Крепим автомобиль на прицепе-автовозе правильно
Автомобиль, это «самоходное транспортное средство для перевозки людей и (или) грузов». Но бывает так, что само авто становится грузом, например при необходимости доставки неисправной машины в сервис, или спорткара на соревнования. А главное в перевозке груза, это правильно и надежно его закрепить! Конечно, можно вызвать эвакуатор или специальный автовоз, и переложить все эти заботы на фирму. Но, если есть собственный прицеп-автовоз, то зачем платить больше? Вот только автотехника груз специфический, со своими правилами крепления и перевозки…
Подготовка
После того, как все готово, поднимите машину на платформу по заездным трапам, а в случае невозможности самостоятельного заезда с помощью лебедки, манипулятора или крана. При этом авто должно расположиться так, чтобы нагрузка на оси прицепа расходилась примерно равномерно. То есть, никаких смещений к бортам и переднему-заднему краю, в этом вам поспособствуют метки и опорные стойки.
После этого можно приступать к фиксации
За что и как крепить
Главное правило крепления автомобиля на прицепе-автовозе для перевозки – крепим только за колеса! За мосты, фаркопы, «уши», элементы рамы, а тем более кузова крепить нельзя! Это чревато не только деформацией и повреждениями выбранных деталей конструкции, но и обрывом креплений – из-за инерции подвеска во время езды будет двигаться, растягивать и расшатывать крепеж. Хуже всего то, что при неполном обрыве может перевернуть сам прицеп и даже автомобиль-тягач.
В качестве крепежа нужно использовать только специальные трехточечные стяжные ремни, рассчитанные на определенный груз. В идеале их должно быть четыре – на каждое колесо, но если «прижало», то теоретически хватит двух. У их установки тоже есть определенный порядок действий:
Иногда можно увидеть, как цепляют колеса лишь на две точки, или проводят ремень через ступицу либо набрасывают петлей на верхний сектор колеса и фиксируют сбоку. Надежность такой установки сомнительна, в то время, как описанный выше способ используется даже ТОП-автопроизводителями для развозки своих новеньких изделий, каждое стоимостью по несколько сотен тысяч долларов.
Упоры
Их количество и расположение зависит от того, как стоит автомобиль на платформе:
Упоры и стяжки дополняют друг друга, а не исключают! И не забывайте о необходимости категории, разрешающей езду с прицепом свыше 750 кг (даже для ЛАВ 81021A она требуется), и скоростных ограничениях для такого транспорта.
На чём держатся наши автомобили, что как и почему.
Итак, на данный момент существует несколько классических конструкций силовых элементов автомобиля.
1. Несущий лонжеронный кузов.
2. Лонжеронная рама с закреплёнными на ней не силовыми элементами.
3. Кузов с интегрированой рамой.
4. Пространственная рама обшитая кузовными панелями. Либо просто пространственная рама.
Первый вариант – несущий кузов.
Самая распространённая конструкция, совмещающая в себе технологичность, удобство, жёсткость и малый вес. Для автопроизводителей самый выгодный вариант.
Части кузова отштамповываются каждая из своего вида стали или алюминия.
Верх рамки лобового стекла и верхние части центральных стоек крыши делают из конструкционной стали. Дверные проемы и пол изготавливаются из стальных сплавов повышенной прочности; а более нагруженные вертикальные части рамки лобового стекла и поперечины, отделяющие салон от багажника – из прочной стали. Наконец, из особо высокопрочной стали делаются подмоторный каркас и балки, перед которыми ставятся бамперы. При этом внешние панели, не влияющие на пассивную безопасность, могут быть не только стальными, но и алюминиевыми, пластиковыми и даже стекловолоконными – применение таких материалов повышает стойкость к коррозии и снижает вес автомобиля в целом.
Все детали кузова и ответственность каждой из них за какие либо конкретные элементы нагрузки или безопасности перечислять не буду, их там вагон и маленькая тележка.
