути.
Общее протяж ение лесовозных узкоколейны х дорог, по данным
Ц Н И И М Э на 1.01.1977 г., составляет по М инлеспрому С С С Р
15,1 тыс. км и по другим министерствам и союзным республи­
кам примерно 1,6 тыс. км. Н а лесовозных У Ж Д имеется свыше
1700 тепловозов и 10000 мотовозов. Число вагонов достигает
30 тыс., в том числе 27,9 тыс. грузовых и 1445 пассажирских,
в числе грузовых вагоны и п латф орм ы составляю т 8,3 тыс., ци­
стерн почти 2 тыс. [27, 33]. П ри вывозке л еса по ж елезны м д о ­
рогам нормальной колеи используется подвижной состав М ини­
стерства путей сообщения (М П С ) С СС Р.
Прицепной подвижной состав лесовозных ж елезны х дорог со­
стоит из вагонов общего назначения (крытых вагонов, платф орм
и д р .), специального лесовозного подвижного состава, п а с с а ж и р ­
ских и специальны х вагонов различного назначения.
П л а т ф о р м ы используются д л я перевозки сортиментов,
п илом атери алов и дров, д л я перевозки б ал л астн ы х материалов
и строительных грузов, а т а к ж е д ля перевозки оборудования и
различны х хозяйственных грузов. К р ы т ы е в а г о н ы исполь­
зую тся д л я перевозки продовольственных и хозяйственных гру­
зов, а специально оборудованные и д л я перевозки рабочих.
С п е ц и а л ь н ы е л е с о в о з н ы е в а г о н ы созданы д ля пере­
возки хлыстов, полухлыстов и деревьев. Д л я перевозки одного
грузового пакета они комплектуются попарно и такой комплект
"называется вагоном-сцепом.
133
Д л я перевозки отдельных видов специфических грузов т а к ж е
имеются специально сконструированные вагоны: д л я перевозки
воды и горюче-смазочных м атери ал о в — цистерны, д л я пере­
возки б а л л аста — еа м ор азгру ж аю щ и еся полувагоны, д ля пере­
возки тяж елой лесозаготовительной техники — транспортеры
и пр. В зависимости от назначения вагоны устроены различно,
но в них имеются элементы общие д ля любого типа вагона: хо­
довые части, рам а, кузов, ударно-сцепные приборы и тормозны е
устройства. У специальных лесовозных вагонов вместо кузова
имеется специальное технологическое оборудование д ля р а з м е ­
щения и у д ер ж а н и я древесных стволов — коник (или рамны й
коник). К х о д о в ы м ч а с т я м вагонов относятся устройства,
обеспечивающие безопасное передвиж ение вагона по рельсовому
пути с расчетной скоростью движения: колесные пары, буксы,
рессоры и тележ ки. По устройству ходовых частей вагоны д е­
л ятся на тележ ечны е и бестележечные и могут быть двух-, трех-,
четырех- и многоосными. С увеличением числа осей мож но либо
уменьшить нагрузку на ось и тем самы м снизить ее воздействие
на путь, либо увеличить грузоподъемность вагона. В настоящ ее
время на У Ж Д двухосные вагоны почти не применяются. К а к
правило, вагоны имеют четыре оси, объединенные в две д вух ­
осные тележ ки, что облегчает проход вагонов в кривых м алы х
радиусов. В аж ной характеристикой ходовых частей вагон а,
кроме осевой нагрузки, является ж е с т к а я б а з а , т. е. р а с ­
стояние м еж д у п арал л ел ьн ы м и крайними осями, жестко с в я за н ­
ными рамой вагона или тележ ки. Чем меньше ж е стк а я б аза, тем
лучш е проходимость вагона в кривых. Р асстоян ие м е ж д у ш к вор­
нями двухосных тел е ж ек н азы вается б а з о й в а г о н а . У бестележ ечны х вагонов б аза вагона совп ад ает с жесткой базой. Р а с ­
стояние м еж д у осями крайних колесных пар одной тележ ки н а ­
зы вается б а з о й т е л е ж к и .
Р а м а в а г о н а воспринимает действующие на вагон в ер ­
тикальны е и горизонтальны е усилия и обычно состоит из скреп­
ленных в жесткую конструкцию продольных и поперечных б а ­
лок, а у некоторых лесовозных вагонов — из одной мощной
хребтовой балки. У вагонов общего назначения р а м а является
основанием кузова, а у лесовозных вагонов-сцепов — основа­
нием, на котором р азм ещ ается технологическое оборудование
вагона.
К у з о в в а г о н а служ и т д ля р азм ещ ени я груза, и конст­
рукция его зависит от вида груза. С пециальный лесовозный в а ­
гон кузова не имеет, что позволяет снизить массу тары.
У д а р н о - с ц е п н ы е приборы устраиваю тся д л я сцепления
вагонов м еж д у собой и с локомотивами, а т а к ж е д л я передачи
тяговых и сж им аю щ и х усилий от одного вагона к другому. П р о ­
д ольные уд арн ы е усилия воспринимаю тся буферами, а тяговые
и тормозны е усилия передаю тся через сцепные стяж ки и крюки
или через автосцепки.
134
Т о р м о з н ы е у с т р о й с т в а обеспечивают искусственное
увеличение сопротивления движению при остановке или треб у е­
мом уменьшении скорости поезда. Они бы ваю т ручные, п р ям о ­
действую щие и автоматические. Тормозные устройства состоят
из средств уп равлен ия и тормозного оборудования. Все части
в агона д олж н ы соответствовать проектным р азм ерам , установ­
ленны м ГО С Тами и техническими условиями.
С ледует у к а з а ть на некоторые особенности подвижного со­
с та в а узкоколейны х ж елезны х дорог по сравнению с вагонами
дорог нормальной колеи.
В связи с вдвое более узкой колеей при той ж е разнице
в уровне рельсов угол перекоса пути и угол наклона п одв и ж ­
ного состава на узкоколейны х путях вдвое больше, поэтому и
неравномерность нагрузки от подвижного состава на рельсы
правой и левой сторон на У Ж Д больше, чем на д орогах нор­
мальной колеи. С татическая устойчивость узкоколейных вагонов
меньше. Отношение ширины вагонов узкоколейных дорог (по
габ ари ту) к ширине колеи равно 3,2— 3,3, в то время к а к на
ж е лезн ы х дорогах нормальной колеи (1520 мм) оно равно
2,2— 2,4. Отношение высоты узкоколейны х вагонов к ширине
колеи составляет 4,2— 4,4, а на д орогах нормальной колеи
3,5— 3,6.
У узкоколейных вагонов диаметр колес меньше, чем у в а г о ­
нов нормальной колеи, и обычно равен 500— 610 мм, а на д о р о ­
гах нормальной колеи колеса товарных вагонов имеют диаметр
900— 950 мм. Б л а г о д а р я меньшему д иам етру колес инерционные
усилия необрессоренных в ращ аю щ и х ся масс у узкоколейны х в а ­
гонов значительно меньше. Уменьшение д и ам етра вагонов с к а ­
зы вается и на понижении центра их тяж ести и влияет на повы ­
шение его устойчивости. В то ж е время меньший диаметр колес
вы зы вает увеличенный износ поверхности катан ия колес, усили­
вает у д ары в стыковых зазорах, увеличивает сопротивление д в и ­
жению и вы зы вает неблагоприятное воздействие на вагон при
движ ении по неровностям пути.
В связи с временным назначением лесовозных узкоколейных
ж елезны х дорог и необходимостью у страивать пути возможно
деш евл е подвижной состав этих дорог д олж ен быть в м а кси ­
мальной степени поставлен в зависимости от парам етров легкого
узкоколейного пути и проектироваться таким образом, чтобы
не вы звать усиления, уд о рож ан и я и у т яж ел ен и я пути. В отли ­
чие от дорог общего пользования нормальной колеи, где путь
д о л ж ен соответствовать подвижному составу и где обычно оп­
ределяю щ им и являю тся п арам етры подвижного состава, лесо­
возный узкоколейный путь и подвижной состав д олж ны проек­
тироваться совместно, с учетом взаи м овлияни я их параметров.
К раткая историческая справка. П ервое массовое строительство узкоко­
лейных вагонов — свыше 500 было осуществлено в 1873— 1880 гг. для узко­
135
колейной дороги М альцевского торгово-промышленного товарищ ества, кото­
р ая связы вала группу механических заводов, лесоразработки, лесозаводы
и пристани. Вагоны строились на Людиновском и Радицком маш инострои­
тельных заводах. В 1883 г. «Лесной ж урнал» выступил за широкое исполь­
зование узкоколейных ж елезных дорог в лесной промышленности. Узкоко­
лейные вагоны, кроме мальцевских заводов, начали строиться с 1896 г. на
Мытищинском машиностроительном заводе, с 1903 г. на Усть-Катавском в а ­
гоностроительном заводе на Ю жном Урале и с 1903 г. на Торецком заводе.
Русскими инженерами из Первого общ ества подъездных путей были созданы
оригинальные образцы подвижного состава с цельнолитой буксой, бесчелюст­
ным рессорным подвешиванием и автоматическим торможением, а так ж е
специальный подвижной состав в виде отдельных тележ ек д л я перевозки
лесных грузов. А кадемик В. Н. О бразцов высоко оценивал конструкции по­
движного состава для перевозки леса, указы вая на то, что отказ от кузова
и платформы позволяет иметь очень низкий коэффициент тары.
В дореволюционной России узкоколейные дороги достигли наибольшего
протяж ения к 1906 г.— 4450 км. В годы Советской власти У Ж Д получили
значительное развитие и в качестве промышленного транспорта и к 1935 г. их
протяж енность достигла 13 тыс. км. В этот период они начали широко при­
меняться и в лесной промышленности. К 1940 г. вагонный парк лесовозных
У Ж Д достигал почти 10 тыс. вагонов, но на вывозке древесины использова­
лись платформы общего назначения, специально спроектированный п одвиж ­
ной состав по существу отсутствовал. В послевоенный период лесовозные
узкоколейные ж елезные дороги получили большое развитие и к 1962 г. их
протяжение достигло 26 тыс. км. Однако с 1964 г. бывш. Гослескомитет при­
нял решение прекратить дальнейшее проектирование лесозаготовительных
предприятий на базе узкоколейных ж елезных дорог. В. П. Татаринов [27]
указы вает, что такое однозначное решение для всех лесных районов страны,
как показала жизнь, было ошибочным. Оно не усилило строительства лесо­
возных дорог круглогодового действия, а ослабило его. В настоящ ее время
узкоколейные железные дороги являю тся одним из факторов, обеспечиваю­
щих более равномерную поставку народному хозяйству древесины. Их строи­
тельство при годовых грузооборотах свыше 300—350 тыс. м3 деш евле, чем
строительство автомобильных дорог, а себестоимость перевозок ниже.
С развитием вывозки хлыстов появилась потребность в специализиро­
ванном подвижном составе. Такой подвижной состав начал проектиро­
ваться и строиться по инициативе Ц Н И И М Э . П ервоначально использовались
обычные платформы, переоборудованные на месте, затем были созданы кон­
струкции сцепов, состоящие из небольших двухосных тележек, связь меж ду
которыми осущ ествлялась через пачку хлыстов (тележ ки Ц К Б , Р Т -2). Такой
подвижной состав имел незначительный коэффициент тары, но требовал ча­
стичной обрезки хлыстов и не позволял установить на подвижном составе
автотормозное оборудование. После р яда вариантов в Ц Н И И М Э совместно
с конструкторским бюро Д непродзерж инского вагоностроительного завода
были разработаны специальные вагоны-сцепы Ц Н И И М Э — Д В З, которые
длительное время выпускались первоначально Днепродзержинским, а затем
Алтайском вагоностроительным заводом. В то ж е время специализирован­
ный подвижной состав для торфяной промышленности выпускал Демиховский
136
1
машиностроительный завод в Московской области. С 1969 г. выпуск всех
видов вагонов для У Ж Д был поручен Демиховскому машиностроительному
заводу, в том числе и лесовозных вагонов-сцепов, а так ж е платформ, кры ­
тых вагонов, пассажирских и других вагонов для дорог узкой колеи. К он­
структорское бюро завода проделало большую работу по совершенствованию
конструкций вагонов различных типов. В 1977 г. завод перешел на серийный
выпуск новых лесовозных вагонов-сцепов моделей 43-043, 43-082 (JIT-22).
В то ж е время работниками заво да совместно с научными сотрудниками
Ц Н И И М Э ведется работа по созданию новой конструкции технологического
оборудования лесовозных вагонов-сцепов.
Стоимость вагонов. Вагонный п арк на лесовозных У Ж Д
обычно по своей стоимости превосходит п ар к тяговых машин
(локомотивов) и составляет значительную часть основных
средств предприятия. Д л я правильного составления смет и оп­
ределения эксплуатационны х расходов при курсовом и дип л ом ­
ном проектировании в высших учебных заведениях необходимо
иметь дан ны е о цене различны х типов прицепного подвижного
состава. Такие данны е на 1977 г. следующие:
Ц ена, руб
П олусцеп Ц Н И И М Э —Д В З на подш ипниках ск о л ьж ен и я:
н ет о р м о зн о й ...........................................................................................................
т о р м о з н о й ...............................................................................................................
Сцепы (комплект) J1T-22 (зав. № 43-082) на подш ипниках с к о л ь ­
ж ен и я ........................................................................................................................
П латф орма лесовозная JIT-14 (зав. № 43-083):
на подш ипниках с к о л ь ж е н и я ......................................................................
»
»
качения (зав. № 4 3 - 0 8 4 ) ...........................................
П латф орма 20 т (зав. № 203) на подш ипниках к а ч е н и я .................
Запасные
ПЮ
1260
2600
1200
1950
3070
комплекты
К олесная пара с роликовыми п о д ш и п н и к ам и ...........................................
Т ележ ка грузоподъемностью 9 т неторм озная с подш ипниками
с к о л ь ж е н и я ...........................................................................................................
Т ележ ка грузоподъемностью 9 т с литыми боковинами и подш ип­
н и к ам и к ач ен и я , торм озная .........................................................................
270
255
900
§ 2. В И Д Ы И О СО БЕН Н О СТИ П Р И Ц Е П Н О Г О СОСТАВА
Л Е С О В О ЗН Ы Х У ЗК О К О Л Е Й Н Ы Х Ж Е Л Е З Н Ы Х Д О Р О Г
Н а лесовозных узкоколейны х ж елезны х дорогах п рим ен я­
ются различны е конструкции вагонов. Н аибольш ую долю из о б ­
щего количества вагонов составляю т специальные лесовозные
вагоны-сцепы. Н а 1.01.1977 г. на предприятиях М инлеспрома
С С С Р их имелось 13 580. Второе место по удельному весу з а н и ­
маю т платф орм ы различны х типов. Н а тот ж е период их име­
лось 8380. Удельный вес п ар к а цистерн, крытых и других в а г о ­
нов сравнительно небольшой. П а сса ж и р с ки х вагонов имелось
137
т
^
|
2 м
S |
§ §
Я |
« ”
g S
в 5
g к
х |
2 'g
“ *
з-о,
| и
g g
«j “
^ ->
2
j
сь
138
1445. В последнее время в ы ­
явилась потребность в специ­
альны х вагонах-транспортерах
д л я перевозки на лесосеки т я ­
ж елы х
лесозаготовительных
машин.
Вагоны-сцепы Ц Н И И М Э —
Д В З . Это специальные лесо­
возные вагоны-сцепы, состоя­
щие из двух одинаковых еди­
ниц — четырехосных полусцепов (рис. 53), непосредственно
соединенных м еж д у собой радиально-поворотными ударнотяговыми приборами. К аж д ы й
из полусцепов вместо обычной
у вагонов рам ы имеет хребтовую б ал ку с ударно-тяговы ми
приборами, коник, установленный посередине хребтовой балки, две двухосные тележ ки и
тормозную
систему.
Значител ьн ая часть полусцепов (в
зависимости от требований)
сн аб ж а ется
автоматическими
тормозами. О с тал ьн ая часть
имеет только пролетную трубку с концевыми кранами.
Х ребтовая балка, на которую устанавл и в ается коник,
ударно-тяговы е
приборы
и
тормозное оборудование, имеет
коробчатое прямоугольное сечение. Она сварена из верти­
кальны х
листов
толщиной
6 мм
и горизонтальны х —
10 мм. Д л я повышения проч­
ности, снижения веса и эконо­
мии м е тал л а хребтовая б ал ка
изготовляется в виде бруса
равного сопротивления. Под
коником и над центрами тел е­
ж е к на хребтовой б алке укреп ­
лены дополнительные попереч­
ные балки с прикрепленными
к ним скользунами и пятни­
ками.
Н а хребтовой балке каж -
дого полусцепа установлены металлические коники оригиналь­
ной конструкции. Коник состоит из ш тампованной балки с д в у ­
мя стойками, шарнирно закрепленны ми по ее концам. Н а ко ­
нике установлены зам ки стоек с автоматическим механизмом
зап о р а и верхней предохранительной цепью. Особенностью ко­
ника яв л яется то, что он мож ет не только поворачиваться во­
круг шкворня, но и перем ещ аться в продольном направлении
до 200 мм в к а ж д у ю сторону.
Полусцеп имеет д ва радиально-поворотных самоцентрирующихся ударно-тяговы х прибора, которые с л у ж а т д л я сцепления
полусцепов м еж д у собой и локомотивом и д ля передачи и см яг­
чения растягиваю щ их и сж им аю щ и х продольных усилий.
Особенностью конструкции ударно-тягового прибора сцепов
Ц Н И И М Э — Д В З является возможность буфера поворачиваться
в горизонтальном направлении, что у л учш ает вписывание в кр и ­
вые малого радиуса. В то ж е время в практике эксплуатации
сцепов выяснилось, что допускать излишне большой угол пово­
рота не следует и необходимо у станавл и вать ограничитель угла
поворота буферного стержня. В среднем положении буфер ф и к­
сируется специальным устройством. Конструкция ударно-тяго­
вого прибора позволяет сцеплять вагоны-сцепы Ц Н И И М Э —
Д В З со всеми другими типами подвижного состава У Ж Д . Д в у х ­
осные тележ ки вагонов-сцепов первоначально, когда изготовля­
лись на Д непродзерж ин ском заводе, имели расстояние меж ду
центрами осей 1300 мм. П ри таком расстоянии при одинаковой
н агрузке на ось н ап ряж ен и я в рельсовом основании на 10— 15%
меньше, чем при расстоянии в 1150 мм, которое имеется в те­
л е ж к а х вагонов-сцепов, выпускаемых в н астоящ ее время.
В н астоящ ее время тележ ки т а к ж е имеют ш там п ованн о-свар­
ные боковины из стальны х листов. Т ел е ж к а с таким и бокови­
нами и при той ж е прочности имеет меньшую массу. Рессорное
подвеш ивание первоначально применялось комбинированное из
одной эллиптической рессоры и двух витых цилиндрических
пружин с каж д ой стороны. Опыт эксплуатации тел е ж ек показал,
что сам а п ачка хлыстов имеет значительное внутреннее трение,
в связи с чем в рессорном подвешивании мож но оставить только
по две цилиндрические пружины. С 1976 г. осуществлен переход
на чисто пружинное подвешивание. Д л я лесовозного подвижного
состава было более целесообразным двухреж имное подвеш ива­
ние (для груженого и порожнего р е ж и м о в ).
К олесная п ар а сцепов имеет стальные цельнолитые колеса
с диам етром по кругу катан ия 500 мм. К олесная ось III типа,
букса л и т ая стал ьн ая с закр ы ваю щ ей ся крышкой и подшипни­
ками скольжения. Ч асть сцепов выпускается с роликовыми под­
шипниками. Н а полусцепах с установленным тормозным обору­
дованием вдоль хребтовой балки р азм ещ ается магистральны й
воздухопровод. Н а кронштейне хребтовой балки установлен в о з­
духораспределитель, а несколько ниже, у центра балки, з а п а с ­
139
ной резервуар. Н а противоположной стороне полусцепа р а з м е ­
щ ается тормозной цилиндр, шток которого соединен с тормозной
ры чаж ной передачей. Ч ерез систему тяг, рычагов и триангелей
тормозное усилие передается к тормозным колодкам . Величина
н аж а т и я тормозных колодок составляет при автоматическом
тормож ении на груженом реж им е 15 кН на ось, на порожнем
реж им е 5 кН на ось.
Вагоны-сцепы Ц Н И И М Э — Д В З по своей конструкции я в ­
ляю тся оригинальными, они специально приспособлены д л я пе­
ревозки леса. Их кинематическая схема и зам ен а обычной рам ы
хребтовой балкой предохраняю т длинные и тяж ел ы е пакеты
хлыстов от продольного перемещения при рывках, тормож ении
и при тол чках поезда. Особенностями этого вагона являю тся
т а к ж е новая конструкция плаваю щ его коника и оригинальный
автоматический механизм зап о ра стоек.
Техническая характеристика вагонов-сцепов ЦНИИМЭ—ДВЗ
24
Г рузоподъем ность, т ..................................................................
Т ара (с автотормозом), т ...................................................
9 ,4 8
Б а з а полусцепа, м м ............................................................
5 700
Б а з а тел еж к и , м м ................................................................
1 150
Д л и н а полусцепа (по сцепкам), м м ..............................
11500
Ш ирина м акси м ал ьн ая, м м ...............................................
2 400
Высота от уровня головки рельсов, м м .....................
1 160
К оэффициент тары (н ето р м о зн о й ).................................. 0,32 (0,29)
Н агр у зк а от оси на рельсы , к Н .........................................
40
14
К онструкти вн ая скорость, м / с .............................................
В то ж е время за годы эксплуатации вы явился и р я д недо­
статков этой конструкции, часть которых бы ла устранена без
коренного изменения конструкции. Так, были перенесены скользуны с внутренней стороны боковин т ел е ж ек на внешнюю сто­
рону, что увеличило устойчивость надрессорной части при боко­
вых колебаниях. Выяснилось, что эксп л уатац и я автоматической
тормозной системы и в частности регулировка в оздухораспреде­
лителя в условиях сравнительно небольших лесовозных дорог
практически не осущ ествима и что более правильно было бы
использовать не автоматический, а простой прямодействующий
тормоз.
Н едостатком сцепов Ц Н И И М Э — Д В З является н евозм о ж ­
ность изменения расстояния м еж д у смежны ми полусцепами, вхо­
д ящ им и в один комплект, в соответствии с длиной перевозимых
хлыстов, а т а к ж е недостаточный диапазон длин д л я хлыстов,
которые мож но перевозить на этих сцепах. В связи с этим в Л е ­
сотехнической академии им. С. М. К ирова (Я. Г. Меныпуткин
и д р .), а затем и в Ц Н И И М Э бы ла н ач ата р аз р а б о тк а новой
конструкции сцепов, лиш енных этого существенного недостатка.
С 1977 г. Д емиховский маш иностроительный зав од начал серий­
ное изготовление новых лесовозных вагонов-сцепов моделей
43-043 и 43-082 (ЛТ-22).
140
Вагоны-сцепы JIT-22. Они предназначены д л я вывозки х л ы ­
стов длиной от 10 до 24 м без предварительной сортировки. Это
было достигнуто путем устройства рамного коника и телеско­
пической вставки м еж д у полусцепами одного комплекта, что я в ­
ляется главны м отличием вагонов-сцепов JIT-22 от р ан ее в ы ­
пускаемых вагонов-сцепов Ц Н И И М Э — Д В З .
Вагон-сцеп JIT-22 (рис. 54) состоит из четырех двухосных
тележ ек, на которые опираю тся две хребтовые балки, соединен­
ные телескопической вставкой. Хребтовые б алки этих вагонов
отличаются тем, что они располагаю тся выпуклостью вниз, что
несколько пониж ает центр тяж ести и позволяет сделать вер х­
нюю сторону б ал о к ровной. Н а хребтовых б а л к а х смонтированы
д ва поворотных рам ны х коника, ка ж д ы й из которых имеет в о з­
мож ность продольного перемещения вдоль оси вагона-сцепа. По
концам хребтовых б ал ок находятся ударно-тяговы е п ри ­
боры.
В зависимости от модификации вагона-сцепа (тормозной или
нетормозной) на хребтовых б ал к ах монтируются автоматический
тормоз или пролетные трубы.
Р ам н ы е коники, смонтированные на хребтовых бал ках, к р е­
пятся болтами к специальному механизм у продольного перем е­
щения. Р ам н ы й коник состоит из двух поперечных и двух про­
дольных б ал о к (рис. 54). Н а концах продольных б ал о к у с т а ­
новлены д ва серийных коника с автоматическим запором стоек.
В озможность перемещения рам ны х коников вдоль оси в а ­
гона-сцепа обеспечена смонтированным внутри хребтовой балки
механизмом продольного перемещения маятникового типа. Этот
механизм состоит из траверсы, соединенной с хребтовой балкой
с помощью подвесок с пальцам и. В свою очередь подпятник
рамного коника т а к ж е соединен пальцем с траверсой. П ри п ере­
мещении рам ного коника вдоль продольной оси вагона травер са
описывает круговую траекторию , а масса коника и л еж а щ его на
нем груза стремятся возвратить траверсу в положение р ав н ове­
сия. Этим обеспечивается автоматический в озврат коника в п ер­
воначальное положение. Перемещ ению траверсы в сторону се­
редины вагона-сцепа и р аскачиванию груж ены х коников пр еп ят­
ствует упор. Она мож ет перем ещ аться только в сторону концов
сцепа.
Т а к а я конструкция м еханизм а продольного перемещения
обеспечивает в любых условиях автоматическую центрацию по­
рожнего рамного коника вагона-сцепа. О днако она имеет и не­
достатки. Эта конструкция достаточно сл ож н а и нетехнологична
в изготовлении и при ремонте, а т а к ж е имеет значительную
массу. К роме того, из-за в ы реза в верхней части хребтовой
б алки ее сечение ослабляется в самом нагруженном месте и его
приходится усиливать дополнительной балкой. Поэтому в н а ­
стоящее врем я про раб аты вается возможность установки пятника
серийных вагонов-сцепов Ц Н И И М Э — Д В З с механизмом про141
,
20895 22895,24895
Рис. 54. Л есовозный вагон-сцеп ЛТ-22:
а — чертеж
полусцепа: 1 — ударно-тяговый прибор; 2 — хребтовая
бал ка; 3 — тележ ка; 4 — фиксатор; 5 — рамный коник; 6 — пятник;
7 — пружинный ам ортизатор; 8 — телескопическая вставка; б — общий
вид сцепа
дольного перемещения в виде рессоры или пружины под рамный
коник. У нификация узлов вагонов-сцепов Ц Н И И М Э — Д В З и
ЛТ-22 значительно упрощ ает и удеш евляет конструкцию.
Д л я соединения полусцепов м еж д у собой и изменения базы
вагона-сцепа п редназначена телескопическая вставка, состоящ ая
из обоймы и двух штанг. Н а обойме смонтированы опорные ро­
лики и упоры, необходимые д ля предохранения от вы п адан и я
штанг из обоймы при р азд в и ж ке, и д ва пружинны х ам о р ти за­
тора. В раздвинутом положении концы штанг опираю тся через
ролики на пружины. Таким образом, под действием в ер ти к ал ь ­
ной силы (выпавш ий хлыст, уд ар ) вся телескопическая вставка
прогибается, что предохраняет ее от остаточных деформаций.
Д л я изменения длины телескопической вставки необходимо в ы ­
бить п алец и провести р а зд в и ж к у (сдвижку) полусцепов.
О днако телескопическая встав ка данной конструкции очень
сл ож н а в изготовлении и ремонте, поэтому в 1977 г. бы ла р а з ­
раб о т ан а и испытана вставка облегченной и упрощенной кон­
струкции (см. рис. 71).
Т ехни ческая х ар актер и сти ка ваго н а-сц еп а JIT-22
.....................................................................................
28
Грузоподъем ность, т
Г рузоем кость, м3:
при п огрузке в р а з н о к о м е л и ц у ............................................................
35
»
«
комлям и в одну с т о р о н у ...............................................
20
Д л и н а перевозимы х хлыстов, м .......................................................
10—24
Масса вагона без гру за, т:
т о р м о з н о г о .....................................................................................................
9,48
нетормозного .................................................................................................
8,85
К оэффициент т а р ы ................................................................................. 0,338; 0,316
Н агр у зк а от оси на рельс, к Н ................................................................
46
Н агр у зк а на путь, к Н /n o r. м ............................................................
14,4
Ш ирина по кони ку, м м ................................................................................
2432
Б а за вагона-сцепа, м .............................................................................9,5; 11,5; 13,5
» полусцепа, м .............................................................................................
5 ,7
» тел еж к и , м м ......................................................................................
1150
Высота несущей поверхности коника от головки рельса . .
1100
М инимальный радиус прохож дения кривы х, м м .............................
40
В связи с имеющимися конструктивными недостатками в а ­
гона-сцепа ЛТ-22, в К Б Д емиховского машиностроительного з а ­
вода р азр а б о та н модернизированный вагон-сцеп 43-043 д ля в ы ­
возки хлыстов, отличаю щ ийся принципиально новой конструк­
цией рамного коника, который имеет цельносварны е стойки.
П редвари тельны е испытания п оказа л и целесообразность ис­
пользования такой конструкции на лесовозных ж елезны х д о р о ­
гах. Д а н н а я конструкция отличается большей надежностью, про­
стотой и технологичностью к а к при изготовлении, т а к и в э к с­
плуатации.
143
§ 3. ВАГОНЫ У ЗК О К О Л Е Й Н Ы Х Ж Е Л Е З Н Ы Х Д О Р О Г
Д Л Я П Е Р Е В О ЗК И Р А ЗЛ И Ч Н Ы Х ГРУ ЗОВ
П л атф о р м ы составляю т значительную долю вагонного п арка
ж елезн ы х дорог узкой колеи. Основное преимущество платформ
состоит в том, что на них мож но перевозить почти любой вид
груза. П ри переходе на вывозку хлыстов в первые годы сцепы
д ля перевозки хлыстов т а к ж е составляли из обыкновенных
платформ. Ш ирокое применение имеют п латф орм ы д ля пере­
возки навалочны х грузов, таких, ка к песок, гравий и другие б а л ­
л астны е м атери алы . П л ат ф о р м ы обычно являю тся базой для
создания различны х путевых механизмов: путевых кранов, р е ­
монтно-строительных и путеукладочных поездов и др. В н астоя­
щее время изготавливаю тся две разновидности платформ: п л а т ­
ф ор м а относительно большой грузоподъемности (20 т) и п л а т ­
ф о рм а средней грузоподъемности
(14 т)
модель 43-083,
конструкция которой р а зр а б о т а н а в Ц Н И И М Э , и ей присвоен
индекс ЛТ-14. Эти п латф орм ы выпускаю тся Д емиховским м а ­
шиностроительным заводом.
Н а лесовозных узкоколейных дорогах в составе п ар к а в а г о ­
нов имеются и крытые вагоны, используемые д ля перевозки гру­
зов, требующих защ иты от атмосферных осадков. Это главны м
образом продовольственные товары, а т а к ж е разли чн ы е штуч­
ные грузы. В н астоящ ее время выпускается один тип такого
вагона.
Д л я большого количества тяж ел ы х лесозаготовительных м а ­
шин необходимо обеспечить доставку на лесопункты, мастерские
участки и лесосеки значительного количества нефтепродуктов.
Д л я их доставки изготавливаю тся вагоны-цистерны.
Платформа грузоподъемностью 20 т. Четы рехосная п л а т ­
ф орм а грузоподъемностью 20 т (модель 43-08) предназначена
д л я перевозки лесом атериалов, а т а к ж е навалочны х и штучных
грузов широкой номенклатуры, не требую щ их защ иты от атм ос­
ферных осадков (рис. 55). П л а т ф о р м а имеет мощную с в а р ­
ную рам у из прокатны х профилей, основные несущие элементы
которой выполнены из низколегированной стали м арки 09Г2.
