Устройство и основные элементы
Основной особенностью любого портального автомобиля; является высоко поднятая над поверхностью дороги П-образная рама шасси, образующая вместе с колесами, расположенными под ее лонжеронами, портал, предназначенный для размещения груза, удерживаемого во время движения грузозахватным устройством, с помощью которого осуществляется по,-грузка и разгрузка груза.
Специфика размещения груза и более высокие (по сравнению с обычными автомобилями) требования к маневренности и обзорности портальных автомобилей при движении вперед и назад не могли не отразиться на общей компоновке этих автомобилей и конструкции отдельных их элементов.
Портальные автомобили, представляя собой специализированные транспортные автомобили, кроме специфического оборудования, имеют все основные узлы и механизмы обычного автомобиля (двигатель, трансмиссию, ходовую часть, органы управления, тормозную систему, рабочее место водителя и т. д.).
Рассмотрим устройство портальных автомобилей, используя конструктивную схему автомобиля (рис. 14), которая,.
несмотря на некоторые особенности, отражает общие черты, характерные для всех типов портальных автомобилей.
Двигатель внутреннего сгорания со сцеплением и коробкой передач, обеспечивающей одинаковое число передач при движении вперед и назад, расположен справа от кабины водителя и закрыт капотом 10. На большинстве портальных автомобилей применены обычные автомобильные коробки передач с одной передачей заднего хода, а для получения необходимого числа передач при движении назад устанавливают дополнительный механизм — реверс-редуктор, изменяющий направление вращения валов трансмиссии и позволяющий использовать все передачи коробки.
Рис. 14. Конструктивная схема портального автомобиля с четырьмя управляемыми подрессоренными колесами:1 — пружинная подвеска; 2 — траверса; 3 — промежуточный рычаг рулевого управления; 4 — поперечная тяга рулевого управления; 5 — рулевой механизм; 6 — гидроцилиндр механизма зажима; 7 —кабина; 8 — гидроцилиндр механизма подъема; 9 — продольная карданная передача; 10 — капот двигателя; // — полуосевая головка; 12 —главная передача и дифференциал; 13 — трансмиссионный тормоз; 14 — полуосевая карданная передача; 15 — открытая бортовая цепная передача; 16 — грузоподъемная штанга; 17 — грузозахватный башмак; 18 — штанга механизма зажима груза; 19 — лонжерон рамы; 20 — колесо
Коробка передач соединена с главной передачей 12 продольной карданной передачей 9. Картер главной передачи жестко закреплен на верхней панели задней траверсы рамы. От коротких полуосей главной передачи крутящий момент двумя полуосевыми карданными передачами 14 подводится к валу ведущей звездочки бортовой цепной передачи, установленному в полуосевой головке 11. Дальнейшая передача крутящего момента непосредственно к ведущим колесам осуществляется открытыми бортовыми вертикальными цепными передачами 15.
Рис. 15. Конструктивная схема автомобиля с двумя ведущими неуправляемыми и неподрессоренными колесами:
1 — управляемое колесо; 2 — пружинная подвеска управляемого колеса; 3 — поворотный рычаг; 4 — рабочее место водителя; 5 — радиатор; 6 — капот двигателя; 7 — коробка передач; 8 — механизм отбора мощности для привода погрузочно-разгрузочного устройства, 9 — соединительный вал редукторов механизма подъема; 10 — продольная карданная передача; 11 и 19 — редукторы механизма подъема; 12 — трансмиссионный тормоз; 13 — главная передача и дифференциал; 14 — закрытая бортовая цепная передача; 15 — рама; 16 — ведущее колесо; 17 — грузозахватный башмак; 18 — цепь механизма подъема;
20 — соединительный вал
Полуосевая головка 11, состоящая из картера, крышки и вращающегося на подшипниках качения вала ведущей звездочки бортовой цепной передачи, закреплена на верхнем конце штока подвески, который жестко соединен с вилкой крепления колеса. Колеса 20 и ведущие звездочки обычным способом закреплены на ступицах, свободно вращающихся на подшипниках, установленных на коротких осях, неподвижно соединенных с вилками. Конструкцией подвижных элементов подвески обеспечивается неизменность межцентрового расстояния звездочек бортовой цепной передачи и их взаимное расположение при повороте и вертикальном перемещении колес. Межцентровое расстояние изменяется только при регулировке прогиба (Прогиб цепи — отклонение свободной ветви от теоретической прямой, линии, касательной к начальным окружностям ведущей и ведомой звездочек. Прогиб цепи замеряют в середине межцентрового расстояния при приложение к цепи усилия 4—5 кг. 1 цепи)
Необходимо, однако, отметить, что полуосевые карданные передачи, допускающие вертикальные перемещения и поворот ведущей звездочки, и открытые цепные передачи установлены не на всех портальных автомобилях. В автомобилях с ведущими, но неуправляемыми и неподрессоренными колесами 16> (рис. 15) для этой цели используют стандартные автомобильные задние мосты, у которых ступицы колес заменены ведущими звездочками закрытых бортовых цепных передач 14, подводящих момент непосредственно к ведущим колесам 16.
