Колёса

Современные портальные автомобили снабжены одинарными (односкатными) колесами с разборным ободом и пневматическими шинами. Колеса с массивными шинами (грузолентами) применялись на портальных автомобилях ранних выпусков.

Конструкции колес

В портальных автомобилях в зависимости от типа подвески и бортовой цепной передачи применяют колеса двух типов:

колеса, ободы которых закрепляют на ступице, свободно вращающейся на оси (осевой тип);

колеса, диски ободов которых крепят к фланцу вала ведомой звездочки бортовой цепной передачи (вальный тип).

Колеса первого типа могут иметь упругую или жесткую подвеску и быть ведущими или неведущими. Поэтому они получили наибольшее распространение в портальных автомобилях. Колеса второго типа применяют только в качестве ведущих при жесткой подвеске и закрытых бортовых цепных передачах (см. рис. 87).

Колеса с упругой подвеской (рис. 110), независимо от того, являются ли они управляемыми и ведущими или только ведущими, всегда установлены на оси, которая закреплена в вилке-кронштейне, соединенной с подвижными направляющими

Рис. 110. Ведущие колеса автомобилей: а — Т-80; б — Лукки 1В-57; / — ступица; 2 — ведомая звездочка; 3—диск и обод; 4 — тормозной барабан; 5 — вилка колеса; 6 — ось; 7 —тормозная колодка; 8 — опорный палец; 9 — опорный диск тормозов

подвески. Вилка имеет Г-образную форму с утолщением в нижней части вертикальной стойки, в которой закреплена ось. Верхняя полка вилки, так называемое крыло, снабжена фланцем для крепления подвижной направляющей (штока) подвески.

Переход от крыла к вертикальной стойке плавный, усилен ребрами. Между вилкой и нижней частью неподвижных направляющих подвески всегда имеется зазор, необходимый для обеспечения хода подвески. Чтобы увеличить ход подвески расстояние от оси колеса до плоскости фланца вилки стремятся сделать минимальным. В основном это расстояние определяется наружным радиусом колеса и толщиной крыла с учетом зазора между ними 25—40 мм. В некоторых конструкциях, например в автомобиле Валмет 3063-17-4,5, величину зазора увеличивают для того, чтобы можно было установить цепи противоскольжения.

Вилки колеса могут иметь и другую конструкцию. На рис. 111 изображено управляемое колесо автомобиля Р. С. L., у которого вертикальная стойка вилки 8 имеет серповидную форму с утолщениями по концам. К верхнему утолщению прикреплены подвижная направляющая 5 штока подвески и крылья 7; в расточке нижнего утолщения размещены подшипники 10 и 11 оси 12. На наружном конце оси закреплена ступица 13.

Вилки колес портальных автомобилей бывают односторонние и двусторонние. В современных автомобилях предпочтение отдается односторонним вилкам, позволяющим легко и быстро производить смену колес. Вертикальные стойки таких вилок размещают между колесами и грузом. Они не увеличивают ширины автомобиля, так как не выступают за наружную плоскость колеса. Вместе с тем консольное расположение оси в односторонних вилках предъявляет повышенные требования к их прочности и жесткости.

Односторонние вилки отливают из углеродистой или легированной стали.

Вилка колеса относится к неподрессоренным элементам подвески, поэтому стремятся к тому, чтобы ее вес был минимальным. С этой целью создают полые и облегченные вилки. Полые вилки применяются на автомобилях Т-80, Т-110, Валмет, Хайстер, Кларк-Росс и др. Облегченные вилки установлены на автомобилях Т-80А, Т-140 и Т-150. Для обеспечения жесткости вертикальной стойки полой вилки она в плане имеет серповидную форму. Кроме того, стойка усилена большим вертикальным ребром от крыла до утолщения, в которое запрессована ось колеса.

