Лебедка, как средство повышения проходимости. С введением шин сверхнизкого давления и системы регулирования давления воздуха в них проходимость полноприводных грузовых автомобилей резко возросла, однако случаи их застревания возможны. И в этих случаях основным средством, повышающим проходимость, становится лебедка.
Если тяга на колесах, например у ЗИЛ-157, ограничена на сухом снегу величиной 3220 кгс, на сырой луговине 4420, то в этих же условиях тяга, развиваемая лебедкой, при использовании подвижного блока достигает 9000 кгс.
Применения лебедки при самовытаскивании определяется возможностью надежного крепления ее троса, как правило, за деревья или пни. Величина тяги на барабане лебедки составляет у автомобиля высокой проходимости около 50% его полной массы с грузом и при надежном креплении троса и использовании блока на нужном направлении гарантирует успешное самовытаскивание.
Лебедка автомобиля может быть использована как для самовытаскивания, так и для оказания помощи застрявшим автомобилям. При оказании помощи другим автомобилям на успех применения лебедки сильно влияет состояние грунта, на котором находится вытаскивающий автомобиль, и соотношение его массы к массе вытаскиваемого автомобиля, а также степень застревания последнего.
Например, автомобиль ЗИЛ-131, стоящий на плотном скользком укатанном снегу, сможет развить тягу, вытаскивая лебедкой застрявший автомобиль, немногим более 1 тс
(рис. 12, а). В то же время при закреплении вытаскивающего автомобиля за ствол дерева достаточного диаметра и применения блока на вытаскиваемом автомобиле возможно получение тяги на крюке блока 9000 кгс (рис. 12, б).
Рис. 12. Способы вытаскивания автомобилей лебедкой и влияние состояния грунта на величину тягового усилия
Таблица 7
Автомобили
Тяговое усилие, кгс
Длина троса, м
ГАЗ-66
ЗИЛ-157
ЗИЛ-131
Урал-375 3500 4500 4500 7000 50 65 65 65
В табл. 7 приведены характеристики лебедок отечественных автомобилей высокой проходимости.
Влияние дифференциала на проходимость. Одним из важнейших элементов конструкции автомобиля, влияющих на его проходимость, является дифференциал. Этот механизм, без которого автомобиль на твердых дорогах был бы неуправляем, а шины его изнашивались бы в несколько раз быстрее, в условиях бездорожья является в большинстве случаев причиной застревания автомобиля.
Обычный конический дифференциал, применяемый на автомобилях высокой проходимости массового производства, устроен так, что силы тяги правого и левого колес ведущего моста, всегда равны между собой. Так как величина тяги, передаваемая колесом, зависит от его сцепления с грунтом, то при попадании одного из колес на участок грунта с низким сцеплением, например на лед, смежное колесо, находящееся на
грунте с высоким коэффициентом сцепления, например на асфальте, будет передавать такую же низкую тягу, как и находящееся на льду.
Разница в моментах сопротивления вращению у колес, стоящих на скользком и сухом грунте, приводит к тому, что частота вращения колеса, находящегося на скользком грунте, возрастает, а на противоположном колесе падает, при этом буксующее колесо закапывается в грунт, а находящееся на сухом останавливается.
Аналогичный эффект получается при движении автомобиля по бездорожью со значительным креном. В этом случае нагрузка на колеса перераспределяется. Колеса того борта, на который накренился автомобиль, догружаются, а противоположные разгружаются. В таком положении тяга, развиваемая колесами догруженного борта падает, и величина ее определяется величиной тяги колес разгруженного борта. Как уже говорилось ранее, движение автомобиля по бездорожью возможно тогда, когда силы тяги, развиваемые колесами, превышают силы сопротивления движению. В условиях движения по бездорожью часто это превышение бывает невелико. Поэтому при возникновении крена и падении тяги на колесах из-за действия дифференциала при сохранении высокого уровня сопротивления движению положительная разница в этих силах может пропасть, что приведет к остановке и застреванию автомобиля.
При движении по бездорожью возможны случаи, когда имеет место не только разница в сцеплении колес с грунтом, но и полное вывешивание одного из колес.