Рама портального автомобиля (см. рис. 14) состоит из двух высоких лонжеронов 19 и двух (у большинства автомобилей — из трех) основных траверс 2 меньшей высоты, используемых,, иногда, как и в рассматриваемой конструкции, в качестве баков для топлива и рабочей жидкости гидропривода погрузоч-но-разгрузочного устройства. По концам лонжеронов рам портальных автомобилей вварены цилиндрические гильзы — направляющие подвесок колес, в которых перемещаются штоки и размещены упругие элементы — винтовые пружины.
Рулевое управление состоит из автомобильного рулевого» механизма 5 с усилителем и системы продольных и поперечных 4 тяг и рычагов 3, образующих расчлененные трапеции передних и задних управляемых колес, поворот которых производится через штоки подвески. В конструкции, изображенной на рис. 15, управляемыми колесами являются только-задние колеса и отсутствует усилитель.
Портальный автомобиль (см. рис. 14) оборудован двумя независимыми системами тормозов: ножной гидравлической,, действующей на все колеса, и ручной с механическим приводом, действующей на продольный карданный вал.
Погрузочно-разгрузочное устройство портального автомобиля состоит из двух действующих независимо один от другого» механизмов подъема и зажима. Механизм зажима служит для разведения в стороны грузозахватных башмаков при наезде на груз и оставлении его, облегчая погрузочно-разгрузочные операции и предохраняя груз от разваливания и разрушения.
Для захвата и удержания груза служат два продольно расположенных грузозахватных башмака 17, соединенных с грузоподъемными штангами 16 и штангами 18 механизма зажима груза.
Грузоподъемные штанги подвешены к коленчатым рычагам,, попарно соединенным между собой поперечными валами. Рычаги левых грузоподъемных штанг связаны тягой, а правый задний рычаг соединен с гидроцилиндром 8 двойного действия привода механизма подъема груза. При подаче рабочей жидкости в цилиндр шток, перемещаясь, поворачивает рычаги, которые, поднимают или опускают грузоподъемные штанги и закрепленные на них грузозахватные башмаки.
Рис. 16. Автомобиль-контейнеровоз Валмет: 1 — верхняя грузозахватная рамка; 2 — кронштейн гидроцилиндра; 3 — гидроцилиндр
В конструкции портального автомобиля, изображенного на рис. 15, отсутствует механизм зажима, и грузозахватные башмаки 17, подвешенные на грузоподъемных штангах, могут только подниматься и опускаться.
Портальные автомобили, предназначенные для перевозки закрытых контейнеров (рис. 16), не имеют грузоподъемных штанг и грузозахватных башмаков; для захвата и удержания контейнера служит грузоподъемная рамка прямоугольной формы
Основные эксплуатационно-технические данные базовых автомобилей (4х2) грузоподъемностью до 10 т _
Краткие сведения о развитии конструкций портальных автомобилей
Развитие конструкций автомобилей за рубежом. Первые портальные автомобили (рис. 18) были изготовлены в 1918 г. в США фирмой Росс-Каррьер и предназначались для перевозок пиломатериалов. Экономический эффект, полученный от применения автомобиля нового вида, определил большой спрос на него и заставил другие фирмы США включить портальные автомобили в производственную программу. К середине 20-х годов производство портальных автомобилей было организовано на заводах фирм Миллер, Вилламет-Эрстед и Герлингер-Каррьер.
