Файл: Васильев М.В. Автомобильный транспорт карьеров.pdf

Применение на большегрузных карьерных автомобилях рессор­ ных листовых подвесок ограничивает эффективность работы на машинах этого типа в связи со значительным изменением статиче­ ской нагрузки на упругие элементы подвески при груженом и по­ рожнем состоянии автомобиля.

Применение на ряде зарубежных карьерных автомобилей рес­ сорных листовых подвесок является следствием недостаточной из­ ученности этого вопроса, а также производственных трудностей, неизбежных при освоении оригинальных схем подвесок, наиболее соответствующих условиям работы на автомобилях большой грузо­ подъемности.

В табл. 25 приведены расчетные значения соотношения стати­ ческих нагрузок на шины передних и задних колес автомобиля в за­

Нагрузка на упругие элементы подвески отличается от нагрузки на колеса на величину соответствующих неподрессоренных масс. При изменении нагрузки автомобиля изменяется подрессоренная масса М г , а неподрессоренная масса т остается неизменной. При этом отношение нагрузок на упругий элемент подвески в гру­ женом и негруженом состоянии

висимости от отношения ^ -. Как видно из графиков, соотношение

статических нагрузок на шины передних колес а п незначительно отличается от соотношения нагрузок на упругие элементы передней подвески ßn (ап = 1,8; ßn = 2,1), а для задних шин и упругих эле­ ментов эта разница значительна (а3 = 3,23; ß3 = 5,9) из-за отно­ сительно большой неподрессоренной массы. Такое положение усу­ губляется применением электрической трансмиссии с мотор-коле­ сами, имеющими большой вес и увеличивающими неподрессоренные

69

массы т . Величина ß, для автомобилей большой грузоподъемности достигает 7 и имеет тенденцию к увеличению с повышением грузо­ подъемности.

При таких высоких соотношениях нагрузок на упругие элементы весьма трудно обеспечить удовлетворительную плавность хода автомобиля в груженом и порожнем состояниях даже при сложных

1. Зависимая на продольных полуэлліштических рессорах в со­ четании с гидравлическим амортизатором. Продольные и попереч­ ные усилия, реактивный и тормозной моменты воспринимаются непосредственно рессорой или реактивными штангами.

2.Независимая свечная с цилиндрической пружиной и гидра­ влическим телескопическим амортизатором — для переднего моста, на продольных полуэллиптических рессорах — для заднего моста. Поперечные и продольные усилия и реактивные и тормозные моменты воспринимаются реактивными штангами.

3.Независимая для колес передней оси и зависимая для заднего моста. В качестве упругого элемента в обоих случаях служит пнев­ матическая рессора, представляющая собой телескопический ци­ линдр, в который встроен гидравлический амортизатор. Все усилия, передающиеся через передние колеса, воспринимаются цилиндром подвески. Усилия, возникающие при движении автомобиля иа зад­

а усилия воспринимаются специальными направляющими устрой­ ствами.

70

5. Зависимая для обоих мостов. В качестве рессоры служат телескопические цилиндры, внутри которых помещены комплекты стальных дисков и резиновых конических прокладок. Усилия от колес, а также тормозной н реактивный моменты воспринимаются специальными направляющими устройствами. Подвеска такого типа имеет переменную характеристику: жесткость подвески непропор­ ционально увеличивается при увеличении нагрузки на упругие элементы.

Подвески первого и второго типов устанавливаются на целом ряде зарубежных автомобилей грузоподъемностью не более 60 т. Так, подвеска первого типа применена на одном из автосамосвалов фирмы Юклид. Эта подвеска состоит из рычага, который одним кон­ цом закреплен шарнирно в передней части рамы автомобиля, а другим жестко связан с поворотным кулаком ступицы колеса. Между ры­ чагом и кронштейном лонжерона рамы установлена рессора в виде цилиндрической пружины, внутри которой помещены два гидра­ влических амортизатора.