Естественно, тяга, развиваемая смежным колесом, в этом случае равна нулю. Для уменьшения отрицательного влияния дифференциала па проходимость автомобиля необходимо сделать как можно меньшей разницу в нагрузках, приходящихся на колеса. С этой целью, например, на трехосных автомобилях применяется балансирная подвеска задних осей, которая несколько снижает неравномерность нагрузок и уменьшает склонность к буксованию при движении автомобиля по неровной поверхности. Однако при боковом крене автомобиля балансирная подвеска не помогает. Поэтому при движении в условиях бездорожья преодолевать неровные участки следует по таким направлениям, на которых крен был бы минимальным.
У автомобиля Урал-375 передний мост постоянно включен и связан с задней тележкой через специальный дифференциал, находящийся в раздаточной коробке.
Этот дифференциал устроен таким образом, что к передним колесам передается 1/3 общего
крутящего момента, а к задней тележке 2/3. При попадании колес переднего моста на грунт с низким коэффициентом сцепления тяга, развиваемая колесами задней тележки, будет определяться удвоенной величиной тяги передних, что может быть совершенно недостаточно для движения. Поэтому межмостовой дифференциал при движении по бездорожью должен быть обязательно заблокирован. Включать блокировку необходимо не тогда, когда автомобиль уже буксует, а перед въездом на труднопроходимый участок.
На двухосном автомобиле ГАЗ-66 для повышения проходимости вместо обычных конических дифференциалов применены дифференциалы повышенного трения плунжерно-кулачкового типа. Конструкция этого дифференциала широко известна.
Такие дифференциалы позволяют получить на колесе, имеющем лучшее сцепление, не такую же тягу, как на буксующем, а большую на величину дополнительного трения, возникающего в дифференциале. Величина, показывающая, во сколько раз тяга на колесе, имеющем лучшие условия сцепления, выше, чем тяга, развиваемая смежным буксующим колесом, называется коэффициентом блокировки дифференциала. Для дифференциала
ГАЗ-66 он равен 3-4.
Рассмотрим работу обычного дифференциала и дифференциала повышенного трения
(рис.13) и сравним их работу при одинаковых вертикальных нагрузках на колеса ведущей оси в трех рассматриваемых случаях.
Случай 1. Сцепление правого и левого колес с грунтом одинаково (рис. 13, а). Тяга, развиваемая правым и левым колесами, одинакова и составляет 1000 кгс. Суммарная тяга, развиваемая ведущей осью, равна 2000 кгс.
Случай 2. Сцепление правого колеса осталось прежним, а у левого колеса сцепление с грунтом уменьшилось и составляет 33% от первоначального (рис. 3, б), а поэтому тяга, развиваемая им, составляет всего около 300 кгс. Так как тяга,
развиваемая правым колесом, определяется величиной тяги левого, из-за выравнивающего действия дифференциала, ее величина составит также 300 кгс.
Суммарная тяга, развиваемая ведущей осью, составит всего
600 кгс.
Случай 3 показывает, как будет работать в условиях, рассмотренных во втором случае, дифференциал повышенного трения с коэффициентом блокировки К=3
(рис.13,в). В этом случае тяга, развиваемая правым колесом, будет определяться величиной тяги, развиваемой левым колесом (находящимся на скользком грунте), умноженной на коэффициент блокировки, т. е. 300х3 = 900 кгс.
Рис. 13. Схема работы ведущего моста автомобиля с обычным дифференциалом и кулачковым дифференциалом повышенного трения
Суммарная тяга, развиваемая ведущей осью, будет уже составлять не 600, а 300+900=1200 кгс, т. е. дифференциал повышенного трения в рассмотренном случае увеличил суммарную тягу, развиваемую ведущей осью, в 2 раза.
ПОДГОТОВКА АВТОМОБИЛЕЙ К ПОЕЗДКЕ ПО БЕЗДОРОЖЬЮ Езда по бездорожью на автомобилях связана с определенными трудностями.
Нагрузка на водителей автомобилей при этом существенно выше, чем в обычных условиях. Если на автомобилях высокой проходимости перевозятся люди, последним приходится переносить все невзгоды, связанные с трудностями пути. Возникшая в пути неисправность, поломка, нехватка топлива, потеря ориентировки могут стать причиной различных происшествий, заболеваний и даже гибели людей. Поэтому к рейсам по бездорожью, особенно дальним, необходимо тщательно готовиться.
Желательно иметь карту или, как минимум, схему маршрута с нанесенными на нее ориентирами. До выезда в рейс маршрут следует тщательно изучить, разбив его таким образом, чтобы наиболее труднопроходимые участки проехать в светлое время дня. Не следует пренебрегать подробными расспросами о трассе водителей, уже ездивших по ней.