Х ребтовая б ал к а рам ы изготовлена из двух двутавров № 27, бо­
ковые б алки из ш веллера № 27, шкворневые, концевые, пром е­
жуточные и продольные — из листового м атери ал а. Н асти л пола
выполнен из досок толщиной 50 мм с металлической армировкой. Боковы е и торцовые борта п латф орм ы — ц ельном еталличе­
ские из специальных гнутых профилей, зап о ры болтов — кли но­
вые. Боковы е борта состоят из трех частей и откидываю тся
вниз, а торцовые — внутрь на пол платформы . Н а боковых б а л ­
ках р ам ы имеются скобы д л я установки стоек и увязочные
кольца. П л а т ф о р м а оборудована пневматическим тормозом и
типовым ударно-сцепным прибором. Ходовой частью платф ормы
с л у ж а т тел еж ки колеи 750 мм с литыми боковинами и шкворне144
Рис. 55. П латф орма грузоподъемностью 20 т (модель 43-08)
выми б ал кам и с центральным комбинированным рессорным под­
вешиванием, состоящим из двух пружин и листовой рессоры,
колесные пары — типа V с буксами на подш ипниках качения.
Основные технические показатели платформы
Грузоподъем ность, т ...............................................................
20
М асса без гр у за , т .................................................................... 7 ,5 5
П лощ адь пола, м2 .................................................................... 2 0 ,6
Объем кузова, м3 .........................................................................10,2
Б а за , мм:
п л а т ф о р м ы ......................................
6 900
т е л е ж к и ................................................................................. 1300
Д л и н а, мм:
по с ц е п к а м ......................................................................
10638
» буферным б р у с ь я м
9700
к у зо ва в н у т р и
9600
Ш ирина, мм, наибольш ая:
2454
по р а м е
2230
к узова внутри
2 130
Высота бортов, м м ....................................................................
500
»
от уровня головок рельсов, мм:
н а и б о л ь ш а я ............................................................................. 1320
до п о л а ....................................................................................
800
до оси с ц е п о к .......................................................................
620
К оэффициент т а р ы ................................................................... 0,377
У д ельная площ адь, м2/ т ........................................................ 1,02
Н агр у зк а от оси на рельсы , к Н ...................................... 68,8
»
на 1 пог. м пути, »
2 5 ,9
К онструкти вн ая скорость, м / с ............................................. 16,7
Особенностью рассм атриваем ой конструкции является то, что
движ ение этой платф орм ы с откинутыми бортами недопустимо,
145
т а к к а к при этом н аруш ается габ ар и т подвижного состава, у ста­
новленный по ГОСТ 9720— 76. Б о л ь ш а я грузоподъемность и
прочность п латф орм ы является ее преимуществом. Все основные
п ар ам етры платф ормы д о лж н ы удовлетворять требованиям
ГОСТ 22419— 77.
Лесовозная платформа ЛТ-14 (рис. 56) п редназначена для
вывозки сортиментов, а т а к ж е д л я перевозки хозяйственных
грузов и лесозаготовительной техники (трелевочных тр ак то р о в).
Н есу щ ая р а м а п латф орм ы изготовлена из низколегированной
стали 09Г2Д, что позволило снизить коэффициент тары до 0,286
и д а л о возможность перевозить на ней трелевочные тракторы ,
п редставляю щ ие сосредоточенную нагрузку массой 13 т на длине
3 и 2 м (установка тр ак то р а вдоль и поперек п л а тф о р м ы ).
В соответствии с техническим задан и ем п ла тф о р м а ЛТ-14
д о л ж н а выпускаться в шести модификациях: бортовая с а в то м а­
тическим тормозом, с тормозной будкой и с пролетными т р у ­
бами и небортовая тех ж е видов. Д емиховский м аш инострои­
тельный за в о д выпускает две модификации этой п латф орм ы —
небортовую с пролетными труб ам и или с тормозом.
Технологическое оборудование п латф орм ы Л Т-14 состоит из
специальных скоб д л я установки стоек при перевозке древесины,
располож енны х по бортам и торцам п латф орм ы (всего 20). В бу­
дущ ем п редполагается сн аб ж а ть п латф орм ы инвентарными м е­
таллическими стойками взам ен используемых в н астоящ ее время
разовы х деревянных.
П л а тф о р м а Л Т-14 сн аб ж е н а т а к ж е съемными м е тал л и ч е­
скими поперечными п роклад кам и, у кл ад ы ва ем ы м и поперек пола
платформы . Они обеспечивают возможность завед ен и я тросов
под лесные грузы при их разгр у зк е с платформы .
Основные технические показатели платформы ЛТ-14
14
Грузоподъем ность, т ...............................................................
М асса тары , т .............................................................................
4
П лощ адь пола, м2 ..................................................................... 16,5
Б а за тел еж ки , м м .....................................................................1150
» платформы, м м .............................................................. 4700
Д л и н а, мм:
по концевым б а л к а м .......................................................... 7500
» буферным б р у с ь я м ....................................................... 8410
Ш ирина, мм:
' по концевым б а л к а м .......................................................... 2230
м ак си м ал ьн ая ....................................................................... 2410
Высота от уровня головок рельсов, мм:
м акси м альная ....................................................................... 844
до п о л а .......................................................................................766
до оси сцепок
..........................................................................620
К онструкти вн ая скорость, м / с ..........................................
14
Ходовой частью п латф орм ы с л у ж а т две универсальны е те­
л еж к и грузоподъемностью 9 т на подш ипниках качения или
скольжения. Это те ж е тележ ки, которые используются и на
146
Рис. 56. П латф орм а Л Т-14
грузоподъемностью 14 т:
а — общий
вид выпускаемой
платформы; б — чертеж п л а т­
формы с автом атическим и руч­
ным тормозом и тормозной пло­
щ адкой
:±т
В?;
2230
_______________ 4700 ___________
_____________ . 7 5 0 0
______________ Ш О ___________
5
—
2410
Рис. 57. Крытый вагон грузоподъемностью 20 т
лесовозных вагонах-сцепах. М инимальный радиус вписывания
платф орм ы равен 50 м, что обеспечивает возможность ее э к сп л у а­
тации и на временных путях ( у с а х ) . С ледует указать, что п л а т ­
форм а имеет и один существенный недостаток, не учтенный ее
конструкторами. Ее д ли н а недостаточна д ля перевозки рельсов
и рельсовых звеньев, и такие п латф орм ы без переделки не могут
быть использованы д ля ком плектования строительно-ремонт­
ного поезда.
Крытый вагон грузоподъемностью 20 т (модель 41-013). Ч е ­
тырехосный универсальны й крытый вагон, изготовляемый Д емиховским маш иностроительным заводом, предназначен д л я пере­
возки штучных грузов большой номенклатуры, а т а к ж е зерн а и
других сыпучих грузов, требую щ их защ иты от атмосферных
осадков. Вагон (рис. 57) имеет рам у сварной конструкции, ку­
зов с раскосно-стоечными боковыми фермами, обшитыми д о ­
сками, торцовой стеной и крышей. Все несущие элементы в а ­
гона изготовлены из низколегированной стали м арки 09Г2.
С тал ь н ая св ар н ая р а м а состоит из хребтовой, двух боковых,
двух шкворневых, двух поперечных б ал ок и двух буферных
брусьев. П ол вагона изготовлен из досок толщиной 48 мм. Кузов
вагона состоит из двух торцовых и двух боковых стен со ста л ь ­
ным сварны м каркасом, обшитым доскам и толщиной 22 мм.
К ры ш а вагона выполнена из дуг, покрытых сверху стальным л и ­
148
стом толщиной 1,5 мм, внутри она подш ита древесноволокни­
стыми плитами. В середине к а ж д о й боковой стены имеются д в е р ­
ной проем с зад виж ной сам оуплотняю щ ейся дверью, по звол яю ­
щей грузить сыпучие грузы без щитов, а т а к ж е д ва загрузочных
лю ка. В агон выпускается в двух вари ан тах: с крытой тормозной
п лощ адкой и без нее.
Основные технические показатели вагона
Грузоподъем ность, т
..............................................
20
М асса тары , т ........................................................
8 ,5
О бъем к у зо ва , м3 ...............................................
42,3
Б а з а , мм:
вагона
................................................................
6 900
т е л е ж к и ................................................................
1 300
Д л и н а, мм:
по с ц е п к а м ....................................................... 10 640 (11 240)
по буферным б р у с ь я м .....................................
9 700 (10 300)
к у зова в н у т р и ......................................................
9 656
Ш ирина, мм:
...............................................
2 510
м акси м альная
по раме
............................................................
2 100
2 056
в н у т р и ................................................................
Высота от уровня головок рельсов, мм:
м а к с и м а л ь н а я ...................................................
3 030
до оси с ц е п о к ............................................................
620
до уровня п о л а ........................................................
800
Высота боковы х стен, м м ..............................
2 100
Р азм ер в свету, мм:
дверного п р о е м а ....................................................
1950x1830
загрузочного л ю к а ...........................................
690x370
Коэффициент т а р ы
0 ,4 3 (0,445)
У дельный объем, м3/ т .............................................
2,12
71,5
Н агр у зк а от оси на рельсы , к Н ........................
Н агр у зк а на 1 пог. м пути, к Н ........................
2 6 ,9
К онструкти вн ая скорость, м / с .............................
16,7
П р и м е ч а н и е . В скобках у к азан ы зн ачен и я д л я тормозны х вагонов.
Вагон оборудован типовым однобуферным ударно-сцепным
прибором и автоматическим тормозом. Ходовой частью с л у ж а т
тележ ки с литыми боковинами, имеющие б азу 1300 мм, t . е. т а ­
кие же, к а к и у п латф орм ы грузоподъемностью 20 т. Основные
п арам етры грузовых вагонов узкой колеи д о л ж н ы соответство­
вать требованиям ГОСТ 21049— 75.
Цистерна для нефтепродуктов. Ч еты рехосная цистерна грузо­
подъемностью 20 т п редназначена д ля перевозки н ефтепродук­
тов по ж елезны м дорогам колеи 750 мм. Ц истерна (рис. 58)
имеет безрамную конструкцию. Несущий котел сварной кон­
струкции изготовлен из стали ВСпЗспб ГОСТ 380— 71. Он имеет
ко л п ак д и ам етром 900 мм. С наруж и и внутри котла имеются
лестницы д ля чистки котла и эксплуатационны х надобностей.
И спользование котла к а к несущей конструкции позволило сни­
з и т ь коэффициент тары цистерны. С ледует иметь в виду, что
149
Рис. 58. Цистерна для нефтепродуктов
толщ ина стенок котла неодинакова. Н и ж н я я часть котла с в а ­
рена из листового м е тал л а толщиной 8 мм, а верхняя — 6 мм.
Ц истерна оборудована специальным сливным двусторонним
прибором, который откры вается и зак ры в ается при помощи м е­
ханического привода со ш турвалом, располож енны м сверху
Основные технические показатели вагона-цистерны
М асса, т ..................................................................................... 8 ,7
Объем котла, м3:
п о л н ы й .....................................................................................
20
п о л е з н ы й ................................................................................. 19,5
Б а за , мм:
в а г о н а ..................................................................................... 6 900
т е л е ж к и .................................................................................
1300
Д л и н а, мм:
по осям с ц е п л е н и я ........................'................................... 10 640
» концевым балкам р а м ы ........................................... 9 700
котла
..................................................................................... 9 700
Ш ирина м акси м альная, м м ............................................... 1 900
Д иам етр котла, м м ................................................................
1 600
Высота от головок рельсов, мм:
м акси м альная
.................................................................... 3200
до оси с ц е п о к .....................................................................
620
Условное рабочее давление в котле, М П а ................. 0,15
Коэффициент т а р ы ................................................................... 0,435
У дельны й объем, м3/ т ............................................................0 ,9 6
Н а гр у зк а от оси на рельсы , к Н ...................................... 71,75
»
на 1 пог. м пути, к Н .......................................27,2
К онструкти вн ая скорость, м / с .......................................16,7
150
Рис. 59. П ассажирский вагон ПВ-40
внутри колпака. Д л я доступа к колпаку имеются лестница и
верхняя площ ад ка. Котел через две сварны е из прокатны х про­
филей короткие п олурамы опирается на типовые литые д вух ­
осные тележ ки колеи 750 мм с центральны м комбинированным
рессорным подвеш иванием и колесными п ар ам и с осями типа V.
Ц истерна оборудована автоматическим пневматическим то р ­
мозом и типовым д ля узкой колеи ударно-тяговы м прибором.
Пассажирский вагон типа ПВ-40 (модель 48-051) п р ед н а зн а­
чен д л я перевозки п ассаж и ров по ж елезны м дорогам колеи
750 мм и широко используется д ля перевозки рабочих от по­
селков к местам производства лесосечных работ. Вагон имеет
цельнометаллический сварной кузов несущей конструкции
(рис. 59). Внутренняя обш ивка выполнена столярными плитами.
В качестве теплоизоляции применяется пенополистирол.
В вагоне имеются пассаж ирский салон, туалет, котельное от­
деление и д в а входных там бура. П ассаж ирски й салон оборудо­
ван ж есткими диван ам и д ля сидения, установленными в два
р я д а вдоль центрального прохода. Н а д д иван ам и расположены
б агаж н ы е полки. О кна имеют откидные форточки и съемные
рамы. Освещение вагона — электрическое централизованное от
локомотива и аккумуляторной батареи. В ентиляция — естест­
венная через форточки окон и вы тяж н ы е дефлекторы, установ­
ленные на крыше. В одоснабж ение — самотечное, отопление —
индивидуальное от котла с расш ирителем, сеть — с верхней р а з ­
водкой труб.
151
Вагон оборудован автоматическим и ручным тормозами,
объединенной несквозной упряж ью , у которой уд арн ы е приборы
(буф ера) совмещены со сцепками (цепные с т я ж к и ), т. е. имеют
типовой ударно-тяговый прибор.
Ходовой частью с л у ж а т две двухосные челюстные тележ ки
с р ам ам и сварной конструкции. Т ел еж ки имеют двойное надбуксовое подвешивание, а т а к ж е жесткую люльку. К олеса тел еж ек
цельнометаллические, буксы — с подш ипниками скольжения.
Н а базе этого вагона выпускается т а к ж е его м одификация
ВС-1 — вагон-столовая (модель 48-053), рассчитанн ая на 16 че­
ловек.
§ 4. ВАГОНЫ Д Л Я П Е Р Е В О ЗК И Д Р Е В Е С И Н Ы
ПО Ж Е Л Е З Н Ы М Д О РО ГА М О БЩ Е ГО П О Л ЬЗО В А Н И Я
Л есны е грузы заним аю т значительный удельный вес в работе
ж елезны х дорог (М ПС) общего пользования (по величине
тонно-километровой работы 4-е место и по объему отправления
5-е место). И з вагонного п ар к а М П С д ля перевозки лесных гру­
зов наиболее широко используются универсальны е полувагоны
и платформы . Однако, к а к и в зару б еж н ы х странах, в послед­
ний период вагонный п ар к стал все более пополняться специа­
л изированны м и вагонами, в частности и д л я лесных грузов. Это
вы зван о тем, что лесные м а тер и ал ы являю тся весьма сложны ми
грузам и в отношении их транспортабельности. К руглый лес, н а ­
пример, разли чается по длине от 0,5 до 18 м, а по толщ ине от 3
до 34 см и более. Д л и н а перевозимых хлыстов составляет от 9
до 25 м. Сложными грузам и являю тся имеющие много ти п ораз­
меров пиломатериалы, древесные плиты и технологическая щепа,
см ер заю щ аяс я зимой. В н астоящ ее время д ля перевозки специ­
фических лесных грузов на ж елезны х доро гах М П С прим ен я­
ются следующие виды специализированных вагонов: платф орм ы
д л я перевозки хлыстов и вагоны д л я перевозки щепы.
Платформа для перевозки хлыстов. В резул ьтате длительной
исследовательской работы, выполненной в С вердловском Н И И
лесной промышленности [26] и Всесоюзном Н И И вагонострое­
ния, р азр а б о т а н а сп ециализированная п латф орм а, п р ед н а зн а­
ченная д л я перевозки хлыстов от места погрузки до д ер евоп ере­
раб аты ваю щ его предприятия. Н а так их п ла тф о р м а х мож но пе­
ревозить хлысты длиной от 8 до 25 м. Четы рехосная платф ор м а
(м одель 13-469) имеет мощную раму, состоящую из хребтовой
балки, двух боковых, двух лобовых, двух шкворневых, семи по­
перечных основных и семи поперечных п оддерж иваю щ их балок.
Н есущие элементы п латф орм ы изготовлены из низколегирован­
ной стали м арки 09Г2Д ГОСТ 19281— 71 или ГО С Т 19282— 73.
Х ребтовая б ал к а у п латф орм ы выполнена из двух двутавров
№ 60, перекрытых сверху листом толщиной 10 мм, а снизу уси ­
ленных полосами толщиной 12 мм. Н а хребтовой б ал ке у станов­
152
лены упорные угольники автосцепок. Б о к о в ая б ал ка изготов­
л ен а из д ву т а вр а № 55. Хребтовые и боковые балки перемен­
ного сечения по форме близки к брусу равного сопротивления
изгибу. К онц евая б а л к а состоит из вертикального листа т о л ­
щиной 8 мм и горизонтальны х толщиной 10 мм. Ш кворневы е
б алки имеют зам кнутое коробчатое сечение.
У п латф орм ы на боковых б а л к а х приварено по шесть стоек
переменного сечения. М еж д у стойками установлены стальные
гребенки высотой 100 мм д ля предохранения древесины от см е­
щения вдоль платформы.
Техническая характеристика платформы
К олея, м м .............................................................................................. 1520
Г рузоподъемность, т ............................................................................
56
М асса тары , т ........................................................................................ 29,18
Б а за , мм:
в а г о н а ................................................................................................... 19 000
т е л е ж к и ................................................................................................... 1 850
Д л и н а , мм:
по осям а в т о с ц е п о к ......................................................................... 25 080
по концевым балкам р а м ы ........................................................ 24 000
Ш ирина, мм:
м а к с и м а л ь н а я ................................................................................. 3100
по р а м е
2 700
Коэффициент т а р ы ............................................................................. 0,52
Н агр у зк а от оси на рельсы , к Н .............................................. 213
Н агр у зк а на 1 пог. м,к Н .............................................................33,3
Х арактерной особенностью платф орм ы являю тся н ахо д я­
щиеся на ней постоянные стойки, которые имеют специальное
устройство, позволяю щ ее использовать верхнюю, суженную
часть габ ар и та погрузки. Это устройство п редставляет собой
Г-образный поворотный кронштейн, устанавли ваем ы й в верхней
части к аж д ой вертикальной стойки. П ри погрузке хлыстов
кронштейн п оворачиваю т вокруг вертикальной оси на 180°, соз­
д а в а я д ля груза ограничения по габ ари ту в верхней части в а ­
гона. Б л а г о д а р я этому пакет хлыстов не требует дополнительной
у в я зк и ; П ри р азгр узк е кронштейны разворачиваю т.
Вагон-щеповоз. Специализированны й вагон-щеповоз выпу­
скается с 1973 г. Он п редставляет собой полувагон грузоп одъ­
емностью (для щепы) 34,4 т, который за гр у ж аетс я через верх
кузова. Кузов вагона — прямоугольный в плане, металлический
цельносварной. П ол кузова вагона — плоский, состоит в основ­
ном из 20 кры ш ек разгрузочны х люков (по 10 с к аж д ой сто­
роны ), откры ваю щ ихся н аруж у вагона. Д л я предупреж дения
ударов при открытии люков и облегчения п одъем а кры ш ек при
закры ван и и на лю ках установлены торсионы. Р а зг р у зк а вагона
осущ ествляется либо самотеком через разгрузочны е люки, либо
(в зимний период) щепу в ы гру ж аю т с применением бурорыхлительны х и вибрационных машин.
153
Н а зарубеж ны х железных дорогах специализированный подвижной со­
став для перевозки древесины применяется довольно широко. Так, фирма
Пульман С тэндард изготовляет специальный вагон (Блуакс) для транспор­
тировки длинных бревен, стружки и других видов древесины. Вагон длиной
23,3 м имеет объем 198,2 м3 и собственную массу 38,5 т, его грузоподъем­
ность составляет 79,3 т. Разгрузочны е боковые люки имеют длину свыше
15,5 м. Кузов вагона мож ет устанавливаться как на две двухосные тележки,
так и на трехосные в зависимости от допускаемой осевой нагрузки на путь.
П еревозки технологической щепы в США и К анаде так ж е осущ ествля­
ются большей частью в специализированных хопперах и полувагонах с емко­
стью кузова от 100 до 200 м3. Вагоны имеют прочные армированные кузова,
позволяющ ие использовать при выгрузке щепы накладны е вибраторы. В не­
которых случаях для разгрузки щ еповозов используются вагоноопрокидыватели.
§ 5. К О Л Е С Н Ы Е ПАРЫ И БУКСЫ
К олесн ая п ар а вагонов состоит из стальной оси, на которую
напрессованы литые или ш тампованны е колеса (рис. 60). К о ­
лесные пары являю тся важ нейш им и частями вагона. Н а шейки
Рис. 60. Колесная пара:
1 — вагонная ось; 2 — средняя часть; 3 — подступичная часть; 4 — предподступичная;
5 — шейка; 6 — буртик; 7 — колесный центр; 8 — укрепляю щ ее кольцо; 9 — бандаж ; 10 —
отверстия на торцах дл я установки на центры токарного станка; 11 — бандаж ное колесо
с дисковым центром; 12 — безбандаж ное (цельнокатаное) колесо
оси колесной пары опирается р а м а вагона через рессоры, буксы
и подшипники. Колесные пары не только несут на себе массу
вагона, но и н ап р ав л яю т его д виж ение по рельсовому пути, в о з­
действуют на путь и в свою очередь воспринимают уд ар ы от
неровностей пути.
К о л е с а бывают б ан даж н ы е и б езбан даж н ы е. Б а н д а ж н ы е
колеса — сборные, состоят из, колесного центра и съемного б ан ­
д а ж а . Б езб а н д а ж н ы е колеса бывают ш тампованны е стальные
154
или литые чугунные: у них колесный центр и обод, сделанный
по профилю б ан д а ж а, объединены в одно целое. В настоящее
время на подвижном составе узкоколейны х дорог в основном при­
меняются б езб ан даж н ы е колеса, обладаю щ и е рядом преиму­
ществ. Н а внутреннем краю обода колеса имеется гребень, пре­
дохраняю щ ий колесную пару от схода с рельсов. У вагонных
колес толщ ина гребня, измеренная на расстоянии 18 мм от его
вершины, д о л ж н а составлять у стальных колес вагонов узкой
колеи не более 25 мм, а у чугунных — не более 28,5 мм. Высота
гребня у всех вагонных колес 25 мм. Н ачи н ая от гребня поверх­
ность катан ия колеса д ел ается слегка конической, в средней ч а ­
сти с уклоном ‘/го, затем с уклоном Vio и оканчивается на краю
фаской под углом 45°. Коническая поверхность ка тан и я колес
способствует устойчивости д ви ж ени я в прямы х участках и об­
л егчает прохождение вагоном кривых участков пути.
С тальны е колеса (рис. 61, а) вследствие своей крепости, л ег­
кости и долговечности в последние годы получают все большее
распространение на лесовозных узкоколейны х дорогах. И х изго­
товляю т д и ам етром по кругу катан ия от 500 до 700 мм и ш и ри ­
ной обода от 100 до 115 мм. Д и с к колес имеет толщ ину у сту­
пицы 25 мм и у обода 19 мм. Н а рис. 61, а п оказано колесо для
осей с нагрузкой 9 т; д л я лесовозных вагонов-сцепов прим ен я­
ются аналогичны е по конструкции колеса с диам етром по кругу
катан ия 5 4 0 + 1 0 мм.
Чугунные литые колеса (рис. 6 1 ,6 ) в связи с простотой их
изготовления все еще имеют широкое распространение на по­
движ ном составе ж елезны х дорог узкой колеи. Чугунные колеса
д ля У Ж Д изготовляются диам етром по кругу катан ия от 500
до 700 мм (обычно 540 и 610 м м ). Д и а м етр колеса измеряется
по кругу, располож енному на расстоянии 48 мм от внутренней
грани гребня. Ш ирина обода чугунных колес вагонов узкой ко ­
леи находится в пределах от 90 до 115 мм. Особенностью литых
чугунных колес является тв ер д ая отбеленная поверхность, ко­
то рая практически не поддается обработке резцами, в связи
с чем после износа или при повреждении эти колеса не ремон­
тируются, а зам еняю тся новыми. К н едостаткам этих колес сл е­
дует отнести значительную массу, об разован ие раковин на по­
верхности гребня и отколы гребней.
Соединение колес с осями выполняется прессовой посадкой
на гидравлическом прессе, оборудованном манометром и сам о ­
пишущим прибором. Внутреннюю поверхность ступицы колеса
чисто вытираю т и см азы ваю т растительным маслом. Д ав л е н и е
запрессовки в зависимости от д и ам етра подступичной части оси
приводится в табл. 5.1.
П ри запрессовке колес необходимое давлен ие мож но уст а­
новить по манометру:
Р = —
(5-1)
155
0 6 1 0 после о5ра!отни
S
5 / ^
1
1
По крцгц катания
W
///////////а
170±5
§
1
1
О
О
Рис. 61. Р азр езы вагонных колес:
а — стальное колесо с диам етром круга катан и я 610 мм и шириной обода 115 мм; б — чугунное цельнолитое колесо с диаметром круга к а ­
тан и я 500—510 мм и шириной обода 115 мм
5 .1 . Д а в л ен и е зап р ессов к и к олес в агон ов узк ой колеи
Н ом инальный
диаметр
подступичной
части оси,
мм
80—90
90— 100
100— 110
110— 120
120— 130
Д авление напрессовки д л я стальных
центров, кН
с надетыми
бандаж ами
без бандажей
Давление напрес­
совки для чугунны х
центров с надетыми
бандажами и для
чугунны х колес,
кН
250—400
280—450
310—500
340—550
370—600
190—350
210—350
230—400
250—430
270—470
200—350
200—350
250—400
250—450
300—500
П р и м е ч а н и е . Н асадка чугунных центров на ось без бандажей не
допускается.
И з этой формулы мож но определить п оказание манометра W,
которое надо иметь при запрессовке:
W = - ¥ - Па,
jtD2т)
(5.2)
где D — д иам етр поршня пресса, м; т]— коэффициент полезного
действия пресса; примерно 0,94— 0,96; Р — давление, необ­
ходимое д л я запрессовки колес на ось (см. табл. 5.1), Н.
Д а в л е н и е при запрессовке д о лж н о в озрастать равномерно,
не снижаясь. Д л я обеспечения необходимых д авлений з а п р е с ­
совки внутренний д иам етр ступицы устанавл и в ается меньше н а ­
руж ного д и а м етр а подступичной части оси на величину относи­
тельного н атяга, составляю щ его от 0,075 до 0,25 мм, в зав и си ­
мости от д и а м етр а осей и м а тер и ал а колес.
Д л я обеспечения безопасного д ви ж ени я колесной пары
в рельсовой колее расстояние м еж д у внутренними граням и ко­
лес (н ас ад к а колес) строго регламентируется. Д л я б ан д а ж н ы х
и стальных б езб ан да ж н ы х колес с шириной б а н д а ж а или обода
колеса 100 и 115 мм это расстояние д олж н о составлять 685 мм
с допуском + 1 и — 3 мм, д л я стальны х колес шириной б а н д а ж а
или обода колеса от 90 до 100 мм бЭО^дМм, д л я чугунных колес
681
мм, причем оба колеса д о лж н ы находиться на одинако­
вом расстоянии от середины оси. Изготовление колесных пар
вагонов У Ж Д реглам ентируется ГОСТ 4912— 73.
О с и в а г о н н ы х к о л е с (рис. 62). Вагонные оси изготов­
л яю т из круглой прокатной стали осевой заготовки, причем для
вагонов У Ж Д допускается изготовление осей и из стали исполь­
зованны х осей вагонов широкой колеи. Д и а м етр ы оси по ее
длине меняются. Конечные участки оси н азы ваю тся ш е й к а м и .
Д л я плавного перехода от сравнительно тонких шеек к под сту­
пичным частям, имеющим больший диаметр, устраиваю тся предподступичные части с цилиндрической поверхностью. Ч асти оси,
157
на которые напрессовываю тся ступицы колес, н азы ваю тся п о д с т у п и ч н ы м и ; они т а к ж е обтачиваю тся по цилиндрической
поверхности. С ередина оси обозначается керном.
По ГОСТ 3873— 61 установлено шесть типов и разм еров осей
д л я вагонов узкой колеи (табл. 5.2).
Рис. 62. Оси колесной пары вагонов-сцепов:
а — обычная конструкция (ось III ГОСТ 3873—70); / — зн ак предприятия; 2 — дата из­
готовления; 3 — номер оси; 4 — клеймо ОТК; б — пустотелая ось для вагонов УЖ Д
Д л я лесовозного подвижного состава, имевшего н орм ати в­
ную нагрузку на ось 40 кН (4 тс), к а к можно видеть из приве5.2. Типы и размеры вагонных осей для узкоколейных
железных дорог, введенные с 1961 г.
Статические нагрузки
на рельс от оси вагона
не более, т
Основные размеры ММ
Тип оси
III
IV
V
P III
P IV
PV
Диаметр
ш ейки оси
Д лин а
шейки
Г-1
грузового
75
95
100
70
80
100
120
150
170
106
149
145
1085
1160
1200
1085
1160
1200
4,0
7,5
9,0
4,0
7,5
9,0
п ассаж и р­
ского
4,0
6,5
_
4,0
6,5
—
П р и м е ч а н и е . Р — оси с роликовыми подшипниками; L 1 — конструк­
тивный размер, определяющий расстояние между центрами приложения на­
грузки, мм.
158
денной таблицы , д олж н ы были применяться оси типов III и P I I I ,
к а к это и было в действительности. О днако теоретическое и экс­
периментальное исследование напряженного состояния у к а з а н ­
ных осей, выполненное Ю. Л . Ш евченко (Труды Ц Н И И М Э ,
вып. 115, 1971, с. 53— 74), п оказало, что у казан н ы е оси имеют
значительные резервы в отношении прочности и что, используя
у казан н ы е типы осей, н агрузка на ось м ож ет быть увеличена до
45 кН. Эти исследования были использованы при подготовке
ГОСТ 3873— 70, по которому установлены следующие разм еры
статической н агрузки от оси на рельсы ( к Н ) :
Тип о с и ............................................................. I I I
Г рузовы е в а г о н ы ......................................
45
40
П ассаж и рские в а г о н ы .............................
Разм еры осей те ж е, что у к азан ы в табл.
V
90
—
P III
45
40
4.2
В связи с этим грузоподъемность сцепов новой конструкции
(Л Т-22) при том ж е количестве и типе осей бы ла увеличена
на 4 т, что д ал о значительный экономический эффект.
В окончательно изготовленных осях не допускаю тся о в а л ь ­
ность и конусность шейки более 0,3 мм; овальность подступич­
ной части — более 0,05 мм, конусность — более 0,1 мм. Н а окон­
чательно обработанной оси выбиваю т знаки маркировки. У слов­
ное обозначение осей: например, ось III 3873— 70.
Н а вагон ах нормальной колеи в последнее время н ачали при­
менять полые оси, литые или из специальных бесшовных труб
с посадкой концов. П олы е (пустотелые)
оси имеют меньшую
массу, позволяют экономить м еталл и уменьш ать воздействие
неподрессоренных масс на рельсовый путь. Пустотелые оси р а з ­
раб о тан ы и д л я узкоколейны х вагонов (рис. 6 2 ,6 ) . Испы тания
опытной партии с таким и осями п оказал и их хорошие эксп л уа­
тационны е качества.
Б у к с ы п редназначаю тся д л я передачи нагрузок от рам ы
вагон а через подшипники на шейки колесных осей, д л я со хра­
нения смазки и разм ещ ени я смазочных устройств, д л я защ иты
подш ипника и шейки оси от попадания пыли, снега, воды и пр.
По типу подшипников буксы вагонов дел ятся на две группы:
с подш ипниками скольж ения и с подш ипниками трения качения
(роликовы е). Б у кса с подш ипниками скольж ения (рис. 6 3 , а)
состоит из корпуса буксы, подшипника, устройства д л я подвода
см азки к шейке оси (польстер или п о дб и вк а), крышки и уп ло т­
няющих устройств.
Буксы могут прикрепляться к р ам е тел еж ки болтами, д ля
чего в корпусе д ел аю т вертикальны е отверстия (например,
в поясных т е л е ж к а х старых типов узкоколейны х п ла тф ор м ).