Портальные автомобили фирмы Миллер принципиально мало отличались от автомобилей фирмы Росс-Каррьер, но в их конструкцию были внесены некоторые изменения, улучшающие эксплуатационные качества этих автомобилей. Так, например, колеса автомобиля имели независимую подвеску с полуэллиптическими рессорами, была улучшена конструкция колес, грузоподъемного механизма и рулевого управления.
Более совершенными были портальные автомобили фирмы Герлингер-Каррьер. В их конструкции использовались полуосевые карданные передачи, бортовые вертикальные цепные передачи, независимая подвеска колес с винтовыми пружинами. Для захвата груза впервые были применены длинные горизонтальные башмаки, а для их подъема — зубчато-реечные механизмы.
Портальные автомобили Вилламет-Эрстед моделей конца 20-х годов так же, как и автомобили Росс-Каррьер этого же периода, были снабжены пневматическими шинами и имели полуосевые ленточные тормоза, механизмы для разведения грузозахватных башмаков в стороны, складной тент над рабочим местом водителя и другие усовершенствования. Эти автомобили могли транспортировать длинномерные (до 25 м) и тяжеловесные (до 12 т) грузы на большие расстояния и практически являлись прототипами современных портальных автомобилей.
Началом развития современных портальных автомобилей можно считать 30-е годы. В это время создаются портальные автомобили новых типов, которые, помимо подъема в транспортное положение груза и его транспортировки, могли штабелировать или укладывать его на другие транспортные средства, подтаскивать груз к автомобилю и перевозить его без подставок и т. п. К этому времени расширяется область использования портальных автомобилей как по номенклатуре перевозимых грузов, так и по видам перевозок. Они уже перестают быть только внутризаводским транспортом и эксплуатируются на дорогах общего пользования (рис. 19).
Расширение области’ использования портальных автомобилей немедленно сказалось и на их типаже, который увеличился как по грузоподъемности, так и по грузовместимости.
Рис. 18. Первый портальный автомобиль Росс-Каррьер
Рис. 19. Автомобиль Росс, предназначенный для эксплуатации на дорогах общего пользования
Рис. 20. Автомобиль Хайстер
Рис. 21. Автомобиль Валмет III—IV
Например, в 1930—1932 гг. фирма Росс-Каррьер изготовляла 12 различных по грузоподъемности и размерам сечения портала моделей.
В 1939—1940 гг. производство портальных автомобилей освоила американская фирма Хайстер, которая, помимо общеизвестных конструкций (рис. 20), начала выпускать автомобили со специальными захватами, предназначенными для перевозки грузов определенной формы без подставок (см. рис. 11).
Значительно увеличилось за рубежом производство портальных автомобилей после 1946″ г. Только одна фирма Кларк-Росс освоила производство 50 типоразмеров этих автомобилей, объединенных по грузоподъемности в четыре серии. Более 48 моделей портальных автомобилей стала изготовлять фирма Герлингер и около 20 — фирма Хайстер. Некоторые из автомобилей этих фирм: Росс-90 и Герлингер SRH — успешно эксплуатировались и в Советском Союзе.-
Рис. 22. Бельгийский внедорожный портальный автомобиль для перевозки крупногабаритных грузов и контейнеров
В 50-х годах производство портальных автомобилей было начато в Финляндии, Англии, Бельгии, Италии и Японии. В Финляндии изготовление портальных автомобилей освоила фирма Валмет, автомобили которой с 1946 г. начали экспортироваться в Советский Союз. На рис. 21 изображен портальный автомобиль Валмет III—IV 1947 г. выпуска. В конце 50-х годов в Финляндии было создано большое число типов и моделей портальных автомобилей грузоподъемностью 5—30 г, которые широко используются для перевозки различных грузов во многих странах мира. Некоторые из них уже длительное время эксплуатируются и в Советском Союзе.