В отличие от рамных, все агрегаты крепятся к кабине, и сама кабина (вместе со всеми внешними и наружными элементами кузова) несет всю нагрузку. Яркое преимущество перед рамами — легкий вес и лучшая жесткость на кручении (в рамных машинах её во многом обеспечивает водружённый сверху кузов, хотя силовым несущим элементом он как бы и не является.). Следствие низкого веса — лучшая управляемость, экономичность и динамика. Другое неоспоримое преимущество — лучшая пассивная безопасность, так как изначально конструкторы могут создать специальные зоны, которые при аварии будут поглощать энергию удара.
И всем бы был хорош несущий кузов, вроде бы всё круто, но… Есть и один очень существенный минус. Из-за того, что все элементы несущего кузова взаимосвязаны и вместе отвечают за всю конструктивную нагрузку, при повреждении одного элемента страдает весь кузов, теряя свои характеристики и жесткость. Есть и другие минусы не несущие таких критических факторов. Например, есть такой фактор, как низкая ремонтопригодность несущего кузова. В отличие от рамы восстановить родную геометрию кузова после повреждений практически невозможно, не говоря уже об исходных характеристиках жёсткости и управляемости.
Ещё у большинства легковых машин со временем начинает деформироваться передняя часть кузова, особенно в местах крепления стоек кузов нажинает «разъезжаться». Проявляется это в связи с эксплуатацией на плохих (читай наших) дорогах, банальной усталости металла и общей нагруженности передней части авто.
И тут к нам на выручку приходит подрамник. Замечательный «кусок рамы» который более равномерно распределяет нагрузку от подвески на несущий кузов и препятствует локальным перегрузкам силовых элементов. Бывает как передний, так и задний. Является наиболее часто применяющимся силовым элементом усиливающим конструкцию несущего кузова.
И ещё большинство кузовных деталей, особенно не относящихся к капсуле безопасности, плохо дружат с сопроматом, что впрочем компенсируется некоторым избытком прочности на этих деталях.
Итак: Несущий кузов применяется на подавляющем большинстве современных легковых автомобилей и автобусов.
Плюсы:
Вес.
Жёсткость на кручение.
Технологичность изготовления.
Высокая степень безопасности из-за поглощения силовыми элементами энергии удара.
Управляемость, вследствие меньшего веса и высоты, а также возможности минимизации паразитных факторов вроде лишних элементов.
Минусы.
Низкая ремонтопригодность.
Низкая жёсткость на излом.
Плохая приспособленность к агрессивным условиям эксплуатации без дополнительных усилений.
Несущая лонжеронная рама с размещёнными на ней прочими элементами конструкции.
Несущая рама в наше время встречается чаще всего на внедорожниках и грузовых автомобилях. Это достаточно мощная конструкция, хорошо приспособленная к агрегатированию на неё кузова-кабины и прочих элементов авто. Использование её на технике подразумевающей тяжёлые условия эксплуатации или серьёзные силовые нагрузки оправдано, и компенсирует большинство её недостатков. Помимо этого такая конструкция обладает большой модульностью, т. е. на одной и той же раме можно построить разные авто, например пикап или вагон, или же, в случае грузовиков седельный тягач или самосвал.
В основе рамы лежит конструкция, к которой крепятся все агрегаты вашего автомобиля, и вся нагрузка (удары от подвески, вибрации от мотора, вес всех агрегатов) ложится именно на нее. Она может быть сварной реже цельнолитой или даже клёпаной. Сварные рамы имеют ряд преимуществ: их части штампуются, большинство деталей сваривается между собой при помощи электросварки, а некоторые элементы делаются съемными (части, к которым крепится силовой агрегат, и те, которые находятся в наиболее часто подверженных деформациям местах).Кабина (место, где размещены водитель и пассажиры) минимальную силовую нагрузку и крепится через элементы, которые полностью или частично убирают вибрации (демпфирующие элементы, как то резиновые, гидравлические или пневматические подушки), к самой раме. Рама же представляет собой жесткую стальную конструкцию, способную выдержать серьезные нагрузки.