Они могут т а к ж е у стан авл и в аться в специальные н а п р а в л я ю ­
щие, отлитые заодно с боковинами, к а к у т ел е ж ек сцепов с л и ­
тыми боковинами. В этом случае на боковых стенках буксы
устраиваю т широкие пазы. Проем в р ам е тележ ки (боковине),
159
в которой устанавл и вается букса, н азы вается б у к с о в о й ч е ­
л ю с т ь ю . П рименяю тся т а к ж е бесчелюстные тележ ки, р а м а ко­
торых опирается на пружины, помещенные на приливах, отли ­
тых вместе с буксами. По виду применяю щ ихся в буксах с м а ­
зочных устройств они разд ел яю тся на подбивочные, у которых
смазочным устройством являю тся подбивочные хлопчатобум аж -
Рис. 63. Вагонные буксы:
а — буксы с подшипниками скольжения вагонов ЦНИИМ Э—АВЗ: / — корпус; 2 — под­
шипник; 3 — пылевая ш айба; 4 — польстер или подбивка; 5 — крышка; б — букса с ци­
линдрическими роликоподшипниками: 1 — корпус; 2 — стопорная планка; 3 — болт; 4 —
стяж ная гайка; 5 — передняя крышка; 6, 7 — роликовые подшипники; 8 — войлочное
кольцо; 9 — уплотняющий воротник; 10 — зад н яя крышка
ные концы, и польстерные, у которых см азк а из нижней части
буксы подается на шейку оси при помощи специальных польстерных щеток, п о ддерж иваем ы х пружинным прибором — польстером. Корпус буксы отливается из стали или серого чугуна.
Все буксы с задней стороны корпуса имеют две стенки
с овальными отверстиями, м е ж д у которыми вставляется пы ле­
в а я ш айба, изготовленная из войлока или технического сукна,
обшитого снаруж и брезентом. П ы л е в а я ш а й б а плотно о б х ваты ­
вает предподступичную часть оси колесной пары и защ и щ ает
буксы от попадания через данное отверстие пыли, грязи и снега.
160
Плотность прилегания пылевой шайбы к предподступичной ч а ­
сти оси имеет очень важ н ое значение, поэтому внутренний д и а ­
метр пылевой шайбы д ел аю т несколько меньшим, чем н а р у ж ­
ный д и а м е т р подступичной части. В настоящ ее время все более
широкое распространение находят пылевые шайбы из м а сл о ­
устойчивой и морозоустойчивой резины с внутренней м е тал л и ­
ческой армировкой. Н а наруж ной стороне буксы имеется от­
верстие, которое зак р ы в ае тся крышкой, плотно приж имаемой
пружиной. Н аличие большого переднего отверстия позволяет
быстро осмотреть шейку оси, подшипник и подбивку, залить
см азку в буксу, а т а к ж е сменить подшипник. П ри смене под­
шипника буксу немного приподнимают домкратом, после чего
подшипник у д ал яется из буксы. У становка подшипника п роиз­
водится в обратном порядке. Ч асто применяется специальный
вкл ад ы ш д ля облегчения выемки подшипника. Он у с та н а в л и в а ­
ется м е ж д у подшипником и верхней стенкой корпуса буксы.
П о д ш и п н и к и предназначены д ля передачи д авл ен ия от
груза и кузова (или рам ы ) вагона на осевую шейку. Это д а в л е ­
ние через рессорное подвеш ивание и рам у тел еж ки передается
на верхнюю стенку буксы и до лж но равномерно распреде­
ляться по поверхности подшипника, д л я чего последний приго­
няется к шейке оси. П ри статической нагрузке д авление п о д т и п ника скользящ его трения долж но быть от 2 до 4 М П а. П одш и п ­
ник скользящ его трения состоит из стального или чугунного
корпуса, на котором снизу зал и в аетс я слой бронзы, а з а ­
тем слой антифрикционного сплава. Бронзовое арм ирование
предохраняет шейку оси от повреждения корпусом подшипника
при случайном вы п лаве б абби та или другого сплава. П о д ш и п ­
ники узкоколейных грузовых вагонов и лесовозных вагоновсцепов бронзовой армировки не имеют.
Подшипники д ел аю т на 3— 6 мм короче длины шейки оси
д ля того, чтобы обеспечить их свободное перемещение вдоль
шейки при проходе вагона по кривым. Корпус подшипника и з­
готовляется из чугуна. Б аб б и то в а я зал и в к а применяется во всех
типах подшипников скользящ его трения независимо от м а те­
р и ал а корпуса. Н а подшипниках узкоколейны х вагонов прим е­
няется ка к свинцовый баббит, т а к и цинково-алюминиевый.
Отделение ремонта Ц Н И И М Э успешно внедряет на л есозагото­
вительных предприятиях при ремонте и восстановлении подшип­
ников лесовозных вагонов-сцепов полиамидные смолы. Э к сп л у а­
тационные испытания подшипников скольж ения лесовозных
сцепов, проведенные в Вологдалеспроме, п оказали, что износ
полиамидно-графитового покрытия подшипников в 1,5—2 р а за
меньше, чем у серийных подшипников, зал и ты х баббитом Б - 16.
Срок служ бы таких подшипников составлял 6— 8 мес.
Антифрикционный сплав (баббит) зал и в аетс я в корпус под­
шипника и скрепляется с ним б ла го д а р я углублениям. Д и а м етр
баббитовой заливки при проточке устраиваю т на 0,5— 1 мм
6
Заказ № 138
161
с
больше д и а м етр а шейки оси д ля создания масляного клина
в зазоре, образую щ ем ся м еж д у подшипником и шейкой оси.
Устройство подшипников скольж ения д л я вагонов узк о к о ­
лейных
ж елезны х
дорог долж но
соответствовать
ГОСТ
16952— 71, по которому арм ирование выполняется только при
осевой массе свыше 5 т. Корпусы подшипников д олж н ы быть
литые из стали м аро к 15Л и 20Л (допустимо и 2 5 Л ). Ш та м п о ­
ванны е поковки д олж н ы выполняться из стали марок Ст. 1,
Ст. 2, Ст. 3, а литые — из чугуна м ар ок СЧ 15—32 или СЧ 21— 40.
В качестве антифрикционного слоя рекомендуется кальциевый
баббит марки БКА. Твердость баббитового слоя д о л ж н а быть
не менее НВ 18 по истечении 2,5 ч и не менее НВ 23 по истече­
нии 24 ч после заливки.
Буксы с роликовыми подшипниками качения
(рис. 63, б), применяемые на лесовозных вагонах-сцепах, со­
стоят из корпуса 1, передней 5 и задней 10 крышек, л аб и р и н т­
ного уплотнения 9 в виде кольцевой проточки в корпусе буксы
и задней крышке, войлочного кольца 8 (применяется не
в сегда), стяжной гайки или шайбы 4, стопорной планки 2, бол­
тов 3 и двух рад и ал ьн ы х роликовых подшипников 6 и 7.
И меется несколько модификаций букс с подш ипниками ка ч е­
ния, применяю щихся на вагонах. Так, в одной из последних м о­
дификаций — буксе К П Р -4 изменена конструкция заднего у п ­
лотнения: вместо пылевой шайбы и одинарного лабиринтного
уплотнения сделано двойное лабиринтное уплотнение, а пы ле­
в ая ш айба в виде войлочного кольца не ставится, вместо с т я ж ­
ной гайки 4 применена упорная ш айба, которая крепится тремя
болтами, законтренными проволокой. П еред няя кры ш ка буксы
в н астоящ ее время крепится не восемью, а четырьмя болтами.
Но принципиальная схема устройства буксы остается прежней.
Подшипники применяю тся с короткими цилиндрическими р оли ­
ками, внешний 2 326 14Л 1 и внутренний 304 261 4Л 1. Внешние
кольца уд ерж и ваю тся передней крышкой буксы.
Цилиндрические роликовые подшипники по способу посадки
р азл и чаю т на подшипники с горячей, прессовой и втулочной по­
садками. У подшипников на лесовозных сцепах предусм атри­
вается горячая посадка. При этом способе внутренние кольца
подшипников, нагретые в масляной ванне до температуры 90—
110°, свободно надеваю тся на шейку оси. Д и ам етр внутреннего
кольца при такой посадке д о лж ен быть меньше д и а м етр а оси на
величину натяга, т. е. в пределах 0,015— 0,04 мм. Остывая
кольцо сж им ается и прочно зак р еп л яетс я на шейке оси.
Больш им преимуществом роликовых подшипников является
к а к небольшой расход смазки, т а к и длительность работы букс
без осмотра и до зап рав ки см азки. С м а зк а применяется конси­
стентная марки 1-13 или 1-ЛЗ, которая за к л ад ы в ае тся в ко р ­
пус буксы.
162
§ 6. Т Е Л Е Ж К И В А Г О Н О В И Р Е С С О Р Н О Е П О Д В Е Ш И В А Н И Е
Тележки вагонов. В н астоящ ее врем я подавляю щ ее б оль­
шинство грузовых вагонов выпускается на тел еж ках. П ри м ен е­
ние тел еж ек позволяет увеличить грузоподъемность вагонов без
увеличения нагрузок на ось. Р а м а вагона устанавл и вается на
двух тел еж ках при помощи пятников и скользунов, допускаю ­
щих свободное поворачивание тел еж ек относительно рамы, что
облегчает движение вагона по кривым участкам пути. Н а лесо­
возном подвижном составе, а т а к ж е на других грузовых в аго ­
нах узкоколейных ж елезны х дорог, применяется одинарное рес­
сорное подвешивание, на пассаж ирских вагонах узкой колеи —
двойное. Рессорное подвеш ивание разм ещ а ется в тележке.
Двухосные тележ ки грузовых вагонов разд еляю тся по кон­
струкции боковых рам (боковин), которые могут быть пояс­
ными, литыми и ш тампосварными.
П о я с н ы е т е л е ж к и состоят из двух сборных боковин,
надрессорной балки, поперечной связи, представляю щ ей подрессорную балку, двух комплектов рессор, двух колесных пар
с буксами и устройствами рычажной тормозной передачи. В н а ­
стоящее время в связи с большой трудоемкостью их изготовле­
ния, о бслуж ивания и ремонта они не изготовляются, но име­
ются на вагонах и платф о рм ах старой постройки. И х конструк­
ция подробно описана в первом издании книги [16].
Тележки с литыми боковинами
(рис. 64) имеют
базу 1300 мм, некоторое время устанавли вались под лесовозные
вагоны-сцепы.
В настоящее врем я тележ ки используют под п латф орм ам и
грузоподъемностью 20 т, а т а к ж е под вагонами-цистернами и
крытыми вагонами. Эти тележ ки зареком ендовали себя с поло­
жительной стороны. Они прочные, почти не требуют ремонта
в эксплуатации. Ш кворневая б ал к а имеет упорные бурты, о гр а ­
ничивающие ее боковое перемещение. В соответствии с ГОСТ
4913— 77 ка к литые боковые рамы, так и шкворневые балки
долж ны изготовляться из стали м ар ок 2 0 Л -Ш , 25JI-III, 20ГЛ,
20Г1ФЛ, вы плавляем ой в мартеновских или электрических пе­
чах. Р а м ы и балки д олж ны быть подвергнуты термической об­
работке и не д о л ж н ы иметь коробления и прогиба.
Л и ты е боковые рам ы применяются двух видов: с вырезами
д ля разм ещ ения букс и отлитые заодно с корпусами букс. Н а
вагонах У Ж Д применяются тележ ки с боковыми рам ам и пер­
вого типа, так к а к в этом случае имеется возможность быстро
зам ен ять колесные пары при агрегатном методе ремонта. Р е с ­
сорное подвешивание — одинарное с комбинированным рессор­
ным комплектом, масса тележ ки 1720 кг.
Тележки
с
штампо-сварными
боковинами
в последнее время получили наибольш ее распространение и при­
м е н я ю т с я на лесовозных вагонах-сцепах ка к Ц Н И И М Э -Д В З ,
б*
163
Рис. 64. Тележ ка с литыми боковинами
т а к и на новых ЛТ-22. Ш тампо-сварны е боковины при одинако­
вой прочности имеют меньшую массу, что очень существенно
(рис. 65). В данном случае боковины тележ ки сварены из двух
ш тампованны х листов толщиной 6 мм и имеют коробчатое се-
Рис. 65. Унифицированная те­
леж ка лесовозных вагонов-сце­
пов с штампо-сварными боко­
винами
чение. Н адр ессорн ая ш кворн евая б ал к а у страивается т а к ж е
сварной из стальных листов с зам кнуто-коробчатым сечением.
У сцепов Ц Н И И М Э -Д В З надрессорная б ал к а устанавли вается
выпуклостью вверх, а у сцепов JIT-22 она устанавл и вается вы ­
пуклостью вниз, т а к к а к в последнем случае нет опасности з а ­
д ев ан и я хлыстами за буферные тарелки. М асса тележ ки состав­
л я е т 950— 1020 кг. Все элементы конструкции т ел еж ек д олж ны
соответствовать техническим требованиям ГОСТ 4911— 75.
Рессорное подвешивание. Рессорным подвешиванием н а з ы ­
вается совокупность всех деталей, устанавл и в аем ы х д л я см яг­
чения действия динамических нагрузок. В настоящ ее время для
грузовых вагонов узкой колеи применяются два типа рессор­
ного подвеш ивания в зависимости от расчетной осевой нагрузки.
Д л я тел е ж ек с осевой нагрузкой 4,5 т применяется унифици­
рованный осевой комплект, состоящий из двух цилиндрических
пружин, который устанавл и вается на к аж д о й из боковин. Т ак ая
конструкция о б ладает большой простотой и технологичностью
изготовления, а т а к ж е низкими за тр а та м и на техобслуживание
и ремонт. Техническая характери сти ка рессорного подвеш ива­
ния таких тел е ж ек следую щая:
Гибкость рессорного подвеш ивания тележ ки , м м /т ..............................2 ,5 5
»
одного пруж инного ком плекта, м м / т .................................. 5,1
П рогиб ком плекта под тарой , м м ............................................................
3
П рогиб пруж инного комплекта под статической н агр у зк о й , мм 20,7
Основным недостатком такого подвеш ивания является почти
полное отсутствие демпфирую щ их свойств, хотя при вывозке
хлыстов внутреннее трение в пакете хлыстов в какой-то мере
устраняет этот недостаток.
Д л я тел е ж ек с осевой нагрузкой 9 т на п латф ор м ах грузо­
подъемностью 20 т применяется комбинированное рессорное
подвешивание, состоящее из четырех цилиндрических пружин и
эллиптической рессоры. Эти рессорные комплекты имеют гиб­
кость 3 мм/т, прогиб под статической нагрузкой 20 мм и прогиб
под максимальной нагрузкой 37 мм.
§ 7. РАМЫ И У Д А РН О -ТЯ ГО В Ы Е П Р И Б О РЫ
Рамы вагонов. Р а м ы лесовозных узкоколейных вагонов я в ­
л яю тся основанием д л я устройств, непосредственно восприни­
маю щ их нагрузку от лесных грузов. Н а р ам е крепят у д ар н о ­
тяговы е приборы, коники и тормозное оборудование.
Р а м а вагонов общего пользования служ ит основанием д ля
кузова и обычно состоит из системы скрепленных меж ду собой
балок, образую щ их прямоугольник, ограниченный двум я боко­
выми продольными брусьями и двум я концевыми поперечными
буферными брусьями.
165
Основными нагрузкам и на рам у являю тся вертикальные от
веса груза и кузова. Кроме того, на р ам у действуют продольные
тяговые и ударны е усилия, а т а к ж е дополнительные д ин ам и ­
ческие нагрузки, возникаю щ ие при движении вагона.
Р а м ы тележечны х вагонов в зависимости от х а р а к тер а у д а р ­
но-тяговых приборов делятся на два типа: рамы без хребтовых
б ал о к со сквозной упряжью , проходящей через всю рам у в а ­
гона (сейчас не прим еняю тся), и с хребтовыми балкам и, при­
способленными для установки сцепки или автосцепки с ка ж д о го
конца вагона.
С квозная (н ер азрезн ая) у п р яж ь составляет в поезде непре­
рывную цепь, передаю щ ую тяговые усилия таким образом, что
р ам а каж дого вагона воспринимает только часть тягового уси­
л ия локомотива, равную сопротивлению движению данного в а ­
гона. Т а к а я у п р яж ь имеет тяговые крюки со ш тангами, прохо­
дящ ими через весь вагон и один пружинный ап п арат в сере­
дине вагона. Н есквозн ая (р а зр езн ая) у п р яж ь передает тяговы е
усилия таким образом, что р ам а вагона воспринимает на себя
полностью все усилия, необходимые д ля передвиж ения оста л ь ­
ных единиц подвижного состава. В этом случае крю к с корот­
ким стержнем через гайку с шайбой давит на пружину, распо ­
ложенную меж ду шайбой и внутренней стороной буферного
бруса. П р у ж и н а передает усилие тяги через рам у вагона на
крю к другого конца вагона и д ал ее через стя ж ку на следую ­
щий вагон. При этом вагоны приходят в движение не все сразу,
а последовательно, от первого до последнего. П ри несквозной
уп ряж и требуется более мощ ная р ам а вагона, имею щ ая хреб­
товые балки.
Вагоны современной постройки имеют рам ы с хребтовыми
балкам и. Р а м ы специальных лесовозных вагонов, не имеющих
кузова, состоят в основном т а к ж е из хребтовых балок.
Рамы узкоколейных вагонов общего н а з н а ­
ч е н и я (рис. 66, а) и крытых вагонов состоят из хребтовой
балки 1, двух буферных брусьев 2, двух шкворневых б ал ок 4,
двух поперечных балок 3 и двух боковых б ал ок 5. П о концам
хребтовой балки имеются упоры д л я тягово-сцепного прибора.
Р а м а новой лесовозной платформы ЛТ-14 состоит из боко­
вых б ал о к (ш веллеры № 22) и хребтовой балки из ш веллера
№ 27.
Рама
лесовозного
по л у с ц е п а
ЦНИИМЭ — ДВЗ
имеет совершенно особый необычный вид, т а к к а к по существу
представляет собой одну мощную балку с дополнительными
устройствами (рис. 66, б). Н а этой б ал ке установлены коник,
ударно-тяговы е приборы и тормозное оборудование. Хребтовая
б ал к а имеет ка р к а с 1 коробчатого прямоугольного сечения пе­
ременного р азм ер а. Толщина вертикальных листов 6 мм и гори­
зонтальны х 10 мм. Д л я того чтобы предотвратить зад ев ан и е
хлыстов при их прогибе за концы балки, последняя у с та н а в л и ­
166
вается выпуклостью вверх. К нижней части хребтовой балки
приварены две поперечные шкворневые балки 2 тележ ек, имею ­
щие пятники и боковые скользуны. В середине длины хребто­
вой б алки полусцепа укреплена поперечная ш кворн евая б ал ка
коника. По концам хребтовой балки, в значительной мере
внутри ее короба, разм ещ ены ударно-тяговые приборы.
СЗG|0
2500
т
12000
800
050
:/<5Zjyo
Рис. 66. Рамы узкоколейных вагонов:
<2 — рам а платформы: 1 — хребтовая балка; 2 — буферный брус; 3 — поперечная балка;
4 — ш кворневая балка; 5 — продольная боковая балка; б — рам а лесовозного полусцепа
ЦНИИМ Э—ДВ З: 1 — каркас; 2 — поперечные шкворневые балки тележ ек; 3 — попереч­
ные шкворневые балки; 4 — маневровый захват
Р а м а в а г о н а - с ц е п а ЛТ-22 представляет собой мощ ­
ную хребтовую балку с установленным на ней специальным
технологическим оборудованием. Ее ка р к ас т а к ж е имеет коро б ­
чатое переменное сечение и сварен из листов стали толщиной
6 и 10 мм. Ф орма хребтовой балки приближ ена к брусу равного
сопротивления, причем в отличие от ранее выпускавшихся в аго­
нов-сцепов выпуклость ее н ап рав л ен а не вверх, а вниз. В отли167
чие от хребтовых б ал ок сцепов Ц Н И И М Э — Д В З внутренние
консоли (со стороны телескопической вставки) отсутствуют. Н а
внешних консолях хребтовой балки смонтированы ударн о-тяго­
вые приборы.
Несущие конструкции лесовозных вагонов узкой колеи изго­
тавли ваю тся из низколегированной стали 09Г2Д.
Ударно-тяговые приборы с л у ж а т д ля соединения вагонов
с локомотивом и меж ду собой, а т а к ж е д ля передачи тяговых
усилий и смягчения толчков при движении поездов при м а ­
неврах.
Ударно-тяговые приборы по своему устройству состоят из
буфера, воспринимающего и передающего ударные усилия, и
сцепного прибора, предназначенного д ля сцепления вагонов и
передачи действия тяговых усилий.
Н а четырехосных вагонах узкой колеи обычно у ст а н а вл и ­
вается центральный однобуферный ударно-тяговый (ударно­
сцепной) ап п ар ат с двум я цепями и крю ками, имеющими пред­
охраняю щ ие от сам орасцепа приспособления. Д л я правильной
работы буферов их центры у двух см ежны х вагонов долж ны
совпадать. Р а зн и ц а в высоте центров буферных тарелок, н ахо ­
д ящ ихся в составе вагонов, не д о л ж н а превыш ать 75 мм.
Н а узкоколейных вагонах, имеющих хребтовые балки, т. е.
почти на всех вагонах современной постройки, у станавли ваю тся
приборы несквозной упряж и. Общий вид сцепки узкоколейны х
вагонов м е ж д у собой п оказан на рис. 67.
Устройство ударно-сцепного прибора д ля узкоколейных в а ­
гонов общего пользования, имеющих расстояние м е ж д у ш в ел л е­
рами хребтовой балки 300,.мм, показано на рис. 68, а. У ваго­
нов, имеющих расстояние м еж д у б ал к ам и 220 мм, уд арн о-тяго­
вый прибор такой же, но отличается разм ерам и некоторых
деталей. У дар в буферную тар е л ку прибора другим вагоном пе­
редается через пружинный ап п ар ат на задню ю упорную плиту и
затем через упорные кронштейны на хребтовую балку. Тяговое
усилие через цепи сцепного прибора и буферный стерж ень
упруго п ередается хребтовой б алке р ам ы через цилиндрические
пружины и переднюю упорную плиту. П ри такой конструкции
в случае зам ед лени я поезда или д ви ж ени я на спуске задние
вагоны, н аб егая на передние, сж им аю т буферные пружины и
д ли н а поезда уменьш ается. При увеличении скорости поезда
н а ж а т и е буферов п р екращ ается и происходит р а з ж а т и е или от­
д ач а спиральных пружин. Т а к а я конструкция облегчает трогание поезда с места, если было произведено его п редварительное
сжатие.
И з-за длинных консолей, затрудняю щ их сцепку и прох ож д е­
ние вагонов в кривых, конструкция ударно-тягового прибора л е ­
совозных сцепов несколько отличается от описанного. В этих
приборах (рис. 68, б) буферный стержень с тарелкой м о ж ет
поворачиваться в горизонтальной плоскости.
168
Рис. 67. Сцепка узкоколейных ваго­
нов меж ду собой:
1 — балансир; 2 — упряжной крюк; 3 —
трехзвенная цепь; 4 — буферный стержень
315
/
2
3 4
150
5
0 7 8 9
W -H I
а
Г И _э
_
\--------------—i+j-НИ.
1000to
Рис. 68. Конструкция ударно-тяговых приборов:
а — ударно-тяговый прибор несквозной сцепки вагона: 1 — буферный стержень; 2 — бу­
ферный стакан; 3 — передние упорные угольники; 4 — передняя ш айба буферной пружины; 5 — аппаратная пружина; 6 — зад н яя ш айба пружины; 7 — задняя упорная плита;
5 — втулка; 9 — задние упорные угольники; б — радиально-поворотный самоцентрирую*
Щийся ударно-тяговый прибор на сцепах: / — противовес; 2 — буферная тарелка; 3 —
стержень; 4 — передняя плита; 5 — внутренняя цилиндрическая пружина; 6' — наруж ная
цилиндрическая пружина; 7 — задняя наж имная плита; 8 — валик; 9 — тяговый хомут;
10 — цепная стяж ка; И — балансир; 12 — упряжной крюк
Р адиально-поворотны й
ударно-тяговый
прибор
вагонов
сцепов Ц Н И И М Э — Д В З состоит из буферного стерж ня с т а ­
релкой диам етром 340 мм, наруж ной и внутренней цилиндриче­
ских витых пружин, б ал ан си ра и цепного стерж ня с противове­
сом и крюками. Б у ф ерн ая тар е л к а сверху срезан а на 40 мм для
предохранения от зад еван и я хлыстов. Общий зазо р меж ду н а ­
груженными на вагон-сцеп нижними хлыстами и верхней частью
буферной тарелки составляет 400—430 мм, средний диаметр
внутренней пружины 65 мм и наруж ной 127 мм. Д и а м етр прутка
внутренней пружины 19 мм и наруж ной 33 мм. Д л я полного
сж ати я внутренней пружины необходимо усилие 2,1 т и для
наружной 5,1 т. Расстояние от оси поворота буферного стерж ня
до буферной тарелки 1200 мм. Ц ентрирование буфера после
прекращ ения нагрузки осущ ествляется пружинными ограничи­
телями в виде полос листовых рессор, которые д а в я т на п р ям о­
угольный конец буферного стерж ня и механически у ста н а в л и ­
ваю т его в среднее положение.
К а к мож но видеть из описания ударно-тяговы х приборов,
на узкоколейном подвижном составе д ля смягчения продольных
усилий применяются пружинные амортизирую щ ие устройства.
При незначительных н агрузках в условиях установивш егося
реж и м а движ ения работает только внутренняя пружина. При
возникновении продольных усилий большой величины, н ап р и ­
мер при тормож ении или маневрах, обе пружины раб о таю т п а ­
раллельно. Пруж инный поглощ аю щий аппарат, у ста н а вл и в ае­
мый на вагонах, имеет ход 50 мм и эффективность 3250 Н -м .
Эффективность оценивается кинетической энергией у д ар а, вос­
принимаемой ам ортизатором' при его полном сж атии. Конечное
усилие полного сж ат и я достигает 120 кН, н ач ал ьн ая з а т я ж к а —
10 мм. Исследования и практический опыт показы ваю т, что для
того, чтобы обеспечить возможность соударений со скоростями
5 км/ч (по нормативам ПТЭ) расчетное усилие, воспринимае­
мое ударно-тяговым аппаратом , долж но быть повышено со 120
до 300 кН. В Н И И вагон остроени я совместно с Демиховским
машиностроительным заводом р азр а б а т ы в а ю т более соверш ен­
ную конструкцию резино-металлического поглощ ающего а п п а ­
р ата по типу применяемых на вагонах дорог нормальной колеи.
В применяемых в настоящ ее время на вагонах пружинных а п п а ­
р ата х практически отсутствует необратимое поглощение энер­
гии удар а. П руж инны е ап п араты имеют большую отдачу, кото­
рая приводит к появлению в поезде больших растягиваю щ их
усилий (о ття ж ек ).
Проектируемы е резино-металлические ап п ар аты имеют з н а ­
чительные диссипативные свойства, рассеи вая необратимо до
50% энергии уд ар а, при небольшой собственной массе. Р а з р а ­
ботанные резино-металлические ап п араты в заим озам еняем ы
с серийными пружинными. Конструкция бескорпусного резино­
металлического ап п ар ата п оказана на рис. 69.
170
Т ехническая характеристи ка резино-м еталлических поглощ аю щ их
ап п ар ато в
Бескорпусны й
П родольное усилие, к Н
Х од, м м ..............................
Энергоемкость, Нм . .
.300
. 35
. 5400
410
47
7500
Корпусный
300
65
7500
360
70
9150
Упоры д л я ограничения хода в корпусном ап п арате преду­
смотрены в самом корпусе, что позволяет исключить средние
упорные кронштейны в хребтовой б ал ке вагонов.
Р азр аб о тан н ы е резино-металлические ап п ар аты в з а и м о за ­
меняемы с серийными пружинными и в н астоящ ее время их э к с­
периментальны е экзем п л яры установлены на вагонах.
Рис. 69. Резино-металлический погло­
щающий аппарат (бескорпусный):
/ — тяговый хомут; 2 и 5 — передняя и задняя
упорные плиты; 3 — направляющ ие; 4 — резнно-металлический элемент
Автосцепка. Обычные конструкции ударно-тяговы х приборов
требую т применения ручного труда при сцепке вагонов, причем
работа по сцепке вагонов является довольно опасной, т а к как
она производится вручную. Неосторожность сцепщика может
привести к несчастному случаю. Кроме того, при обычной сцепке
происходят значительные потери времени на маневровые р а ­
боты. Поэтому и на узкоколейных дорогах были затрачены з н а ­
чительные усилия на разр а б о тк у конструкции автосцепки.
Автосцепные устройства по своей конструкции разделяю тся
на нежесткие и жесткие. Н ежесткой н азы вается сцепка, д оп у ­
с к аю щ а я взаимное перемещение корпусов смежных автосцепок,
сцепленных в вертикальном направлении. Ж есткой назы вается
автосцепка, которая имеет в сцепленном состоянии продольную
ось на одной прямой с осью корпуса смежной автосцепки. Д л я
лесовозных У Ж Д р азр а б о т а н а сцепка АУ-5. Э та сцепка я в л я ­
ется полужесткой, т а к к а к при взаимном смещении двух при­
боров до определенных значений она работает, ка к нежесткая,
а по достижении этого предела, ка к ж есткая. Вагоны с такой
сцепкой могут сцепляться меж ду собой на кривых радиусом
50 м и больше, а т а к ж е могут проходить без расцепки переломы
продольного профиля со смещением центров сцепления до 240 м.
О днако эксп луатац и я оборудованных автосцепкой вагонов-сце­
пов п оказа л а, что ввиду очень длинных консолей рам (хребтовых
171
балок) и неровностей на временных путях, значительно пре­
выш аю щ их возможности работы автосцепных устройств, при
вывозке хлыстов применять автосцепные устройства невоз­
можно. В то ж е время вагоны узкой колеи, имеющие н о р м ал ь ­
ную длину консолей рам (от крайних наруж ны х колес т е л е ж ек ),
работаю т с автосцепкой хорошо.
§ 8. ТЕХ Н О Л О ГИ Ч Е С К О Е О БО РУ Д О В А Н И Е Л ЕС О В О ЗН Ы Х
ВАГОНОВ-СЦЕПОВ
К ак указы вал ось выше, технологическим оборудованием н а­
зы ваю тся дополнительные устройства, связанны е с технологией
лесозаготовок, которая определяет ка к разм еры перевозимой
древесины, так и сам способ перевозки древесины на тран сп орт­
ных средствах.
У первых вариантов сцепов Ц Н И И М Э — Д В З , а т а к ж е у короткобазны х платформ-сцепов Т-55 применялись коники со
стойками, уд ерж и ваем ы м и наклонными цепями. Опыт э к сп л у а­
тации таких коников п оказал, что они имеют недостаточно
удовлетворительную конструкцию. П ри погрузке п ачка хлыстов
л о ж и тся непосредственно на кониковую цепь и последняя под­
вергается сильным динамическим у д арам . В зимний период
это вы зы вало д а ж е разры вы цепи. Ввиду внецентренного при­
лож ен и я усилия, передаваемого через натянутую цепь, горизон­
та л ь н а я б ал к а коника н ач ин ал а скручиваться. В связи с по­
стоянно действующей большой динамической нагрузкой н аб л ю ­
д алось вытягивание цепей, что приводило к отклонению стоек
коника в сторону и нарушению габ ари та. П оэтому в настоящ ее
время на сцепах Ц Н И И М Э — Д В З применяется конструкция
стоек с автоматическим запором. С пециальные испытания и
д ли тельн ая производственная эксп луатац и я этих коников п о к а ­
зал и их надежность и удобство в работе. Основные детали м е­
х анизм а зап ора стоек следующие (рис. 70, а): упорный ролик 1,
рычаг 4, сектор 6.
М еханизм зап о ра стоек раб о т ае т следующим образом. При
нахождении груза на сцепе и закры той стойке ры чаг 4 из-за
эксцентриситета меж ду осью упорного ролика 1 и осью пово­
рота ры чага стремится повернуться на в ал у 3, но упирается
противовесом в сектор 6. П ри р азгрузк е сцепа рабочий на д р у ­
гой стороне коника поднимает рукоятку 8 до уровня н акл о н ­
ного п аза и перем ещ ает рукоятку тяги на себя. П ри этом уси ­
лие через тягу 7 передается на сектор 6, который в свою оче­
редь, поворачиваясь на в ал у 5, своей передней частью выходит
из п аза ры чага 4. В последующем сектор и рычаг п оворачи ва­
ются настолько, что стойка коника откидывается, а зуб сектора
входит в зацепление с зубом рычага.
