Основні габаритно-масові параметри

Габаритно-масові параметри автопоїздів (АП) визначаються віднесенням їх до групи за експлуатаційним призначенням. Група А – експлуатація на автомобільних дорогах першої і другої категорії з удосконаленим капітальним покриттям; група Б – експлуатація на всіх автомобільних дорогах. Осьові навантаження для АП цих груп регламентуються в залежності від відстані між суміжними осями (табл.4.1).

Таблиця 4.1 – Максимальні осьові навантаження

Відповідно максимальна повна маса АП обмежується сумою допустимих осьових навантажень. При цьому повна маса їх не може перевищувати 52 т для групи А і 34 т для групи Б.

Габарити АП обмежуються по ширині до 2,5 м, висоті до 3,8 м і довжині до 20 м або 24 м, відповідно для двох ланкового або багатоланкового транспортного засобу.

Обмеження масою габаритних параметрів продиктовані умовами безпечної і ефективної експлуатації АП, можливостями транспортування тягачів причепів різними видами транспорту, збереженістю дорожнього покриття і навантажувальною спроможністю дорожніх споруджень.

Компонування АП повинне забезпечувати можливість зчеплення тягачів із різними причепами, що забезпечується конструкцією, розташуванням і встановленням типових рядів зчіпних пристроїв, а також регламентованими відповідними розмірами (рис. А.1, А.2).

Довжина і висота вантажних платформ тягачів і причепів визначаються необхідною вантажопідйомністю, з урахуванням кратності розмірів платформ габаритам контейнерів різних типажів і упаковки для подільних вантажів або габаритами неподільних вантажів.

Положення центра отвору захватів сідельно-зчіпних пристроїв по довжині АП відносно осей повинне забезпечувати належний розподіл навантаження на осі тягача при повному навантаженні. Звичайно, величина допустимого навантаження Q на сідельно-зчіпний пристрій визначається як різниця між повною масою завантаженої платформи базового для розробки тягача автомобіля загально транспортного призначення і повною масою сідельно-зчіпного пристрою. На деяких сідельних АП узгодження габаритно-масових характеристик досягається лише при зміні довжини рами.

Тягово-зчіпні пристрої

Конструкція тягово-зчіпних пристроїв (ТЗП) повинна забезпечувати необхідну гнучкість автопоїздів в шарнірі. Враховуючи, що різні типи ТЗП застосовуються на АП, які відносяться до різних класів і груп призначенням, до них пред’явлені різні вимоги щодо забезпечення необхідної гнучкості (табл. 4.2).

Таблиця 4.2 – Вимоги по забезпеченню гнучкості АП з ТЗП різних типів

Тип ТЗП	Кут гнучкості в площині, град
	Вертикально - повздовжня	Горизонтальна	Вертикально-поперечна
Гаковий	40 (62*)	55
Шкворневий	20	75	25
Кульовий	25	60	25

Крім того, ТЗП повинні відповідати вимогам по амортизації навантажень, високої надійності, швидкого і безпечного, бажано напівавтоматичного або автоматичного, зчеплення і розчеплення.

Проектні і перевірочні розрахунки ТЗП необхідно вести по навантажувальним режимам, які визначаються граничними значеннями сил і моментів при різних експлуатаційних умовах, з урахуванням можливостей збігу найбільш несприятливих факторів. При цьому необхідно враховувати обмеження по зчепленню коліс з дорожнім покриттям. Так, наприклад, максимальне повздовжнє зусилля F_{X max}  при ударних навантаженнях, які виникають при різкій дії тягових або гальмівних сил, особливо при не узгодженій дії контурів приводів різних ланок, не перевищує повної ваги АП. Аналогічно, максимальне поперечне зусилля F_{H max} обмежується величиною, яка визначається найбільшим моментом опору повороту ланок по зчепленню коліс, коли починається складування АП. Максимальне вертикальне зусилля виникає при співпаданні осьової лінії і максимальним кутом дії повздовжнього зусилля b положення дишла і рівнодіючої сили в ТПЗ, при максимальних значеннях повздовжнього і поперечного зусиль визначається кутом нахилу дишла g в вертикальній площині

При розрахунках ТЗП, які можуть застосовуватись для комплектації АП з одноосними причепами, необхідно враховувати, що на величину вертикального навантаження F_V впливає додаткове статичне навантаження внаслідок можливого повздовжнього зміщення центра ваги причепа відносно осі його коліс, a і динамічне навантаження від інерції маси причепа

де: h_q, h_g – висота центра ваги і дишла причепа;

r_CТ – статичний радіус коліс причепа;

L_g – довжина дишла (відстань від кінематичного центра повздовжнього шарніра ТЗП до осі коліс).

В завданні необхідно вибрати розміри регламентовані нормативно-технічною документацією і обґрунтуванням вільних проектувальними і перевірочними розрахунками. Тяговий стержень і амортизаційний пристрій є типовими елементами ТЗП різних конструкцій. Діаметр тягового стержня в небезпечному перетині, по внутрішньому діаметру різьби, вибирається по типовим рядам, за умов забезпечення міцності на розрив при дії максимального повздовжнього зусилля. Зовнішній діаметр різьби d тягового стержня, її шаг і кількість витків тягової гайки, одночасно повинні забезпечувати незминаємість і відсутність зрізу витків. Діаметр тягового стержня на виході із кришки кронштейна кріплення ТЗП поперечної балки D вибирається із умов міцності на згин від максимального зусилля під дією вертикальної і горизонтальної сили, а також моменту опору в шарнірі повздовжньої гнучкості, товщина t і діаметр D₁ фланців (задньої і передньої упорних шайб) амортизаційного пристрою визначається із умов міцності на розрив при обмежених допустимих величинах питомого тиску на конічних поверхнях і поверхнях контакту фланців з кришкою або корпусом при дії максимальних повздовжніх зусиль і можуть бути розраховані по залежностям:

t ³

D₁ ³ max ; ,

де: σ_З – допустимі напруження зминання на поверхнях контакту фланець-стержень або фланець-втулка;

σ_Р , σ_З – допустимі напруження розриву і зминання відповідно на поверхнях контакту фланців із стержнем і гумовим елементом.

Діаметр осі шарніра повздовжньої гнучкості d_м, який застосовується в шкворневих ТЗП вибирається із умов міцності на зріз по формулі:

_,

де: t - допустимі напруження зрізу для матеріалу стержня.

Жорсткість і розміри пружного елемента блокувального пристрою шарніра, розміри натискної пластини і лиски на циліндричній поверхні провушини розраховуються із умов забезпечення обмеженого повздовжнього кута повороту зчіпної частини вільного ТЗП під дією своєї ваги. Звичайно, цей кут повинен становити 1…2⁰ для нового ТЗП і не перевищувати допустимого, який визначається кутами нахилу верхньої частини напрямляючих пристроїв петлі і тертя. Найбільший момент опору в шарнірі і напруження зминання на кромках лиски виникають на нових ТПЗ, при цьому напруження зминання не повинні перевищувати допустимі. Діаметр пальця кульового шарніру визначається із умов міцності на згин і зріз в місті його прилаштування до кронштейну. Болти кріплення кронштейна ТЗП до автомобіля розраховуються на зріз і розрив.