Плюсов у такой конструкции много. Во первых, как уже было сказано выше, это модульность. Т. е. «испортив» старый кузов на неё можно с успехом водрузить новый. Кроме того восстановить геометрию повреждённой рамы значительно проще, для этого, правда, придётся демонтировать все навесные элементы. Раму можно весьма эффективно усиливать без применения сложных конструкций, при этом, правда пострадает вес. Но в целом любые усиливающие элементы требуют увеличения веса. Кроме того, у такой машины после долговременной езды по плохим дорогам не будет перекосов дверных проемов и трещин на стойках лобового стекла. И еще немаловажный момент: если взять два внедорожника одного класса, – рамный и безрамный – и посмотреть на их склонность к опрокидыванию, то можно заметить, что первую машину перевернуть существенно сложнее, ведь у нее центр тяжести гораздо ниже.
Но, естественно у такой конструкции масса минусов. Для начала это вес, ведь кроме рамы нам нужен ещё и кузов, который весит хоть и меньше несущего, но всё же немало. Естественно лишний вес сказывается и на управляемости и на расходе топлива. Кроме того на «чувство машины» сильно влияют опорные элементы между рамой и кузовом. При езде на рамном авто сложно отделаться от ощущения валкости и «ватности». Минусом рамной конструкции также является неудобство установки на неё легкового кузова. Либо авто будет избыточно высоким, либо придётся жертвовать местом в салоне. Кроме того от избыточных нагрузок рама может лопнуть, и хотя восстановить её не так уж сложно, но всё же это фактор достаточно неприятный.
Есть свои минусы и в плане безопасности. Хотя практически, при столкновении двух авто тяжёлый внедорожник оказывается более безопасным в силу веса и прочности, то например, при ударе в дерево или столб рама играет злую шутку. Она практически не деформируется, соответственно минимально гася энергию, соответственно вся кинетическая энергия «прилетает» водителю и пассажирам. Не менее неприятный расклад при срыве кузова с рамы. И хотя современные рамы относительно травмобезопасны в этом плане, они всё же проигрывают кузовам.
Итак: несущая лонжеронная рама применяется в большинстве грузовиков и достаточно большём количестве внедорожников.
Плюсы:
Прочность.
Модульность.
Ремонтопригодность.
Хорошая изоляция от шумов и вибраций за счёт элементов крепления кузова к раме.
Лояльное отношение к серьёзным нагрузкам.
Практически никогда не нуждается в серьёзном усилении сторонними элементами.
Минусы:
Вес.
Управляемость и экономичность.
Безопасность при столкновении со слабо деформируемыми препятствиями.
Кузов с интегрированой рамой.
Тут существует 2 варианта.
Представитель первого Jeep Cherokee – конструкция проста до безобразия. Классическая лонжеронная рама с наваренным на неё кузовом.
Представители второго — многочисленные кроссоверы. Например, Suzuki Grand Vitara нового поколения. В этом случае рама и кузов являются равноценно нагруженными элементами. Да и сама рама не такая мощная как на Джипе.
Собственно такая конструкция включает в себя и плюсы, и недостатки, как несущего кузова, так и несущей рамы. Всё зависит от конкретного автомобиля. Там, где рама мощнее, соответственно больше от «рамника», там где рама больше походит на родные лонжероны кузова, больше от авто с несущим кузовом.
Итак: интегрированая рама встречается на кроссоверах и лёгких внедорожниках, реже на среднеразмерных внедорожниках. Своеобразный компромис двух миров, и, что характерно, неплохо работает. Малые нагрузки воспринимает кузов, большие рама.
Пространственная рама.
Пространственная рама представляет собой несущую конструкцию в виде клетки опоясывающей с разных сторон части авто. К ней крепятся все элементы конструкции и декоративные элементы кузова. В серийных авто встречается крайне редко по причине низкой технологичности и сложности изготовления. Лучше всех дружит со сопроматом, поэтому самая прочная при минимальном весе.