При закры ван и и стойки ее преж д е всего необходимо поста­
вить в вертикальное положение. При этом ее конец слегка
172
22W
5
Рис. 70. Коник лесовозных вагонов-сцепов:
а — механизм запора стоек коника: / — упорный ролик; 2 — вал ролика; 3 — вал рычага;
4 — рычаг; 5 — вал сектора; 6 — сектор; 7 — тяги; 8 — рукоятка; 9 — вал рукоятки; б —
общий вид коника: / — стойка; .2— механизм запора стоек; 3 — балка коника; -/ — верх­
ние предохранительные цепи стоек
н аж и м а ет на ролик з а м к а и выводит зубья сектора и з а м к а из
зацепления. В то ж е время сектор под действием силы тяж ести
зан и м ает транспортное полож ение и тянет за рукоятку, д ви ­
гаю щ уюся по наклонному вырезу. Р у к о я тк а автоматически по­
п ад ает в вертикальный вырез, фиксируя транспортное п о лож е­
ние зам ка.
Весь механизм зап ора располож ен внутри балки коника и,
следовательно, защ ищ ен от ударов при погрузке и разгрузке.
В эксплуатационны х условиях необходимо следить за величи­
ной эксцентриситета при закры том положении з а м к а между
осью упорного ролика и осью поворота рычага. И ногда у вели ­
чение эксцентриситета вы зы вается большим зазором между
сектором и опорной поверхностью п аза рычага. В этом случае
на сектор или паз ры чага навари ваю т необходимой толщины
пластинку.
К онструкция всего коника сцепа Ц Н И И М Э — Д В З п оказана
на рис. 70, б. Внизу в середине горизонтальной балки коника
приварен пятник. Стойки, укрепленные в вы резах по концам
горизонтальной балки, сварены из двух швеллеров № 12.
Коник сцепов Ц Н И И М Э — Д В З мож ет не только поворачи­
ваться вокруг шкворня, но и перем ещ аться в продольном н а ­
правлении по хребтовой б алке на 200 мм в к аж д ую сторону. При
передвижении пятник коника п ерем ещ ается в п а р ал л ел я х по
цилиндрическим роликам, устроенным в виде рольганга. П е р е ­
мещение балки коника ограничивается упорами, к которым ш а р ­
нирно прикреплены кулачки. Поворотом кулачков гор и зонтал ь­
н ая б ал к а коника фиксируется в среднем положении. П ри д в и ­
жении сцепа с грузом хлыстов на одном из полусцепов кулачки
коника д о лж н ы быть открыты, обеспечивая ему свободу п р о­
дольного перемещения, а на другом полусцепе коник мож ет
быть закреплен в среднем положении.
Технологическое оборудование вагона-сцепа ЛТ-22 состоит
из рамного коника (турникета), установленного на пятнике
хребтовой балки вагона. Коник представляет собой рам у ко ­
робчатого сечения, составленную из швеллеров № 12 с з а к р е п ­
ленными по ее концам серийными унифицированными кониками,
применяю щ имися на сцепах Ц Н И И М Э — Д В З . В п ерв он а ча ль ­
ной конструкции п ачка хлыстов оп иралась именно на эти ко­
ники, но затем конструкция бы ла изменена, и в центре рам ы
у становлена опорная б алка, воспринимаю щ ая основную верти­
кальную нагрузку от пачки хлыстов и перед аю щ ая ее через
пятник рам ного коника на хребтовую раму. Р асстоян ие между
центрами коников (по длине вагона) было установлено 4200 мм,
затем уменьшено до 3000 мм. По бокам и с торцов рамного ко­
ника приварены пластины скользунов, опираю щиеся в момент
перекосов коника на хребтовую балку. Ввиду того, что основ­
н ая н агрузка воспринимается центральной поперечной балкой,
а коники являю тся по сути только ограничителями габ ари та,
174
2650
Р ис. 71. Телескопическая вставка вагонов-сцепов Л Т-22:
Л 2, 3 — трубы соответственно
убы ваю щ их парам етров; 4 — ш айба упорная серьги телескопической вставки; 5 — шплинт; 6 и 9 — фиксирующие пальцы; 7 — ш ай ба; 8 — центрирую щ ая втулка
в н астоящ ее время проходит испытания вагон-сцеп с облегчен­
ными цельносварными кониками, с наглухо закрепленными
стойками. Т а к а я конструкция коников позволяет о тка зать ся от
верхней связи, что сниж ает тр у д о затраты при погрузочно-раз­
грузочных операциях, повы ш ает безопасность труда рабочих
из-за исключения возможности сам оразгрузки сцепа и п озво­
л яе т уменьшить массу конструкции и труд озатраты при обслу­
ж и ван ии и ремонте.
Д ругим видом специфического технологического оборудова­
ния вагонов-сцепов Л Т -22 яв л яется
телескопическая
в с т а в к а (рис. 71). Она состоит из трех труб разного диаметра,
входящих одна в другую, что позволяет изменять ее длину,
а следовательно, и б азу вагона-сцепа с 9,5 до 11,5 и 13,5 м.
К роме этого, зам ен а соединения полусцепов меж ду собой тел е­
скопической вставкой вместо консолей хребтовой балки с тяго ­
во-сцепными приборами д ает значительный выигрыш в отнош е­
нии уменьшения собственной массы сцепа.
Конструкция вагона-сцепа с изменяемой базой на основе т е ­
лескопической вставки имеет ряд недостатков (трудность р а з ­
д ви ж к и и д р .), поэтому необходимо проведение дальнейших
научно-исследовательских и конструкторских работ по совер-;
шенствованию лесовозных вагонов.
Технологическое
оборудование
лесовозной
платф ормы
J1T-14 состоит из приваренных к р ам е по периметру специальных
скоб д л я установки лесных деревянных стоек по шесть с боков
и по четыре по торцам платформы . Кроме этого, на полу п л а т ­
ф ормы установлены съемцые поперечные металлические про­
кл ад ки д л я облегчения подвода тросов при р азгрузк е п л а т ­
формы. П ри необходимости перевозки на п латф орм е трелевоч­
ных тракторов или другой техники с массой до 13 т эти про­
к л ад ки убирают. П р о р а б а т ы в ае тся вопрос о комплектовании
платф о рм ы инвентарными металлическими стойками, что позво­
лит снизить тр у д о затраты по у в язк е груза и повысить безоп ас­
ность труда.
§ 9. Т О РМ О ЗН Ы Е УСТРОЙСТВА НА ВАГОНАХ
Тормозные устройства на вагонах позволяют создать искус­
ственное сопротивление движению — тормож ение д л я регулиро­
вания скорости поезда в соответствии с расписанием движения,
профилем пути и сигналами. Н а прицепном составе ж елезны х
дорог тормож ение производится фрикционным способом за счет
трения п риж им аем ы х тягам и тормозных колодок о рабочую
поверхность колес. Колодочные тормоза на вагонах у т р а и в а ­
ются с ручным приводом и с пневматическим (воздушным) при­
водом. Н а узкоколейных ж елезны х дорогах длительное время
использовались только ручные тормоза. В 1955— 1957 гг.
Ц Н И И М Э совместно с В Н И И В агон о стро ени я провели исследо­
176
вания, послуживш ие базой составления технических условий
на автоматические торм оза д л я подвижного состава лесо во з­
ных (и других) узкоколейных ж елезны х дорог. П ри этом п ер­
воначально конструкция тормозов вагонов колеи 750 мм была
основана на применении того ж е оборудования, что и на ж е л е з ­
ных дорогах нормальной колеи и, в частности, воздухораспреде­
л ителя М ТЗ-270 (описан в первом издании настоящ ей книги).
В последующем был р азр а б о та н новый воздухораспределитель
№ 270— 006, который в н астоящ ее время применяется на под­
вижном составе узкой колеи. Ручны е торм оза и в настоящ ее
время применяются на некоторых видах платформ, но на лесо­
возных вагонах-сцепах практически невозможно р азм ещ а ть то р ­
мозные будки из-за выступающих частей пакетов хлыстов.
В связи с этим лесовозные вагоны-сцепы оборудуются только
автоматическими воздушными тормозами.
Ручные тормоза на вагонах узкоколейных дорог. Ручной то р ­
моз (рис. 72) приводится в действие усилием тормозного кон­
дуктора, приложенным к рукоятке тормозного винта 1. Т ор­
мозной винт вертикально устанавл и вается на тормозной п ло­
щ а д к е вагона (на рисунке не п о к а за н а ). Н ижний конец винта
упирается в пятник. П ри вращении винта по нему п ер ем ещ а­
ется гай ка с цапф ам и, которые в свою очередь двум я тягам и из
полосового ж е л е за соединены с кривым (по форме) малы м тор­
мозным рычагом. Его другой конец ш арнирно прикреплен к
р ам е платформы . М ал ы й тормозной рычаг соединяется корот­
ким рычагом с главной тормозной тягой 2, которая своим д р у ­
гим концом присоединена к средней точке вертикального р ы ­
чага 3, к нижней точке которого в свою очередь присоединена
три ан гел ьн ая тяга 4. Эта тяга соединяется с вершиной тор м о з­
ного треугольника-триангеля 5, на концах которого укреплены
тормозны е б аш м аки 7, а в них тормозны е колодки 6.
В ерш ина три ан геля первой оси тележ ки средним в ер ти к ал ь ­
ным рычагом 8 и средней тягой 9 соединяется с вершиной вто­
рого три ан геля той ж е тележ ки вагона. Тормозное усилие на
вторую тел е ж ку передается при помощи передаточной тяги 10
177
со стяжной муфтой 12. Т яга подвешена к хребтовой бал ке под
вагоном на подвесках 11. Аналогичную ры чаж ную передачу
имеет и торм озн ая система второй тел еж ки платформы . П р и в е­
д ен ная схема дает равномерное распределение тормозного уси­
лия только при относительно небольшой длине вагона, что
в данном случае и имеет место. Все тормозные тяги и рычаги
д елаю т из стали, а тормозны е колодки отливаю т из чугуна.
Ручные тормоза имеют простое устройство и невысокую сто­
имость. Однако они имеют существенные недостатки, т а к как
их эффективное применение зависит от слышимости сигналов,
подаваемы х с локомотива, а т а к ж е от внимательности и одно­
временности работы тормозилыциков и кондукторов. Ручными
тормозами трудно регулировать тормож ение поезда и, что осо­
бенно в аж н о д л я лесозаготовительных предприятий, д ля их о б ­
служ и ван и я необходимо иметь в бригаде большое число торм о­
зилыциков.
Автоматический воздушный тормоз лесовозных сцепов. В оз­
душные торм оза подвижного состава получили н аибольш ее р а с ­
пространение. Автоматические воздуш ные тормоза устроены
так, что осущ ествляю т тормож ение при выпуске воздуха из тор­
мозной м агистрали (разрыв, разъединение рукавов, или соеди­
нение с атм осферой). Это обеспечивается установкой на всех
тормозных вагонах, кроме тормозных цилиндров, еще запасны х
резервуаров д ля сж атого воздуха. В неавтоматических торм о­
зах сж аты й воздух подается в тормозны е цилиндры непосред­
ственно из тормозной магистрали, при разр ы в е которой торм о­
жение прекращ ается. Автоматические воздуш ные тормоза д е­
лятся на неистощимые и иетощимые в зависимости от того,
пополняется ли в процессе тормож ения зап ас воздуха и п оддер­
ж и в аетс я ли торм озн ая сила при длительном непрерывном то р ­
можении. Современный отечественный тормоз является неисто­
щимым и безотказно работает в любых климатических усло­
виях.
Устройство и принцип действия воздушного автоматического
тормоза вагонов рассмотрим на примере схемы с простейшим
воздухораспределителем (рис. 73). Н а локомотиве д ля п олу­
чения сж атого воздуха устанавл и в ается компрессор (на тепло­
возах и электровозах) или паровоздуш ный насос (на парово­
за х ) . И з компрессора или паровоздуш ного насоса сж аты й воздух
поступает в главны е резервуары 2, а из него к крану м а ­
шиниста 4, сл у ж а щ ем у д л я управления тормозом. П ри наполне­
нии главны х резервуаров воздухом и повышении д авл ен ия до
0,7— 0,8 М П а компрессор выключается. Через весь состав про­
ходит магистральны й воздухопровод 5, и при положении крана
машиниста, показанном на верхней схеме, в него поступает
сж аты й воздух. К аж д ы й тормозной вагон имеет, кроме м аги­
стрального воздухопровода воздухораспределитель 6, запасной
резервуар 7 и тормозной цилиндр 8. М агистральны е трубы, про­
178
ходящие через каж д ы й полусцеп, закан чи ваю тся гибкими соеди­
нительными ру кавам и 9 и соединительными головками 10.
П еред отправлением поезда, а т а к ж е периодически во время
дви ж ени я производят за р я д к у тормозной системы вагонов, т. е.
наполняю т ее сж аты м воздухом. П ри зар я д к е сж аты й воздух,
поступая в воздухораспределитель, о тж и м ает его поршень
Рис. 73. Схема устройства и принцип действия воздуш ного автоматического
тормоза:
/ — компрессор; 2 — главный резервуар; 3 — напорная труба; 4 — кран машиниста; 5 —
воздухопровод; 6 — воздухораспределитель; 7 — запасной резервуар; 8 — тормозной ц и ­
линдр; 9 — соединительный рукав; 10 — соединительная головка; 11 — стоп-кран; А т м —
атмосферная полость
в правую часть, т. е. в такое положение, при котором происходит соединение полости тормозного цилиндра 8 с атмосферой.
При этом сж аты й воздух мож ет проходить через узкий воздухо­
провод с калиброванны м отверстием в запасной резервуар и
зап олн ять его. Этот за п а с сж атого воздуха в последующем ис­
пользуется д ля тормож ения. Д ав л е н и е воздуха в магистрали
после зар я д к и достигает 0,5 М П а.
При необходимости торм ож ения маш инист ставит кран 4
в такое положение, при котором часть воздуха из магистрали
выходит в атмосферу (ниж няя схем а). Ввиду понижения д а в ­
ления в левой полости воздухораспределителя его поршень пе­
179
редвинется влево и соединит запасной резервуар, наполненный
сж аты м воздухом, с тормозным цилиндром. При этом отвер­
стие, даю щ ее доступ в атмосферу, будет перекрыто. П од дей­
ствием сж атого воздуха, поступающего в тормозные цилиндры
из запасного р езервуара, поршни тормозных цилиндров прихо­
д ят в движ ение и вызы ваю т н а ж а т и е тормозных колодок на ко­
леса. Степень н а ж а т и я тормозных колодок на колеса зави си т
от величины д авл ен ия воздуха в тормозном цилиндре, кото­
рое в свою очередь связано с величиной снижения д авл ен ия
воздуха в магистрали. Если давл ен ие воздуха в м агистрали сни­
зится на 0,12— 0,15 М П а, произойдет полное служ ебное торм о­
жение поезда (положение к ран а I I I ) ; при меньшем снижении
д авл ен ия будет происходить неполное (ступенчатое) т о р м о ж е­
ние. Степень снижения д авл ен ия в магистрали зависит от п оло­
жения рукоятки к ран а машиниста. П ри открывании стоп-крана
11 вагона при обрыве поезда, при расцепке рукавов или при по­
вороте к р ан а маш иниста в положение I I происходит экстренное
торможение. Т аким образом, тормоз обеспечивает автом атиче­
ское тормож ение при лю бых обстоятельствах, вызы ваю щ их сни­
жение д авл ен ия воздуха в магистрали.
Д л я прекращ ения торм ож ения необходимо повысить д а в л е ­
ние в м агистрали, д ля чего кран маш иниста ставят в I п о л о ж е­
ние. П ри этом в левой полости воздухораспределителя д а в л е ­
ние повышается, его поршень и золотник отходят вправо, соеди­
няя тормозной цилиндр с атмосферой и запасны е р езервуары
с магистралью . При выходе сж атого воздуха из тормозного ци­
л ин д р а его поршень под действием пружины в озвращ ается
в прежнее положение, а тормозные колодки отходят от колес.
Приведенный на схеме воздухораспределитель с органом
двух давлений яв л яется схемой многих простейших тормозов
(Вестингауза, Кнорре и д р .). Тормоз с таким воздухораспре­
делителем не яв л яется прямодействующим, т а к к а к сж аты й
воздух в тормозном цилиндре не пополняется из м агистрали от
локомотива. В этом случае давл ен ие в тормозном цилиндре не
участвует в управлении. Такой тормоз мож ет раб отать на л ю ­
бом зарядн о м давлении и имеет легкий отпуск, т а к к а к д о с т а ­
точно повысить давл ен ие в м агистрали на 0,01— 0,02 М П а, к а к
поршень воздухораспределителя вместе с золотником перейдет
в другое положение.
Тормоза, р аб отаю щ ие на любом зарядном давлении в м а ­
гистрали и имеющие легкий отпуск, н азы ваю тся нежесткими
или мягкими.
Р ассм отри м устройство и работу автоматических воздушных
тормозов на лесовозных вагонах-сцепах Ц Н И И М Э — Д В З . Н а
каж д ом из тормозных полусцепов монтируется оборудование
(рис. 74).
Магистральная труба. Т орм озн ая м аги страль 1 укрепляется
на хребтовой б ал ке полусцепа и с обоих концов закан чи вается
180
Рис. 74. Схема располож ения приборов автоматического тормоза на лесо­
возны х полусцепах:
1 — торм озная м агистраль; 2 — рабочая кам ера; 3 — запасной резервуар; 4 — выпускной
клапан; 5 — воздухораспределитель; 6 — кронштейн; 7 — соединительные рукава; 8 —
кондукторский кран экстренного торм ож ения; 9 — привод ручного торм оза; 10 — тор­
мозной цилиндр; 11 — труба от воздухораспределителя к тормозному цилиндру; 12 —
разобщ ительны й кран; 13 — труба от воздухораспределителя к магистрали; 14 — труба
от воздухораспределителя к запасном у резервуару; 15•— концевые краны
гибкими соединительными ру кавам и 7 (рис. 74) с соединитель­
ными головками. Соединительные р у к а в а с л у ж а т д л я присое­
динения к тормозным м аги страл ям или пролетным трубам
см еж ны х вагонов. Кроме тормозной м агистрали на вагоне р а з ­
мещены резервуар сж атого воздуха 3, воздухораспределитель 5,
тормозны е цилиндры 10, р ы ч а ж н а я система и тормозные ко ­
лодки. З а р я д к а тормозов перед отправлением поезда произво­
дится следующим образом. С ж аты й воздух от компрессора, н а ­
ходящ егося на локомотиве, поступает в главный резервуар
(та к ж е на локомотиве) и через кран машиниста поступает
в тормозную м агистраль, а затем в воздуш ные резервуары на
вагоне. При этом ручка ставится в положение отпуска. При по­
становке ручки в тормозное положение сж аты й воздух выходит
из магистрали через кран машиниста, д авление в тормозной м а ­
гистрали сн и ж ается и торм озная система вагона-сцепа приво­
дится в действие. Эффективность и по существу все действие
тормозов на прицепном составе зав и сят от исправности и р а ­
боты воздухораспределителя.
Воздухораспределитель. В оздухораспределитель № 270-006
(рис. 75) состоит из рабочей кам еры 2 с переклю чателем гру­
зовых режимов, главной части 4 с выпускным клапаном 5 и
205±0,5
ф
Рис. 75. В оздухораспределитель № 270-006:
а — устройство; б — вид по стрелке А; в — режимный переключатель
крышки 8. К воздухораспределителю подводятся трубы от м а ­
гистральной трубы, тормозного цилиндра и запасного возду ш ­
ного резервуара.
К а м е р а яв л яется несъемной частью воздухораспредели­
тел я и подвеш ивается четы рьмя болтами 1 на р ам е вагона,
а у лесовозных вагонов-сцепов — к хребтовой б ал ке на кронш ­
тейне. В корпусе находится рабочий резервуар объемом 4,5 л
и атм осф ерн ая полость, в которой имеется реж им ны й п ереклю ­
чатель с эксцентриком Э. Н а рис. 75, б он п оказан с левой сто­
роны (9). Р еж им ны й п ереклю чатель служ ит д ля переключения
грузовых режимов. Его фиксация обеспечивается штифтом 8.
В корпус кам еры ввернуты штуцеры 1, 7 к 6 с накидными гай ­
ками 5, наконечниками 3 д л я труб, резиновыми кольцами 2 и
сеточными колпачкам и 4. За гл у ш к и 10 герметически зак р ы в аю т
отверстия, необходимые д ля постановки стержней при отливке
внутренней полости резервуара. Н а р у ж н а я часть режимного
переклю чателя п о к аза н а на рис. 75, в. Р у ч к а Р п ереклю чателя
мож ет у стан авл и в аться на порожний реж им (буква Я п о к а ­
зан а пунктиром внизу), средний — С или груженый — Г ре­
ж и м ы тормож ения. Д л я этого ручка п ереклю чателя у с т а н а в л и ­
вается против одной из у казан ны х букв.
Г л ав н а я часть воздухораспределителя (рис. 76) вклю чает
корпус 1, в который запрессованы втулки 7 и седло 14 о б р а т ­
ного к л а п а н а 12. Главны й поршень 2 имеет две резиновые м а н ­
ж еты 3 и фетровое кольцо 5 (с пружиной 4) д л я см азы вани я
цилиндрической поверхности корпуса. П ру ж и н а 6 упирается
одним концом в главны й поршень, а другим в выточку корпуса.
П од воздействием передаваемого ею усилия (первоначальный
н атяг около 200 Н) поршень п ерем ещ ается в крайнее отпускное
положение. Ш ток 8, имеющий шесть резиновых м а н ж ет 9 и
седло 26 с клап ан ом 27, ввернут в главный поршень. Ш ток
имеет полость, в которой находится пруж и на 28.
У равнительный поршень 16 находится в правой части ко р ­
пуса. Он имеет уплотнительную резиновую м а н ж ету 25 и ф ет­
ровое см азочное кольцо 24 с пружиной.
С едло к л ап ан а 27 имеет в уравнительном поршне отверстие
д и ам етром 2,8 мм. Этот поршень приж им ается пружинами:
большой 17 и малой 19. Они регулирую тся упоркам и 20 (пер­
в ая) и 21 (вторая) с винтом 22, который одновременно я в л я ­
ется ограничителем хода уравнительного поршня при переводе
реж имной упорки 21 с груженого реж и м а на порожний в з а т о р ­
моженном состоянии воздухораспределителя. Винт 22 з а к р е п ­
л яется шплинтом 23. Упорка 20 крепится винтом 18, который
входит в один из ее двух вырезов. При порожнем реж им е экс­
центрик реж имного вал и ка находится в крайнем правом п оло­
жении. В этом случае головка винта 22 не касается эксцентрика,
м а л а я пруж ина 19 вы клю чается и не д ав и т на уравнительный
поршень 16.
184
Рис. 76. Г лавн ая часть воздухораспределителя № 270-006
При груженом реж им е (см. рис. 75, а) эксцентрик Э имеет
крайнее левое положение и винт 22 упирается в него, вклю чая
малую пружину. При среднем реж им е эта пруж и на вклю чается
только частично. Обратны й кл ап ан 12 с резиновым уплотне­
нием 13 и пружиной 11 находится в верхней части корпуса.
Этот кл ап ан зак р ы т заглуш кой 10. К ры ш ка 30 с уплотнитель­
ной резиновой п рокладкой 29 прикреплена с левой стороны к о р ­
пуса. В кры ш ке находится отпускной клапан, который состоит
из седла 33, н ап равляю щ ей 34, резинового уплотнения 35, соб ­
ственно к л ап ан а 36 и пружины 37. К седлу 32 пружиной при­
ж и м ается стержень 31. П р о к л а д к а 15 является уплотнением
м еж д у приварным фланцем камеры и главной частью. Р егу л и ­
рование времени зар я д к и запасного воздушного резервуара
производится с помощью ниппеля с калиброванны м отверстием
1,3 мм, который запрессован в магистральны й кан ал корпуса 1.
Д е й с т в и е в о з д у х о р а с п р е д е л и т е л я . Д л я изучения
работы воздухораспределителя рассмотрим схему его действия.
Э та схема соответствует положению его частей при з а р я д к е и
полном отпуске тормозов.
Главны й поршень воздухораспределителя делит внутреннюю
полость на золотниковую кам еру З К , имеющую объем 0,9 л и
рабочую камеру Р К объемом 4,5 л.
При з а р я д к е воздух из магистрали, пройдя через сеточ­
ный колпачок подходит к обратному клап ан у ОК, н ах о д ящ е­
муся в крышке, и через кали брован ное отверстие в золотнико­
вую камеру З К , а затем в рабочую кам еру Р К и к отпускному
клапану. О братны й кл ап ан в данном случае препятствует в о з­
можности в о звр ата воздуха обратно в магистраль. П ри крайнем
левом положении главного поршня тормозной цилиндр сооб щ а­
ется с атмосферой.
При р а з р я д к е снижение д авл ен ия в магистрали медлен­
ное (0,05 М П а за 1 мин) и воздухораспределитель не с р а б а т ы ­
вает на торможение, что является показателем его мягкости
действия. Это происходит потому, что воздух из золотниковой
и рабочих камер не успевает проходить обратно в магистраль
и необходимый д л я перемещения главного поршня перепад
давлений не возникает. Т а к а я пониженная чувствительность
работы воздухораспределителя позволяет производить р азр я д к у
тормозов после отцепки локомотива без зато р м аж и в ан и я в а ­
гонов.
П ри тормож ении снижение д авл ен ия в м агистрали произво­
дится со скоростью 0,006 М П а /с и выше в результате чего о д ­
новременно с м аги стралью сн и ж ается д авление в золотниковой
кам ер е З К , соединенной с ней через обратный кл ап ан ОК. При
понижении д авл ен ия в золотниковой кам ере на 0,04 М П а уси ­
лие пружины, сопротивляю щейся движению главного поршня,
преодолевается и последний передвигается вправо на 6— 8 мм,
перекры вая своей м анж етой отверстие 6 (рис. 75, а) и тем с а ­
186
мым п р ек р а щ ая сообщение рабочей камеры с золотниковой.
При этом тормозной цилиндр р азо б щ а ется с атмосферой. По
мере дальнейш его перемещения вправо главного поршня к л а ­
пан 27 (рис. 76, а) внутри штока отходит от своего седла и
воздух из запасного р езервуара З Р поступает в Т К и в то рм оз­
ной цилиндр. В озрастание давлен ия в кам ере Т К и тормозном
цилиндре
вы зы вает
перемещение
вправо
уравнительного
поршня, преодолевающего сопротивление реж им ны х пружин.
При прекращ ении разр я д к и магистрали и золотниковой к а ­
меры главный поршень остановится, а за ним и уравнительный
поршень. П ри этом клап ан 27 внутри штока сядет на свое седло,
р а зо б щ а я воздушный резервуар на вагоне с тормозным цилинд­
ром.
При полном служебном торможении, когда р а зр я д к а м аги ­
страли и золотниковой камеры достигает 0,15— 0,16 М П а (в р а ­
бочей кам ере давление понижается на 0,03 М П а ) , главный пор­
шень передвинется на 24 мм до упора в торец втулки, а у р а в ­
нительный на 17 мм. Д ал ьн ей ш е е уменьшение д авл ен ия в
магистрали у ж е не вызовет увеличения д авл ен ия в тормозном ци­
линдре, а только увеличит количество выпускаемого воздуха.
Предельное д авление в тормозном цилиндре зависит от р е­
гулировки реж им ны х пружин. Оно долж но быть при порожнем
реж им е 0,12— 0,16 М П а на груженом 0,38— 0,43 и на среднем
2— 3 ат. В рем я наполнения тормозных цилиндров до давлен ия
0,2 М П а на груженом реж им е и на 0,08 М П а на порожнем оп­
ределяется темпом р азр я д к и м агистрали и золотниковой к а ­
меры, а т а к ж е разм ером отверстия 2 (1,7 мм) в плунжере.
О т п у с к тормозов происходит при повышении д авл ен ия
в атмосфере. П ри этом д авление в рабочей кам ер е несколько
повы ш ается ввиду сокращ ения объема. При вы равнивании д а в ­
ления с обеих сторон поршня произойдет его остановка и пре­
кращ ение выпуска воздуха из тормозного цилиндра, т. е. ступень
отпуска. П ри д альн ей ш ем повышении д авл ен ия в тормозной
магистрали будут происходить последующие ступени отпуска.
Полный отпуск происходит после того, к а к д авление в м а ги ­
страли будет ниж е зарядного на 0,02 М П а. Такой отпуск д а в ­
ления ниж е зарядного повы ш ает надежность отпуска тормозов
у вагонов в хвостовой части поезда. П осле полного служебного
тормож ения при зарядном давлении 0,5 М П а полный отпуск
с снижением д авл ен ия в тормозном цилиндре до 0,04 М П а про­
исходит за 10— 13 с.
В случае необходимости отпуска торм оза вручную на 3— 5 с
отж и м аю т в сторону стержень отпускного кл ап ан а. П ри этом
воздух быстро выйдет из рабочей камеры, и главный поршень
переместится в отпускное положение.
Основные
особенности
воздухораспредели­
т е л я № 270-006. К лапанно-порш невая конструкция с мягким
резиновым уплотнением позволяет производить его сборку без
187
притирки. Особенностью конструкции явл яется ступенчатое то р ­
можение и ступенчатый отпуск. П ри служебном торможении
наполнение тормозных цилиндр-ов происходит до 50% м а кси ­
мального д авл ен ия в зависимости от скорости р азр я д к и м а ги ­
страли. Конструкция позволяет производить вы равнивание по
длине поезда скорости наполнения тормозных цилиндров и тем
самы м повышает плавность тормож ения. П ри высокой чувстви­
тельности ка к в процессе тормож ения, т а к и отпуска воздухо­
распределитель об л а д а ет высокой мягкостью 0,05 М П а/м ин.
Улучшение отпуска и повышение управляемости тормозами по7
2
3
4
5
6
7
8
260
Рис. 77. Тормозной цилиндр
звол яет машинисту регулировать движ ение при м алы х скоро­
стях без остановки поезда. В оздухораспределитель обеспечивает
высокую неистощимость, т а к к а к обеспечивает питание воздуш ­
ного резервуар а при всех процессах торм ож ения и отпуска и
сохраняет воздух в запасном резервуаре и при маневровой р а ­
боте и при отцепке вагона.
Тормозной цилиндр. П ри тормож ении сж аты й воздух из в о з­
духораспределителя поступает в тормозной цилиндр (рис. 77),
который состоит из корпуса 5, задней 1 и передней 6 крышек,
поршня 3, штока 7, уплотнительного воротника 2 и отпускной
пружины 4. С помощью головки 8 тормозной цилиндр соединя­
ется с ры чаж ной системой. Поступаю щий сж аты й воздух, пре­
одолевая сопротивление отпускной пружины, о казы в ает д а в л е ­
ние на поршень и через ры чаж ную передачу за с т а в л я е т колодки
приж им аться к рабочим поверхностям колес. П ри отпуске то р ­
мозов сж аты й воздух из тормозного цилиндра выходит, и о т­
пускная пруж ина передвигает поршень и р ы чаж ную передачу
188
в исходное положение, при котором тормозные колодки отходят
от колес.
Нажатие тормозных колодок. П ри большом н аж атии торм оз­
ных колодок мож ет произойти прекращ ение в ращ ения колес,
т. е. т а к н азы ваем ое их заклинивание. П ри этом ввиду трения
неподвижного колеса о рельс раб о ч ая поверхность колеса и ск а­
ж а ется , происходит т а к назы ваем ы й скользун. Колесо со скользуном при вращении бьет по рельсам, что мож ет привести и
иногда приводит к их излому. В связи с этим н аж а т и е т орм оз­
ных колодок на ось ограничивается величиной, которая п редот­
в р а щ а е т заклинивание. Ручной тормозной привод рассчиты ва­
ется так, чтобы н а ж а т и е колодок на одну ось у лесовозных
сцепов не превы ш ало 7,5 кН, у 20-тонных платф орм 10 кН,
у платф орм 10— 14 т не больше 9 кН, у крытых вагонов 15 и
у п ассаж и рских 9 кН. П ри работе автотормоза н аж а т и е может
осущ ествляться в двух реж им ах: груженом и порожнем. У лесо­
возных вагонов-сцепов при груженом реж им е н аж а ти е состав­
л я е т 15 кН и на порожнем 7,5 кН, у 20-тонных платф орм 27 и
13 кН, у крытых грузовых вагонов 25 и 12,5 кН и у п а с с а ж и р ­
ских вагонов 19 и 9 кН соответственно.
