8. Інші геометричні параметри.

Висота вертикальної перешкоди, що долається колісною машиною, залежить від діаметру колеса, кліренсу в середній частині машини і від того, ведучі або ведені передні колеса. Якщо передні колеса ведені, то висота долаємої перешкоди

h_в ≈ 2/3 r,

де r — радіус колеса.

Якщо передні колеса ведучі, то висота перешкоди при достатній величині тягового зусилля лімітується кліренсом в середній частині машини.

Ширина рову або окопу, що долається колісною машиною, залежить від розмірів коліс, числа і розташування осей. Двовісні машини можуть долати рови шириною

В_р≈ 2/3 d_к,

де d_к — діаметр колеса.

Тривісні машини звичної конструкції не мають в цьому відношенні переваг перед двовісними. Якщо в тривісній машині осі рівномірно розподілені по базі, то в цьому випадку при розташуванні центру тяжкості приблизно над середньою віссю можна подолати рів більшої ширини. Чотиривісні машини долають рови шириною

В_р= а_о + 2/3 d_к,

де а_о — міжосьова відстань.

Для двовісних машин ширина долаємого рову практично не перевищує 0,7—0,8 м.

Для чотиривісних машин ця величина доходить до 2-2,5 м.

№ з/п	Геометричні показники прохідності	ГАЗ-66	ЗІЛ-131	УРАЛ-375
1.	Передній кут прохідності, град	41	36	44
2.	Задній кут прохідності, град	32	40	40
3.	Просвіт, мм	310	365	400
4.	Радіус подовжньої прохідності, м	20,5	21,06	19,5
5.	Радіус поперечної прохідності, м	10,5	11,5	10,5
6.	Ширина долаємого рову, м	0,6	0,66	0,8
7.	Глибина долаємого броду, м	0,8	1,4	1,5

Опорно-тягові показники прохідності

Опорно-тягові показники прохідності характеризують можливості колісної машини долати круті підйоми, рухатися по слизьких дорогах і м'яких грунтах.

Колісна машина може втратити здатність рухатися на дорогах з малим опором, але при дуже поганому зчепленні коліс з дорогою; або при порівняно хорошому зчепленні, але при великому опорі руху; або, що буває найчастішим, при підвищеному опорі руху і поганому зчепленні коліс з дорогою.

Прохідність автомобіля з погляду опорно-тягових показників в рівній мірі залежить як від потужності двигуна, конструкції трансмісії так і від ходової частини.

Таким чином, прохідність колісної машини визначається співвідношенням між опором руху, зчіпними якостями рушія з дорогою і тяговими якостями машини. При оцінці можливості руху в заданих умовах користуються критерієм прохідності. Для колісної машини зі всіма ведучими колесами цей критерій визначається через коефіцієнт зчеплення φ і коефіцієнт опору руху ψ відповідно до нерівності:

П ≥ φ - ψ

Ця нерівність означає: для того, щоб колісна машина могла рухатися, можлива тяга по зчепленню повинна бути більше сумарного опору руху. Позитивне значення критерію прохідності визначає можливість руху тільки при достатній тязі по двигуну, тобто додатково повинне бути Д > ψ

Підвищення прохідності колісної машини з погляду опорно-тягових показників прохідності розв'язується в основному двома шляхами:

1. Створення високих тягових зусиль шляхом установки досить потужного двигуна, підбором передавальних чисел в трансмісії на нижчих передачах так, щоб колісна машина могла навіть в найважчих умовах бездоріжжя рухатися, хоча і з малою швидкістю.

2. Вдосконалення колісного рушія для поліпшення його зчіпних якостей і зменшення опору руху.

• З цією метою всі колеса виконуються ведучими з односкатною ошиновкой.

• Для шин вибирається малюнок протектора, відповідний грунтовим умовам використовування машин. На м'яких грунтах застосовується сильно розчленований малюнок протектора з відношенням площі торців грунтозачіпів до загальної площі бігової частини шини приблизно 0,15—0,25. Для бронетранспортерів і армійських автомобілів, що працюють на м'яких грунтах і на твердих дорогах, застосовуються більш універсальні шини з малюнком протектора «крупна ялиночка» з відношенням площі грунтозачіпів до загальної площі 0,35—0,45 (у автомобілів, що працюють на дорогах, це відношення рівне 0,8—0,9).