Естественно, листовая рессора с линейной характеристикой не может полностью отвечать тем требованиям, которые предъявля­ ются к ней на большегрузном автомобиле, но благодаря относитель­ ной простоте она имеет определенное распространение и даже при­ менена на некоторых новых моделях.

Подвески третьего и четвертого типов имеют весьма благоприят­ ную для условий работы на карьерных автомобилях рабочую ха­ рактеристику и получили за последние годы довольно широкое рас­ пространение как на отечественных, так и на зарубежных машинах. Они применяются на всех типах автосамосвалов БелАЗ и на больше­ грузных автосамосвалах фирм Летурно-Вестингауз, автосамосвалах особо большой грузоподъемности фирмы Катерпиллер, а также на итальянской модели ДР-40 фирмы Перлини.

На автосамосвале БелАЗ-549 в отличие от других автомобилей грузоподъемностью 75 т применена независимая пневмогидравли­ ческая подвеска как передних, так и задних колес.

Практика использования различных типов подвески на больше­ грузных карьерных автомобилях показывает, что наиболее полно требованиям эффективной работы на машинах этого типа удовлетво­ ряет пневмогидравлическая подвеска высокого давления поршне­ вого типа, имеющая нелинейную упругую характеристику. Пневмогидравлические подвески большегрузных карьерных автомобилей можно разделить на три группы:

1)подвески простейшего типа без противодавления;

2)подвески с противодавлением;

3)подвески с регулируемой характеристикой. Последние могут быть выполнены как с противодавлением, так и без него.

Упругим рабочим телом в пневмогидравлпческой подвеске яв­

ляется сжатый газ. Для передачи нагрузки на поршень пневмогидравлического цилиндра используется масло, которое является также рабочей жидкостью для встроенного амортизатора и используется

71

в качестве гидравлического затвора для уплотнений подвижных соединений.

Пневмогидравлическая подвеска первого типа применяется, на­ пример, на некоторых выпускаемых в США автомобилях грузоподъем­ ностью до 32 т, в частности на автосамосвале фирмы Катерпиллер 769-В. Пневмогидравлпческая подвеска без противодавления при­ меняется также на некоторых автомобилях большой грузоподъем­

Подвески с регулируемой характеристикой применены на авто­ мобилях особо большой грузоподъемности. Цилиндр пневмогидра­ влической подвески автосамосвала БелАЗ-549 не имеет полости противодавления. Верхняя часть его рабочей полости (над поршнем) заполнена сжатым воздухом и маслом, которое при перемещении штока может перетекать через дроссельные клапаны в кольцевую полость под поршнем и обратно, обеспечивая гидравлическую амор­ тизацию.

Регулирование характеристики подвески производится за счет впуска воздуха в полость цилиндра и выпуска из него через электро­ пневмоклапаны. Система регулирования работает автоматически и обеспечивает постоянную высоту кузова автомобиля независимо от нагрузки.

Тпп пневмогидравлической подвески выбирается исходя из вели­ чин ß и условий обеспечения изохронности колебаний автомобиля в груженом и порожнем состоянии. Если принять допустимую раз­ ницу собственных частот колебаний в груженом и порожнем состоя­ нии в 20%, то рессора без противодавления может применяться

Все эти рекомендации сделаны применительно к одномассовой системе (без учета подрессоренных масс и второго упругого эле­ мента, которым являются на автомобиле шины). Большой размер шин большегрузных карьерных самосвалов и значительные величины их деформации, соизмеримые с величиной прогиба подвески, тре­ буют внесения определенных коррективов в расчеты подвескн. С уче­ том влияния шин рекомендации по выбору принципиальной схемы и характеристики пневмогидравлической подвески для карьерных автомобилей большой грузоподъемности сводятся к следующим:

пневматическая рессора поршневого типа без противодавления может применяться при коэффициентах ß до 2,5;

пневматическая рессора с противодавлением может применяться при коэффициентах ß до 5—5,5;

регулирование подвески является необходимым при коэффициен­ тах ß свыше 5,5.

Как видно из изложенного, определяющей при расчете подвески является величина ß, которая зависит в основном от параметров подрессоренных масс автомобиля.

72