Грузовые автомобили по устройству и назначению разделяются на:
а) бортовые (универсальные), имеющие кузов — платформу с откидными бортами и предназначенные для перевозки массовых и штучных грузов;
б) автосамосвалы — автомобили с опрокидными кузовами, предназначенные для перевозки грунта, заполнителей бетона и других насыпных грузов;
в) специализированные автомобили — автоцементовозы, автоцистерны, автолесовозы, панелевозы и другие автомобили со специальными кузовами.

По хорошим дорогам бортовые автомобили могут перевозить грузы автопоездами, работая в сцепе с бортовыми саморазгружающимися прицепами.
Грузовые автомобили классифицируют:
а) по грузоподъемности;
б) по назначению;
в) по типу двигателя и потребляемому топливу;
г) по роду кузова;
д) приспособленности к дорожным условиям.

Основным эксплуатационным параметром грузового автомобиля является его грузоподъемность, т. е. наибольший вес полезного груза, который автомобиль мажет перевозить в условиях нормальной эксплуатации. По этому признаку грузовые автомобили разделяют на машины: а) малой грузоподъемности — до 3 т; б) средней грузоподъемности — 4—12 г и в) большой грузоподъемности—12—25 т и более.

Скорость передвижения грузовых автомобилей зависит от дальности перевозок и состояния дорог. По хорошим участкам дорог скорость движения составляет 30—60 км/ч.

Рис. 6. Устройство грузового автомобиля:
а — общая схема; б — схема силовой передачи; в — схема дифференциала

В каждом автомобиле, независимо от его назначения и конструктивных особенностей, различают следующие основные конструктивные группы:
1) двигатель;
2) шасси и
3) кузов.

Устройство грузового автомобиля и схема силовой передачи показаны на рис. 6.

Двигатель является источником механической энергии, приводящей автомобиль в движение. Шасси автомобиля, являющееся основанием, на котором установлены и подвешены все механизмы машины, состоит из рамы, трансмиссии — силовой передачи, ходовой части, механизмов управления и торможения.

Трансмиссия — силовая передача — служит для изменения величины вращающего момента двигателя и для передачи его на ведущие колеса автомобиля. Схема ее показана на рис. 6, б.

Она состоит из муфты оцепления, коробки передач, карданной передачи в виде вала с шарнирами на концах и заднего моста, включающего главную передачу, дифференциал и полуоси.

Дифференциал представляет собой механизм, дающий возможность вращения каждого ведущего колеса автомобиля с различной скоростью, что необходимо при повороте автомобиля, когда внешние колеса (по отношению « центру поворота) катятся по окружности большего радиуса, нежели внутренние.

Схема конического дифференциала, наиболее распространенная в современных автомобилях, показана на рис. 6, в. В коробке свободно установлены три полуоси. На внутренних концах полуосей заклинены две большие конические шестерни. Ось выполнена за одно целое с малой конической шестерней (сателлитом), которая находится в зацеплении с шестернями.

Ось вращается вместе с коробкой вокруг оси и через сателлит передает вращение шестерням. При одинаковых скоростях вращения этих шестерен (т. е. при движении автомобиля по прямой) вся система вращается как одно целое; сателлит вокруг собственной оси, т. е. относительно коробки, не поворачивается. Вращение шестерен 15 и 16 с разными скоростями (при повороте автомобиля) возможно за счет поворачивания сателлита относительно собственной оси, т. е. в этом случае он совершает одновременно два вращения вокруг взаимно перпендикулярных осей.

У современных автомобилей передача вращающего момента от коробки дифференциала к шестерням осуществляется через несколько (от двух до четырех) сателлитов.

Ступицы ведущих колес автомобиля крепятся на наружных концах полуосей. Коробка перемены передач состоит из набора шестерен и служит для изменения тяговых усилий на ведущих колесах, для получения заднего хода машины и для отключения двигателя от силовой передачи при пуске его или при движении автомобиля по инерции.