Первый английский портальный автомобиль модели Р. С. L. фирмы Пест-контроль (известный под названием «Лесной волк») имел грузоподъемность 7 т. Отличительные конструктивные особенности автомобиля: заднее расположение двигателя, два управляемых задних колеса уменьшенного по сравнению с ведущими передними колесами размера, отсутствие механизма для разведения грузозахватных башмаков в стороны. На базе данной модели был изготовлен портальный автомобиль с дополнительной поворотной грузоподъемной стрелой, установленной сбоку на раме, с помощью которой можно укладывать и разбирать груз.
Рис. 23. Трехосный внедорожный автомобиль Демаг для перевозки крупногабаритных грузов
Позднее производство автомобилей освоила еще одна английская фирма — Конвейенсер Форк Трэкс. На автомобилях данной фирмы, получивших название «Шорланд», установлены двухступенчатая главная передача и устройство для отключения задних колес от рулевого управления при длительном движении на дорогах общего пользования. Оригинально у этих автомобилей выполнен привод механизма подъема груза, имеющий один гидроцилиндр.
В 1955 г. в Англии появились портальные автомобили «Шорланд» с электрическими двигателями, питающимися от аккумуляторных батарей. Хотя эти автомобили широкого распространения не получили, их можно эксплуатировать в закрытых складских помещениях, цехах промышленных предприятий и т. п. местах, где не должно быть отработавших газов, отравляющих воздух и пагубно влияющих на качество пищевых продуктов и различных материалов. Кроме того, такие автомобили более безопасны и в пожарном отношении.
В Бельгии производство портальных автомобилей организовало отделение фирмы Кларк-Росс. В 1957 г. было начало производство портальных автомобилей и японской машиностроительной компанией ТМС (Тово Умпанки Ком-пани Лимитед). Портальные автомобили, изготовляемые в Бельгии и Японии, практически мало отличаются от автомобилей, выпускаемых фирмой Кларк-Росс в США (рис. 22).
Не отличаются по конструктивно-эксплуатационным параметрам от американских автомобилей фирмы Герлингер и портальные автомобили, выпускаемые в Италии.
Производство портальных автомобилей оригинальной конструкции и большой грузоподъемности (до 30 т), предназначенных для перевозки металла, леса, продуктов химической и целлюлозно-бумажной промышленности, освоила также и шведская фирма Мидквист и Хольм. Автомобили данной фирмы, получившие название «Бофорс», с успехом эксплуатируются во многих европейских странах.
В начале 60-х годов были изготовлены и первые портальные автомобили в ФРГ. В основом это были трехосные автомобили, предназначенные для внутригородских перевозок грузов сечением 1800X2200 мм и длиной до 0,5 м.
В последнее время появилось значительное число типов внедорожных портальных автомобилей для перевозок специальных и крупногабаритных грузов (рис. 23).
Грузоподъемность внедорожных автомобилей достигает 40 г, а высота подъема груза — 2 м.
Производство таких автомобилей-контейнеровозов освоили фирмы Кларк-Росс (США), Мицубиси (Япония), Валмет (Финляндия), Пайнер и Демаг (ФРГ).
Развитие конструкций отечественных автомобилей. В Советском Союзе портальные автомобили впервые появились в 1927 г. и использовались в основном для перевозки пиломатериалов. Это были автомобили американских фирм Росс-Каррьер и Вилл а мет. С тех пор портальные автомобили поставлялись из США в течение нескольких лет.
Первый отечественный портальный автомобиль грузоподъемностью 7 т был разработан Киевским филиалом Центрального научно-исследовательского института промышленного транспорта (ЦНИИПТ) в 1931—1932 гг. Он мог перевозить грузы сечением 1270X1275 мм и имел скорость движения около 30 км/ч. Однако уровень развития автомобильной промышленности в то время не позволил наладить серийный выпуск этих автомобилей.
С 1934 г. портальные автомобили выпускает Вологодский машиностроительный завод «Северный Коммунар».