На схему маршрута следует нанести ориентиры (по результатам расспросов) и места объездов, а также населенные пункты, в которых можно заправить автомобиль топливом, получить горячую пищу, обогреться и отдохнуть. Следует иметь в виду субъективный подход водителей к оценке расстояний, поэтому при сборе данных о трассе опросом ездивших их необходимо сопоставлять между собой.
При движении по бездорожью расходы топлива резко возрастают. Так как точно определить предполагаемые расходы топлива на трудных участках трассы сложно, можно для приблизительных расчетов
пользоваться часовым расходом топлива двигателем, работающим на полной мощности. Для двигателя автомобиля ЗИЛ-157 он ориентировочно равен 28,3, для ЗИЛ-131 — 40,5, для Урал-375 — 47,5 и для ГАЗ-66— 28,6 л/ч. Учитывая, что скорость движения в особо тяжелых условиях бездорожья составляет 10—15 км/ч, можно ориентировочно определить запас хода и рассчитать, сколько топлива взять с собой дополнительно.
Со всей тщательностью следует подойти к подготовке автомобиля. Если рейс длительный, то необходимо провести внеочередное техническое обслуживание автомобиля.
Буксируемые прицепы должны быть также тщательно подготовлены и проверены. У них необходимо проверить исправность сцепного и страховочных устройств, а также тормозов, крепление колес к ступицам, правильность регулировки подшипников колес, соответствие норме давления в шинах, исправность запасного колеса. Желательно выполнить работы по точечной смазке.
При зимней эксплуатации необходимо: после ночной стоянки в теплом помещении тщательно продуть все элементы и трубопроводы системы регулирования давления воздуха в шинах. Последовательность операций продувки следующая:
пустить двигатель и поднять давление в пневмосистеме до нормы;
•
слить конденсат из воздушных баллонов;
•
открыть все краны блока шинных кранов (у ЗИЛ-157 и Урал-375) и колесные краны;
•
довести давление в шинах до нормы и закрыть все колесные краны;
•
при работающем двигателе, отворачивая по одному колесные краны и отсоединяя шланги подвода воздуха от вентиля камеры, последовательно продуть все магистрали и вентили камер (выпуском воздуха из шин и включением центрального крана на подкачку);
•
после продувки накачать шины до нормального давления и проверить герметичность всех соединений системы.
При невозможности использовать теплое помещение для подготовки автомобиля конденсат из воздушных баллонов необходимо удалить после предварительного их прогрева паяльной лампой, паром или другими средствами. Конденсат, замерзший в трубопроводах системы, также следует отогреть по элементам одновременно с их продувкой.
При обнаружении не плотностей их необходимо устранить, так как при наличии утечек воздуха зимой может образоваться закупорка трубопроводов замерзшим конденсатом.
Зимой систему охлаждения необходимо заправить незамерзающей жидкостью
(антифризом или тосолом).
Необходимо обратить внимание на обеспечение температурного режима двигателя.
Утеплительный капот и полностью закрытые жалюзи при низких температурах не всегда обеспечивают нормальный температурный режим в двигателе. Помимо того, что эксплуатация двигателя при пониженной температуре в системе охлаждения вредна, следует учитывать, что система отопления кабины работает достаточно интенсивно только при температуре охлаждающей жидкости выше 80—85° С. Поэтому необходимо, если двигатель не прогревается, проверить исправность термостата, принять меры к доведению его температуры до нормы с помощью перекрытия части радиатора дополнительной шторкой или картоном и дополнительными средствами утеплить подкапотное пространство. При низких температурах масляный радиатор двигателя должен быть отключен.
Следует проверить также исправность пускового подогревателя. Система питания подогревателя должна быть чистой. Топливо для заправки бачка подогревателя перед заправкой желательно процедить через замшу или другой тонкий фильтр. Канистру с порцией топлива, предназначенной для заправки бачка,
желательно выдержать в теплом помещении, чтобы оно было теплым. После разогрева системы охлаждения двигателя при помощи подогревателя до температуры 80°С следует, выключив подогреватель, выждать
10-15 мин, чтобы температура всех коренных подшипников коленчатого вала и других узлов повысилась (за счет теплоотдачи из блока), а затем пускать двигатель. Это облегчит его пуск.