Муфта оцепления дает возможность плавно соединять и разъединять коленчатый вал двигателя, вращающийся с большим числом оборотов, с неподвижным валом коробки передач.

Карданная передача состоит из карданного вала и карданного сочленения и предназначается для передачи вращающего момента от коробки передач к главной передаче при переменных углах наклона валов.

Главная передача служит для передачи вращающего момента от карданного вала к осям ведущих колес и выполняется одинарной — с одной парой цилиндрических шестерен.

Главная передача, полуоси и дифференциал заключаются в специальный кожух и имеют общее название заднего ведущего моста.

Изменение направления движения автомобиля обеспечивается рулевым механизмом за счет соответствующего поворота передних колес.

Тормозные устройства располагаются обычно на колесах служат для уменьшения скорости движения и для остановки автомобиля на возможно более коротком участке даже при значительной скорости его передвижения. Управление ими производится водителем при помощи тормозного рычага и педали.

Рис. 7. Самосвалы и землевозные тележки:
а — самосвал с разгрузкой назад; б — землевозная тележка грузоподъемностью 60 т с разгрузкой назад; в — землевозная тележка грузоподъемностью 100 т с разгрузкой вниз через дно

Кузов устанавливается на шасси и состоит из кабины для водителя и помещения для груза. Устройство кузова зависит от назначения автомобиля.

Авто самосвалы (рис. 7) в отличие от бортовых грузовых автомобилей имеют опрокидывающийся металлический кузов, емкость которого в современной практике колеблется в пределах 15—36 м3 соответственно для машин грузоподъемностью 27—65 т и около 80 м3 для машин грузоподъемностью 165 т.

Автосамосвалы изготовляют на базе серийно выпускаемых грузовых автомобилей или специальной конструкции на двух- и трехосном шасси с одним и двумя двигателями до 550 кет (750 л. с.) и более с радиусом поворота по колее наружного колеса в пределах 8—15 м.

Для перевозки грунта наряду с автосамосвалами широко применяют землевозные тележки с одноосным или двухосным тягачом с разгрузкой вниз через дно. Землевозные тележки на одноосном тягаче (рис. 7, б) имеют грузоподъемность до 60 т, а на двухосном (рис. 7,в) — до 100 т.

Максимальный подъем, преодолеваемый груженым автомобилем, достигает 42—45%. Коэффициент тары, т. е. отошеяие собственного веса к грузоподъемности машины, для самосвалов грузоподъемностью 24—40 т колеблется в пределах 0,78—0,98 и для самосвалов грузоподъемностью 40—70 г —в пределах 1,00— 0,78.

Автосамосвалы большой грузоподъемности (рис. 8) предназначаются для перевозки главным образом скальных пород, грунта и заполнителей бетона.

Рис. 8. Автосамосвал для перевозки сыпучих материалов

Наклон кузова самосвала осуществляется гидравлическим одно- или двухцилиндрическим подъемником. В состав подъемника входят шестеренчатый масляный насос, приводимый в действие от коробки отбора мощности автомобиля, кран управления и рабочий цилиндр с поршнем.

Схема устройства и работы гидравлического подъемника приведена на рис. 9, а. Наклон кузова, соединенного с надрамником и рамой машины, осуществляется гидравлическим подъемником. Масло в подъемник подается шестеренчатым насосом, приводимым во вращение с помощью карданных передач от коробки отбора мощности. Последняя представляет собой набор шестерен, присоединенных к шестерням коробки передач, приводимым в движение двигателем автомобиля. При подъеме кузова (рис. 9,6) кран управления устанавливается таким образом, что масло, подаваемое шестеренчатым насосом, поднимает клапан, сжимая пружину), входит под поршень гидравлического подъемника и своим давлением передвигает поршень вперед. При зафиксированном положении кузова клапан прижат пружиной, а кран управления установлен так, что шестеренчатый насос работает сам на себя. При опускании кузова установка крана управления 9 дает возможность маслу, находившемуся ранее под поршнем, поступать и давить на него сверху.