Прямодействующие тормоза. С ледует отметить, что ав т о м а ­
тические тормоза все еще не получили значительного расп р о­
странения на лесовозных узкоколейны х ж елезны х дорогах. Это
происходит из-за отсутствия на У Ж Д специальных конт­
рольно-тормозных пунктов с необходимым оборудованием, с л о ж ­
ности конструкции и отсутствия квалиф ицированны х специа­
листов д л я обсл уж и вани я и ремонта автотормозов. В связи
с этим на дорогах с затя ж н ы м и спусками в ряде случаев ис­
пользуют д ля тормож ения одну-две гружены е платформы , обо­
рудованны е автоматическими или ручными тормозами. Первы е
ставятся сра зу вслед за локомотивом, а с ручными тор м о ­
з а м и — в конце поезда, где тормож ение производит кондуктор.
В связи с этим п р ед ло ж ен о 1 вместо пневматического ав т о м а ­
тического торм оза использовать пневматический прямодейст­
вующий тормоз, не имеющий устройств д л я автоматического
зато р м аж и в ан и я , а уп равляем ы й машинистом локомотива. В
этом случае нет необходимости ни в воздухораспределителе, ни
в воздушном резервуаре, и тормозные цилиндры непосредст­
венно подклю чаю тся к магистрали. И спы тания п оказал и в о з­
можность использования такого тормоза в тех случаях, когда
д л я тормож ения достаточно одного-двух тормозных вагонов
в составе, а тормозной кран типа № 394 маш иниста следует
зам енить на более простой прямодействую щий кран № 254.
Н а тех узкоколейных дорогах, где продольный профиль и склю ­
1 И гнатов Н. Г., П риходько В. И. Применение прямодействующего тормоза
на лесовозном подвижном составе колеи 750 мм.— Л есоэксплуатация и лесо­
сплав, 1973, № 13, с. 8—9.
189
чает возможность разры вов поездов и где нет очень д ли тель­
ных за т я ж н ы х спусков, применение такого тормоза более ц ел е­
сообразно, чем прицепка одиночных тормозных платформ, не
обеспечивающих необходимых тормозны х усилий.
§ 10. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ВАГОНОВ
УЗКОКОЛЕЙНЫХ ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ
Обеспечение исправного состояния вагонов достигается к а к
правильной их эксплуатацией, т ак и организацией технического
осмотра и ремонта. Д л я вагонов существуют следующие виды
ремонтов: текущий, периодический (сезонный), годовой и кап и ­
тальный.
Осмотр и текущий ремонт вагонов выполняю тся на ц ен трал ь­
ных станциях или на нижних ск л а д а х лесозаготовительных
предприятий, на путях выгрузки древесины, на специально в ы ­
д еляем ы х путях или на путях приема и отправления поездов.
Д л я осмотра и ремонта вагонов назн ач аю тся осмотрщики
вагонов, работаю щ ие под руководством м астера по ремонту под­
вижного состава. Д л я осмотра вагонов осмотрщики п ред вар и ­
тельно узнаю т у диспетчера о времени подхода очередного по­
езда и перед его прибытием выходят на путь к месту остановки
хвостового вагона. П р е ж д е всего производится осмотр подходя­
щего поезда на ходу. П ри этом о б ращ ается внимание на работу
и состояние тормозов, колесных пар, букс и пр. Замеченны е на
ходу или отмеченные поездной бригадой неисправности в по­
следующем после остановки поезда осм атриваю тся более под­
робно.
С тоящ ие вагоны осм атриваю т начиная с устройств д ля креп­
ления груза: стоек, стоечных зам ков, коников. З а тем о см атри ­
ваются хребтовая б ал ка и ударно-сцепные приборы. П ри ос­
мотре вагонов проверяется износ и состояние отдельных частей
деталей и соответствие их установленным р азм ерам , обеспечи­
ваю щ им безопасность движения, а т а к ж е наличие и исп р ав­
ность действия сцепных и уд арн ы х устройств.
О б наруж енны е неисправности, подлеж ащ и е устранению, ос­
мотрщики у ка зы в аю т в книге технического осмотра и отмечаю т
на вагонах мелом, а в случае необходимости отцепного ремонта
сообщ аю т об этом диспетчеру д л я подачи вагонов в д е п о .и л и
на специальные ремонтные пути. По меловым отметкам осмотр­
щ иков ремонтные бригады устраняю т все неисправности.
При безотцепочном текущем ремонте выполняются следую ­
щие работы: смена надрессорных и подрессорных балок, бу­
ферных пружин упряж ного крю ка, у пряж ной цепи, б алан си ров
и балансирных валиков, тормозных колодок, крепление и регу­
л ировка ры чаж ной передачи, смена подшипников, буксовых
крышек, тормозных баш м аков, крепление металлических ч ас­
тей, располож енны х на р ам е или хребтовой б алке вагона.
190
В целях качественного и своевременного осмотра вагонов и
устранения неисправностей на меж дупутьях целесообразно
иметь открытые сте л л а ж и д л я крупных деталей и крытые стел­
л а ж и или будки д ля мелких деталей, требующихся д ля ремонта
вагонов, в количестве трехсуточной потребности. Н ом енклатура
д еталей составляется в зависимости от типов и количества о б ­
с л у ж и в аем ы х вагонов. Н а пунктах технического осмотра долж ен
быть необходимый инструмент и измерительный инструмент
в частности: толщиномер, ш аблон д л я измерения радиусов ган ­
телей, штихмасс д ля измерения расстояния м еж д у внутренними
граням и бандаж ей, а т а к ж е д ля измерения базы тележек. Пути,
на которых производится ремонт вагонов, д о лж н ы быть хорошо
освещены.
Отцепка вагонов д ля ремонта в вагонном депо или на спе­
циально выделенных путях мож ет производиться, если об н ару­
ж ены следующие технические неисправности: излом надрессорных балок и рессорных кронштейнов, неисправности колесных
пар и р ам тележек, требую щие их замены, неисправности у д а р ­
но-сцепного ап п арата, требующие его смены, неисправности
рам вагонов или хребтовой балки, которые не могут быть ус­
тран ен ы в короткий срок.
П е р и о д и ч е с к и е виды ремонта выполняются д ля при­
ведения вагонов в такое состояние, которое обеспечивает ис­
правную работу д еталей до следующего периодического ремонта
(кроме тех, срок служ бы которых без ремонта короче срока
меж д у периодическими р ем онтам и). Виды, сроки и периодич­
ность ремонтов лесовозных узкоколейных вагонов приводятся
в табл. 5.3.
Г о д о в о й ремонт выполняется, ка к п оказы вает его н а з в а ­
ние, ежегодно, кроме вагонов новой постройки, которые первому
годовому ремонту подвергаются через 2 года после постройки.
При годовом ремонте проверяется техническое состояние в аго ­
нов и их деталей и устраняю тся имеющиеся неисправности.
К а п и т а л ь н ы й ремонт явл яется основным видом ремонта,
при котором по существу обновление вагон а производится з а ­
меной изношенных и неисправных деталей новыми.
Р ем он т вагонов осущ ествляется по принципу замены негод­
ных узлов и д еталей ранее изготовленными, новыми или отре­
монтированными. П редвари тельно по книге учета инвентарного
п ар к а выбираю т вагоны, которые п о д л еж ат плановому виду
ремонта в наступаю щ ем месяце, и составляю т план их ремонта.
О тобранные вагоны очищают, промы ваю т и подаю т д ля ремонта
в вагонное депо или на специализированные пути. З а тем их
осм атри вает мастер по ремонту подвижного состава или н а ч а л ь ­
ник депо и все выявленные недостатки вклю чает в дефектную
ведомость. Э та ведомость явл яется основным документом для
выписки нарядов на работы и требований на запасны е части и
Материалы. П ри выявлении дополнительных р аб от в процессе
191
ремонта мастер их м ож ет дописать в дефектную ведомость
в р азд ел «Дополнительные работы».
Р ем он т узкоколейны х вагонов организуется по стационарно
узловому методу, при котором выполнение ремонтных работ
производится на одной позиции, без перемещения вагона по
цеху с производством замены негодных узлов и деталей. С няты е
с вагона узлы осматриваю т, разбираю т, неисправные или изно­
шенные д етали зам ен яю т новыми или отремонтированными, з а ­
тем их собираю т и сдаю т мастеру. С дача узлов в ремонт про­
изводится по ведомости, получение готовых узлов из к л а д о ­
вой — по требованию. Д л я создания необходимого з а д е л а узлов,
и деталей ремонтно-механическим мастерским предприятия е ж е ­
месячно выдается з а к а з -н а р я д на изготовление определенного
количества и номенклатуры вагонных деталей. Д л я обеспече­
ния выпуска из ремонта продукции, отвечающей установленным
ста н д арта м и альбомны м р азм ер ам , ремонтно-механические
мастерские д о лж н ы быть сн абж ены ал ьбом ам и рабочих чер­
тежей в зависимости от типа вагонов.
П р и ем ка работ производится: от исполнителей — мастерам и,
окончательно — начальником депо.
Вагоны-сцепы не д о лж н ы допускаться в эксплуатацию, если
об наруж и ваю тся следующие неисправности:
х р е б т о в ы е б а л к и : сквозные трещ ины любого н а п р ав л е­
ния в вертикальны х или горизонтальны х листах хребтовой
балки, прогиб хребтовой балки более 100 мм по ее длине или
изгиб в горизонтальной плоскости 50 мм, трещ ины любого р а з ­
мера в местах крепления деталей тормоза, трещ ины и надломы
в буферной части;
т е л е ж к и : поломки и трещ ины в боковой р ам е и надрессорной балке, трещ ина или поломка пятника или скользуна,
отсутствие шкворня, болта или заклепки, крепящ их пятник
к надрессорной балке, зазор ы м еж д у скользунами более 16 мм
и менее 2 мм;
к о л е с н ы е п а р ы : трещины оси любого р а зм ер а и н а п р а в ­
ления, протертости глубиной более 2 мм, а при роликовых бук­
сах 1 мм, изогнутость оси, трещ ина в ступице и диске колеса
или колесного центра, сдвиг или ослабление колеса на оси,
зади ры на предступичной части или шейке оси, трещ ины на по­
верхности катан ия и гребня колеса, а т а к ж е раковины и вы ­
щербины глубиной свыше 3 мм и длиной свыше 25 мм, ползун
(выбоина) глубиной более 2 мм, а т а к ж е длиной более 50 мм,
прокат д ля стальных колес свыше 8 мм и чугунных — 7 мм
и толщ ина гребня менее 16 мм, у чугунных — 18 мм на р а с ­
стоянии 18 мм от его вершины;
б у к с ы и п о д ш и п н и к и : разб и ты е с отколам и и тр ещ и ­
нами, пропускаю щ ие смазку, буксы, трущ иеся об ось, с отсутст­
вующей крышкой, с поломанны м или сдвинувшимся с места
подшипником, а т а к ж е подшипник с выдавленным или в ы п л ав ­
192
ленным баббитом; буксы с роликовыми подшипниками, имею­
щие нагрев, а т а к ж е при ослабш их болтах крышки;
р е с с о р ы и п р у ж и н ы : при отсутствии или поломке пру­
жины, при просевших рессорах и пружинах, не имеющих про­
света меж ду витками;
у д а р н о - т я г о в ы е п р и б о р ы : при трещ инах или поломке
буферного стержня, тарелки, цепей, балансиров, при поломке
буферной пружины, при коротком или изогнутом крюке, когда
нельзя осуществить сцепку со смежным вагоном, при отогнутом
носке крю ка или износе его зева свыше 5 мм, при изгибе б у ф ер­
ного стержня, препятствующем его перемещению, при разнице
м еж ду центрами буферных тар е л о к смежных вагонов более
75 мм, при высоте оси буфера над головкой рельсов менее 555
или более 630 мм;
к о н и к и : при неисправном механизме зап ора стоек или не­
допустимом износе д еталей зам ка, при эксцентриситете между
осью вал и ка ры чага и осью вал и ка ролика, превыш ающем 12—
14 мм, при отсутствии верхних, предохранительных цепей стоек
коника или разр ы ве звеньев цепей, при трещ инах в стойках или
их погнутости, при трещ инах в б алке коника или ее погнутости
более 30 мм, с неисправным механизмом подвижного пятника
и при за зо р а х м еж д у хребтовой балкой и опорными роликами
свыше 2 мм; у рам ны х коников пропеллерность более 60 мм по
длине и неисправность ф иксатора недопустимы;
а в т о м а т и ч е с к и е и р у ч н ы е т о р м о з а : приборы не
приходят в действие при разъединении воздушной магистрали,
при утечке в тормозной магистрали, при отсутствии или п о вреж ­
дении деталей ры чаж ной передачи и отсутствии см азки в ш а р ­
нирных соединениях, отсутствии предохранительных приспособ­
лений и контролирующ их приборов, при неисправных пружинах
тормозных колодок и толщине колодок менее 12 мм, изломе
б а ш м а к а и неправильном закреплении тормозных колодок;
т е л е с к о п и ч е с к а я в с т а в к а : не допускаю тся трещины
сквозные на ш тангах и обойме, а т а к ж е в местах приварки бо­
бышек под соединительные пальцы, износ пальцев более 5 мм,
прогиб вставки без нагрузки более 10 мм, а т а к ж е изгиб в го­
ризонтальной плоскости более 10 мм, трещины на серьгах в л ю ­
бых местах, поломка пружин ам ортизатора.
П ри погрузке в вагон-сцеп стойки д олж ны находиться в з а ­
пертом положении, коники— перпендикулярно оси пути. Груз
у кл ад ы ва ть равномерно на обе стороны коника. Односторонняя
перегрузка определяется по за зо р а м скользунов тележ ки и хреб­
товой балки, а в движении — покачиванием пачки хлыстов.
После погрузки з ак л ад к и следует открыть, чтобы создать
возможность перемещения подвижного пятника при движении
сцепа в кривых участках пути. П лощ адку, по которой передви­
гается подвижной пятник, нужно периодически очищ ать от грязи
и м усора. С м азк у в буксах колесных осей, имеющих подшипники
^
З аказ № 138
193
скольжения, необходимо менять в зависимости от сезона. Л е т ­
няя ( Л ) : смазочный м азут 80% , технический вазелин 15%;
солидол 5% ; зимняя ( 3 ) : смазочный мазут 95% , солидол 5%.
При температуре воздуха зимой ниже 30° рекомендуется
на девять частей зимней см азки д о б а вл я ть одну часть керосина.
Д л я роликовых подшипников применяется см азка 1-13 или 1-ЛЗ.
Д л я обеспечения исправного состояния вагонного п арка
лесовозных ж елезны х дорог необходимо производить п р оф и л а к­
тическое ежесменное и сезонное обслуживание, а т а к ж е т е ­
кущие годовые и капитальны е ремонты вагонов. В табл. 5.3.
ука зан ы виды уходов и ремонтов, предусмотренные Временным
положением о техническом обслуживании и ремонте основных
видов лесозаготовительного оборудования, а т а к ж е примерные
сроки нахож дения вагонов в ремонте и затр а ты рабочей силы
на их выполнение.
5.3. Периодичность, трудоемкость и простои при выполнении
технических уходов и ремонтов лесовозных вагонов-сцепов
и платформ железных дорог узкой колеи
Вид ТО
Периодичность ТО
или ремонта
Трудозатраты
на один вид ТУ
или ремонта,
чел.*ч
Простой
при проведении
ТУ или ремонта,
ч
Лесовозные вагоны сцепы
ЕЧ
ГР
СУ
ТР
Ежесменно
1 раз в год
2 раза в год
По потребности
КР
6 лет или 90 ООО км
(5 лет или 75 ООО км)
ЕУ
ГР
СУ
ТР
КР
Ежесменно
1 раз в год
2 раз в год
По потребности
4 года (3 года)
0,15 на полусцеп
30
4
30 в год
(2 на 1000 км)
90 (100)
0,15 на полусцеп
14
2
28 в год
4 дня
Платформы
0,15
50
4
45 в год
3 на 100 км
0,15
14
4
42
6 дней
П р и м е ч а н и е . В строке капитального ремонта (КР) цифры в скобках
относятся к подвижному составу, уже проходившему капитальный ремонт.
При выполнении ремонтных р аб от специфичность данного
вида оборудования проявляется главны м образом при разб ор ке
и смене отдельных узлов и д етал ей вагона и сцепа.
Т ел е ж к а вагонов-сцепов. Д л я смены или ремонта тележ ки
ее необходимо выкатить из-под сцепа. Д л я этого нужно расшплинтовать шкворень и отвернуть его гайку, приподнять хр еб ­
194
товую балку д омкратом или краном и после выкатки из-под
нее тележ ки опустить б ал ку на специальные козлы или ш п а л ь ­
ную клетку. Д л я смены колесной пары снимаются подбуксовые
струнки и затем поднимаются боковины тележки. Д л я смены
подшипника в буксе д о м кр ат устанавли ваю т под буксу, а меж ду
головкой д о м кр а та и буксой устанавли вается деревян н ая про­
клад ка. Подшипник вынимается специальным крюком. Им ж е
вынимается и подбивка. При смене рессорного комплекта сле­
дует поднять полусцеп на высоту, необходимую д ля разгрузки
рессор. При смене букс или колесной пары сцеп долж ен быть
надежно закреплен тормозными б аш м ака м и (или шпальной
вырезкой) для предупреждения его внезапного откаты вания при
подъеме.
Ударно-тяговой прибор. В связи с тем, что пружины у д а р ­
но-тягового прибора вставляю тся в предварительно сж атом со­
стоянии, снять поглощающий ап п ар ат и буферный стержень
у вагона-сцепа без специального приспособления трудно. П о ­
этому до того, ка к выбить валик, соединяющий буферный стер­
жень и тяговый хомут, буферные пружины д олж ны быть пред ­
варительно сж аты съемником так, чтобы в ал и к осовободился
от нагрузки пружин, затем его выбивают через отверстие в верх­
нем листе хребтовой балки. Д л я того чтобы плита после снятия
нагрузки от съемника не уперлась в кронштейн, меж ду тяговым
хомутом и передней нажимной плитой д олж ны вставляться
прокладки. П осле этого буферный стержень и фрикционный
ап п арат легко снимаются.
Коники. Д л я снятия коника с вагона-сцепа Ц Н И И М Э —Д В З
необходимо расш плинтовать гайку шкворня, отвернуть ее и з а ­
тем снять коник осторожно, чтобы не повредить резьбу шкворня.
Д л я замены роликов подвижного пятника или выполнения ре­
монта самого пятника необходимо снять упор пятника. После
снятия упора снимается и пятник.
Глава
6
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ЧАСТЕЙ ВАГОНОВ
§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
При проектировании и расчете новых конструкций п одв и ж ­
ного состава в аж н о определить грузоподъемность намеченного
к постройке вагона. При этом проектировщик стоит перед не­
обходимостью учесть большое количество различны х факторов
д ля того, чтобы получить оптимальное решение задачи. Вагоны
большой грузоподъемности более выгодны, т а к ка к ум е н ь ш а­
ются затр а ты на сцепку, тормозное оборудование, ходовую
часть, рам у и пр. В этом случае сниж ается коэффициент тары
7*
195
и удельные затр а ты м етал л а на 1 т массы перевозимого груза.
С ниж аю тся т а к ж е и эксплуатационны е за т р а ты на содерж ание
и ремонт вагона и на маневровые работы. В то ж е время, если
возрастание грузоподъемности произойдет за счет увеличения
осевой нагрузки, то это мож ет вы звать необходимость прим е­
нения более мощных рельсов, а т а к ж е усиления и удорож ания
всей конструкции пути и в конечном счете приведет не к сни­
жению, а к увеличению транспортных расходов. П оэтому при
проектировании и расчете конструкций вагона д олж ен одновре­
менно проверяться уровень напряженного состояния путевой
конструкции, т а к ка к он зависит не только от осевой нагрузки,
но и от расстояния м еж д у осями. Это особенно важ н о д ля лесо­
возных и торфовозных узкоколейных дорог, которые п р окл ад ы ­
в аю тся по слабы м основаниям и д олж н ы сохранять в о зм о ж ­
ность переноса пути (рельсош пальный решетки) на новое место.
Н а дорогах общего пользования, к а к правило, к конструкции
пути п редъявляю тся требования, чтобы она по прочности и
устойчивости обеспечивала движ ение подвижного состава с у с­
тановленны ми скоростями. Н а лесовозных ж елезны х дорогах
необходимо подвижной состав со зд авать в соответствии с п а р а ­
метрами действующего пути. П оэтому д ля того, чтобы не было
необходимости в усилении и удорожании пути, у создаваемого
подвижного состава н агрузка на ось не мож ет превосходить
допускаемых значений. В связи с этим м а кси м ал ьн ая масса
вагона брутто д о л ж н а быть не больше
Q6p = Qr + Q T = rc<7,
(6 -1 )
где Qбр — масса груженого вагона брутто, т; Qr — м асса пере­
возимого груза, т; Q T — м асса тар ы вагона, т; п — число
осей; q — допустим ая масса, п риходящ аяся на одну ось, т.
Используя опыт лучших конструкций подвижного состава,
мож но зад а в а ть с я прогрессивным значением коэффициента тары
k T. В этом случае
& = 1 + йт
(6-2)
Д л я лесовозных ж елезны х дорог в силу особенностей груза
максим ально в о зм о ж н ая грузоподъемность определяется т а к ж е
габаритом вагона и длиной пакетов хлыстов.
Если обозначить: Fx — возможную площ адь поперечного се­
чения пакета хлыстов, ограниченную по условиям габарита, м2;
Ь п — среднюю длину пакета хлыстов, м; у — объемную массу
древесины; k a — среднее значение коэффициента полнодревесности, то масса тары проектируемого подвижного состава не
д о л ж н а превосходить величины
QT = k TFxL ny k 3.
(6.3)
Л инейны е р азм ер ы лесовозного подвижного состава опреде­
ляю тся габаритом подвижного состава (шириной и высотой в а ­
196
гона) и длиной хлыстов. М и ни м альн ая д ли н а лесовозного в а ­
гона при наличии тормозной площ адки сцепа равна
L min = Lx + 26 + r + 6,
(6.4)
где Ь х — расчетная длина хлыстов, м; Ъ — длина буферов
(обычно 0,8 м ) ; Т — разм ер тормозной площ адки по длине
вагона (обычно 0,8— 0,9 м ); 6 — зазор меж ду тормозной п ло­
щадкой и пакетом хлыстов, равный 0,3— 0,4 м.
Все разм еры вагонов вы бираю т таким образом, чтобы г а б а ­
рит подвижного состава был использован полностью.
§ 2. ОП РЕДЕЛЕН ИЕ ВЕЛИЧИНЫ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ,
ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЭЛЕМЕНТЫ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Д л я расчета узлов подвижного состава на прочность основ­
ной нагрузкой является статическая. Кроме статического верти­
кального усилия д ля расчета р яд а элементов подвижного со­
става необходимо т а к ж е знать динамическую нагрузку, которая,
ка к правило, устанавл и вается на основе испытаний при д в и ж е ­
нии поездов с различны ми скоростями к а к на специальных
опытных участках, т а к и при длительных пробегах в эксп л у ата­
ционных условиях. К динамическим н агрузкам относятся цент­
робежное усилие, возникаю щ ее при движении по кривым у ч а ­
сткам пути, д авление ветра, силы инерции и усилия, вы зы в ае­
мые колебаниями вагона на рессорах.
Величина ц е н т р о б е ж н о й с и л ы зависит от массы в а ­
гона, минимального рад и уса кривых и скорости движения:
ц= -^£~,
см
где М — масса, кг; v — скорость, м/с; R — р адиус кривой, м.
В е т р о в а я н а г р у з к а определяется с учетом удельного
д авл ен ия ветра на боковую проекцию кузова, равного 500 Н /м 2.
Р авнодей ствую щ ая этой нагрузки
считается
приложенной
к центру тяж ести площ ади боковой поверхности кузова.
Особенно сложны м является обычно определение э к с п л у а ­
т а ц и о н н ы х н а г р у з о к , величину которых у станавливаю т
на основе экспериментальных данны х по кривым частот. Если
усилия изменяются в зависимости от времени Pt = f ( t ) и в к а ж ­
дый момент времени имеют значение Pi, то, определив частоту
(повторяемость) каж д о го из значений нагрузки, находят ее сред­
нее значение
Р
=
p i ni + p 2n2 +
пх + п 2 +
• ' ■ + p in i
=
2 p i n i_
( 6 .6)
• • • +п(
Величина отклонений индивидуальных значений усилий (или
. напряжений) от среднего значения показы вает разм ер рассеи­
вания, или вариации, данной величины. Мерой, или х ар а к т е р и ­
197
стикой, рассеивания в математической
с р е д н е е квадратичное отклонение
S= | /
статистике
’ ^ (Р°РП~ Р()2 •
является
(6-7)
При наличии нескольких различны х групп усилий, зависящ их от
различны х вы зы ваю щ их их появление факторов, среднее к в а д р а ­
тичное отклонение д ля всей композиции различны х нагрузок
определяется по формуле
S0= K s ? + S 2+ . . . + s f .
(6.8)
В технических расчетах за м аксимальную величину исследуе­
мых усилий (или напряж ений) принимаю т значение, равное
Pmax= -Pcp+ 2>5‘S.
(6-9)
М и ни м альн ая величина определяется по аналогичной формуле,
но со знаком минус перед вторым членом. К а к известно, в этом
случае в пределах ± 2 , 5 S находится 99,4% всех значений иссле­
дуемой величины.
С и л ы и н е р ц и и возникают при изменении скорости д ви ­
жени я поезда:
(6 . .10)
=
at
Н аибольш ее зам едление (отрицательное ускорение) возникает
при экстренном торможении. Ускорение при трогании и при
возрастании скорости значительно меньше, кроме случайных
резких рывков или толчков нри маневрах. Р азм е р м а к с и м а л ь ­
ного тормозного усилия одного вагона, которое мож ет быть р е а ­
лизовано, определяет возможную величину противоположно н а ­
правленной силы инерции. Эта м акси м ал ь н ая величина зависит
от величины коэффициента сцепления колес с рельсами:
Qh = Q6Pp (б-11)
Н а узкоколейных ж елезны х дорогах эта м акси м ал ь н ая в ел и ­
чина силы инерции мож ет быть реа ли зо в ан а только на вагонах,
оборудованных автотормозами. Силы инерции дополнительно
н агру ж аю т передние по ходу тележ ки и р азг р у ж аю т на ту же
величину задние оси.
С учетом сил инерции дополнительная н агрузка в связи с по­
воротом кузова на пятник тележ ки равна
рг ип —
__£Л_
.
,
(6.12)
‘в
где /гц — высота центра тяж ести кузова с грузом над плоскостью
пятников, м; 1В — б аза вагона, м; р — коэффициент сцепле­
ния колес вагона с рельсами, обычно принимаемый р а в ­
ным 0,2.
198
Высота центра тяжести по вертикали определяется по массе
отдельных частей вагона и по ординатам их центров тяж ести от
уровня головок рельса. О б озн ач ая через Pi, Рг, Рз и Р п массу
отдельных частей вагона и груза, а расстояние центра тяж ести
от головки рельса hi, h2, h 3 . . ., hn , получим высоту центра т я ­
жести над уровнем рельса
i—n
2 Pih
i= 1
i=n
2 Pt
г=1
Д ополнительны е усилия, возникаю щ ие в связи с к о л еб а­
ниями надрессорного строения, учитываю тся экспериментально
определяемым коэффициентом динамичности
(5 = А
vCT
(6.13)
где Qn — наи бол ьш ая нагрузка, возни каю щ ая при колебании в а ­
гона во время движения, Н; QCT — статическая нагрузка, Н;
Р = 1 + Д ’вд; где Квд — коэффициент вертикальной динамики.
Коэффициент вертикальной динамики, а точнее коэффициент
динамической добавки д ля платф орм с пружинным подвеш ива­
нием по экспериментальным данным автора равен
К вд = 0 ,1 + 0 ,1 1 п .
(6.14)
Ф ормула действительна при 1 < п < 1 0 м/с.
Первые исследования специальных лесовозных вагонов-сцепов с различ­
ными тележками итипами рессорного подвешивания выполнил А. И. -Л оги­
нов (Труды Ц Н И И М Э, XIV, 1960). Им были предложены следующие обоб­
щенные формулы для различных типов рессорного подвешивания:
а) для магистральных путей удовлетворительного качества
К вд= 0 ,1 5 + ^
^
,
(6.15)
/с т
где f от — статический прогиб рессорного подвешивания, мм; v — скорость, м/с
(формула действительна в интервале скоростей 3— 10 м/с);
б) для безбалластных путей (усов)
Квд= о,15 +
2 Чп
(6.1б)
/с т
(формула действительна в диапазоне скоростей 1—5 м/с).
Г. К. Леню к (ЛТА, 1968) при опытах с серийными сцепами и вагонамисИепами ЛТА — Л енлес при и = 9 -И 0 м/с получил максимальные значения Авд
в .интервале 0,45-^0,60. В последних по времени опытах Н. Г. И гнатова было
получено, что при возрастании скорости о от 2 до 9 м/с средние из максималь­
199
ных значений К вц увеличивались от 0,15 до 0,3 для серийного вагона и от
0.1 до 0,27 для экспериментального сцепа (JIT-22 с клиновым гасителем про­
порционального тр ен и я ). При заездах по случайным участкам пути максималь­
ные значения коэффициента вертикальной динамики для серийного вагона не
превышали 0,37 и 0,30 для опытного.
Динамические качества хода вагона могут оцениваться как хорошие при
Квд^0,25, как удовлетворительные при Квд ^ 4 0 н как допустимые при
7Свд^0,60. При величине Квд, превышающей 0,60, ход вагона является
опасным.
В настоящ ее время при проектировании и расчете у зкоколей ­
ных вагонов в основном руководствуются нормами д л я расчетов
на прочность и проектирование механической части новых м о ­
д ернизированны х вагонов ж елезны х дорог колеи 1520 мм (н еса­
м оходных), разр аботанн ы х В Н И И вагон остроени я и Ц Н И И
М П С [32], т а к ка к специальные нормативные м атер и ал ы для
узкоколейны х вагонов отсутствуют. П о этим нормам все дей­
ствующие на вагон нагрузки сводятся к следующим основным
схемам их приложения: 1 — в ерти кальн ая; 2 — боковая; 3 —
продольная; 4 — группы самоуравновеш енных сил (верти каль­
ных кососимметричных, горизонтальных от распора грузов
и д р .). Все нагрузки при расчетах условно принимаются д е й ­
ствующими статически.
Ц е н тро б еж н ая сила при расчетах уменьш ается на величину
горизонтальной составляющ ей силы массы, возникающей всл ед ­
ствие возвы ш ения наружного рельса в кривых, которая прини­
м ается равной д л я грузовых вагонов 7,5% вертикальной н а ­
грузки брутто. П ри расчетах боковых стенок и шкворневых
б ал о к влияние боковых нагрузок учитывается увеличением н а­
грузки брутто д л я грузовых вагонов на 10% или путем соответ­
ствующего увеличения напряжений.
Величины продольных нагрузок принимаю тся исходя из двух
реж им ов работы вагонов в эксплуатации: I — трогание с места,
остановка и тормож ение поезда; III — движ ение поезда с н аи ­
большей допустимой скоростью (II реж им только д ля п асс а­
ж ирских вагонов М П С ).
Усилия, возникаю щ ие при торможении, состоят из сил тор­
мозной системы и сил инерции. Величина последних прини­
м ается при зам едлении равном 0,2 g при отсутствии соударений
вагонов в поезде, а при у д а р а х м еж д у вагонами при замедлении
равном 3g. Первы й случай соответствует тормож ению с высо­
кими скоростями движ ения, а второй — при остановочном то р ­
можении. В расчетах на прочность внутреннее д авление в резер­
в у ар ах пневматических тормозов принимается равным д л я то р ­
мозных магистралей 0,7 М П а и д л я напорных магистралей
1,0 М П а.