Автомобили высокой проходимости отличаются от обычных автомобилей значительно большим числом редукторов в трансмиссии. В случае применения в картерах этих редукторов (ведущих мостах, раздаточной коробке) масел, сильно загустевающих при низкой температуре, потери в трансмиссии и сопротивление движению будут очень большими. Например, при снижении температуры воздуха с +5° С до —20° С у автомобиля 4x4 сопротивление движению на летнем трансмиссионном масле возрастает в
10 раз. Поэтому перед зимней эксплуатацией необходимо во все редукторы, в том числе и в коробку передач, залить трансмиссионное масло для низких температур (например, северное трансмиссионное масло ВТУ ТНЗ № 126-63 или развести рекомендованное инструкцией трансмиссионное — веретенным маслом).
Надежность работы автомобиля зимой во многом зависит от нормальной работы электрооборудования. Так как этот вопрос достаточно хорошо освещен в уже изданной литературе, в данной книге он не рассматривается.
Работа при низких температурах вызывает ряд широко известных отказов и поломок, связанных с применением в автомобилях материалов, не рассчитанных на работу при температуре ниже —40° С. Возникают трудности с обеспечением необходимого температурного режима двигателя и нормальных условий работы водителя.
Возможны следующие характерные отказы, не встречающиеся в обычных условиях:
•
засорение фильтров топливной системы кристаллами льда, выпадающими в топливном баке из воздуха;
•
образование корочки льда на зажимах включателя стартера и аккумуляторной батареи (при плохой их затяжке) и вследствие этого невозможность пуска двигателя стартером;
•
замерзание конденсата в системе питания пускового подогревателя.
•
Поэтому перед выездом в теплом помещении необходимо очистить все фильтры и продуть топливопроводы, слить отстой из топливного бака. Необходимо зачистить и
затянуть зажимы проводов аккумуляторной батареи, проверить зажимы стартера, генератора и реле-регулятора. В случае отказа включателя стартера в пути, пуск двигателя можно осуществить, замыкая внешние зажимы стартера вручную каким-либо толстым проводом или отверткой. Следует обратить внимание на герметичность кабины и систему выпуска отработавших газов.
Пропуск отработавших газов в кабину при полностью закрытых стеклах кабины может привести к отравлениям. При вынужденных стоянках автомобиля с работающим двигателем необходимо ставить его передней частью против ветра. При таком положении меньше возможности попадания отработавших газов в кабину.
При низких температурах шины после длительной стоянки теряют эластичность.
Деформированный участок шины, бывший в контакте с грунтом при стоянке, в начальный момент движения сохраняет свою форму, что вызывает тряску автомобиля и повышение напряжения в материале шины. Поэтому до прогрева шин и исчезновения тряски необходимо двигаться на пониженной скорости (8—10 км/ч).
Особенности движения по бездорожью, а иногда элементы риска требуют оснащения автомобилей высокой проходимости дополнительными запасными частями, инструментом и оборудованием.
Из запасных частей можно рекомендовать следующие, шт.
Ремни привода вентилятора, генератора, компрессора комплект
Свеча зажигания
1-2
Конденсатор
,
1
Лампочка для фар
1
Лампочка заднего фонаря
1
Лампочка для переноски
1
Предохранительный палец лебедки
5
Тормозной шланг
1
Кусок дюритового шланга для
соединения трубы топливной системы1
Крепежные детали (болты, гайки, шайбы) диамет ром от 12 до 16 мм по 2-4
Для перечисленного комплекта желательно изготовить небольшой ящик с гнездами.
В качестве дополнительного инструмента необходимо иметь: топор, пилу, лом, лопату, второй домкрат (оба домкрата при низких температурах следует заправлять трансформаторным маслом), паяльную лампу и бородок для выбивания срезанной шпильки в приводе лебедки.
Из дополнительного оборудования следует взять: трос буксирный обычной длины с соединительными скобами, блок полиспаста лебедки (при необходимости частого оказания помощи другим автомобилям — два блока), несколько коротких досок для подкладывания под домкрат, дополнительный трос с петлями на концах, якорное приспособление и кувалду (при выполнении рейса одним автомобилем), ручной фонарь, медицинскую аптечку, вязальную проволоку, ручной компас и нож.
Перечисленное имущество должно быть тщательно уложено и закреплено в доступном месте. При низких температурах гидравлический домкрат следует перевозить в кабине. Автомобили, едущие колонной, должны иметь исправные внешние зеркала заднего вида для наблюдения за автомобилями, идущими сзади.