Рис. 9. Гидравлический подъемник автосамосвала: а — схема привода; б — схема управления подъемником

Основные эксплуатационные качества автомобиля: грузоподъемность, проходимость, маневренность, тяговые усилия.

Производительность автомобиля при прочих равных условиях тем выше, чем больше его грузоподъемность.

Грузовые автомобили оснащаются обычно шинами высокого давления (5—7 кГ/см2). У автомобилей, работающих в тяжелых дорожных условиях, все оси выполняются ведущими. Такие автомобили имеют шины низкого давления (1,5—2,5 кГ/см2) с увеличенной опорной поверхностью, что позволяет улучшить проходимость машины. Наиболее высокой проходимостью обладают автомобили на арочных шинах.

Дальнейшее развитие грузовых автомобилей идет по пути увеличения грузоподъемности машины и мощности их двигателей. В СССР начат выпуск тяжелых автосамовалов грузоподъемностью 40—65 г и готовится выпуск машин грузоподъемностью 65—100 т.

Экономически целесообразной дальностью перевозок автосамосвалами практически считается расстояние в пределах от 1 до 1,5 км для самосвалов малой и средней грузоподъемности и примерно до 3—5 км— для самосвалов большой грузоподъемности.

Автосамосвалы следует эксплуатировать на дорогах с хорошим покрытием, снижающим удары и вибрацию, и загружать только в пределах их номинальной грузоподъемности. При использовании автосамосвалов следует по возможности устраивать два пути —один для груженых и второй для порожних машин.

В условиях гидротехнического строительства наибольшими по объему являются перевозки грунта.

Специфическими условиями работы автотранспорта на гидростройках являются:
а) сложность устройства и эксплуатации в глубоких котлованах (на выездах из них и на отвалах) дешевых дорог, обеспечивающих удовлетворительное движение автосамосвалов;
б) круглогодовой и круглосуточный режим работы автопарка независимо от времени года;
в) короткие расстояния перевозок—1,5—3 км;
г) затруднительность выгрузки влажного грунта, в особенности зимой, когда он примерзает к кузову автосамосвала.

Эти условия необходимо учитывать при организации автотранспорта, автопарка и производстве работ. Должное качество автодорог, их своевременное сооружение и надлежащая эксплуатация имеют весьма серьезное значение.

Для сокращения простоев автотранспорта при разгрузке грунта в зимних условиях следует применять подогрев кузова отработанными газами двигателя машины. Для облегчения пуска бензиновых двигателей автомобилей в зимнее время необходимо обеспечивать места их стоянки горячей водой и теплым маслом. Стоянки автомашин с дизельными двигателями должны иметь котельные установки для парового прогрева. Подогрев топливного бака и топливопроводов отра|ботавшими газами обеспечивает простое и надежное предотвращение замерзания дизельного топлива.

При использовании автомашин необходимо точное соблюдение правил технической эксплуатации: своевременная смазка механизмов качественным маслом, содержание механизмов в чистоте, регулярное проведение профилактических ремонтов, своевременные и точные записи по состоянию машины.

Колесные тягачи

В отличие от автомобиля тяговый двигатель тягача отделен от грузового кузова. Подвижной состав в этом случае состоит из колесного тягача с прицепами или полуприцепами и называется автопоездом.

Рис. 10. Базовые колесные тягачи:
1 — одноосный тягач; 2 — двухосный короткобазовый тягач; 3 — двухосный длиннобазовый тягач; 4 — двухосное самоходное шасси (автомобиль); 5 — многоосное шасси

В СССР начато производство колесных тягачей с гидравлическим, электрическим и механическим приводами на все колеса. На колесных тягачах с двигателями мощностью от 65 до 380 кеч (от 90 до 520 л. с), а впоследствии и до 1850 кет (2500 л. с.) намечается устанавливать навесное оборудование для выполнения разнообразных строительных работ.