Созданные на заводе автомобиль СК-5 грузоподъемностью 5 т и автомобиль СК-7 грузоподъемностью 7 г изготовлялись на базе агрегатов и деталей обычных автомобилей Горьковского автозавода. Портальный автомобиль СК-5 мог перевозить грузы шириной 1000 мм и высотой 1200 мм. Применение реверс-редуктора в трансмиссии, небольшой радиус поворота, а также другие качества позволяют отнести эти автомобили к лучшим зарубежным образцам.
В 1936 г. производство портальных автомобилей было передано Солом-бальскому машиностроительному заводу, который изготовлял их до 1941 г. Наибольшее распространение получил портальный автомобиль «Соломбалец» 5-С-2 (рис. 24) грузоподъемностью 5 г, в конструкции которого широко использовались агрегаты и детали грузовых автомобилей Московского автомобильного завода. Недостаточные размеры портала, большой вес и отсутствие закрытой кабины у автомобиля являлись серьезными- его недостатками. В связи с этим в 1939—1940 гг. были разработаны новые автомобили «Соломбалец»: модель 5-С-З с газогенераторной установкой ЗИС-21, размещенной за кабиной, и модель 5-С-5 с бензиновым двигателем ЗИС-5, расположенным перед ка.биной. Хотя производство портальных автомобилей на Соломбальском заводе с каждым годом возрастало, масштабы выпуска были совершенно несоизмеримы с потребностями народного хозяйства. Поэтому часть автомобилей ввозилась также из-за границы.
В 1949 г. в СССР начались работы по созданию и освоению производства новой модели портального автомобиля.
В 1954 г. Соломбальским машиностроительным заводом был освоен автомобиль Т-60 «Комсомолец» грузоподъемностью 5 г и сечением портала 1170X1580 мм.
Проект данного автомобиля, так же как и всех последующих» моделей, был разработан в Государственном институте по проектированию новых машин и механизмов для лесозаготовок и сплава (Гипролесмаш) и Центральном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте механизации и энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ).
Автомобиль Т-60 (см. рис. 4) представлял собой оригинальную конструкцию, в которой были учтены основные особенности наших эксплуатационных условий и впервые применены гидромеханический привод погрузо-разгрузочно-го устройства, гидроусилитель рулевого управления, рама из элементов закрытого профиля, закрытая утепленная кабина и другие конструктивные решения, которые впоследствии стали широко использовать и во многих зарубежных автомобилях.
В 1957 г. на базе этого автомобиля была создана модель Т-60М. Несколько позднее Соломбальский машиностроительный завод на базе этой модели изготовил большую партию автомобилей Т-60У с шириной портала, увеличенной до 1500 мм.
Рис. 24. Автомобиль «Соломбалец» 5-С-2
В 1959 г. был разработан и принят к серийному производству автомобиль Т-80 (см. рис. 1). Этот автомобиль при сохранении такой же грузоподъемности, как и у автомобиля Т-60М, и увеличенном до 11250X1750 мм сечении портала имел значительно меньший вес, что в совокупности с более рациональным выбором передаточных чисел трансмиссии позволило установить на автомобиле менее мощный, а следовательно, и более экономичный двигатель.
Рис. 25. Автомобиль Т-130
Гидропривод, надежная и простая система синхронизации движения грузоподъемных штанг, хорошая маневренность и обзорность явились отличительными признаками этого автомобиля.
В 1961 г. был создан и успешно прошел испытания отечественный автомобиль Т-110 грузоподъемностью 10 г и с увеличенной до 1950 мм шириной портала (см. рис. 6), а через год был изготовлен автомобиль Т-130 (рис. 25), предназначенный для транспортировки грузов без подставок.
В 1962 г. был разработан проект универсального автомобиля, предназначенного не только для транспортировки грузов, но и для их штабелирования. В 1963 г. Соломбальский машиностроительный завод освоил производство автомобиля Т-140.