Н агрузки распора от насыпных грузов определяются из усло­
вий статики сыпучих тел. Активное статическое давление, при­
200
ходящ ееся на единицу площ ади поверхности вертикальны х сте­
нок кузова, определяется по формуле
Р = ТУёГ tg2
----
где у — о бъем н ая масса насыпного груза, кг/см3 (песок 1,8; щ е­
бень 1,4ч-1,6, торф 0,5); у — расстояние от поверхности груза
до точки, в которой определяется давление; ср — угол есте­
ственного откоса, р ад (песок 40°, щебень 45, торф 50°).
Р асчет вагонов в основном производится по допускаемы м н а ­
п ряж ениям и в отдельных случаях по зап ас ам устойчивости,
усталостной прочности и допускаемым н апряж ениям . Расчет
на долговечность (технический ресурс) рекомендуется в ка ч е­
стве вспомогательного (по мере накопления опыта).
В основных несущих элементах вагона рекомендуется приме­
нять низколегированную сталь м арки 09Г 2Д или малоуглероди­
стую м арки М 16С мартеновского способа производства. П р и м е­
нение кипящей или полуспокойной стали м арок ВСт. Зпс и ВСт.
Зкп в этих элементах не допускается. В отдельных случаях при
согласии зак а зч и к а применяют полуспокойную сталь ВСт. ЗГпс.
Д опускаем ы е н ап ряж ени я д л я вагонных конструкций приво­
дятся в табл. 6.1.
6.1. Рекомендуемые величины допускаемых напряжений
Допускаемы е н ап р яж ен и я, МПа
Д етали кузова:
хребтовые и ш квор­
невые балки и рамы
остальные
ты кузова
элемен­
Детали тележки, за
исключением колес­
ной пары
Д етали тормоза
Вид
деформации
Растяж ение,
сжатие, изгиб
Срез
Растяжение,
сжатие
Изгиб
Срез
Растяжение,
сжатие, изгиб
Срез
Растяжение,
сжатие, изгиб
Срез
Смятие
Расчеты*
реж им
«•в
Наименование
элементов вагона
I
ш
ш
I
ш
ш
I
ш
ш
ш
ш
hi
Ст. 3,
Ст. 20.
М16С
Ст. 5.
Ст. 30
09Г2Д и
аналогияная
0,9 от*
155
95
0,9 о т
0,9 0Т
0,85 о т
190
115
О,850т
165
100
0,9 о т
155
95
130
185
110
0,9 0Т
165
100
150
200
120
0,85 от
180
110
160
80
110
90
130
100
140
—
—
* ат — предел текучести стали, МПа. Д л я случаев, не указанны х в таблице,
напряжение на срез принимается равным 0,6 от допускаемых напряжений.
201
§ 3. О СО БЕН Н ОСТИ РАСЧЕТА ЭЛЕМ ЕНТО В
РЕСС О РН О ГО П О ДВ ЕШ И ВА Н И Я , ОСЕЙ И П О Д Ш И П Н И К О В
Расчет элементов рессорного подвешивания. При расчете э л е ­
ментов рессорного подвеш ивания применяют условный метод,
который п редусматривает определение наибольших напряжений
при воздействии расчетного усилия Р р, которое представляет со­
бой произведение статической нагрузки на опытный коэф ф и ­
циент конструктивного зап ас а прогиба k3. п:
Рр = Р о Л .п -
(6-17)
Этот коэффициент принимаю т такой величины, чтобы при
наибольш их амплитудах колебания надрессорной части вагона
не происходило полной осадки пружин до соприкосновения вит­
ков, а при листовых рессорах не было обратного прогиба. В ели­
чина этого коэффициента д ля грузовых вагонов М П С прини­
мается не менее 1,9.
Исследования А. И. Логинова показывают, что для узкоколейных в аго ­
нов-сцепов величину £3.п. можно принимать 1,6— 1,7 в зависимости от п ар а­
метров тележки. По последним исследованиям Н. Г. И гнатова величина
статического прогиба как на порожнем, так и при груженом режиме долж на
составлять 25—40 мм. Наилучшие результаты дает рессорное подвеш ива­
ние с билинейной характеристикой *. При испытаниях лесовозных сцепов
Ц Н И И М Э — Д В З и ЛТ-22 оказалось, что при скоростях до 15 м/с приме­
нение демпфирования в рессорном подвешивании не обязательно, а при
п < 1 0 м/с показатели динамики лесовозных сцепов без демпфирования даж е
лучше, чем у вагонов, имеющих гасители колебаний.
Если величина предельных динамических усилий установлена экспери­
ментально или на основании достаточно точных расчетов, то расчетное уси­
лие можно определять, используя коэффициент вертикальной динамики.
Р а с ч е т п р у ж и н ы . Н а изготовляемых лесовозных в аго ­
нах-сцепах и п латф ор м ах JIT-14 в рессорном подвеш ивании при­
меняются только витые цилиндрические однорядные пружины.
Обозначим р азм ер ы пружины: d — диаметр прутка пружины;
D — средний диаметр и R — средний радиус пружины; Р р — р а с ­
четное усилие, Н.
Скручиваю щ ий момент M = P YR вы зы вает возникновение к а ­
сательных напряж ений
здесь величина коэффициента G равна
G= 1 |
С 25
с
0,875
с2
1 Труды Ц Н И И М Э , вып. 115, Химки, 1971 и вып. 129, 1973. Труды БИТМ,
вып. 25, Брянск, 1974.
202
D
2R
d
d
где с — — =
отношение среднего д и ам етра пружины к диа-
метру прутка. Это отношение н азы вается индексом, или ф а к т о ­
ром, пружины. Ф актор пружины с характери зует ее прочность и
кривизну витков.
Прогиб пружины определяется по формуле
(_
8 Р рР 3п
d4G
8^ р с3гс
=
dG
(6 .1 8 )
’
где G — модуль сдвига м а тер и ал а пружины; п — число витков.
В свою очередь
_
fG d 4
(6,19)
8PpD3
По последней ф ормуле определяю т число витков при заданном
прогибе f.
Ж есткость пружины равна
(6 . 20)
f
8D 3n
Высота пружины в сж атом состоянии равна
H cm = (n + l ) d,
в свободном состоянии
Нсв ~ Нож
Д л я обеспечения устойчивости пружин, опоры которых не
поворачиваются, отношение свободной высоты пружины к ее
среднему диам етру долж но удовлетворять условию
——
3,5.
и, следовательно, Н св не следует принимать более 3,5 П.
Рессоры при движении вагона подвергаю тся длительному
действию переменных напряжений, изменяю щ ихся за время э к с­
плуатации вагона миллионы раз. В результате этого возможно
разруш ение рессор, вызванное усталостью м атер и ал а. В приве­
денном выше расчете хар актер работы рессор учитывается в ы ­
бором величины допускаемы х напряжений.
Р а с ч е т л и с т о в ы х р е с с о р . П ри расчете листовых рес­
сор незамкнутого типа обычно учитывают, что их конструкция
работает к а к б а л к а равного сопротивления и изгиб рессоры
эквивалентен изгибу треугольной консоли длиной ~
, разрезан­
ной на полосы.
Обозначим (см); L — дли н а рессоры; Р р — расчетная н а ­
грузка; п — число листов; b — ш ирина листов; h — толщ ина л и ­
стов. В этом случае н ап ряж ени я от изгиба будут равны
ff = A . J V L (
2
nbh2
(6.21)
v
’
203
а необходимое число листов в рессоре
п —
3PZ
p.___
L
(6 .22)
2bh*[o]
Прогиб рессоры будет равен
t_
ЗРрР3
8Enbh3
_
Рр
ж
Если учесть влияние хомута шириной а, то в приведенных
ф орм ул ах вместо L надо подставить (L — а).
В связи с тем, что концы листов при изготовлении рессор о б ­
резаю т не по треугольнику, а по трапеции и несколько верхних
листов получаются той ж е длины, что и коренной лист, общее
число листов п д ел ят на группу коренных и наборных листов
(п = т + п ) , учиты вая разное влияние на прогиб коренных и н а­
борных листов. Вместо п в уравнение подставляю т
Кроме того, учитывают, что в действительности хомут жестко скрепляет листы только на ширине — . При этих поправ3
ках
f
4£6A«;(3m + 2/ii)
Д л я эллиптических рессор прогиб f' равен удвоенному про­
гибу незамкнутых рессор, т. е. f'= 2 f.
П о д ста вл яя значение Р из формулы (6.21) с поправкой на
действительную длину консолей, мож но получить зависимость
меж ду прогибом и напряжениям и:
П о д ста вл яя сюда вместо сг допускаемое н ап ряж ени е [о], н ах о­
дим максим ально допустимую величину прогиба рессоры.
Расчет осей. При расчете вагонных осей получили рас п р о ­
странение т а к назы ваем ы е условные способы расчета. Все они
применяются д ля вагонов общего пользования нормальной ко­
леи. Условность этих методов зак л ю ч ается в том, что действие
многообразных нагрузок, хар актер и место их прилож ения в той
или иной мере упрощено и сводится к учету главны м образом
вертикальны х сил. В нормах д л я расчетов на прочность и про­
ектирования механически новых и модернизированных вагонов
ж елезны х дорог колеи 1524 мм (теперь 1520 мм) принят услов­
ный метод расчета осей колесных пар, который и будет р а с ­
смотрен ниже. Этот метод предусматривает н агружение оси си204
стемой горизонтальных и вертикальны х сил (рис. 78) с учетом
динамической нагрузки равной 1,25 от статической и определе­
ние изгибаю щ их моментов в трех сечениях по формулам:
Л4,
h \ _Ост(_ у внутренней галтели шейки
1,25
1,25
Мщ-
26 ,
26,
ь2—
1 ,2 5 (6 ,-
+z
+ Y
(6.23)
Qc - в подступичной части, (6.24)
—
в средней части.
(6.25)
Ри с. 78. С х е м а р асч ета колесной оси:
а — схема приложения сил при расчете по методу Ц Н И И МПС и Н И Б; б — схема н а­
гружения подшипников скользящ его трения; в — схема работы роликовых подшипников
В этих формулах: Q Ct — статическая н агрузка на обе шейки оси
от массы вагона (брутто); h — высота прилож ения гори зонталь­
ной нагрузки; т. е. высота центра тяж ести надрессорной части
вагона, 2Ь2 — расстояние м еж д у серединами шеек оси; S — р а с ­
стояние м еж д у кругами катан ия колес; / — д ли н а шейки оси
с учетом допустимого износа ее по длине; z — радиус колеса
по кругу катания.
По полученным значениям изгибаю щ их моментов опреде­
ляется соответственно наименьший диаметр шейки, подступич­
ной и средней частей оси по формуле
<6 ' 2 6 >
где [а] — допускаемое н ап ряж ени е д ля соответствующей ч а ­
сти оси.
П ри расчете указан ны м методом допускаемое н апряж ение
рекомендуется принимать равным для шейки оси 140 М П а, д ля
Подступичной части 165 и д л я середины оси 155 М П а. У к аза н ­
ный условный метод расчета, конечно, не учиты вает всех сил,
а динам ическая д обавочн ая н агр узка принимается постоянной,
205
та к как 7(д = 0,25. Но следует сказать, что выполненные
в Ц Н И И М Э исследования по измерению н апряж ений в осях л е ­
совозных вагонов (Ю. JI. Ш евченко) показали, что если для
надрессорной части коэффициент вертикальной динамики равен
0,45— 0,50, то д ля н апряж ений в осях динамический коэф ф и ­
циент более значительный. В уточненном способе расчета ко­
лесных осей действие сил и величины усилий более приближены
к реальным условиям и, в частности, динамическое усилие учи­
ты вается по данны м экспериментальных испытаний, более полно
учтено действие горизонтальных сил — центробежной и силы
д авл ен ия ветра, силы взаимодействия колеса с рельсом в кривых
и т. д. В то ж е время принимаются наиболее неблагоприятные
сочетания м акси м альн ы х нагрузок, что маловероятно. П ри оп­
ределении горизонтальных сил путь считается абсолютно ж е ст­
ким, что особенно не соответствует условиям узкоколейных д о­
рог и приводит к завышению величины боковых усилий. Кроме
того, по этому способу действие кратковременны х сочетаний
м аксим альны х нагрузок распространено на весь срок службы
колесной пары.
Б ольш ое аналитическое и экспериментальное исследование
напряженного состояния колесных осей лесовозных вагонов
было выполнено Ю. Л . Ш евченко (Труды Ц Н И И М Э , вып. 115,
1971, с. 53— 74). В аж ной частью исследования является опреде­
ление усталостной прочности осей лесовозных вагонов. Здесь
основным критерием является коэффициент зап ас а прочности
п= - ^ ~ ,
(6.27)
0э
где о_ ш — предел выносливости при симметричном цикле н а ­
гружения, определенный по натурным испытаниям или по
испытаниям лабор атор н ы х образцов с поправкой на действи­
тельные разм еры детали и с учетом концентрации н а п р я ж е ­
ний; сгэ — эквивалентное напряжение, определенное по з а м е ­
ренным динамическим н ап ряж ени ям вагонов оси.
В результате выполнения большой программы испытаний для
наиболее нагруженны х сечений д л я осей типов III и P I I I при
статической н агрузке не 40, а 50 кН были получены следующие
величины коэффициентов зап аса:
а) с упрочнением шейки накаткой роликом
п х = ——
оуи
1100
б) без упрочнения накаткой
= 3 ,0 4
= 1,59
690
Д л я заступичной части оси:
а) с упрочнением накаткой
б) без упрочнения накаткой
206
пц — •
1480
= 2,24
662
880
« ш = - 662
= 1,33
К ак можно видеть, д а ж е при статической нагрузке 50 кН
во всех случ аях коэффициенты з а п а с а не выходили за пределы
рекомендуемых 1,3— 1,5, что и д ал о возможность повысить нор­
мативные значения н агрузки на оси III типа до 45 кН.
Расчет подшипников. Р а с ч е т п о д ш и п н и к о в с к о л ь ­
ж е н и я . П ри расчете вагонных подшипников скольжения опре­
деляю т среднее удельное д авление на поверхность подш ип­
ника q. При этом принимается, что д авление распределяется
равномерно по поверхности соприкосновения подшипников и
осевой шейки (рис. 7 8 ,6 ) .
<7=
^
,
(6.28)
Id sin —
2
где Р р — полное д авление на поверхность подшипника, Н; I —
длина рабочей части подшипника, м; а — угол обхвата шейки
рабочей частью подшипника, град, обычно 120°; d — диаметр
шейки, м.
Д ав лен и е на поверхность подшипника долж но быть таким,
чтобы не происходило вы давли вани я смазки, ускоренного с р а б а ­
ты вани я антифрикционного слоя и нагрева подшипника или
шейки. Величина давлен ия д ля обычных вагонных подшипников
равн яется 3,5— 4,5 М П а.
Д л я предупреж дения нагрева шейки раб о та трения (Н -м /с)
не д о л ж н а превосходить определенного предела. Величина р а ­
боты трения равна
Т
Ppndn ^ н м/
т
60
где р — коэффициент трения; п — число оборотов шейки в 1 мин.
Обозначим А — механический эквивалент тепла. Количество
тепла, выделяемого за 1 с при работе подшипника, равно
Q
Тт
P pndnp
60А
Пусть q' — количество тепла, которое мож ет быть отведено
с 1 см2 площ ади проекции подшипника. Д л я обеспечения нор­
мальной работы подшипника долж но выполняться условие
q’ >
Q
Id
откуда
1> —
q 'd
> ■ P p itd n p
^ d A q '- 60 '
Обозначим
Ач':1?°. = с ,
пц
I > - i1
-'1 .
С
(6.29)
207
По опытным данны м подшипники работаю т удовлетвори­
тельно, если С = 190 ООО. С ледовательно, по условиям отвода
тепла длина шейки д о л ж н а быть не меньше
I > ■ РрП- - м.
190 000
(6.30)
Р азм е р ы подшипника д олж н ы удовлетворять каж д ом у из
рассмотренных условий.
Р а с ч е т р о л и к о в ы х п о д ш и п н и к о в . Н агрузки на
наиболее загруж енны й ролик при г = 104-20 д л я цилиндрических
подшипников проверяю тся по формуле
Р 0= - 1 ^ ,
г
(6.31)
где Р 0 — н аи бо л ьш ая нагрузка, прихо д ящ аяся на ролик, кГ;
Р — р ад и ал ь н ая н агрузка на подшипниках, кГ; z — число р о ­
ликов в подшипнике.
Н а рис. 78 ,в п о казан а схема распределения д авл ен ия между
остальными роликами. К аж д ы й из роликов, кроме верхнего,
воспринимает усилие, равное
Pt —
5Р
г
cos пу,
здесь п — порядковый номер рассм атриваем ого ролика.
М акси м альны е н ап р яж ен и я в ролике
<’« “ 6 1 / - г ( т ± 1 с ) МПа'
( 6 ' 3 2 )
где Р 0 — н аи бо л ьш ая нагрузка на ролик, кГ; d — диаметр р о ­
лика, см; I — д ли н а ролика, см; Ri — радиус беговой дорож ки
роликового подшипника, см. З н а к плюс ( + ) берется для
внутреннего кольца, а минус д ля наружного.
Д опускаем ы е н ап р яж ени я [о] = 35 М П а.
Д л я роликовых подшипников в аж н о определение их д о лго ­
вечности. З а расчетную долговечность принимаю т срок службы
(в часах, миллионах оборотов, ки л ом етрах), характерн ы й для
90% всех подшипников.
П ри проектировании вагонной роликовой буксы подшипники
подбирают следующим образом: у станавли ваю т требуемую д о л ­
говечность подшипников (в миллионах километров пробега или
миллионах оборотов); находят эквивалентную нагрузку на под­
шипники; определяю т требуемую величину коэффициента р а б о ­
тоспособности; по катал о гам подшипников с учетом найденной
величины находят необходимые разм ер ы подшипника.
П ри расчете грузовых вагонов М П С за расчетную долговеч­
ность принимаю т 1,2— 1,5 млн. км.
208
Д олговечность подшипников зависит от нагрузки:
или
C = P 0( n T ) mi
(6.33)
Здесь mi — равно 3 д л я ш ариковы х и 3,3 д л я роликовых п од ­
шипников; п — число оборотов в минуту (при определении
п расчетный диаметр колеса принимают с учетом и з н о с а ) ;
Т — долговечность, ч; С — коэффициент работоспособности,
п редставляю щ ий собой условную нагрузку, которую спосо­
бен воспринимать подш ипник при числе оборотов п — 1 об/мин
и долговечности 1 ч ( Т = 1); Рэ — эквивален тн ая н агр узка на
подшипник, п р ед став л яю щ ая собой условную нагрузку, д ей ­
ствующую р ад и ал ьн о и имеющую такое ж е влияние на д о л ­
говечность подшипника, к а к и нагрузка, фактически дей ст­
вую щ ая на него.
Э квивалентную нагрузку д л я грузовых вагонов мож но опре­
делять по формуле
(6.34)
Ра —
п+ тН •
Здесь Р п — расчетная р а д и а л ь н а я нагрузка на подшипник; Н —
средняя постоянная осевая н агрузка, m — коэффициент пере­
вода осевой нагрузки в радиальную ; его значение д ля ци­
линдрических роликовых подшипников мож но принять т — 0;
д ля конических роликовых подшипников ж елезнод орож н ы х
серий т = 1,8; к ъ — коэффициент, учитываю щий х ар а к т ер р а ­
боты подшипников (для грузовых вагонов 1,3— 1,4).
Д олговечность ж елезнодорож н ы х роликовых п одш ипникоа
можно определить по формуле
10
здесь N — число оборотов подшипника, jVn — то ж е до р а з р у ­
шения.
Отсю да пробег 5 в килом етрах до разр уш ен ия будет равен
ю
(6.35)
где D — расчетный диаметр колеса, м.
§ 4. РАСЧЕТ РАМ И ОСН ОВН Ы Х ЧАСТЕЙ Т Е Л Е Ж Е К
Элементы тележ ек вагонов рассчитывают на наибольшие нагрузки, дей­
ствующие в возможном в эксплуатационных условиях сочетании. Основными
элементами тележек, несущими нагрузку, являю тся ш кворневая надрессорная
балка и боковые рамы.
®
Заказ № 138
20&
К ак рамы тележ ек, так и их элементы рассчитываются на одновремен­
ное действие вертикальных боковых и кососимметричных нагрузок с учетом
усилий, возникающих при торможении и при движении по кривым.
При расчете рам за расчетную принимается максимально допустимая
нагрузка для данного типа осей. Д л я расчета прочности рам и элементов
тележ ки применяют следующие две комбинации нагрузок:
а) одновременное действие вертикальной статической нагрузки и допол­
нительного вертикального усилия P z, приложенного к подпятнику, и гори­
зонтального усилия Р у, приложенного на уровне плоскости рамы поперек
пути, а так ж е горизонтального усилия Р х, учитывающего инерцию массы те­
лежки; .
б) одновременное действие вертикальной нагрузки брутто, умноженной
на (1+ А вд), где коэффициент динамической добавки соответствует наиболь­
шей скорости движения на прямых участках пути, и горизонтального боко­
вого усилия, равного 0,5 расчетной статической вертикальной нагрузки
брутто, действующей на раму тележки.
Суммарные напряжения в элементах тележ ки от нагрузок по первой
или второй комбинации усилий не долж ны превосходить допускаемые н апря­
ж ения для первого расчетного реж има.
Усилие P z определяется по формуле
NhК
Q
^1
где N — продольная расчетная сила для грузовых вагонов МПС (принимают
1500 к Н ); Qep — масса вагона (брутто); QK — масса загруж енного в а ­
гона без тележ ек; 21— база вагона, м; h K — расстояние от центра т я ж е ­
сти загруж енного кузова до оси сцепных приборов, м.
Горизонтальное усилие Р у определяется по формуле
где <3кп — масса колесной пары с буксами и другими укрепленными на ней
деталями; га—-число колесных пар; С — коэффициент, учитывающий цен­
тробеж ную силу (для тележ ек грузовых вагонов принимают С = 0, для
пассажирских С = 0 ,1 ); 2L b — длина вагона по осям сцепных приборов.
П родольное усилие Р х представляет собой - силу инерции тележ ки при
ускорении равном 3 g.
Р ам а тележки является пространственной статически неопределимой си­
стемой. Действующую на раму нагрузку разлагаю т на схемы симметрич­
ные и асимметричные относительно плоскостей симметрии. Т акая группировка
сил необязательна при использовании расчетной схемы, преобразуемой в ос­
новные системы путем приложения лишних неизвестных в упругом центре.
В этом случае можно получать систему канонических уравнений, имеющую
полностью разделенные неизвестные и обращенные в нуль побочные единич­
ные перемещения.
При определении внутренних усилий, связанных со статической неопре­
делимостью рам, мож ет быть применен любой из разработанных в строитель­
ной механике методов (изложенный в первом издании книги метод сил, метод
210
деформаций и Др.). При расчетах элементов рам тележ ек различные виды
деформаций учитываются следующим образом:
а) деформации изгиба могут не учитываться для элементов, имеющих
малую ж есткость, при их параллельной работе с элементами большей ж ест­
кости. Во всех остальных случаях деформации изгиба учитываются во всех
элементах рамы, причем при сварных рам ах деформации изгиба учитываются
по всей длине элементов (м еж ду пересечениями линий расчетной схемы),
а при наличии в рамах мощных узлов — только на длине элементов, располо­
женных меж ду границами узлов;
б) деформации растяж ения и сж атия учитываются только в тех элемен­
тах рамы, где продольные усилия имеют значительную величину;
в) деформации сдвига учитываются только в элементах, работаю щ их на
поперечный изгиб при их длине меньше четырехкратной высоты;
г) кручением элементов с открытым профилем сечения, работаю щ их п а­
раллельно с мощными элементами закрытого профиля, можно пренебрегать;
во всех остальных случаях при элементах рам, подвергнутых действию крутя­
щих моментов, деформации кручения долж ны учитываться.
Глава 7
ОСНОВЫ ТЕОРИИ Д В И Ж Е Н И Я ПРИЦЕПНОГО
П О ДВИ Ж Н О ГО СОСТАВА Л ЕСОВОЗНЫ Х
Ж Е Л Е ЗН Ы Х Д О Р О Г
§ 1. О СО БЕН Н ОСТИ У ЗК О К О Л Е Й Н О ГО Р Е Л ЬС О В О ГО ПУТИ,
В Л И Я Ю Щ И Е НА Д В И Ж Е Н И Е П О Д В И Ж Н О ГО СОСТАВА
Ж елезн о д оро ж н ы й путь состоит из металлических рельсов,
л е ж а щ и х на поперечинах — ш палах, под которыми устраивается
специальный б алластны й слой из упругого дренирую щ его м а те­
риала, уклады ваем ого на зем ляное полотно. Д л я соединения
рельсов м е ж д у собой и д л я прикрепления к ш п ал ам с л у ж а т сты ­
ковые и промежуточные скрепления.
Ш ирина колеи измеряется меж ду внутренними граням и р ел ь ­
сов. В С С С Р на дорогах общего пользования она составляет
1520 мм, а на зар уб еж ны х дорогах 1435 мм. Д ороги, имеющие
более узкую колею, назы ваю т узкоколейными. В С С С Р стан ­
д а р т н а я ширина колеи узкоколейных дорог 750 мм.
Рельсы разли чаю тся по величине массы 1 пог. м. О бозн аче­
ние Р24 или Р50 обозначает, что соответствующие рельсы имеют
массу 1 пог. м примерно 24 и 50 кг.
Л есовозны е узкоколейные дороги обеспечивают ритмичную
вывозку древесины круглый год. Д л я строительства 1 км у зк о ­
колейного пути требуется следующее количество привозного м а ­
териала: стали 40 или 54 т (в зависимости от типа рельсов),
древесины (ш палы) 25— 30 т, балластного м а тер и ал а (песка или
' гравия) 600—800 м3.
8*
211
Особенности лесовозных узкоколейны х дорог:
движ ение по узкоколейны м ж елезны м дорогам происходит
<с небольшим удельным сопротивлением д в и ж е н и ю —-2— 4 Н /кН ,
д. е. в 8— 10 р аз меньшим сопротивления движ ению на лесовоз­
ных автомобильных дорогах;
узкоколейные ж елезны е дороги (У Ж Д ) имеют высокую сте­
пень переносности пути; рел ьсош п ал ьн ая реш етка м ож ет быстро
сниматься и укл ад ы ва т ь ся на новое место;
д виж ение по У Ж Д происходит независимо от погодных у с­
ловий и сезона года.
Н а условия дви ж ени я подвижного состава оказы ваю т в л и я ­
ние следующие особенности пути лесовозных У Ж Д :
1) его упругость значительно б ольш ая чем на ж елезны х д о ­
рогах нормальной колеи. Обычно она характер и зуется о б р а т ­
ной величиной — жесткостью, определяемой отношением вели­
чины действующего усилия к вы зы ваем ом у им прогибу. Ж е с т ­
кость узкоколейного пути составляет 50— 100 кН на 1 см
прогиба пути;
2) н езначительная д ли н а рельсов (8 м) и тем самы м б о л ь ­
шое число стыков, вы зы ваю щ их местные просадки концов р ел ь ­
сов и динамические уд ары колес подвижного состава;
3) более у зк а я колея (по сравнению с норм альной ), б л а го ­
д а р я чему при одинаковой разнице в уровне рельсов угол пере­
коса пути и угол н акл он а подвижного состава в 2 р а з а больше,
чем на д орогах нормальной колеи;
4) временность пути и относительно н ебольш ая грузон ап ря­
женность, что вы зы вает необходимость устройства непереносной
части пути возможно более дешевой и в ряд е случаев устройство
пути без бал л аста;
5) относительно н ебольш ая м асса рельсов.
В связи со слабы м основанием верхнего строения пути и не­
обходимостью применения легких рельсов подвижной состав
узкоколейных ж елезны х дорог следует поставить в зависимость
от п арам етров относительно легкого узкоколейного пути и про­
ектировать таким образом, чтобы не в ы зы вать усиления, удоро­
ж а н и я и у тяж ел ен и я пути. Поэтому при проектировании п ри ­
цепного подвижного состава необходимо преж де всего хорошо
знать характери сти ку пути, д л я которого пред назначается соз­
д ав аем ы й подвижной состав и диапазон изменения этой вел и ­
чины.
Х арактеристикой рельсового пути, на которой основаны ка к
его прочностные расчеты, т а к и оценка взаи м овлияни я пути и
подвижного состава, является коэффициент относительной ж ест­
кости k, 1/см. Эта величина яв л яется функцией всех основных
п ар ам етро в пути: упругости его основания, числа и разм еров
ш пал, типа рельсов и качества рельсовой стали.
Величина коэффициента k м ож ет быть определена расчет­
ным путем, если известны все определяю щ ие его значения ве212
.личины [12], но правильнее его величину находить опытным пу­
тем . Р а з р а б о т а н н а я автором методика определения величины k
состоит в следующем. Н а подошву рельсов исследуемого пути
наклеиваю тся проволочные датчики сопротивления, и на ленте
•осциллографа фиксируется запись, хар а кт ер и зу ю щ а я н а п р я ж е ­
ния от изгиба в подошве рельсов. При проходе тележ ки вагона
х а р а к т е р такой записи п р едставляет собой д ва пика с м а к си ­
м альным и н ап ряж ени ям и под осями тележ ки Стах с впадиной
м е ж д у ними, где фиксируется минимальное н ап ряж ени е ат%п,
соответствующ ее середине расстояния м е ж д у осями. Если по­
следн ее обозначить а, то
стщ а х
1 + е ka (cos ka — sin ka)
am i.n
(7.1)
{при одинаковой величине максимального н ап р яж ени я под ко­
л е с а м и тел е ж к и ).
П оказательно-тригоном етрическая функция в правой части
ф о р м у л ы зависит только от б азы тележ ки а (см) и величины k.
Поэтому, если составить таб л и цу значений правой части ф ор­
мулы при известной величине а для вероятного интервала
значений 6, то, сравн и вая с полученной таблицей отношение и з­
м еренны х на осциллограмме ординат, характери зую щ и х м а кси ­
м аль н о е и минимальное нап ряж ени я, мож но определить иско­
м ую величину k д л я пути, на котором производились опыты.
Этот простой способ пригоден только при с ты > 0, т. е. не для
всех значений k. Б олее универсальны м яв л яется способ опреде­
л ен и я k путем измерения на осциллограмме н апряж ений изгиба
в рельсах и расстояния от передней оси движ ущ егося вагона
или локомотива до места, где а = 0, т. е. расстояния x t на
рис. 79, а.
В этом случае
о= —
2 е_ к {Xl + пй) lcos k ( x + па )— sin (х + па) ] = 0.
И мея в виду, что Р/46; W^=0, и сократив на е- **1, можно полу­
чить
fax _ arctg
^ e кПа ^cos ^na ~ sin ^na^
2 e kna (cos k n a -j- sin kna)
Здесь п — число расстояний а.
Обозначив функцию в правой части ф ормулы у, мож но под­
считать ее значение д ля основных типов подвижного состава,
имеющих различны е значения расстояний м еж д у осями а. Р а с ­
четы, выполненные автором, позволили построить гр аф и к у =
= f ( k ) , приведенный на рис. 79,6. Таким образом, определив
по осциллограмме величину х ь мож но на граф и ке y = f ( k ) про­
213
вести наклонную линию с угловым коэффициентом равным Х\.
Абсцисса точки пересечения проведенной прямой с кривой у —
= f {k) п оказы вает нам искомую величину характеристики
пути k.
Определение величины k по записям прогибов рельсов в о з­
можно, но очень неудобно, так ка к максимумы прогибов рельсов
р
р
р
р
р
р
р
Рис. 79. Графический метод определения величины k :
а — вид осциллограммы напряжений в рельсах под колесами подвижного состава; б —
график функции Y = f( k ) и определение искомой величины ft; / — тележ ка сцепа; 2 —
тепловоз ТУ-6; 3 — тепловозы ТУ4, ТУ5, ТУ7
не находятся под осями подвижного состава и определять вели­
чину Х\ в данном случае сложно.
Более просто определять величину k по отношению экстре­
мальных значений прогибов рельса, т. е .
~ = / (k, а),
У т ’т
для
прогибограммы, записанной под двухосной тележкой. Однако
использовать этот способ возмож но только д ля значений
k>
т а к к а к при меньших значениях k кр и в ая прогибов
имеет один максимум и только при больших величинах k име­
ются два м акси м ум а с прогибом м еж д у ними. Р асч етн ая фор214
мула д ля
Ут ах
у
представляет трансцендентную функцию и р а с ­
считывается на ЭВМ. Н и ж е приводятся значения k a и функции
Ут ах
ymin
для отдельных точек, по которым мож но построить
кривую
ym axiVmin . . .