Различные модификации такого типа автопоездов с успехом заменят автопоезда с гусеничными тракторами и обеспечат вьь сокую производительность, так как скорость колесных тягачей в 3—5 раз выше скорости гусеничных тракторов.

Основными типами базовых колесных тягачей (рис. 10),компонуемых из унифицированных узлов и агрегатов, являются одноосные тягачи, двухосные короткобазовые тягачи, двухосные седельные и длиннобазовые тягачи и двухосные самоходные многоосные шасси.

Одноосный тягач (рис. 11) представляет собой агрегат, соcтоящий из двигателя, трансмиссии, колес и кабины управления. Он используется в качестве унифицированной, наиболее сложной части многих полуприцепных машин различного назначения. При этом машина составляется из двух частей: одноосного тягача и полуприцепа, выполняемого в соответствии с требованиями к рабочему оборудованию.

Одноосный тягач выгодно отличается от обычных шасси высокой маневренностью: он поворачивается на месте в обе стороны на 90°, и поэтому радиус поворота его с полунавесным оборудованием практически равен базе.

Вследствие того, что одноосный тягач снабжен двумя ведущими колесами, сцепной вес его равен весу самого тягача и части полуприцепного оборудования; обычно сцепной вес равен удвоенному весу тягача.

Самостоятельно тягач передвигаться не может. При необходимости он для этой цели снабжается одноосной тележкой, подводимой под картер двигателя.
Одноосный тягач с навесным оборудованием составляет самоходную машину с передней ведущей осью. Двигатель одноосного тягача является энергетической базой для рабочих механизмов и системы управления всей машины.

Передача от двигателя (дизеля) к рабочим механизмам или системам управления может быть осуществлена одним из следующих способов:
а) через электрогенератор, установленный на тягаче, к индивидуальным электродвигателям рабочих и вспомогательных механизмов;
б) через гидравлический насос, установленный на тягаче, к рабочим гидравлическим цилиндрам или к высокомоментным гидравлическим двигателям, установленным на рабочих и вспомогательных механизмах;
в) через лебедку канатно-блочного управления, установленную на тягаче (с пропуском каната через центральный шкворень, соединяющий тягач с полуприцепом), к системе полиспастов и рабочим механизмам.

В одноосных тягачах основная часть мощности от двигателя через гидравлический турботрансформатор передается к ведущему мосту, а другая часть через коробку отбора мощности —к насосу, электрогенератору или лебедке канатно-блочного управления. Вторая группа механизмов в определенные моменты может брать до 50—70% всей мощности. Коробка перемены передач в отличие от автомобильной схемы располагается позади ведущего моста.

Важной частью одноосных тягачей является центральный шкворень, которым тягач соединяется c полуприцепным оборудованием. Через шкворень на тягач передается часть нагрузки от веса навесного оборудования; шкворень передает тяговое усилие от тягача к полуприцепу. Внутри полого шкворня могут быть пропущены канаты управления от лебедки на тягаче к исполнительным механизмам на полуприцепе.

Благодаря шарнирному присоединению шкворня к раме тягача последний имеет свободу поперечных колебаний относительно прицепа. Это дает возможность ведущей оси изменять свое положение (в вертикальной плоскости) относительно ведомой на 30°, т. е. на ± 16° от горизонтали. Такая система сочленения тягача с полуприцепом обеспечивает хорошую проходимость при движении по неровной местности.