Чтобы вилки колес не препятствовали наезду на груз и не повреждали его, их наружным поверхностям придают плавные очертания, а вертикальную стойку максимально приближают к колесу, оставляя зазор между внутренней плоскостью вертикальной стойки и колесом не более 20—25 мм. Увеличение

Рис. 111. Управляемое колесо и подвеска автомобиля P.C.L.:

1 — шток; 2 — пружина; 3 — неподвижная направляющая гильза; 4 — антифрикционная втулка; 5 — нижняя направляющая штока; 6 — защитный чехол; 7 — крыло; 8 — вилка; 9 — крышка; 10 — внутренний подшипник; 11 — наружный подшипник; 12 — ось; 13 — ступица; 14 — обод; 15— колесо

зазора приводит к возрастанию нагрузок в месте запрессовки оси колеса, а уменьшение зазора — к заклиниванию колеса посторонними предметами, заполнению пространства между вилкой и колесом грязью, камнями, мусором и т. п.

При консольном расположении оси в односторонней вилке повышаются требования к ее креплению. Известны два способа крепления оси к вилке: разъемный и неразъемный. При разъемном креплении ось колеса имеет либо фланец, при помощи которого она болтами крепится к утолщению вертикальной стойки, либо конус, входящий в отверстие утолщения вилки и затягиваемый гайкой с фиксирующими устройствами. При этом способе крепления в процессе эксплуатации, при необходимости, можно заменять ось.

Основное применение получили вилки колес с запрессованными осями. Это соединение является более простым и надежным, хотя и исключает ремонт и замену осей в эксплуатации. Но поскольку поломки осей носят аварийный характер, в эксплуатационных условиях их заменяют очень редко, обычно вместе с вилкой.

В двусторонних вилках оси колес работают в более благоприятных условиях, чем в односторонних, поскольку имеют две опоры. Известны два типа двусторонних вилок: со съемной наружной стойкой (рис. 112) или с разъемом в нижней части стоек (см. рис. 108). Двусторонние вилки применялись в основном на портальных автомобилях ранних выпусков и в настоящее время встречаются редко. Основной недостаток этих вилок заключается в том, что выступающая за наружную плоскость колеса съемная стойка увеличивает ширину автомобиля. Кроме того, при двусторонней вилке требуется больше времени на смену колеса. Однако, поскольку двусторонние вилки обладают большими жесткостью, прочностью и меньшим весом, чем односторонние, то при удачной конструкции съемной стойки они могут быть рекомендованы для автомобилей большой грузоподъемности. Чаще всего двусторонние вилки куют, реже — отливают из углеродистой или низколегированной стали.

Вилки колес большинства портальных автомобилей имеют крылья с резиновыми брызговиками, предохраняющими от забрызгивания водой и грязью грузозахватные устройства и перевозимый груз. Крылья отлиты как одно целое с вилками или привернуты к ним болтами (см. рис. 111).

Ведущие колеса с жесткой подвеской могут быть двух указанных выше типов. Колеса первого типа применяют при открытой цепной передаче; второго — при закрытой цепной передаче.

На рис. 85 изображено ведущее неподрессоренное колесо с открытой цепной передачей автомобиля Росс-70. Оно свободно вращается на подшипниках, установленных на оси, неподвижно закрепленной в раме. Крутящий момент подводится к колесу через ведомую звездочку, смонтированную непосредственно на колесе. Несмотря на сравнительную простоту конструкции, смена такого колеса представляет большие трудности и связана с

Рис. 112. Колесо с двусторонней вилкой, имеющей съемную наружную стойку

(автомобиль Валмет I—III): 1 — ось; 2 — диск и обод колеса; 3 — съемная стойка; 4 — шток подвески; 5 — ьилка колеса; 6 — ведомая звездочка: 7 — гайки оси колеса

демонтажем не только диска, обода и шины, но и оси и ступицы. Колеса подобной конструкции встречаются в портальных автомобилях очень редко.

Конструкции колес второго типа менее разнообразны, чем первого типа, и зависят от конструктивного выполнения цепной передачи, поскольку крепятся к валу ведомой звездочки. Колеса этого типа имеют несложное устройство и могут легко сниматься и устанавливаться в эксплуатации. Примером

конструкции такого колеса может служить колесо автомобиля Р. С. L. (см. рис. 87).