Необходимо уделить достаточно внимания одежде. Куртки у водителей должны быть удлиненные, так как короткие при тряске задираются, открывая поясницу. По той же причине они неудобны и при выполнении погрузочных работ (при подъеме рук). Наиболее удобно в этом случае полупальто. Хорошо себя зарекомендовали для зимней работы меховые пальто и брюки, созданные для технического персонала авиации. Весной и
осенью в распутицу ноги должны быть обуты в резиновые или яловые сапоги, обязательно высокие. Зимой при низкой температуре наиболее предпочтительны яловые сапоги на меху или в сочетании с меховыми носками. Унты| и валенки быстрее намокают, поэтому менее удобны.
Перед выездом в рейс по бездорожью необходимо уделить достаточно внимания размещению и креплению груза. Для того чтобы обеспечить равномерную нагрузку на оси, способствующую наибольшей проходимости, груз следует располагать равномерно по платформе, а не стараться сдвинуть его как можно ближе к переднему борту, как это часто делают. Груз должен быть тщательно закреплен к платформе, особенно в том случае, когда в платформе перевозятся, кроме груза, люди. Дело в том, что иногда встречаются участки бездорожья, которые можно преодолеть только с хода и с повышенной скоростью.
В этом случае при проезде неровностей будут возникать сильные колебания автомобиля, и сдвиг незакрепленного или плохо закрепленного груза может привести как к поломке бортов, так и к травмированию в кузове людей.
Учитывая элемент риска при совершении рейса по бездорожью, желательно в такой рейс отправлять не менее двух автомобилей. При этом двигаться по опасным или трудно проходимым участкам можно будет смелее, так как при
застревании одного из автомобилей, второй может оказать ему помощь. Средняя скорость при таком движении будет выше.
Наличие в колонне автомобиля высокой проходимости с отапливаемым (лучше дровами) фургоном вносит существенный элемент повышения надежности экспедиции.
При невозможности приобретения фургона серийного изготовления его может изготовить своими силами любое крупное автотранспортное предприятие.
За основу берут платформу автомобиля ЗИЛ-157 или ЗИЛ-131 с закрепленными на ней дугами. К дугам нашивают на шурупах реечный каркас. Из брусков изготавливают каркас передней и задней стенок. В каркасе делают оконные проемы под имеющиеся в наличии стекла для боковых и передней стенок.
В задней стенке делают дверной проем. Все стекла желательно делать двойными с воздушным промежутком. Стекла могут быть использованы: для переднего — с задней стенки любой кабины, для боковых — любые прямоугольные стекла автобусов.
Внутреннюю поверхность каркаса обшивают обычной фанерой толщиной 3 мм.
Между дугами и рейками каркаса с наружной стороны ее оклеивают стекловатой или другим теплоизолирующим материалом. Снаружи по каркасу фургон обивают кровельным или более толстым листовым железом или алюминиевым листом. В заднем углу устанавливают чугунную или сварную печь с выходом трубы на заднюю стенку фургона.
Стенки фургона в месте установки печи дополнительно закрывают листами металла, положенного на асбестовые листы. Соответствующую изоляцию делают и в месте выхода трубы. Вдоль боковых стенок делают продольные ящики на всю длину для дров, инструмента, запчастей и другого имущества.
Со стороны установки печи ящик должен быть короче и не доходить до нее 200 мм и иметь такую же защиту, как и стенка фургона. Крышки ящиков дощатые (на петлях) являются сиденьями. На крышки укладывают поролоновые подушки, обшитые брезентом или другим обивочным материалом. Спинки сидений делают также мягкими и с жестким каркасом. Их делают съемными. Длину и высоту их делают такой, чтобы ими можно было при необходимости перекрывать промежуток между боковыми сиденьями, для чего вдоль вертикальной стенки боковых ящиков делают опорные рейки. При установке спинок на эти рейки последние мягкой стороной располагаются вровень с подушками сидений. В таком положении при необходимости в фургоне могут спать семь-восемь человек, расположившись поперек.
В задней двери желательно сделать окно, внутри фургон оборудовать электрическим освещением и сделать откидной столик на передней стенке.
Для связи с водителем в фургоне установить кнопку звукового сигнала.
Опыт показал, что фургоны изготовленные таким образом, очень удобны в эксплуатации.
Очень полезно оборудовать автомобили, постоянно работающие на тяжелых трассах, радиостанциями для связи в колонне. Автомобильные радиостанции, например
«Гранит», выпускаются отечественной радиопромышленностью.
Скачать 1.18 Mb.