Рис. 11. Одноосный тягач с различными видами полуприцепного оборудования:
1 — скрепером; 2 — грейдер-элеватором; 3 — тяжеловозом; 4 — землевозом с задней разгрузкой; 5 — трелевочной аркой; 6 — краном; 7 — катком; 8 — емкостью для пылевидных материалов и жидкостей; 9 — платформой для перевозки крупных блоков; 10 — бетономешалкой

На базе одноосных колесных тягачей в СССР предусматривается выпуск землевозных тележек грузоподъемностью от 8 до 30 т и более с разгрузкой грунта вперед, назад и черед дно. Применение такого типа землевозных тележек рационально при дальности перевозок от 500 до 3000—5000 м.

Двухосный тягач (рис. 12) обычного исполнения (коротко-базовый) имеет малую базу и благодаря этому обладает небольшими габаритными размерами и хорошей маневренностью. Однако этот тягач имеет малую продольную устойчивость.

Двухосный тягач успешно агрегатируется с различным навесным рабочим оборудованием, при работе которого нужна высокая маневренность, но не требуется большой продольной устойчивости и можно обойтись без высоких транспорных скоростей. Двухосный седельный тягач имеет увеличенную базу по сравнению с тягачами обычного исполнения. Это снижает маневренность машины и несколько увеличивает ее габаритные размеры и вес, но дает возможность удачно разместить седельное устройство и распределить вес от полуприцепа на передние и задние колеса.

Рис. 12. Двухосный тягач с различными видами полуприцепного оборудования:
1 — трамбовщиком; 2 — краном-трубоукладчиком; 3 — траншеекопателем; 4 — корчевателем; 5 — шнекороторным снегоочистителем; 6 — бульдозером-корчевателем; 7 — рыхлителем; 8 — древовалом; 9 — толкачом; 10 — погрузочным оборудованием.

При этом увеличивается продольная устойчивость машины, что позволяет повысить ее транспортные скорости до 50—80 км/ч. Повышение продольной устойчивости увеличивает количество навесного оборудования и повышает его эксплуатационные возможности.

Двухосный длиннобазовый тягач собирается из унифицированных узлов, применяемых при сборке двухосных тягачей обычного исполнения, седельных и одноосных тягачей. Он отличает-< ся от обычного и седельного тягачей еще более увеличенной базой.

Длиннобазовый тягач может быть также успешно использован для перевозок с различными кузовами как обычный двухосный автомобиль (которым он, собственно, и является), причем его скорости могут быть доведены до 80—100 км/ч.

Специальное шасси (спецшасси) предназначается для машин, которым по тем или иным причинам не лодходят перечисленные выше тягачи в качестве унифицированных шасси и которые требуют увеличения базы «ли количества осей. Таким образом, при должной унификации спецшасси являются модификациями обычного двухосного автомобиля.

Новым направлением в развитии колесных тягачей является применение мотор-колес (рис. 13), т. е. ведущих колес со встроенными в них электрическими или высокомо-ментными гидравлическими двигателями. Такая трансмиссия имеет простую схему и обеспечивает высокие тяговые качества и проходимость машины. Использование могор-колес расширяет область применения колесного ходового оборудования, обеспечивая возможность создания машин высокой маневренности со всеми ведущими колесами.

Рис. 13. Мотор-колесо:
1— планетарный редуктор; 2 — ведущая шестерня; 3 — подшипник; 4 — система охлаждения; 5 — статор; 6 — ротор; 7 — ведомый зубчатый венец; 8 — пневмошина

Колесные тягачи имеют по сравнению с гусеничными более высокие скорости,, более длительный межремонтный пробег и повышенную мягкость при движении, что меньше утомляет водителя.

Одноосные тягачи применяют главным образом для:
а) одноосных (полуприцепных) большегрузных тележек-самосвалов при дальности перевозок от 300 до 3000 м;
б) полуприцепных скреперов (ом. гл. VII);
в) одноосных полуприцепных кранов, не имеющих собственного привода.

Двухосные тягачи используют главным образом для большегрузных двухосных тележек-самосвалов ори расстояниях перевозок более 2,5—3 км. Они используются также для работы с бульдозером.