. . .
i i0 1,07 1,28 1,69 2,44 3,90 5,20 7,30 8,91 11,16
1,6 2,0
2,4
2,8
3,2
3,60 3,80 4,0
4,10
4,20
Если отношения измеренных утах и у т-т находятся в у к а з а н ­
ных пределах, то можно, зн ая д л я данной тележ ки величину а,
определить и величину k для пути, на котором производились
опыты.
Д л я лесовозных У Ж Д величина k обычно находится в интер­
вале 0,010—0,015 см-1, д ля промышленных ж елезны х дорог нор­
мальной колеи 0,007—0,013 см-1.
§ 2. РА Ц И О Н А Л ЬН О Е РА ЗМ Е Щ Е Н И Е ОСЕЙ П О Д В И Ж Н О ГО
СОСТАВА
Н а величину напряж ений в элементах конструкции пути
влияет не только нагрузка на ось, находящ ую ся над расчетным
сечением, но и усилия, передаваемы е на путь смежными осями
тележ ки и д а ж е близко расположенны е оси другого рядом стоя­
щего вагона. П ри правильной оценке влияния рядом р асп ол о ­
женных других осевых нагрузок мож но не только и зб е ж ать не­
допустимо большого возрастани я напряж ений под расчетной
осью, но д а ж е достигнуть такого положения, когда м а к си м ал ь ­
ное н ап ряж ени е под системой рядом расположенны х осей будет
не больше, а меньше, чем н ап ряж ени е под одиночной осью с той
ж е вертикальной нагрузкой. Создание конструкций подвижного
состава с оптимальными расстояниями м еж д у его осями п озво­
л я е т снизить н апряж ение в элементах пути, уменьшить их р а з ­
меры и увеличить долговечность работы без снижения грузо­
подъемности транспортных средств Е
Ходовая часть железнодорож ного подвижного состава имеет
двухосные, трехосные и четырехосные системы колесных н агр у­
зок. Н аиболее распространенными являю тся двухосные системы,
представляю щ ие собой тележ ки вагонов и тепловозов. В целях
увеличения грузоподъемности вагонов в последнее время стали
применять и трехосные тележки. Четырехосные системы колес­
ных нагрузок имеют тепловозы с дышловой передачей и могут
иметь лесовозные полусцепы при расстоянии м еж д у крайними
осями двух смежных тел еж ек равном их базе.
1 К увалдин Б. И. Вопросы совершенствования конструкции подвижного со­
става узкоколейных железны х дорог. — Сборник «И сследования машин и ме­
х а н и зм о в лесозаготовительной промышленности». Труды М Л ТИ, вып. 20. М.,
1969, с. 134— 143.
215
Н а п р я ж ен и я изгиба в рельсах под системой осей, действую­
щие на путь с усилиями Р, определяю тся по формуле
п=т
0<т >=
(7.2)
И
И ндекс т в ф ормуле ука зы в ае т на число осей в системе; W —
момент сопротивления рельса, см3.
Функция распределения нап ряж ени й по оси х в стороны от
места действия вертикальной нагрузки имеет вид
р,(х, k) = e ~kx (cos k x — sin fee)
(7.3)
где х — расстояние по рельсу от расчетного сечения, см.
Введем следую щие обозначения:
Здесь Р — н агр узка на ось, находящ ую ся над расчетным сечением.
Рассмотрим подвижной состав с равным и расстояниями
м е ж д у смежны ми осями, к а к это и имеет место в большинстве
раб отаю щ их конструкций. О бозначим это расстояние а. Р а с ­
стояния от расчетной оси до остальных осей будут последова­
тельно равным и а, 2а, За, . . . , па. Д л я того чтобы перейти к од ­
нозначной функции, в ы разим расстояние м еж д у осями через
коэффициент относительной жесткости основания и рельса, т. е.
a = X/k, где X — лю бое полож ительное число. С учетом принятых
обозначений ф орм у л а (7.2) примет вид
CT(m)
_
(7.4)
И
Д л я оценки влияния см ежны х осей на величину н апряж ений
в расчетном сечении будем определять безразм ерн ы м коэф ф и ­
циентом отношение максимального н ап р яж ени я от изгиба
в рельсах под действием данной системы осей о (ит) к м а кси ­
мальному н апряж ению в рельсах, вы зы ваем ом у одиночной расчетной осью a (J \ Это отношение п редставляет собой к о э ф ф и ц и е н т в л и я н и я с м е ж н ы х о с е й . В общем виде оно
равно
п—т
2
A nV№)-
(7.5)
Д л я того чтобы при данной конструкции подвижного состава
н ап ряж ен и я под расчетной осью были наименьшими, необхо­
димо установить м и н и м а л ь н ы е значения коэффициентов
влияния смежных осей. Их величина зависит от расстояния
меж д у смежны ми осями а, жесткости пути, характеризуем ой
величиной k и соотношения осевых нагрузок. Р асстоян ие м е ж д у
216
осями, соответствующее минимальному значению коэффициента
влияни я см ежны х осей, будет яв ляться о п т и м а л ь н ы м .
Рассмотрим систему из двух осей (двухосная т е л е ж к а ) .
В данном случае
а <2)
. = 1
A ^ / c o s X ,- — sin Л,).
(7.6)
Минимум функции имеет место при Х = я/2, т. е. при а =
= 1,57/й. А нализ показы вает, что д ля двухосных систем при
лю бо м соотношении нагрузок на см еж ны е оси оптимальное р а с ­
стояние нап ряж ени й в рельсах остается неизменным и п р ак т и ­
чески равным величине 1,4/й--;- 1,6/й. Применение тел еж ек с оп­
ти м альны м расстоянием меж ду осями позволяет снизить н а п р я ­
жения в рельсах на 20— 30% по сравнению с напряж ениям и,
в ы зы ваем ы м и одиночной осью с той ж е нагрузкой. При а < 0,8/6
н ап р яж ен и я в рельсах быстро возрастаю т, и применение тел е­
ж е к с таким расстоянием м е ж д у осями опасно.
При многоосных системах п р ав ая часть формулы (7.6) пред­
ст а в л я е т собой более слож ное трансцендентное уравнение.
С целью определения х а р а к т е р а изменения н апряж ений и от­
ношения о (т)/ а и с изменением расстояния меж ду осями в вычис­
лительном центре Московского лесотехнического института
(М Л Т И ) были подсчитаны значения указанной функции для
трехосных и четырехосных колесных систем с различны ми ко м ­
б инациям и нагрузок. Н а рис. 80 приведены графики функций
д л я крайних осей трехосной системы, а на рис. 81 д ля средних и
крайних осей четырехосной системы. Д л я крайних осей трех ­
осны х систем оптимальное расстояние м еж д у осями несколько
изменяется по отношению к основному значению (при А^ — А^ —
= А з = 1 , 0 ) , равному 1,1/6. Индексы И К и И С на граф и ках по­
казы в аю т, что н ап ряж ен и я определяются под крайними или
средними осями систем. П ри этом нап р яж ени е от системы
колесных нагрузок на 30— 34% меньше, чем н ап ряж ени е под
колесом одиночной оси с той ж е нагрузкой. М инимум н а ­
пряж ений под средней осью в этом случае такой же, как
у двухосных тележ ек, т. е. при а = 1,57/6. П оскольку нап ряж ени я
под крайними и средними осями различны, оптимальное р а с ­
стояние устанавл и вается по совмещенному граф и ку функций
д л я крайних и средних осей и составляет а0пт= 1,3/6 А-1,5/6.
В этом случае т а к ж е не следует конструировать тележ ки с р а с ­
стоянием м е ж д у осями меньшим 0,6/6-f-0,8/6, т а к ка к в против­
ном случае н ап ряж ени я под системой осей будут не меньше,
а больше, чем под одиночной осью.
Д л я четырехосных систем при а < 0,9/6 м аксим альны м и я в ­
л я ю т с я н ап ряж ени я под средними осями; при больших зн ач е­
ниях а — под крайними. О птимальны е расстояния д ля н а п р я ­
ж е н и й под крайними и средними осями не совпадаю т: для
21 7
Рис.
°и3)
—
80.
График
для
функции
крайних
осей
трехосных
тележ ек
для
различных
сочетаний ко­
лесных нагрузок
Рис.
с<4>
-1 —
81.
График
функций
для крайних (а) и
средних (б) четырехосных
систем колесных нагрузок.
Ж ирны е линии соответству­
ют основным схемам с р а в ­
ными осевыми нагрузками
равны х нагрузок опти­
м альны е
расстояния
д л я нап ряж ени й под
крайними осями будут
ао=0,9й, а под сред­
ними а 0= 1,4/й.
При
о = а 0 н ап р яж ен и я под
крайними осями со­
ставл яю т всего 65%
напряж ений под оди­
ночной осью с иден­
тичной
нагрузкой,
а н ап ряж ен и я под средними осями 52% . Д л я четырехосных
систем всегда д о лж н о быть а > 0,7/k, т а к к а к иначе н ап р я ­
жени я под средними осями начнут быстро в озрастать и потре­
буются более т я ж ел ы е рельсы. Сопоставление графиков для
средних и крайних осей показы вает, что оптимальны м в целом
д ля всей системы является расстояние а — 1,0/й, хотя близкие
к минимальным будут н ап р яж ен и я при расстоянии м еж д у осями
в д и ап азон е 0,9 5 / й 1 , 5 / й .
Д л я сравнительного ан ал и за конструкций подвижного со­
става удобно использовать понятие э к в и в а л е н т н о й н а ­
г р у з к и , т. е. такой нагрузки на одиночную ось, при которой
последняя в ы зы в ал а бы в рельсах так ие ж е нап ряж ени я, к а к
и д ан н а я система из нескольких осей. Э кви вален тн ая н агрузка
д л я нап ряж ени й изгиба в рельсах р ав н а
ст(т)
Р ^ = Р^т ~.
(7-7)
°и
Таким образом, если величина д ав л ен и я на ш пальное осно­
вание не имеет существенного значения, то рациональны м раз218
мещением осей подвижного состава можно достигнуть такого
полож ения, когда н ап ряж ен и я в р ельсах под системой осей с т а ­
новятся значительно меньше н апряж ений под одиночной осью
(или под осями, располож енны ми на значительном расстоянии
д руг от д р у г а ), т. е. р ациональное разм ещ ение осей подвижного
состава позволяет уменьшить массу рельсов или без ее в о з­
растан ия увеличить осевую нагрузку вагонов.
Н а временных путях лесовозных У Ж Д рельсо-ш пальная ре­
ш етка укл ад ы ва етс я на слабое основание, где допускаемое д а в ­
ление на единицу площ ади незначительное. В так их условиях
при устройстве узкоколейного пути трудно обеспечить треб уе­
мую норму допускаемого д ав л ен и я на ш пальное основание, и
при проектировании подвижного состава, п редназначаемого
к работе на таких дорогах, необходимо обеспечивать возможное
снижение удельного д авл ен ия на ш палы и их основание.
Рассмотрим формулу д ля определения статического д а в л е ­
ния на шпальное основание
п=т
<
=
2
Л ,ч <*.*>•
<™>
219
Рис. 82. График функции
a (m)
—2 5 -
ха-
а“ шо
(1)
растеризующ ий изменение напряжения
на поверхности шпального основания
(балласт или грунт) в зависимости от
расстояния меж ду смежными осями в а­
гонов
Здесь a — длина ш пал и b — ш и ­
рина нижней постели шпал, см;
a — коэффициент изгиба ш пал
(0,90— 0,95);
I — р асстоян и е
меж д у осями см ежны х шпал,,
см.
Функция
распределения в ел и ­
чины д авл ен ия по длине рельсов,
(ось х) равн а
r\(k, х) = е hx(cos_kx -у- sin йх). (7.9)
Д л я того чтобы проан ал и зир овать влияние см еж ны х колес­
ных нагрузок на величину нап ряж ени й в основании ш пал ош.о.
используем, ка к и выше, отношение максимального н а п р я ж е ­
ния под системой колесных нагрузок а<£> к м акси м альн ом у н а ­
пряжению , вы зваем ом у одной осью. П ри расстоянии м е ж д у
смежны ми колесными осями а и коэффициентах, оценивающих;
отношение смежных нагрузок к нагрузке, находящ ейся над р а с ­
четным сечением В и В 2, В 3, . . . , В п имеем;
0 (т)
п —т
Г = ^ В пц п (К)стш о
(7-Ю>
П=1
В данном случае экстремальны е значения величины c r ^ / a ^ .
определить сложнее, т а к к а к макси м альн ы е н ап р яж ен и я (и про­
гибы) рельсов находятся не в сечениях под действующими в ер ­
тикальны ми силами и первоначально надо определять корни;
трансцендентных уравнений, соответствующих экстремальны м
значениям функций. Р а з р а б о т а н н а я м етодика расчета бы ла
реа ли зо в ан а в вычислительном центре М Л Т И . По полученным,
таб л и цам построен гр аф и к коэффициентов влияния см ежны х осей
в отношении н апряж ений в шпальном основании д л я двухосной,,
четырехосной и многоосной колесных систем, который приво­
дится на рис. 82. К ак мож но видеть из граф ика, при расстоянии
м еж д у смежными осями меньше 2,2/fe н ап ряж ен и я в ш пальном
основании под любой системой колесных нагрузок больше, чем
под одиночной осью. Только при очень значительном р ассто я­
220
нии м еж д у осями, находящ ем ся в д и ап азон е 2,3//г-^3,2/&, н ап р я ­
жения в ш пальном основании под системой осей меньше, чем
нап ряж ени я, вы зы ваем ы е нагруженной одиночной осью. Р е а л и ­
зовать так и е значительные расстояния в конкретных конструк­
циях трудно, поэтому при проектировании подвижного состава
следует определять, при каком расстоянии м е ж д у смежными
осями и заданной нагрузкой на ось н ап ряж ен и я в элементах
рельсового пути (на поверхности шпал, под ш палам и, под б а л ­
ластны м слоем) будут иметь допускаемы е значения. Во всяком
случае д л я работы на путях со слабы м основанием следует по
возможности увеличивать б азу тел е ж ек вагонов. К а к и в пре­
дыдущ ем случае, при сравнении подвижного состава м ож но
определять эквивалентную н агрузку и из условия равенства н а ­
пряж ений в ш пальном основании под системой осей и под оди­
ночной осью. Так, при величине &= 0,010-т-0,015 э квивал ен тн ая
н агрузка (по давлен иям на основание) у лесовозных сцепов
с номинальной нагрузкой на ось 40 к Н и тележ кой с б азой
115 см составляет 52— 63 кН , а при т е л е ж к а х с базой 130 см
соответственно 44— 59 кН.
Э квивалентную нагрузку при использовании двухосных т ел е­
ж е к н аходят по табл. 7.1 значений коэффициентов влияни я
см ежны х осей д ля нап ряж ени й в рельсах и д л я напряжений,
в ш пальном основании.
7.1. Коэффициенты влияния смежных осей для двухосных
тележек с расстоянием между осями равным а см
Коэффициенты вли яни я
смежных осей
Коэффициенты вли ян ия
смежных осей
ка
0
0,5
1,0
1,2
1,4
для
н ап ряж ений
в рельсах
для
напряж ений
в ш пальном
основании
2,000
1,241
0,889
0,828
0,799
2,000
1,899
1,642
1,525
1,399
ка
1,6
1,8
2,0
2,5
3,0
для
н ап ряж ений
в рельсах
дл я
н ап ряж ен ий
в ш пальном
основании
0,792
0,801
0,820
0,885
0,943
1,278
1,165
1,089
0,989
0,958
Д л я того чтобы определить величину коэффициента влияни я
смежных осей нужно зн ать среднее значение коэффициента от­
носительной жесткости основания и рельса k д ля путей, на ко ­
торых будет раб отать проектируемый прицепной состав. З а тем
д ля данного расстояния м еж д у осями тел еж ек а о п ред ел яю т
произведение k a и по нему находят значения коэффициента
влияния см ежны х осей д л я н ап р яж ен и я в р ельсах o 2J a \ и для
•напряжений в шпальном основании
0/а<й о.
22 1
§ 3. К О Л Е Б А Н И Я В А Г О Н О В
Вагон вместе с грузом представляет собой единую м ехани­
ческую систему со многими степенями свободы. Колесные пары
из-за неровностей пути или неровностей на них самих, а т а к ж е
из-за имеющихся зазо ров м е ж д у гребнями колес и рельсам и м о ­
гут соверш ать различны е угловые и линейные перемещения
в пространстве. П е р ед ача вертикальных, горизонтальных, попе­
речных и продольных статических и динамических сил м еж д у
грузом и рамой, рамой и тел еж кам и, тел е ж к ам и и парам и осу­
щ ествляется б л а го д а р я различны м связям. И х конструкция
обеспечивает необходимые линейные и угловые перемещения
одних элементов конструкции вагона относительно других.
Связи могут быть ж есткими или упруго-деформированны ми
(к ак линейными, т а к и нелинейными). Обычно груз и части в а ­
гона рассм атриваю тся к а к элементы, о б ладаю щ и е лиш ь опреде­
ленной массой, сосредоточенной в их центрах тяж ести, и м о­
ментами инерции относительно осей X, У, Z в пространстве.
И з-за большого количества элементов и связей и их р а з н о о б р а ­
зия при изучении динам ики вагонов основное внимание у д е л я ­
ется принципиальным схемам и характер и сти кам связей.
Источником всех динамических возмущений подвижного со­
ста ва является колесная п ара, д в и ж у щ ая с я по неровностям
пути или и мею щ ая неровности на рабочей поверхности. Обычно
путь р ассм атривается ка к часть единой механической системы
путь — вагон; при этом учитываются те основные особенности
пути, которые оп ределяю т его динамическое взаимодействие
с подвижным составом, т. е. д еф орм ативны е свойства, рассеи­
вание энергии колебаний, характер и парам етры к о н так ти р ов а­
ния рельсов с колесными п арам и, характери сти ки неровностей
рельсового пути и др.
Н адр ессорн ая часть движ ущ егося вагон а соверш ает собствен­
ные и вы нужденные колебания. С о б с т в е н н ы е колебания
в изолированных колебательны х системах вы зы ваю тся какимлибо начальны м возбуж дением. Они из-за сопротивления среды
с течением времени затухаю т. Системы, в которых энергия кол е­
баний расходуется на преодоление сопротивлений среды, н а зы ­
ваю т д и с с и п а т и в н ы м и , а системы, в которых энергия в ок­
р уж аю щ ую среду не рассеи вается,— к о н с е р в а т и в н ы м и .
В ы н у ж д е н н ы е к о л е б а н и я возникают, когда на систему
все время действуют возм ущ аю щ ие силы.
Р ассм отри м колебания простейшей системы (рис. 83). О б о ­
значим: М — м асса надрессорной части вагона, кг; т — масса
неподрессоренных частей, кг, Q и q — соответствующие веса, Н;
. Zo и г — перемещения надрессорной части вагона от линии Ot, м,
при ^ = 0 и при ^ 0 ; z K — ордината нагруженного рельсового
пути при действии вертикальной силы Q C T ( Q C t = Q + <7); z p — про­
с а д к а упругого рельсового пути под воздействием переменной
222
нагрузки; z r — перемещения колеса от линии 0 Kt при его безот­
рывном движ ении по рельсам, м, z r= (zK — z p); ж — жесткость
рессор и ж р — жесткость рельсового пути, Н/м.
Д иссипативные силы к а к в рессорном подвешивании, т а к и
в рельсовом пути в первом приближении не учитываются. М асса
рельсового пути, испытывающего колебания вместе с колесом,
м ож ет учиты ваться в виде приведенной массы, сосредоточенной
на площ ад ке кон такта колес и рельсов.
Р ас с м а т р и в а е м а я консервативная система имеет две степени
свободы (если соблю даю тся условия, обеспечивающие только
вертикальны е к о л е б а н и я ). Если спроектировать все силы на вер-
Рис. 83. П еремещения элементов вагона при движении по упругому неров­
ному пути:
а — схема
перемещений элементов вагона; б — условное изображение
неровностей пути
периодических
тикальную ось, то можно получить следующие ди ф ф ерен ц и аль­
ные уравнения:
д л я вертикальны х перемещений колесной пары
mzr + ж (г,— гк) — ж (г— zp) — q = 0;
после подстановки z r= z K— zp и преобразований
mzp 4 (ж р + ж) zp— ж г = g — (жгк— т г к) ;
(7-11)
д л я перемещений надрессорной части
M z + жг— ж г р = <2-}-ж2к.
(7-12)
Если перемещения отсчитывать от горизонтальных осей, прохо­
дящ и х через полож ения равновесия масс, то гр и z будут обоб­
щенными координатами системы, а значения q и Q в уравнениях
(7.11) и (7.12) следует приравнять нулю. Рассмотрим особенно­
сти свободных колебаний рассм атриваем ой системы без учета
возм ущ аю щ их сил, находящ ихся в правой части приведенных
уравнений.
Обозначим частоты:
Жр + ж __
1^2 .
ж
дг2_.
_ ж_ _ ы ? .
"Уравнение частот д ля соответствующих однородных уравнений
будет иметь вид
к* - [к 2
п+
к
!2)
к
2+ [ к \ 1 - К п ) кЪ = о,
корни которого мож но определить из следующей формулы (по­
с л е подстановки значений ч а с т о т ):
(7.13)
В данном случае
Оба корня положительные, а частоты
распол о ж ены в следующем порядке:
0 < к 1< к 22с к 11< к 2
(при К ъ < К ц ка к в нашем случае).
Таким образом, повышение жесткости рессор большое в л и я ­
ние о казы в ает на низшую частоту, которая ей пропорциональна.
Изменение жесткости пути влияет на величину второй (высшей)
частоты, что в ы зы вает изменение величины обеих главны х ч а ­
стот.
Рассмотрим изменения в поведении данной системы при в оз­
действии возмущ аю щ их сил. М икронеровности пути в профиле
н связи с п росадкам и концов рельсов в сты ках имеют вид, б л и з­
кий к изображ енном у на рис. 83, б, а частота ударов в сты ках
зави си т от длины рельсов. З а м е н я я действительный профиль
пути кривой z K=W(X) или принимая x = v t (при v = co n s t), п олу­
чим z K= f ( t ) . Обычно неровности аппроксимируются кривой вида
z = h s i n p t , где p = ^ L . и £ — д ли н а рельса. С учетом и зл ож ен ­
ного уравнения (7.11) и (7.12) примут в и д 1
rnzp + (Жр + ж) zp— жг = (трг!г— ж!г) sin pt
(7.14)
М г - { - ж г — жгр = жк sin pt.
(7.15)
П ерем ещ ение масс при воздействии возм ущ аю щ и х сил можно
определить, получив частные реш ения соответствующих одно­
родных уравнений, сделав подстановку в виде синусоидальных
-функций той ж е частоты
zp = A p S i n p t ;
z = A sin pt.
(7.16)
П о д ста в л я я 2р и г в у равнения (7.17) и (7.18) и со к р ащ а я
на sin pt, получим систему из двух уравнений, из которой опре1 П одробнее см. Кувалдин Б. И. О влиянии упругости пути на
подвижного состава.— Лесной ж урнал, 1964, № 2, с. 56—69.
колебания
деляю тся Л р и А. П одставив полученные значения в (7.11), по­
лучим величину перемещений
h [ жр2 (М -J- т) — Мтр1\
р*Мт — р2 (жт 4- яср М + жМ) +
z= •
Ижжо
р1Мт — р2 (жт +
ж рМ +
ж *р
•sinp^,
------------------- sin pt.
жМ) + экжр
(7.17)
(7.18)
А н али зируя полученные формулы, можно видеть, что в ы н у ж ­
денные перемещения масс z p и г не зав и ся т от начальны х усло­
вий. Они определяю тся величиной масс, величиной жесткости
рессор и пути, амплитудой и законом изменения периодических
t'23jceK Щ85кп/ч Заезд N10
Рис. 84. Х арактерные записи колебаний вагона с чисто пружинным подве­
шиванием:
верхняя — при 0 = 3 ,2 м/с; средняя — при 0 = 5 ,5 м/с; ниж няя — при 0= 11,1 м/с
неровностей пути. Кроме того, на величину ам плитуд п ерем ещ е­
ний, кроме собственных парам етров системы, влияет частота в о з­
мущ аю щ ей силы, а следовательно, скорость движения. А м п ли ­
туда прогиба рессор увеличивается, достигая максим ум а при
резонансных условиях, когда p 2 = k \ или p = k \. В связи с тем,
что периодические неровности на большом протяж ении не встре­
чаются, непрерывного роста ам плитуд колебаний не н аб лю ­
дается. О днако значительное н арастан ие колебаний кузова при
определенных скоростях движ ения, иногда назы ваем ы х крити­
ческими, имеет место. Н а рис. 84, где воспроизводятся записи
колебаний надрессорной части вагона, видно ка к при чисто пру­
жинном рессорном подвеш ивании происходит нарастан ие к ол е­
баний. П ри необходимости их уменьшения в рессорной системе
используются различны е гасители колебаний. Д л я у зкоколей ­
ного подвижного состава, кроме учета упругости пути, необхо­
димо учитывать и диссипативные силы, имеющиеся к а к в кон­
струкции пути, т а к и в пачке хлыстов.
Выше на простейшем примере был рассмотрен только один
вид колебаний вагона. В действительности под влиянием верти­
225
кальных, продольных и поперечных сил в процессе дви ж ени я
возникаю т различны е виды колебаний относительно в ер ти к ал ь ­
ных ZZ, продольных X X и поперечных УУ осей вагона (рис. 85).
Г лавны ми видам и колебаний являю тся следующие:
плоские вертикальны е колебания (рис. 85, б) вагона (под­
п ры гивание), когда все надрессорные части вагона п ар ал л ел ьн о
перемещ аю тся вверх и вниз по оси ZZ; этот вид колебаний воз­
н икает под действием вертикальны х возм ущ аю щ и х сил:
Рис. 85. Главные виды колебаний вагона:
а — схема вагона с координатными осями; б — плоские вертикальные колебания; в —
продольная качка (галопирование); г — боковое параллельное колебание; д — боковая
качка; е — виляние вагона
продольная качк а или галопирование вагона (рис. 8 5 , е ) ,
когда надрессорные части периодически описывают дугу относи­
тельно оси УУ; этот вид колебаний возникает от ударов в сты­
ках, от пучин, неровностей на колесах и обычно совмещается
с подпрыгиванием;
боковое
п ар ал л ел ь н ое
колебание
надрессорной
части
(рис. 85, г) или всего вагона с тел е ж кам и вдоль оси УУ (н а­
б лю дается редко);
боковая к ачк а (рис. 8 5 ,5 ) представляет периодические угл о­
вые перемещения вокруг продольной оси Х Х \ боковая качка в ы ­
зы вается у д ар ам и на сдвинутых стыках, при выходе из кривых,
от односторонних пучин и пр.;
226
виляние, т. е. периодические повороты кузова вокруг верти­
кальной оси Z Z (рис. 85, е) на некоторый угол; виляние вы зы ­
вается коничностью бан даж ей , разной величиной диам етра ко­
лес, неправильной установкой осей и пр.; виляние значительно
уменьш ается при уменьшении зазоров м еж д у шириной колесной
пары по рабочим поверхностям гребней колес и шириной колеи;
подергивание — периодические перемещения вагона вдоль
оси X X , что вы зы вается неравномерной силой тяги.
К а ж д о е из видов колебаний мож ет наб лю д аться отдельно и
в сочетании с другими видами. П ри совпадении периода в озм у­
щ аю щ и х сил, вы зы ваю щ их то или иное колебание с частотой
собственных колебаний вагона, возмож но появление резонанс­
ных условий, и соответствующ ая скорость д л я данного вида
колебаний яв л яется критической. М етод определения критиче­
ских скоростей д л я первого вида колебаний рассмотрен выше.
Т а к а я сл о ж н ая д ин ам ич еск ая система, к а к сцеп из двух в а ­
гонов, ка ж д ы й из которых имеет две двухосные тележ ки с гру­
зом в виде гибкого пакета хлыстов, имеет бесконечное число
степеней свободы. Д л я того чтобы получить возможность ее ис­
следовать с помощью системы диф ф еренциальны х уравнений,
вводят р яд упрощ аю щ их предположений, позволяющ их огран и ­
чить число степеней свободы. В зависимости от х а р а к тер а з а ­
д ачи принимаемы е допущ ения различны, но н аиболее часто
пользуются следующими:
рассм атр и в аю т систему ка к строго симметричную;
колебан и я п редполагаю т плоскими, не связанны ми ф ункцио­
нально с другими видам и колебаний;
пакет хлыстов зам еняю т несколькими сосредоточенными
массами;
реальн ы е конструкции зам ен яю т сосредоточенными массами;
упругие элементы и другие связи считают невесомыми;
очень часто реальн ы е нелинейные системы зам еняю т линей­
ными;
колебания масс незначительны, что позволяет приводить д и ф ­
ф еренциальны е уравнения к линейной форме;
путь принимаю т абсолютно жестким (обычно на дорогах
нормальной колеи ), а часть его массы, участвующей в к о л еб а­
тельном процессе, игнорируют;
если учитываю т упругость пути, то игнорируют силы сопро­
тивления в его конструкции, а т а к ж е принимаю т р я д других
допущений.
П ервое аналитическое и экспериментальное исследование динамики в а ­
гонов при вывозке хлыстов было выполнено Г. М. Васильевым (1955 г.).
П ервое исследование свободных и вынужденных колебаний пачки хлыстов, н а­
ходящ ейся на сцепе из платформ, выполнено Б. Г. Гастевым [6]. Аналитиче­
ские и экспериментальные исследования продольной динамики лесовозных
-вагонов-сцепов были сделаны Л . С. М атвеенко, В. И. Мельниковым,
227
Н. И. Гедзом, П. Н. Бутиным. Появление и все более широкое применение
ЭВМ позволило постепенно приблизить механическую модель динамической
системы к реальным конструкциям и учитывать нелинейные связи. В настоя­
щее время схема, наиболее полно учитываю щ ая все основные элементы и
связи движ ущ егося по У Ж Д сцепа с хлыстами, разработана совместно р а ­
ботниками Ц Н И И М Э . В данном случае слож ная задача реш ается методами
математического моделирования колебательного процесса на аналоговых
машинах.
Очень интересное аналитическое и экспериментальное исследование бо­
кового воздействия на путь лесовозного вагона-сцепа было выполнено в А р­
хангельском лесотехническом институте (А ЛТИ ) [9]. В данном случае рас­
четная схема реального экипаж а была представлена динамической системой
из пяти твердых тел (четыре тележки и н агрузка), двух упругих тел (хреб­
товые балки полусцепов) и упругих связей — рессор, причем учитывалась их
упругость не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости. Д ля
описания движ ения такой системы было получено 17 дифференциальных
уравнений. З ад ач а о боковом воздействии сцепа на путь при изменении п ар а­
метров пути и подвижного состава была реализована на ЭЦВМ . Следует
отметить, что с увеличением длины базы тележ ек боковые упругие отж атия
рельсов, а следовательно, и боковое воздействие на путь со стороны колес­
ных пар уменьшается. Н а уменьшение величины боковых сил при вилянии
экипаж а влияет так ж е некоторое уменьшение ширины колеи и тем самым
зазора меж ду гребнями колес и рельсами.
Н есмотря на исключительно важную роль аналитических расчетов, сле­
дует иметь в виду, что их выполнение всегда сопровож дается рядом допу­
щений упрощающих реальную динамическую систему. Кроме того, аппрок­
симирование реальных неровностей пути в плане и профиле какими-либо
аналитическими функциями так ж е приводит к известной приближенности р ас ­
четов. П оэтому исключительно важ ное значение для создания хорошего под­
вижного состава имеют экспериментальные исследования динамических х а ­
рактеристик вагонов и возмущаю щих факторов.
Наиболее обширные и всесторонние экспериментальные исследования ко­
лебаний лесовозных вагонов-сцепов выполнил в Ц Н И И М Э А. И. Логинов.
Затем такие исследования продолж али Ю. Л . Шевченко, Н. Г. И гнатов и
другие. В ЛТА исследования вагонов-сцепов выполнял Я. Г. Меньшуткнн;
в М арийском политехническом институте В. И. Мельников, В. П. Репняков.
Обширные исследования микронеровностей узкоколейного рельсового пути,
как источника возмущ аю щ их сил, выполнены в АЛТИ.