Ступицы колес портальных автомобилей изготовляют специально и очень редко заимствуют у обычных автомобилей. Объясняется это тем, что ступицы колес портальных автомобилей не должны выходить за наружную плоскость диска обода колеса, т. е. не должны увеличивать ширину автомобиля. Ступицы передних колес обычных автомобилей или автобусов этим условиям не удовлетворяют, потому что они, как правило, не рассчитаны на повышенные нагрузки и не позволяют устанавливать колесные тормозные устройства необходимых размеров, а ступицы задних колес — из-за того, что средняя ее часть значительно выступает за плоскость колеса.

Ступицы колес портальных автомобилей с независимой подвеской принципиально не отличаются от ступиц обычных автомобилей и автобусов (см. рис. 110 и 111).

Конструкция и размеры обода колеса определяются типом и размерами применяемой шины. Размеры ободов регламентированы ГОСТом 10409—63.

Основное применение на портальных автомобилях получили плоские разборные ободы со съемным разрезным бортом или цельным, бортом и замочным разрезным кольцом. На автомобилях большой грузоподъемности используют бездисковые разъемные ободы (типа Трилекс), состоящие из отдельных (обычно трех) секторов, концы которых обработаны под определенными углами и образуют своеобразные замки после сборки обода. Вместо дисков эти колеса имеют ступицы со спицами.

Крепление неведущих дисковых колес к ступице портального автомобиля производится обычными гайками, а ведущих — при помощи колпачковых гаек (футорок).

Ведомая звездочка у автомобилей с дисковыми колесами крепится к привалочной плоскости диска колеса стандартными наружными гайками со сферическими фасками, навертываемыми на футорки, а на бездисковых — к дополнительному фланцу ступицы или к обработанным плоскостям приливов на ее спицах при помощи обычных гаек. Обычно для закрепления колес используются гайки с правой и левой резьбой, которые устанавливаются соответственно с правой и левой сторон автомобиля.

Шины

Шины для портальных автомобилей выбирают исходя из нагрузок на колесо и режимов их эксплуатации. В портальных автомобилях в основном используют шины обычных грузовых автомобилей. Подбор шин производят по ГОСТу 5513—64. Для автомобилей большой грузоподъемности, имеющих меньшую

Основные данные колес и шин автомобилей с колёсами одинаковых размеров

Продолжение табл. 44

Примечание. Для зарубежных автомобилей, выпускаемых с шинами разных размеров, в таблице приведены данные только по одной шине, имеющей наибольшие размеры.

скорость движения, но увеличенные нагрузки на колесо, шины следует подбирать по ГОСТу 8430—67.

Большинство зарубежных фирм предусматривает установку на одну и ту же модель автомобиля шин разных размеров. Это позволяет по согласованию с заказчиком снабжать автомобили шинами, которые наиболее соответствуют конкретным условиям эксплуатации (рейсовая нагрузка, скорость движения, дорожное покрытие и т. п.).

Выбор шин для портального автомобиля связан со значительными трудностями, что объясняется большими осевыми нагрузками на колеса и ограничениями габаритной ширины автомобиля. Особенно нагружены шины управляемых колес автомобилей с жесткой подвеской ведущих колес (автомобили Росс-70, Р. С. L. и др.), причем уменьшенные размеры шин приводят, как правило, к сокращению срока службы шин из-за увеличения циклов нагружений на единицу пройденного пути.

Стремление снизить нагрузку на колесо привело к необходимости создания трехосных портальных автомобилей (см. рис. 29). Увеличение числа осей повышает стоимость автомобиля и его эксплуатации, делает его конструктивно более сложным и ухудшает весовые показатели. Однако автомобили большой грузоподъемности при использовании их на дорогах общего пользования, очевидно, должны быть многоосными.

Запасное колесо

Каждый портальный автомобиль с одинаковыми колесами укомплектовывается заводом-изготовителем не менее чем одним запасным колесом, с разными колесами — двумя.

Мест для крепления запасного колеса портальные автомобили, за редким исключением (см. рис. 29), не имеют. Это

Таблица 45

Основные данные колес и шин автомобилей с колесами разных размеров

объясняется трудностями размещения запасного колеса, а также тем, что портальные автомобили эксплуатируют на сравнительно небольших расстояниях от гаража.

Основные данные колес и шин портальных автомобилей приведены в табл. 44 и 45.