• Збільшуються розміри шин по зовнішньому діаметру і ширині профілю, що зменшує питомий тиск в контакті шини і грунту, а також знижує опір коченню.

• Підвищення прохідності колісних машин може бути досягнуте також за рахунок застосування тимчасових пристосувань, що збільшують зчеплення коліс з грунтом, наприклад ланцюгів, браслетів.

• Ефективним засобом підвищення прохідності колісних машин є система регулювання тиску повітря в шинах.

Загальна будова ходової частини

Ходова частина сучасної колісної машини складається з наступних частин: несучої системи (рама, балки мостів), підвіски і рушія (колеса, шини).

Всі навантаження, діючі на колісну машину, передаються на несучу систему. Це маси агрегатів і вантажу, зусилля від пружних елементів підвісок, сили, що виникають при коливаннях, розгоні, гальмуванні і повороті машин і т.д.

Тому несуча система машини повинна бути при мінімальній масі жорсткою, міцною і довговічною.

По конструкції несучі системи підрозділяють на:

• рамні,

• корпусні,

• кузовні.

На військових автомобілях ГАЗ-66, ЗІЛ-131, Урал-375Д і ін. переважно застосовуються рамні несучі системи. Бойові колісні машини і спеціальні автомобілі мають корпусну або комбіновану несучі системи.

Рамні несучі системи розрізняють лонжеронні і центральні.

Балки мостів при залежній підвісці коліс машини є проміжними елементами ходової частини між колесами і рамою (корпусом). Балки мостів через підвіску підтримують раму (корпус) машини і передають вертикальні навантаження від неї на колеса, а від коліс на раму - штовхаючі і гальмівні зусилля.

Усередині порожнистої балки моста спеціальної конструкції розташовуються механізми трансмісії машини (головна передача, диференціал, напівосі).

Підвіска - сукупність деталей і пристроїв, що пов'язують колеса (мости) з корпусом (рамою) колісної машини.

Призначення підвіски полягає в передачі і розподілі ваги машини між колесами, в передачі сил і моментів, діючих на колеса і корпус (раму), в пом'якшенні динамічних навантажень і в придаванні коливанням корпусу бажаного характеру.

Підвіска машини складається з:

• пружного елементу

• амортизаторів

• направляючого пристрою.

Пружний елемент підвіски зменшує дію вертикальних динамічних навантажень на корпус, одночасно наявність пружного елементу приводить до появи коливань корпусу.

Амортизатори сприяють швидкому гасінню коливань корпусу і доданню цим коливанням бажаного характеру.

Направляючий пристрій передає подовжні і поперечні сили від коліс на корпус і визначає характер переміщення коліс щодо корпусу.

Колісний рушій є системою змонтованих на шасі коліс, за допомогою яких здійснюється рух машини.

Кожне колесо рушія складається з обода, ступиці, що сполучаються диском або спицями, і пневматичної шини.

Через колісний рушій машина взаємодіє з дорогою (грунтом).

Рушій призначений для створення тягових зусиль, необхідних для руху машини, для передачі вертикальних навантажень від машини на грунт, забезпечення повороту і гальмування машини. Крім того, шини коліс, будучи пружним елементом, покращують плавність ходу машини.

Від конструкції рушія залежать різні експлуатаційно-технічні якості машин. Наприклад, при збільшенні діаметру коліс підвищується прохідність, але можуть знизитися стійкість і компонувальні показники машини. При зниженні тиску повітря в шинах на твердих нерівних дорогах підвищується плавність ходу, але збільшується витрата палива.

Колісний рушій характеризується числом коліс і схемою їх розміщення, розмірами і типом коліс.

Будова рами та балок мостів автомобілів. Кути установлення передніх коліс

Рама є остовом колісної машини. На ній встановлюються двигун, агрегати трансмісії, кабіна і вантажна плат форма. З рамою пов'язані агрегати ходової частини і систем управління, пристрої додаткового і спеціального устаткування. Рама працює в умовах, що вимагають від неї великої міцності і жорсткості. При цьому рама повинна бути, наскільки можливо легкою і мати доцільні геометричні розміри, що забезпечують зручність компоновки всіх агрегатів на рамі, низьке розташування центру тяжіння, великі кути повороту керованих коліс і необхідні вертикальні переміщення коліс на підвісці.

Рами сучасних вантажних автомобілів лонжеронного типу, основу яких складають дві подовжні балки - лонжерони.