В 1964—1965 гг. были созданы две модели T-80A и Т-150. Первая модель являлась модернизацией модели Т-80 и сохраняла все ее основные эксплуатационные параметры. На автомобиле Т-150 (рис. 26) установлен V-образный карбюраторный двигатель мощностью 115 л. с. и одноместная кабина. Лонжероны рамы автомобиля сварены из гнутых элементов, а поперечины имеют трубчатое сечение. Значительно улучшен доступ ко всем агрегатам и узлам и увеличен срок их службы. В автомобиле Т-150 впервые в отечественной практике двигатель был установлен с правой стороны кабины, что обеспечивало хорошую обзорность пути и груза как при движении вперед и назад, так и при приеме и разгрузке груза.
В 1965 г. на базе серийного автомобиля Т-140 были спроектированы еще две модификации: автомобили А-210 и А-220. Основное отличие автомобиля А-210 от автомобиля Т-140 заключается в погрузочно-разгрузочном устройстве. У автомобиля А-210 оно позволяет опускать груз на 1500 мм ниже плоскости дороги, вследствие чего возможности применения этого автомобиля увеличиваются. Так, например, автомобиль А-210 может быть использован для антисептирования пиломатериалов в пакетах, укладки груза в люки складов, размещенных ниже уровня дороги, мойки груза в заглубленных ваннах и т. д Отличие портального автомобиля А-220 от портального автомобиля Т-140 заключается только в увеличении сечения портала, что позволяет использовать автомобиль для транспортировки крупногабаритных неделимых грузов.
Рис. 26. Автомобиль Т-150
В настоящее время в Советском Союзе продолжаются работы по совершенствованию существующих и созданию новых моделей автомобилей с различными грузоподъемностями и размерами портала, а также ведется подготовка к разработке типажа этих автомобилей. В конструкциях разрабатываемых автомобилей используются агрегаты и узлы новых грузовых автомобилей массового производства.
Портальный автомобиль а 220
Автомобили-самопогрузчики (рис. 43, 44) представляют собой грузовые автомобили, оборудованные гидравлическими подъемными кранами консольного типа. Гидравлические краны предназначены для погрузки и разгрузки кузова бортового или самосвальное го автомобиля, на котором они установлены, но могут быть использованы для выполнения погрузочно-разгру-зочных работ (загрузки кузова рядом стоящего автомобиля, разгрузки и укладки груза в штабель).
В транспортном положении крановая стрела складывается и помещается в пространстве между кабиной и кузовом, не нарушая поперечного габарита автомобиля.
Краны состоят из следующих узлов: колонны, стрелы, механизма блокировки рессор и гидравлической системы.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Колонна крана представляет собой соединенные болтами 3 секции: опору крана, механизм поворота и гидроцилиндр подъема.
Колонну монтируют на специальной раме, расположенной на раме автомобиля. На этой же раме устанавливают гидрораспределитель управления краном.
К гидравлическим кранам в качестве сменного рабочего оборудования поставляется двухчелюстной грейфер.
Портальные автомобили (рис. 45) предназначены для захвата, перемещения и разгрузки различных длинномерных и других строительных грузов, уложенных на подставках, поддонах, кассетах и в контейнеры.
Портальные автомобили представляют собой специальные самоходные пневмоколесные шасси портального типа повышенной маневренности с погрузочно-раз-грузочным устройством, удерживающим груз под рамой при транспортировке и осуществляющим погрузку и разгрузку груза.
Рис. 45. Портальный автомобиль А-220
Механические лопаты на гибкой тяге предназначены для выгрузки из крытых вагонов сыпучих и мелкокусковых материалов (цемента, извести и др.).
Назначение и область применения
Портальные автомобили (рис. 1)—грузовые автомобили повышенной маневренности с портальным шасси и погрузочно-разгрузочным устройством, удерживающим груз под рамой при транспортировке и осуществляющим погрузку и разгрузку груза.
Идея создания портальных автомобилей явилась следствием изысканий в направлении ускорения погрузочно-разгрузочных работ и оборачиваемости транспортных средств. Автомобили, прицепы и полуприцепы обычной конструкции, даже при выполнении их низкорамными, при ручной погрузке требуют перемещения груза в двух направлениях: вертикальном (подъем на определенную высоту) и горизонтальном (установка на платформу или в кузов). При механизированной погрузке можно избежать горизонтальных перемещений груза, если предварительно поднять его и подвести под него подвижной состав. Но для механизации погрузочно-разгрузочных операций необходимо или иметь в пунктах отправления и доставки грузов соответствующие погрузочно-разгрузочные устройства или монтировать их на автомобили. В первом случае автомобиль уже не может быть «универсальным средством» по доставке грузов в любой пункт, во втором случае снижается грузоподъемность автомобиля и увеличивается его стоимость.
