Маневренность

Маневренность портального автомобиля характеризует его возможности выполнять все необходимые в процессе эксплуатации движения, повороты и развороты на минимальной площади и определяется габаритными размерами, особенностями конструкции, а 6 основном — радиусами поворота. К маневренности портальных автомобилей предъявляются повышенные требования, потому что процесс их погрузки и разгрузки неразрывно связан с операциями маневрирования в двух противоположных направлениях.

Принятые для характеристики маневренности обычных автомобилей минимальные радиусы окружностей, описываемых внешним передним и задним внутренним колесами, а также выступающими (габаритными) точками автомобиля, в данном случае недостаточны, так как они дают возможность оценивать маневренность только таких транспортных средств, у которых длина груза не выходит за пределы машины. Длина аортальных автомобилей обычно значительно меньше длины перевозимого груза, вследствие чего для полной оценки маневренности этих автомобилей необходимо знать показатели их манев-

Р-ис. 35. Схема движения автомобиля с четырьмя управляемыми колесами

на повороте:

а — без груза при несовпадении следов передних и задних колес; б — без груза при совпадении следов передних и задних колес; в — с грузом при несовпадении следов передних и задних колес; г — с грузом при совпадении следов передних и задних колес

ренности без груза и с грузом. В первом случае показатели маневренности будут постоянными для определенной конструкции, во втором переменными, зависящими не только от длины груза, но и от его относительного положения по длине автомобиля, а точнее, от размеров переднего и заднего свесов.

Величину проезжей части дорог и ширину проезда определяют графически по чертежам портальных автомобилей. Если необходимая минимальная ширина проезжей части дороги (ширина покрытия) Вп для автомобиля без груза и с грузом, имеющим свесы, одинакова, то минимально необходимая ширина проезда Bnv — различна, так как движение нагруженного портального автомобиля с выступающими за его габарит свесами ограничено окружающими дорогу вертикальными препятствиями (столбы, деревья, строения и т. п.).

Рис. 36. Схема движения автомобиля с двумя задними управляемыми

колесами на повороте: а — без груза; б — с грузом; Аг и А — необходимая ширина улиц для движения автомобиля с грузом и без него; Ви ВПр — необходимая ширина проезда при движении автомобилей с грузом и без него; Вп — ширина покрытия; Ь0— габарит приближения

Минимальная ширина проезжей части дороги Вп определяется для портальных автомобилей с четырьмя управляемыми колесами как разность радиусов окружностей, описываемых боковыми поверхностями шин внешнего переднего и внутреннего заднего (по отношению к центру поворота) колес (рис. 35 и 36):

Для портальных автомобилей с двумя задними управляемыми колесами минимальная ширина проезжей части с достаточной для практики точностью может быть определена из выражения

Ширина проезда Впр автомобиля без груза /или с грузом, не выступающим за раму автомобиля, определяется как разность внешнего R4 и внутреннего R3 радиусов:

(19)

Таблица 15

Параметры, характеризующие маневренность автомобилей

Параметры

о

со

Н

о 00

Н

>ȣQ

« се

ч

С. О

о Ь

о ю

Ь

о

н

Герлингер 12RH

J и

Число управляемых колес

4

4

4

4/2

4

4

4

2

2

Габаритные размеры автомобиля в мм:

4480*

4482*

4885*

3760

3580

длина .......

4540

4480

4500

4580

5900

5950

6310

ширина......

2234

2280

2220

2020

2530

2565

3410

1920

2290

высота .......

3450

3400

3450

3350

3400

3460

3500

2900

2820

База в мм ...... .

3500

3400

3480

3510

3400

3400

3650

2240

2440

Колея в мм......

1750

1850

1750

1820

2100

2100

2800

1660

2000

Конструктивные размеры портала в мм:

1500

ширина ......

1170

1250

1200

1120

1500

1950

1140

1195

высота.......

1580

1750

1750

1650

1750

1750

1750

1370

1175

2050*

2850*

2450*

3000

2500

длина .......

2250

2040

2060

2700

4500

4500

4730

Габаритные радиусы поворота без груза в мм:

6300**

5450

внешний

6250

6150

5660

5400

6370

6040

5550

5150

3750**

внутренний R3

3650

3550

3530

2725

2650

3200

1780

1580

2700

Ширина проезда без груза в мм.......

2550** 2450

2750

5700

4260

3970

2600

2600

2130

2725

Число скоростей при движении:

вперед.......

5

4

4

3

4

4

5

4

3

5

4

4

3

4

4

5

4

3

* В числителе указана длина без рамок-прижимов и удлиненных грузозахватных башмаков; в знаменателе — с рамками-прижимами и удлиненными грузозахватными башмаками.

** В числителе приведены значения при совпадении следов передних и задних колес; в знаменателе — при несовпадении.

Радиусы Ra и Rz определяются при максимальных углах поворота управляемых колес.