Рама багатоцільового автомобіля ЗІЛ-131 (мал. 1) штампована, клепана з лонжеронами швелерного перетину.

Складається з:

• двох подовжніх балок — лонжеронів

• п'яти штампованих поперечин

• захисних бризговиків двигуна

• буксирних крюків

• переднього буферу

• двох задніх пружних буферів

• тягово-зчіпного пристрою.

• кронштейнів кріплення агрегатів

Мал. 1. Рама лонжеронного типу автомобіля ЗІЛ-131:

1—передній буфер; 2 — буксирний крюк; 3 — кронштейн пускової рукоятки; 4, 9, 12, I3 і 14 — поперечина; 5 — бризговик двигуна; 6 — кронштейн задньої опори двигуна; 7 — верхній кронштейн амортизатора; 8 — кронштейн вмикача переднього моста; 10 — кронштейн задньої підвіски кабіни; 11 — кронштейни кріплення роздаточної коробки; 15 — рим ланцюга причепа; 16 — тягово-зчіпний прилад; 17 — кронштейни буферів задньої ресори; 18 і 20 — кронштейни передньої ресори; 19 — лонжерон.

Подовжні балки швелерного профілю виконуються шляхом холодної штамповки з листової сталі товщиною до 10 мм, середня частина балки звичайно має вищий профіль. У передній частині профіль знижується Для місцевого посилення рами застосовуються вставки в лонжерони які створюють дуже жорсткий коробчатий перетин.

Поперечини рами виконується штампованими, причому форма їх пристосовується для кріплення відповідних агрегатів.

В передній і задній частинах є запобіжні пристосування — буфери (бампери), приймаючі на себе поштовхи і удари при наїздах, що оберігає кузов, крила, агрегати двигуна від пошкодження. Задні буфера необхідно знімати при буксируванні причепів.

На рамі розміщуються різного призначення кронштейни.

Для того, щоб деформації рами не передавалися на встановлені на ній вузли, механізми, агрегати, вони встановлюються на пружних пристосуваннях, гумових подушках, прокладках і т. п.

Тягово-зчіпний пристрій призначений для з’єднання з петлею дишла причепа. Прилад з двосторонньою амортизацією.

Складається з крюка з защіпкою, гумового буфера з упорними шайбами, корпусу з кронштейном ковпаком. Защіпка крюка утримується в закритому або відкритому положеннях собачкою. Для усунення мимовільного розчеплення в отвори защіпки і собачки вставлений шплінт, прикріплений до крюка на ланцюжку. Змащення поверхонь, що труться, здійснюється через прес-масельничку.

Балки мостів.

Всі деталі, які зв’язують ліві та праві колеса , називають мостом автомобіля. Мости являються проміжними елементами ходової частини між колесами та рамою. За призначенням мости можуть бути ведучими, коли до коліс моста підводиться потужність, веденими (о п о р н и м и), коли колеса не мають приводу від двигуна (пряма балка по кінцях якої на підшипниках встановлені колеса); керованими, коли встановлені на них колеса можуть під впливом рульового управління повертатися щодо вертикальної подовжньої площини і змінювати тим самим напрям руху машини, а також к о м б і н о в а н и м и.

На військових автомобілях багатоцільового призначення всі мости є ведучими, а передні - комбіновані.

Ведучий міст є жорсткою порожнистою балкою спеціальної конструкції, усередині якої розташовуються механізми трансмісії машини (головна передача, диференціал, напівосі).

По конструкції балки мостів можуть бути цільними або роз’ємними

На військових автомобілях ГАЗ-66, ЗІЛ-131 застосовуються цільні штамповані балки ведучих мостів, сполучених електрозварюванням. Такі балки прямокутного або трубчастого перетину складаються з двох штампованих з листової сталі половин, зварених в подовжній площині.

Для військових автомобілів Урал-375Д, КрАЗ-255Б застосовуються цільні литі балки моста. Вони віділлють з ковкого чавуну або виконуються сталевими.

В середній частині балка мосту має кільцевий поясок для кріплення картера головної передачі, а з протилежної сторони приварена глуха кришка. На балках середніх і задніх мостів є кронштейни для установки ресор та кріплення реактивних штанг підвіски.