Реально применяется при постройке суперкаров или гоночных автомобилей. Было несколько премиум моделей не спортивных авто строящихся на пространственной раме, но на данный момент таковых нет.
Обладает массой плюсов и практически не имеет минусов. Главный минус этой конструкции – цена. Т. к для производства требуется несоизмеримо больше времени чем для любой другой конструкции, то авто с пространственной рамой это либо сверхдорогие суперкары, либо строящиеся в единичных экземплярах гоночные авто.
Лёгкая, прочная с хорошо прогнозируемой деформацией, такая рама, практически, представляет собой несущий гоночный каркас и несущую раму одновременно. Декоративные элементы нужны лишь для того чтоб закрыть саму раму, но не несут никакой силовой нагрузки.
Итак: Пространственная рама применяется при строительстве гоночных авто и суперкаров в силу сложности изготовления и низкой технологичности процесса.
Плюсы:
Вес.
Прочность.
Минимальная деформация в любых плоскостях.
Прогнозируемость деформации при ударах.
Лояльность к высоким нагрузкам.
Минусы:
Цена.
Абсолютная «недружелюбность» к водителю. Вибрации и рельеф будут чётко ощутимы даже с мягкой подвеской.
Размещение и способы крепления грузов в кузове автотранспортного средства
В настоящее время в РФ отсутствуют нормативно-правовые документы, касающиеся вопросов безопасного размещения и крепления грузов при транспортировке. Действующие в Европе стандарты EN 12195:2010 «Крепление грузов на автотранспортных средствах. Безопасность», EN 12642 «Конструкция кузова коммерческого транспортного средства. Минимальные требования» могут использоваться у нас только в качестве справочного пособия, с целью обеспечения безопасности при перевозке различных грузов. При размещении груза в кузове автомобиля необходимо выполнять ряд требований, некоторые из них приводятся ниже:
Пример схемы распределения груза в двухосном автомобиле
Пример схемы распределения груза в полуприцепе
Пример схемы распределения груза в трёхосном автомобиле
Нагружаемая поверхность груза | Сухое сцепление материала | Мокрое сцепление материала | Масляное сцепление материала |
---|---|---|---|
Дерево/дерево | 0,20-0,50 | 0,20-0,25 | 0,05-0,15 |
Металл/дерево | 0,20-0,50 | 0,20-0,25 | 0,02-0,10 |
Металл/металл | 0,10-0,25 | 0,10-0,20 | 0,01-0,10 |
Дерево/бетон | 0,30-0,60 | 0,30-0,50 | 0,10-0,20 |
Противоскользящие маты | 0,60 | 0,60 | 0,60 |
Для того, чтобы груз остался неподвижным, необходимо выполнить следующие требования: сила трения должна быть больше или равна инерционной силе,
т. е. Fr ≥ Fm, NM ≥ Fg · Cxy
Для того, чтобы увеличить силу трения Fr есть два пути:
2. Увеличить силу нормального давления N (без увеличения веса груза Fg). Для этого необходимо дополнительное прижатие груза к платформе. Когда груз ничем не прижат, сила нормального давления N равна весу груза Fg. Когда появляется дополнительная прижимающая сила Fv сила нормального давления равна сумме веса Fg и дополнительной прижимающей силы Fv: N = Fg + Fv
Обеспечение достаточной прижимающей силы и есть основная задача крепления груза прижимом стяжными ремнями (способ увязки поверху). Необходимая прижимающая сила с учётом вертикального угла α установки ремня определится по формуле:
3. Для увеличения силы трения наиболее рациональным является комбинированный способ: применение противоскользящих матов и прижимных ремней одновременно. Такой способ крепления груза позволяет значительно снизить (уменьшить) количество прижимных ремней.
КРЕПЛЕНИЕ ГРУЗА С ПОМОЩЬЮ ПРИЖИМНЫХ РЕМНЕЙ (способ увязки поверху)