Значения указанных выше параметров, характеризующих маневренность некоторых портальных автомобилей, приведены в табл. 15.

Для определения ширины проезда автомобиля, оборудованного рамками-удлинителями или удлиненными грузозахватными башмаками, а также автомобиля с грузом, выходящим за габариты автомобиля, необходимо знать величину внешнего габаритного радиуса, который замеряется по внешней по отношению к центру поворота наиболее выступающей точке автомобиля или груза.

Различают внешний габаритный радиус поворота по заднему свесу автомобиля или груза R$ и внешний габаритный радиус поворота по переднему свесу автомобиля или груза R6.

В этом случае ширина проезда определяется как разность между внешним габаритным радиусом, имеющим большую величину, и внутренним радиусом Rz:

Как видно из приведенных на рис. 35 и 36 схем поворота автомобиля с грузом, ширина проезда определяется в основном внешними габаритными радиусами поворота R5 и R6.

Следует также отметить, что если у автомобилей с одинаковыми углами поворота передних и задних колес для уменьшения ширины проезда необходимо, чтобы значения радиусов Rs и Rq были одинаковые, для чего должны быть равны и свесы груза (c=d), то у автомобилей с разными углами поворота колес свес груза за ведущими колесами, поворачивающимися на меньший угол, должен быть больше.

Значения R$, Re и Rz не всегда могут быть определены при максимальных углах поворота управляемых колес, так как во многих случаях эти углы ограничиваются не кинематикой рулевого управления, а боковыми поверхностями груза. Для примера в табл. 16 приведены параметры, характеризующие маневренность различных моделей портальных автомобилей Шорланд 21 без груза и с грузом максимальной ширины. Как видно из данных табл. 16, увеличение ширины портального автомобиля (примерно на 150 мм) приводит примерно к такому же расширению проезда. Следовательно, приводимые в технических характеристиках портальных автомобилей значения радиуса поворота 7?min, базы L, колеи М и габаритные размеры практически дают возможность только сравнивать между собой маневренность различных автомобилей.

Минимальная ширина проезда автомобилей с двумя задними управляемыми колесами определяется так же, как и для автомобилей с четырьмя управляемыми колесами.

Параметры, характеризующие маневренность портальных автомобилей Шорланд 21 без груза и с грузом

Модель

Параметры

4265

4865

5465

6065

6665

7265

Габаритная ширина в мм.....

2020

2170

2320

2480

2630

2780

Без груза

Внутренний габаритный радиус R3

в мм.............

Радиус R& в мм.........

Ширина проезда в мм......

2670 5 J 30 2460

2670 5280 2610

2670 5410 2740

2670 5560 2890

2670 5690 3020

2670 5820 3150

С грузом

Внутренний габаритный радиус R3

В ММ .

Радиус R4 в мм.........

Ширина проезда в мм......

3530

5840*

2310

3530

5970*

2440

3530 6120* 2590

3530

6250**

2720

3530

6400**

2870

3530

6530**

3000

* Длина груза 5790 мм, ** Длина груза 6940 мм.

Некоторые зарубежные фирмы (Валмет, Конвейенсер и др.) для улучшения условий движения на прямолинейных участках пути автомобилей с четырьмя управляемыми колесами снабжают их устройствами, фиксирующими задние колеса в положении, соответствующем прямолинейному движению, т. е. отключающими их от управления. В табл. 17 приведены сравнительные данные, характеризующие маневренность одного из автомобилей этого типа (автомобиля Шорланд 20) при четырех и двух управляемых колесах.

Таблица 17

Радиусы и ширина проезда автомобилей Шорланд 20 с четырьмя и двумя управляемыми колесами (без груза)

Модель

Параметры

4266

4866

5466

Четыре управляемых колеса

Внешний габаритный радиус R4 в м.....

Внутренний габаритный радиус R3 в м .... Ширина проезда ...............

5,26 2,74 2,52

5,41 2,74 2,67

5,56 2,75 2,82

Два управляемых колеса

Внешний габаритный радиус в м.....

Внутренний габаритный радиус R3 в м ... . Ширина проезда в м.............

8,61 5,64 2,97

8,76 5,71 3,05

8,92 5,71 3,21

В технических характеристиках портальных автомобилей обычно указывается только минимальный радиус поворота Rmin, измеренный по средней линии следа шины ведущего колеса на поверхности дороги, т. е. внутренний радиус по отношению к центру поворота. Выбор этого радиуса в качестве основного параметра для характеристики маневренности автомобиля объясняется тем, что его величина является постоянной для автомобилей одной серии и не зависит от ширины

Рис. 37. Схема отъезда автомобиля от бокового вертикального

препятствия:

а — с двумя задними управляемыми колесами; б — с четырьмя управляемыми колесами при несовпадении следов передних и задних колес; в — с четырьмя управляемыми колесами при совпадении следов передних и задних колес

портала, а предельный угол поворота ведущих колес обычно меньше, чем неведущих. Значения радиуса Rmin для различных отечественных и зарубежных автомобилей приведены в табл. 2 и 3.