Торці балок середнього і заднього мостів ЗІЛ 131 закінчуються фланцями, до яких кріпляться шпильками цапфи і опорні диски гальмівних механізмів.

Балки передніх мостів автомобілів ГАЗ-66 і ЗІЛ-131 закінчуються фланцями, до яких кріпляться кульові опори поворотних кулаків.

Поворотні кулаки забезпечують можливість повороту передніх керованих коліс. Поворотні кулаки автомобілів ГАЗ-66 і ЗІЛ-131 по пристрою однакові, відрізняються лише розмірами деталей. Кожен поворотний кулак складається з кульової опори з двома шкворнями і підшипниками, корпусу з кришками, поворотної цапфи і ущільнення. Кульова опора кріпиться шпильками до балки моста. У неї запресовані і обварені два шкворні, на яких встановлені конічні підшипники; зовнішні кільця підшипників розташовані в розточуваннях корпусу кулака. Підшипники закриваються кришками, під які підкладені металеві прокладки. У верхню кришку укручена прес-масельничка для мастила верхнього підшипника шкворні. З внутрішньої сторони до корпусу поворотного кулака кріпиться цапфа, а з боку кульової опори — ущільнення.

ШРКШ (шарнір рівних кутових швидкостей) служить для передачі крутного моменту на керуємі колеса.

Тип шарніру ….. кульковий з центруючими кульками.

Він складається з:

• ведучого кулака;

• ведомого кулака;

• 4-х передаючих кульок;

• центруючої кульки.

Два шарніри мають канавки спеціального профілю, який дозволяє передаючим кулькам, при повороті веденого кулака, відносно ведучого, завжди знаходитись в одній площині, що забезпечує передачу рівних кутових швидкостей. Крутний момент передається від одного кулака до другого, через 2-і кульки, інші дві як би не працюють.

Ведучий кулак з’єднаний з приводним валом, ведений – з ступицею колеса. Ведений кулак разом з ступицею колеса повертаються за допомогою поворотного важеля, який впливає на поворотний кулак, який встановлений на 2-х конічних роликових підшипниках, регулювання яких впливає на зміну товщини прокладок.

Шворні встановлені в кульовій опорі з нахилом в поперечній і подовжній площинах.

Для підвищення стійкості (стабілізації) передніх коліс в середнім положенні і полегшення управління автомобілів передні керовані колеса мають чотири кути установки, розвал у вертикальній площині, сходження в горизонтальній площині, поперечний (бічний) нахил шворнів, подовжній нахил шворнів (нахил шворнів назад).

Кути нахилу шворню вказані в таблиці 1.

Установка шворнів з нахилом підвищує стійкість і полегшує управління автомобілем.

Конструкція поворотних кулаків забезпечує також розвал передніх коліс на кут до 1°. Розвал досягається тим, що осі поворотних цапф зовнішніми

кінцями нахилені вниз. Розвал коліс зменшує зусилля, необхідне для повороту автомобіля, розвантажує зовнішній підшипник ступиці колеса, сприяє рівномірному зносу шин. Кути розвалу коліс і нахилу шворнів на вантажних автомобілях не регулюються.

Передні колеса, встановлені з розвалом, прагнуть котитися по колах, що розходяться, що привело б до їх проковзування щодо дороги і швидкого зносу шин. Що б не допустити цього, передні колеса встановлюються зі сходженням.

Сходження коліс — це різниця відстаней між ободами лівого і правого коліс ззаду і попереду балки моста. Вимірюється спеціальною лінійкою і повинне відповідати даним табл. 1.

Конічні підшипники шворнів встановлюються з попереднім натягом. У міру зносу поверхонь, що труться, натяг зникає, з'являється зазор, що може привести до нестійкого руху передніх коліс і руйнування підшипників.

Регулювання підшипників здійснюють видаленням однакової кількості прокладок з-під кришок підшипників. При великому зносі нижнього підшипника рекомендується поміняти підшипники місцями; в цьому випадку прокладки видаляються з під верхньою кришки. Правильність регулювання перевіряється по величині зусилля, прикладеного до поворотного важеля, відлитого разом з корпусом поворотного кулака. Покази динамометра, закріпленого за отвір важеля, повинні бути: для автомобіля ГАЗ-66 — 2,35—3,7 кгс, для ЗІЛ-131 — 2,0—2,4 кгс. Перевірка проводиться при від'єднаній рульовій тязі і припіднятому мосту.