Двухосные тягачи более быстроходны, чем одноосные, но менее маневренны и требуют лучших дорог. Экономическая целесообразность применения двухосных тягачей дальностью перевозок не ограничивается.

Гусеничные тракторы

Гусеничный трактор (рис. 14) состоит из следующих основных групп механизмов: – двигателя с обслуживающими его устройствами, механизмами и вспомогательным оборудованием; – трансмиссии (силовой передачи); рамы (корпуса); – ходовой части; – подвески; – механизмов управления; – поворота и торможения; – тягово-сцепного прибора.

Рис. 14. Схема гусеничного трактора:
1 — двигатель; 2 — муфта сцепления; 3 — карданный вал; 4 — коробка передач; 5 — задний мост; 6 — ведущая звездочка; 7 — рама.

Для тракторов применяют преимущественно четырех- и двухтактные дизели, работающие на тяжелом топливе. Для облегчения пуска тракторных дизелей на них устанавливают пусковые бензиновые двигатели, обычно одно- или двухцилиндровые.

Трансмиссия включает в себя главное сцепление, коробку передач, понижающий редуктор, карданные, главную и бортовые передачи. Трансмиссия понижает числа оборотов и соответственно повышает силу тяги на ведущих колесах в различных дорожных условиях при постоянной мощности двигателя и числе его оборотов.

Рама служит остовом трактора; на ней крепятся двигатель, трансмиссия и кабина для водителя. Снизу к раме посредством подвески крепятся детали ходовой части; к ней же (сзади, •а иногда опереди) прикрепляется тягово-сцепной прибор.

Ходовая часть гусеничного трактора показана на рис. 15.

Большим преимуществом гусеничного хода является незначительное удельное давление на -грунт, равное в среднем для отечественных тракторов 30—50 кн1м2 (0,3—0,6 кГ/см2).

Подвеской называется совокупность деталей, соединяющих корпус или раму трактора с его опорными катками; к ним относятся балансиры, рессоры, амортизаторы, стабилизирующие устройства и ограничители хода катков (упоры). Подвеска обеспечивает корпусу плавное поступательное движение и устраняет возможные его колебания.

Рис. 15. Схемы устройства ходовой части гусеничного трактора:
а и 6 — с полужесткой подвеской; в — с эластичной подвеской; 1 — гусеничная цепь; 2 — натяжное колесо; 3 — ведущее колесо; 4 — опорные катки; 5 — поддерживающие катки; 6 — .рама; 7 — амортизирующее и натяжное устройства; 8 — рессоры; 9 — остов трактора

Подвески делятся на жесткие, полужесткие и мягкие. Жесткой называется подвеска, при которой опорные катки крепятся к раме трактора; применяется только на тихоходных тракторах. Полужесткой называется подвеска, при которой подрессорена лишь передняя часть трактора, а задняя часть шарнирно соединена с рамами гусениц. В быстроходных тракторах применяются мягкие подвески, в которых весь корпус трактора подрессорен упругими элементами, соединяющими его с опорными катками; такие подвески резко снижают передачу на корпус толчков и ударов.

Механизмы поворота гусеничных тракторов подразделяются на независимые и зависимые. В независимых механизмах скорости движения гусениц между собой не связаны. К этим механизмам относятся бортовые фрикционы с бортовыми коробками передач и планетарные механизмы поворота. В зависимых механизмах изменение скорости движения одной гусеницы влечет за собой изменение скорости другой.

Тягово-сцепной прибор служит для соединения трактора с прицепом и выполняется в виде крюка со специальным замком или скобы с соединительным пальцем.

Гусеничные тракторы в строительстве используются как тягачи для совместной работы с прицепами и как двигатели для разнообразного сменного оборудования. С гусеничными тракторами всех базовых моделей и их модификации в СССР в настоящее время агрегатируется свыше 50 видов навесных и прицепных машин — орудий строительно-дорожного назначения.