У автомобилей только с двумя задними управляемыми и передними ведущими колесами минимальный радиус поворота Rmin меньше, чем у автомобилей со всеми управляемыми колесами одинакового диаметра. Это объясняется меньшей величиной их базы, большим углом поворота и меньшими размерами управляемых колес, поворот которых не ограничен элементами трансмиссии, как у управляемых ведущих колес. Поворот задних управляемых колес ограничивается только грузом, они могут подходить к его боковым поверхностям очень близко, с зазором 20—25 мм. Однако у автомобилей этого типа невозможен отъезд передним ходом от близко расположенного вертикального бокового препятствия: стены, ограды, отбойного бруса, тротуара и т. п. (рис. 37), что осложняет их эксплуатацию и является существенным недостатком. При одинаковых размерах базы, колеи и величине угла поворота внутреннего (по отношению к центру поворота) колеса наибольший габаритный радиус будет больше при задних управляемых

колесах, чем при передних, что также является недостатком автомобиля этого типа. Из рис. 37 видно, что при повороте автомобиля с четырьмя управляемыми колесами траектории их движения не выходят за окружность, описываемую передним внешним колесом.

Маневренность трехосных портальных автомобилей хуже, чем двухосных, вследствие больших размеров базы. Кинематическая схема поворота таких автомобилей практически не отличается от схемы поворота автомобилей с четырьмя управляемыми колесами при совпадении следов передних и задних колес на повороте. Это объясняется тем, что у трехосных портальных автомобилей колеса средней оси в большинстве конструкций являются только ведущими, а для поворота используются колеса передней и задней осей, угол поворота которых выбирается с учетом тех же положений, что и у автомобилей с четырьмя управляемыми колесами.

На рис. 35 и 36 приведены схемы движения портального автомобиля, построенные с учетом только геометрических параметров автомобиля в предположении, что поворот осуществляется с места. Однако сразу повернуть управляемые колеса нельзя, поэтому каждая точка автомобиля и груза описывает не окружность, а более сложную траекторию, состоящую из: трех участков: входного, окружности и выходного.

Форма переходных траекторий зависит как от геометрических, так и от кинематических параметров автомобиля, т. е. угловой скорости поворота управляемых колес, его поступательной скорости движения на повороте, бокового увода шин и т. п. Поэтому ширина проезда при прямолинейном движении практически будет больше на удвоенный габарит приближения &о, учитывающий возможность случайных отклонений автомобиля от идеально прямолинейной траектории; при повороте — на величину смещения основной траектории (траектории середины автомобиля по оси ведущих колес) от теоретической. При этом следует учитывать, что при перевозках длинномерных грузов, имеющих большие свесы, поворот колес автомобиля даже на небольшой угол вызывает значительное отклонение-концов груза. Но поскольку ширина груза всегда меньше ширины автомобиля, а скорость его при подъезде к местам погрузки и разгрузки невелика, габарит приближения в прямолинейном проезде может быть принят в пределах 0,4—0,6 м.

Режим движения на повороте во многом зависит от эксплуатационных условий (скорости движения, радиуса поворота и т. д.), а в основном от быстроты поворота управляемых колес от положения, соответствующего прямолинейному движению, до положения, соответствующего движению по окружности. Вследствие того, что портальные автомобили быстрее, чем обычные автомобили, а тем более автопоезда, начинают*

движение по окружности, отклонение их фактической траектории от теоретической меньше, чем у других транспортных средств общего назначения.

Поскольку режим движения на повороте зависит от быстроты поворота управляемых колес, его принято характеризовать режимным коэффициентом kv, определяющим угол поворота колес автомобиля у0 на единицу пройденного пути s0 по основной траектории:

Обычно время, необходимое для полного поворота колес портального автомобиля при скорости движения на повороте не более 10 км/ч, составляет 2,0—3,0 сек, а значение kv находится в пределах 0,06—0,12 рад/м.

Маневренность портального автомобиля зависит также и от многих других эксплуатационных факторов, в частности от расстановки подлежащих транспортировке грузов. Наиболее удобна расстановка пакетов, контейнеров и других грузов «в елку», когда угол между продольными осями груза и улицы составляет 30—35°. Уменьшение этого угла удлиняет фронт погрузки; увеличение — ухудшает условия наезда и увеличивает ширину фронта погрузки.

Не меньшее значение для маневрирования при наезде на груз имеет расстояние между двумя смежными пакетами или контейнерами /. Установлено, что расстояние

где 5 — зазор между автомобилем и подпакетной подставкой смежного пакета или смежным контейнером, равный 140—300 мм.