В настоящ ее время создание новой конструкции вагонов проходит сле­
дующие этапы: составление технического задани я на проектирование, р а з­
работка проектного задания и технического проекта, разработки рабочих
чертежей, изготовление и испытание опытных промышленных образцов, из­
готовление промышленной партии вагонов и затем их серийное производство.
Опытные образцы вагона проходят различные испытания, в том числе: зав о д ­
ские, комплексные динамические (прочностные, поездные, по воздействию на
путь) и эксплуатационные. Во время динамических испытаний накапли­
вается большой материал, который служ ит основой для дальнейшего улучш е­
ния динамических свойств прицепного подвижного состава.
228
§ 4. С О П РО Т И В Л Е Н И Е Д В И Ж Е Н И Ю П Р И Ц ЕП Н О Г О
П О Д В И Ж Н О ГО СОСТАВА Л ЕС О В О ЗН Ы Х Ж Е Л Е З Н Ы Х
ДО РОГ
Сопротивление движению является одним из важнейш их факторов, опре­
деляющих экономическую эффективность ж елезных дорог. Различаю т пол­
ное сопротивление движению отдельного экипаж а или всего поезда W, изме­
ряемое в ньютонах, и удельное сопротивление движению w, измеряемое
в Н /кН, т. е. приходящ ееся на единицу передаваемого на путь данным п о­
движным составом усилия. Основным удельным сопротивлением движениюw 0 назы вается сопротивление движению на прямом и горизонтальном пути.
Сопротивление движению зависит от конструкции, параметров и состояния
как подвижного состава, так и пути, по которому происходит движение. Если
на автомобильных дорогах составляющ ую сопротивления движению, опреде­
ляющую сопротивление воздушной среды, выделяют отдельно и не вклю ­
чают в основное сопротивление движению, то на ж елезных дорогах эта со­
ставляю щ ая отдельно не выделяется, и удельное сопротивление движениюопределяется экспериментально вместе с сопротивлением воздушной среды.
Основное удельное сопротивление движению узкоколейных вагонов по
официальным рекомендациям, приведенным в П равилах тяговых расчетов
МПС для вагонов узкой колеи, равно:
порожних
w" = 1,2 + 0,02о + 0,0017о2,
(7.19)
wg = 1 ,0 + 0 , 04о + 0,00032ц2,
(7.20)
ш " = 1,7 + 0 ,0 4 ц + 0,0024о2.
(7.21>
груженых
пассажирских ПВ-40
И з этих общих формул нельзя установить влияние различных парам ет­
ров подвижного состава на величину сопротивления движению и, следова­
тельно, на возмож ность его снижения в процессе конструирования вагонов.
П оэтому следует рассмотреть его отдельные составляющ ие, особенно те, на
величину которых влияет конструкция подвижного состава.
Основное сопротивление движению состоит из нескольких составляющих
его частей, величина которых зависит от различных факторов: от трения
меж ду шейками осей и подшипниками, от качения колес по рельсам (при
вилянии), от ударов колес на стыках рельсов от реактивного воздействия
воздушной среды, от прогиба пути и связанного с ним рассеяния энергии
в элементах конструкции пути.
Сопротивление от трения шеек колесных пар в подшипниках. При в р а­
щении колеса меж ду шейкой оси и подшипником возникает сила трения фР,
где Р — нагрузка на шейку и <р — коэффициент трения меж ду шейкой и под­
шипником. Относительно центра шейки сила фР создает момент фР — ■, где
d — диаметр шейки оси. Этот момент на шейке можно заменить моментом на
ободе колеса
ответствующей
W ш, где D — диаметр колеса и
составляющ ей
сопротивления
— величина, равная со­
движению,
но
направленная
229
в противоположную сторону. Относя силу к одной тонне нагрузки, получаем
составляющ ую удельного сопротивления движению
wm — 1000фd/D .
Здесь d/D — отношение диаметра шейки к диаметру колес; эта величина для
дорог широкой колеи составляет 1/8— 1/9, а для узкой колеи 1/7,2— 1/7,8
(вторая цифра для роликовых подшипников). К ак можно видеть, при
равных нагрузках на ось составляю щ ая сопротивления движению, за в и ­
сящ ая от трения меж ду шейками оси и подшипниками у узкоколейного
подвижного состава на 5— 10% больше, чем на дорогах широкой колеи.
Уменьшение величины указанной составляющ ей сопротивления д в и ж е­
нию достигается переводом ж елезнодорож ного подвижного состава на роли­
ковые подшипники. Д ело в том, что если величина коэффициента трения <р
для подшипников скольжения составляет при и = 5ч-10 м/с фОк = 0,004-ь0,010,
то для подшипников качения <рк = 0,0015-^-0,0020. Кроме того, для роликовых
подшипников отношение d/D более благоприятно.
В то ж е время перевод на роликовые подшипники значительно удоро­
ж ает стоимость подвиж ного состава. Специальные испытания сопротивления
движению лесовозных вагонов-сцепов с обычными серийными подшипниками
скользящ его трения и с роликовыми подшипниками были выполнены
в Ц Н И И М Э (Ю. Л . Ш евченко) и А ЛТИ (А. В. Д удин).
Были получены следующие формулы для лесовозных вагонов-сцепов
с роликовыми подшипниками:
ф ормула Ц Н И И М Э
w"0 = 1,43 + 0,0047п + 0 , 0004ц2,
(7.22а)
Ш о= 1,12 + 0,14п + 0,0007ц2,
(7.226)
ф ормула А ЛТИ
где v — скорость вагона, км/ч.
Применение роликовых подшипников значительно сниж ает сопротивле­
ние движению, особенно сопротивление троганию с места.
Н а дорогах нормальной колеи снижение сопротивления движению при
переходе на роликовые подшипники составляет 15— 18%.
Сопротивление от качения колес по рельсам. С оставляю щ ая, зависящ ая
о т этого вида сопротивления, незначительна, так как в данном случае пред­
полагается, что рельс леж ит на сплошном ж естком основании. Д виж ущ ееся
колесо как бы гонит перед собой упругую волну металла по головке рельса
и точка приложения суммарной реакции рельса перемещается вперед на ве­
личину плеча трения (качения) т. Д л я стальных бандаж ей и рельсов
нга:0,05 мм, для дорог нормальной колеи указан ная составляю щ ая не пре­
выш ает 0,3—0,4 Н/кН.
Сопротивление от трения скольжения колес по рельсам. У казанная со­
ставляю щ ая сопротивления движению обусловлена главным образом следую ­
щими причинами: конусностью бандаж ей и вилянием вагонов. Суммарное
влияние этих двух факторов дает незначительную величину 0,10—0,15 Н /кН .
Сопротивление от ударов колес на стыках рельсов. Величина этого со­
противления почти не связана с конструкцией подвижного состава. Оно з а ­
висит от скорости движ ения, расстояния меж ду стыками (т. е. длины рель230
сов), величины зазора в стыках, прогиба рельсов и других факторов. В связи
с полным отсутствием данных о влиянии стыков на сопротивление движению
на У Ж Д автором были выполнены специальные опыты с вагоном-сцепом, н а­
груженным хлыстами, с которым совершались заезды по участку с рель­
сами Р18, первоначально имеющими обычную длину, а затем сваренными
в стыках в 100-метровые плети. Полученные зависимости могут быть аппрок­
симированы следующими эмпирическими формулами:
для пути с рельсами обычной длины (8 м)
= 1,565 + 0,202ц Н /к Н ,
(7.23)
для пути с рельсами, сваренными в стыках,
w f = 1,792 + 0,0755ц + 0,0051ц2 Н /к Н .
(7.24)
Полученные зависимости справедливы в интервале 8— 18 км/ч. Абсолютная
величина снижения основного сопротивления движению за счет сварки рель­
сов в стыках составляет 0,5—0,6 Н /кН , или примерно 15% общего сопро­
тивления движению. С опоставляя имеющиеся данные, можно установить, что
рассматриваем ая составляю щ ая на дорогах узкой колеи примерно в 2 раза
превышает аналогичную величину на ж елезных дорогах нормальной колеи.
Такой результат является следствием как меньшего радиуса колес, так и
меньшей длины рельсов. З а счет рассматриваемой составляющ ей сопротив­
ление движению на У Ж Д увеличивается на 0,2—0,4 Н /кН по сравнению
с дорогами нормальной колеи.
Воздушное сопротивление узкоколейных вагонов. При существующих на
У Ж Д скоростях движ ения воздуш ное сопротивление незначительно и состав­
ляет 0,03—0,05 общего сопротивления движению. Эта составляю щ ая увели­
чивается пропорционально скорости движения и с ее ростом является все
более ощутимой величиной.
Воздуш ное сопротивление (полное) мож ет быть подсчитано по формуле
^в =
+
+
(7.25)'
Здесь С ф — коэффициент трения о стенки кузова, примерно равный для узко­
колейных вагонов-сцепов 0,003; S B — площ адь боковой и верхней поверх­
ности вагонов, м2; qо — скоростной напор, Н /м2; Спр — коэффициент тр е­
ния воздуха для межвагонных промежутков (0,023—0,025); S np — произ­
ведение периметра поперечного сечения вагона на длину меж вагонного
промежутка, м2; 5<в — коэффициент лобового сопротивления д л я подва­
гонных устройств ( « 1 ,0 ) ; F CK— мидель подвижных устройств, м2. Уве­
личенное сопротивление воздуха при неровных поверхностях вагона оце­
нивается коэффициентом 1,5.
В приведенной формуле первый член представляет собой сопротивление
от трения воздуха о боковые стенки и верх вагона; второй —• сопротивление
воздуха в меж вагонных промежутках, третий — сопротивление частей, р ас­
полагающихся под вагоном. Д л я узкоколейных вагонов при ц = 5-^-6 м/с ве­
личина указанной составляющ ей равна около 0,1 Н /кН и при №= 10-т-11 м/с
ее величина возрастает до 0,5 Н/кН.
Сопротивление от прогиба пути, связанное с размещением осей подвиж ­
ного состава. При движении одиночной колесной оси, создающей вертикаль231
ное усилие Р и прогиб рельсов у о, составляю щ ая удельного сопротивления
движению, величина которой определяется рассеянием энергии в конструкции
пути, мож ет быть вы раж ена зависимостью
» „ = - £ - У1
(7.26)
Здесь А — параметр, характеризующ ий свойства рельсового основания и р ас­
сеяние энергии при прогибе пути.
2 4
Wo,кг/т
S
8
10
72
14
.
16
a
18
20
22 2 4
2 Б 2 8 30
У,км/ч
щ? --2,399-0,о т т , о о т и г\
|
— } ^ ^ о - 1 8 1 1 - о ,0 5 з з т ,о о з т г
— 2^2
Г
2
4
Б
Г
8
10 12 14
Wo'=1,344-0,00669ir+0,0D177Vz
16
18
б
20 22 24 2 6 28 3 0
V, к м /ч
Рис. 86. Влияние параметров пути на величину основного удельного сопро­
тивления движению лесовозного вагона-сцепа Ц Н И И М Э — Д В З:
а — влияние типа рельсов (при щебеночном балласте); б — влияние типа подшпального
основания (при рельсах Р18): / — основание из монолитного бетона; 2 — щебеночный
балласт; 3 — основание из супесчаного грунта
Д л я того чтобы определить долю этой составляющ ей в полной величине
основного удельного сопротивления движению w0, автором были организо­
ваны специальные опыты, методика которых предусматривала заезды одного
и того ж е сцепа с пачкой хлыстов по трем участкам пути с различным осно­
ванием под рельсо-шпальной решеткой с троекратной сменой рельсов (Р24,
Р18 и Р11) на каж дом из участков пути. В результате было установлено, что
к ак свойства основания, так и тип рельса существенно влияю т на удельное
сопротивление движению и что, следовательно, потери энергии за счет ее р ас­
сеивания во время прохода колес значительны, так как разница в основном
сопротивлении движению происходила за счет рассматриваемой составляющей.
Н а рис. 86, о приводятся кривые w0 = f (о) для различных типов рельса при
щебеночном балласте. На рис. 86, б приводятся аналогичные кривые для рель­
сов Р18 при различных типах подшпального основания.
232
Сопоставление значений w0 для различных участков пути и при разных
типах рельсов позволило установить *, что д л я узкоколейных ж елезных дорог
величина w a (от прогиба пути) составляет 20—50% основного удельного со­
противления движению. Ясно, что снижение этого вида сопротивления дви­
жению представляет собой важную задачу. С одной стороны, это можно
осуществить, усиливая основание пути и применяя более мощные рельсы,
а с другой — совершенствуя прицепной состав и более рационально разм е­
щ ая его оси.
Рассмотрим д в у х о с н у ю с и с т е м у . При значительном расстоянии
осей друг от друга (двухосный вагон) прогиб рельса под одной осью не за Hz
U
Р2
У*
\
Pi
1
, Cf'-A—и
уV
'
3,0
1
5
Рис. 87. Влияние расстояния меж ду
смежными осями на сопротивление
движению:
'
Ж щ \
1,0
-------
а — прогибы рельсов под осями двухосного
вагона или двухосной тележ кой; б — гр а­
фик функции Н г, характеризующ ей изме­
нение составляющей сопротивления дви­
жению, вызванного прогибом пути (оп .от
расстояния м еж ду смежными осями а
2,0
\
ЦК
2/К
1
I
3/К
§
Щ
5/К
а сп
висит от усилия, передаваемого на рельс другой осью. При сближении осей
кривые просадки рельсового пути меж ду колесами могут иметь две формы
(рис. 87, а ): с одной вершиной (ф орма /) и с двум я вершинами (форма I I ) .
В общем случае
< =
(7-27>
Здесь (2) показывает, что рассматривается сопротивление движению двухос­
ной системы.
При первой форме кривой Уг = У4 = 0 У3Ф 0
и, следовательно,
При большом расстоянии меж ду осями (II форма кривой) Ki = 0, Уз=0„
У2=У4=2Уо
К увалдин Б. И. Определение величины составляющ ей сопротивления дви­
жению, зависящ ей от прогиба пути. — Лесной ж урнал, 1971, № 5, с. 42—45.
233
1
и, следовательно,
^(2) = - ^ - 4 Y l = 2W<£\
п
2Р
Обозначим
я 2= “ 7 “ [»1+(»4- » § ) ] .
(7.28)
Рис. 88. Графики функций Я :
а — дл я трехосных систем Н3; б — д л я четырехосных систем Я (
Здесь
— У i /У о! Уз — Уз/Уо и Уа — У ^ У о относительные прогибы пути.
П ри этих обозначениях
=
(7-29)
В связи с тем, что и абсолютные и относительные прогибы пути зависят
от расстояния меж ду смежными осями вагонов, предлагаем ая функция Яг
показы вает влияние расстояния меж ду осями на величину составляющей
сопротивления движению, зависящей от прогиба пути. График функции Яг
приводится на рис. 87, б. К ак можно видеть, при некотором а величина этой
составляющ ей для двухосной системы (тележ ки вагона) мож ет быть значи­
тельно меньше, чем для двух далеко расположенных осей. Оптимальное р ас­
стояние меж ду осями «о=2,16//С. Если пути характеризую тся величиной
234
/С= 0,015, то оптимальное расстояние будет равно 1,4 м. Некоторые откло­
нения от оптимального значения в связи с вариациями величины К сущ е­
ственного влияния не оказываю т. Графики на рис. 8 7 ,6 показывают, что не­
равномерность распределения нагрузки по осям двухосной системы вызы вает
увеличение сопротивления движению.
Wп
wnw
Рис. 89. Результаты опытов по определению зависимости основного удель­
ного сопротивления движению от расстояния меж ду осями о. Пунктирные
линии на заш трихованных площ адях являю тся кривыми распределения экс­
периментальных значений
Формулы для определения величины рассматриваемой составляющ ей для
трехосной и четырехосной систем аналогичны формуле (7.29), но будут иметь
свои функции Н з и H i. В общем виде можно записать
Цу(т) — A 0Y*
(7-30)
1
235
Графики функции Н 3 и H i для соответствующих колесных систем с р а з­
личными сочетаниями вертикальных усилий приведены на рис. 88. Д ля трех­
осных систем с равными вертикальными нагрузками а0= (1,7-4-1,9) IK и для
5
^ do .
C
C3: v«5»^5
^£
§P
S-’
Варианты размещения осей
подвижного состава
Г
ль
ж
щ л
т ш ит ш
щ т
*!
n
H S u u -г
а< Щ
_
|
-
/
-
2
2,1 . 2,2
К ' К
W(n2>=0,67tv(nn
2
V . 2,2
К ■к
w^= 0,57w ^n
[] £ AJL
ШШ
4
1 1 - 19 W(nl)= 0,47w ^
К ' К .
8
1,5. 1,7
к ■ К
1 1 4 l 'И *-
Я Т Т Т Т т д 1Г Р
асw
... j) ■=- ~ |
1» 4 - f л
|—
t
uwn
,<2)-W„(!)
л ^ Т "
ш яш ш я
l,> w З Т - !4 4
иг
и/СО-дЖ
wn д р
;
а< Щ
l> %
Оптималь­ Удельное сопро­
ное paccw тивление дви­
яние меж­ жению, завися­
ду сдлижен щее от нонетними ося- рунции и пара MUWonm. i метров пути при
см
0-OQnm , Н/нН
I
. JaJoJaT
10
a f a T a f a f a f c Jafa Та Ц
50
Л аТоТй Т°ТдТл Тя ТаTflTc
Л я | а1 4 4 4 4 4 яТ 4
WO
200
1,6
К
1,0
К
1,0
К
0,9
К
4J(®=0,4Qw<l}
w iJ 0)=0,Z5wO)
w<5m=0,20wO) w(nm )=0,ll w (0
w(2ml= 0,W w ^)
Рис. 90. Зависимость удельного сопротивления движению, вызванного н а­
личием просадки пути, от способа размещ ения осей прицепного состава и
примеры объединения осей в группы с оптимальным расстоянием между
смежными осями для снижения сопротивления движению
восьмиосных систем До= (1,6-М ,7)/К . Рассм атриваем ая составляю щ ая сопро­
тивления движению является частью W
но тем не менее при проведенных
нами опытах с двухосным вагоном, оси которого могли устанавливаться на
236
различном расстоянии от центра, было зафиксировано существенное снижение
общего сопротивления движению при а 0= 2,О-ь2,1)/К (рис. 89).
ц р (2 )
Н а приведенном графике показана теоретическая зависимость —п
а такж е кривые для той ж е функции, но с учетом, что сопротивления, зави ­
сящ ие от прогиба пути, составляю т 0,2; 0,3; 0,4 и 0,5 общего сопротивления
движению (пунктирные линии). Располож ение кривых распределения опыт­
ных значений удельного сопротивления движению (заш трихованные пло­
щ ади) для пути на щебеночном балласте соответствуют случаю, когда р ас­
см атриваем ая составляю щ ая равна 0,2—0,3 общей величины w0.
Таким образом, можно так располож ить оси вагонов, что только первая
ось затрачивает значительную работу на прогиб пути. О стальные оси в д а н ­
ной группе, расположенные на определенном расстоянии от первой, почти не
затрачиваю т работы на прогиб пути и тем самым в несколько раз уменьшают
составляю щ ую сопротивления движению, зависящ ую от прогиба пути. Т а­
кими группами осей являю тся обычные тележ ки вагонов (группа из двух
осей), четырехосные вагоны или полусцепы, у которых расстояние меж ду
крайними внутренними осями двух тележ ек равно расстоянию меж ду осями
тележ ек. При близком расстоянии таких четырехосных систем друг от друга
из них могут составляться восьмиосные системы. П римеры объединения осей
в группы показаны на рис. 90. При наличии оптимального расстояния у д в у х ­
осных тележ ек величина сопротивления движению, зависящ его от прогиба
рельсов W п, сниж ается на 33% ; при объединении осей в группы по четыре,
с оптимальным межосевым расстоянием величина W n сниж ается на 60%.
При создании прицепного состава узкоколейных дорог есть реальная в озм ож ­
ность наибольшую по величине составляющ ую общего сопротивления дви ж е­
нию, зависящ ую от прогиба пути, уменьшить в 2 р аза и более, чем можно
существенно снизить суммарное сопротивление движению.
Таким образом, путем совершенствования конструкции подвижного со­
става возмож но снизить и величину основного удельного сопротивления дв и ­
жению. Требования к величине расстояния меж ду осями в целях снижения
сопротивления движению примерно совпадаю т с изложенными выше рекомен­
дациям и, направленными на снижение давления на шпалы и шпальное осно­
вание. Увеличенные размеры базы тележ ек не долж ны превыш ать расстояния
м еж ду смежными осями тележ ек узкоколейных тепловозов, размеры которых
■обеспечивают достаточно хорошую вписываемость в кривые.
СПИСОК Л И Т Е Р А Т У Р Ы
1. Автомобильный транспорт леса. Справочник под редакцией В. А. Гор­
бачевского. М., 1973. 370 с.
2. Автомобилестроение. Справочник по государственным стандартам и
отраслевым нормалям. Т. 1, ч. 1 и 2. 1974. 328 с.
3. Бабков В. Ф., Андреев О. В., Зам ахаев М. С. Проектирование авто­
мобильных дорог, ч. I, М., 1970. 400 с.
4. Бурков М. С. Специализированный подвижной состав автомобильного
транспорта. М., 1972. 280 с.
• 5. Вериго М. Ф. Д инам ика вагонов. М., 1971. 175 с.
237
6. Гастев Б. Г., Мельников В. И. Основы динамики лесовозного подвиж ­
ного состава. М., ;1967. 220 с.
7. Гольдштейн А. И., Панкин М. С. Специализированный
подвижной
состав автомобильного транспорта для промышленных и торговых грузов
и коммунально-бытового обслуж ивания (атлас конструкций). М., 1971. 92 с.
8. Горбачевский В. А. Рабо та шин на лесотранспорте. М., 1970. 118 с.
9. Жабин В. И., Калинин Г. А., Щелкунов В. В. Воздействие лесовозного
подвижного состава на ж елезнодорожный путь. Архангельск. 1976. 99 с.
10. Зайчик М. И. и др. Тяговые машины и подвижной состав лесовоз­
ных дорог. М., 1967. 712 с.
11. Закин Я. X. и др. Конструкции и расчет автомобильных поездов. Jl.f
1968. 330 с.
12. Ильин Б. А., Корунов М. М., Кувалдин Б. И. П роектирование, строи­
тельство и эксплуатация лесовозных дорог. М., 1971. 571 с.
13. Клычков П. Д . Водителю лесовозного автомобиля. М., 1976. 128 с.
14. Коган С. С., Крейнин А. А. Полуприцепы общ етранспортного назна­
чения. М., 1971. 123 с.
15. К увалдин Б. И. Эксплуатация и ремонт лесовозных дорог. М., 1977.
264 с.
16. Кувалдин Б. И. П одвиж ной состав лесовозных дорог. М., 1964. 312 с.
17. Конструирование и расчет нежестких дорож ных о деж д /под р едак­
цией Н. Н. И ванова. М., 1973. 328 с.
18. Лесовозный ж елезнодорожный транспорт. Справочник. М., 1971.
125 с.
19. Ливанов А. П. и др. Руководство по эксплуатации автощ еповозов
ЛТ-7 и Л Т-57. Химки, 1973. 80 с.
20. Меньшуткин Я. Г. Прицепной состав лесовозных дорог. Л., 1977.84 с.
21. Мельников В. И., Гинзбург В. Л., Сергеев А. М. П одвиж ной состав
железных дорог д л я перевозки лесных грузов (обзор). М., 1976. 41 с.
22. Нормы для расчетов на прочность и проектирование механической
части новых и модернизированных вагонов железны х дорог колеи 1524 мм
(несамоходных). М., 1962.
23. Промышленный Транспорт/Справочник под редакцией А. Т. Д ерибаса.
М., 1974. 560 с.
24. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного со­
става автомобильного транспорта. М., М инавтопром РС Ф С Р, 1973. 48 с.
25. Саранча Г. А. Устройство, осмотр и ремонт вагонов узкой колеи.
М., 1965. 276 с.
26. Соромотин И. И. Транспортировка леса в хлыстах по ж елезным до­
рогам широкой колеи. М., 1972. 72 с.
27. Татаринов В. П. Повышение эффективности использования лесовоз­
ных дорог круглогодового действия (обзор). М., 1977. 60 с.
28. Транспорт на торфяных предприятиях/Грачев В. А., Д оброволь­
ский М. Н., Ф едоров В. В., Филиппов А. К. М., 1977. 221 с.
29. ЦНИИМЭ. И нструкция по эксплуатации буксовых узлов на ролико­
вых подшипниках лесовозного подвижного состава колеи 750 мм. М., Химки,
1971. 47 с.
30. Прицеп-роспуск автомобильный лесовозный модели 9383 (техническое
описание и инструкция по эксплуатации). Тавда, 1977. 35 с.
31. ЦНИИМЭ. Временное положение о техническом обслуживании основ­
ных видов лесозаготовительного оборудования. Химки, 1975. 85 с.
32. Нормы для расчетов на прочность и проектирование механической
части новых и модернизированных вагонов ж елезных дорог М ПС колеи
1520 мм (несамоходных). М., 1971. 120 с.
33. Шевченко Ю. J1-, Илюшкин С. Н., Гмызин А. А. Узкоколейный под­
вижной состав леспромхозов. М., 1978. 152 с.
34. Прицепы и полуприцепы М АЗ./Высоцкий М. С. и др. М., 1978. 300 с.
238
ОГЛАВЛЕН И Е
Предисловие .
Р а з д е л I.
ОБЩ АЯ Х АРА КТЕРИСТИКА П Р И Ц Е П Н О Г О СОСТАВА
И П ЕРЕ В О ЗИ М О ГО ГРУЗА
5
Г л а в а I. О БЩ И Е С В Е Д Е Н И Я ..............................................................................
5
§ 1. Роль и значение прицепного подвижного с о с т а в а .............................
§ 2 . Классификация прицепного подвижного с о с т а в а .................................... 7
Г л а в а 2. О СН О В Н Ы Е Х А РА КТЕРИ С ТИ К И П РИ Ц Е П Н О Г О СОСТА­
ВА И П ЕРЕ В О ЗИ М О ГО Г Р У З А .......................................................................... 11
§ 1. Технико-экономическая характеристика прицепного подвижного
состава лесовозных д о р о г ................................................................................ И
§ 2. Габарит подвижного с о с т а в а ..........................................................................14
§ 3. Особенности груза, перевозимого лесовозным прицепным подвиж ­
ным с о с т а в о м ..........................................................................................................18
Р а з д е л II.
П РИ Ц Е П Н О Й
П О Д В И Ж Н О Й СОСТАВ
Б Е ЗР Е Л Ь С О В Ы Х Д О Р О Г
Г л а в а 3. КОН С ТРУ КЦ И Я К О Л Е С Н О ГО П Р И Ц Е П Н О Г О П О Д В И Ж ­
НОГО СОСТАВА А ВТО М О БИ Л ЬН Ы Х Д О Р О Г ...........................................28
§ 1. Особенности вывозки леса а в т о п о е з д а м и .................................................28
§ 2. Технологическое оборудование автомобильного прицепного со­
става .......................................................................................................................... 32
§ 3. Лесовозные п р и ц е п ы -р о с п у с к и ........................................................................ 39
§ 4. П о л у п р и ц е п ы .......................................................................................................... 49
§ 5. Подвижной состав для перевозки щепы (полуприцепы-щеповозы) 65
§ 6 . Л есовозные автомобильные п р и ц е п ы .......................................................... 75
§ 7. Э лектрооборудование автомобильного прицепного состава . . .
78
§ 8 . Тормозные устройства на автомобильном прицепном подвижном
с о с т а в е .......................................................................................................................80
§ 9. Тягово-сцепные п р и б о р ы .................................................................................. 87
§ 10. Прицепной состав с активными о с я м и .....................................................90
§ 11. Санный прицепной с о с т а в ............................................................................ 94
§ 12. Содерж ание и ремонт автомобильного прицепного состава . . 98
Г л а в а 4. ОСНОВЫ Т Е О РИ И Д В И Ж Е Н И Я И РАСЧЕТОВ НА П РО Ч ­
НОСТЬ А В ТО М О БИ Л ЬН О ГО П Р И Ц Е П Н О Г О П О Д В И Ж Н О ГО СО­
СТАВА .............................................................................................................................. 106
§ 1. Основные кинематические связи прицепного состава . . . . .
106
§ 2. Кинематика движ ения лесовозных а в т о п о е з д о в ....................................109
§ 3. Сопротивление движению автомобильного прицепного подвижного
состава и а в т о п о е з д о в ....................................................................................... 115
§ 4. Воздействие колес прицепного состава на д о р о г у ...............................118
§ 5. Расчет конструкции прицепного подвиж ного состава лесовозных
автомобильных дорог . : .............................................................................. 120
Р а з д е л III.
П РИ Ц Е П Н О Й П О Д В И Ж Н О Й СОСТАВ Л Е С О В О ЗН Ы Х Ж Е Л Е З Н Ы Х
ДО РОГ
Г л а в а 5. УСТРОЙСТВО Ж Е Л Е З Н О Д О Р О Ж Н О Г О П О Д В И Ж Н О ГО
СОСТАВА . .............. ............................................................................................... 133
§ 1. Общие сведения .
........................................................................................133
§ 2. Виды и особенности прицепного состава лесовозных узкоколейных
ж елезных д о р о г ..........................................................
137
239
§ 3. Вагоны узкоколейных железных дорог для перевозки различных
г р у з о в ........................................................................................................................ 144
§ 4. Вагоны для перевозки древесины по железным дорогам общего
п о л ь з о в а н и я ........................................................................................................... 152
§ 5. Колесные пары и б у к с ы ...................................................................................154
§ 6. Тележки вагонов и рессорное п о д в е ш и в а н и е .........................................163
§ 7. Рамы и ударно-тяговы е п р и б о р ы .............................................................. 165
§ 8. Технологическое оборудование лесовозных вагонов-сцепов . . . 172
§ 9. Тормозные устройства на в а г о н а х ............................................................. 176
§ 10. Техническое обслуживание и ремонт вагонов узкоколейных л е­
совозных д о р о г .................................................................................................. 190
Глава
6. РАСЧЕТ ОСНОВНЫ Х ЧАСТЕЙ ВАГОНОВ
..............................195
§ 1. Общие с в е д е н и я ....................................................................
195
§ 2. Определение величины расчетных усилий, действующих на эле­
менты подвижного с о с т а в а ............................................................................. 197
§ 3. Особенности расчета элементов рессорного подвешивания, осей и
п о д ш и п н и к о в ......................................................................................................... 202
§ 4. Расчет рам и основных частей т е л е ж е к ...................................................209
Г л а в а 7. О СНОВЫ ТЕО РИ И Д В И Ж Е Н И Я
ПРИЦ ЕП НО ГО ПОД­
В И Ж Н О ГО СОСТАВА Л Е С О В О ЗН Ы Х Ж Е Л Е З Н Ы Х Д О Р О Г . . 211
§ 1. Особенности узкоколейного рельсового пути, влияющие на дви ­
ж ение подвижного с о с т а в а ..........................................................................211
§ 2. Рациональное размещ ение осей подвижного с о с т а в а ........................ 215
§ 3. Колебания в а г о н о в .............................................................................................222
§ 4. Сопротивление движению прицепного подвижного состава лесо­
возных ж елезных д о р о г ...................................................................................229
Список л и т е р а т у р ы .............................................................................................................. 237
Борис Иванович Кувалдин ~
П Р И Ц Е П Н О И СОСТАВ Л Е С О В О ЗН Ы Х Д О РО Г
Редактор издательства Л. М. 3 о р и н а
Художественный редактор В. Н. Ж у р а в с к и й
Переплет худож ника Л . С. Б е з у г л и н а
Технический редактор Г. П. В а с и л ь е в а
Корректор О. А. К о з н о в а
И Б № 671
С дано в набор 10.01.79. П одписано в печать 11.06.79. Т-10836. Формат
60x90/16. Б ум ага типографская № 2. Гарнитура литературная. П ечать вы ­
сокая. Уел. печ. л. 15,0. Уч.-изд. л. 17,34. Т ираж 3900 экз. З а к а з 138.
Ц ена 90 коп.
И здательство «Л есная промышленность», 101000,
М осква, ул. Кирова, 40а
Л енинградская типография № 4 Ленинградского производственного объеди­
нения «Техническая книга» Союзполиграфпрома при Государственном коми­
тете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Л енин­
град, Д-126, Социалистическая, 14.
240