После тщательного изучения погрузочно-разгрузочных операций было признано целесообразным не производить подъема груза и подавать под него транспортные средства, а наезжать на груз транспортным средством, снабженным погрузочно-разгрузочным устройством. Конструктивное воплощение этой идеи и привело к созданию портальных автомобилей.
Специфические особенности транспортировки, погрузки и разгрузки грузов портальными автомобилями вызывают необходимость применять для укладки грузов различные подставки, поддоны или кассеты и контейнеры с соответствующими опорными устройствами (рис. 2), которые нужны для того, чтобы можно было завести под груз грузозахватные устройства. При этом некоторые автомобили перевозят грузы вместе с подставками, а для других — подставки нужны только в местах погрузки и разгрузки груза. В последнее время за рубежом появились портальные автомобили, предназначенные для перевозки контейнеров и снабженные устройствами, захватывающими и удерживающими контейнер не снизу, а сверху. В связи с этим подставки под груз заменены специальными скобами для защелок, установленных в грузозахватной рамке погрузочно-разгрузочного устройства автомобиля.
Рис. 1. Автомобиль Т-80
Применение портальных автомобилей вызывает необходимость так расставлять грузы на погрузочной площадке, чтобы можно было не только близко подъехать к грузу, но и наехать на него автомобилем, причем грузозахватные устройства должны захватить подставки или груз, расположенный внутри портала.
При разгрузке должен быть обеспечен свободный подъезд автомобиля с грузом непосредственно к месту его оставления на площадке.
Следует отметить, что применение подставок, поддонов или контейнеров незначительно снижает грузоподъемность портальных автомобилей и не усложняет процесса перевозок. Практика использования портальных автомобилей при массовых перевозках грузов подтверждает высокую рентабельность этих автомобилей и обнаруживает их эксплуатационные преимущества.
Основным преимуществом работы транспортных и погрузочно-разгрузочных средств с уложенным в пакеты или контейнер грузом является возможность перемещать за один прием груз, имеющий большие объем и вес. Это позволяет операции по погрузке, разгрузке и перевозке пакета или контейнера производить транспортом всех видов без дополнительного формирования и перекладки груза в пути, вплоть до поступления грузополучателю, что увеличивает производительность труда и снижает материальные затраты на перемещение грузов.
Рис. 2. Устройства, применяемые при перевозках грузов портальными автомобилями:
а —подставки; б — поддоны; в — кассеты; г — контейнеры
Особенно эффективны пакетные и контейнерные перевозки в смешанных железнодорожно-автомобильных и железнодорожно-водно-автомобильных сообщениях.
Как показал накопленный в СССР и в отдельных зарубеж-
ных странах опыт, контейнерные и пакетные перевозки позволяют успешно решить проблемы комплексной механизации и автоматизации переработки грузов. Наиболее эффективны эти перевозки при транспортировке тарно-штучных грузов, вес которых составляет более 50% веса всех перевозимых грузов.
Пакетно-контейнерный способ применим при перевозке продукции большинства современных предприятий, причем одни грузы можно перевозить в пакетах в стандартной таре и цеховой упаковке, другие, как, например, запасные части, шины, аккумуляторные батареи, электродвигатели и т. д. — без упаковки, применяя специальные поддоны.
Размещение груза под рамой портального автомобиля не ограничивает длину груза, а значения коэффициента снаряженного веса у них, несмотря на наличие погрузочных устройств, примерно такие же, как и у автопоездов, и ниже, чем у обычных грузовых автомобилей. Это объясняется тем, что у портальных автомобилей нет кузовов, нагрузка более равномерно распределена по осям автомобиля, а также тем, что эти автомобили рассчитаны на движение с более низкими скоростями, меньшие пробеги до капитального ремонта и эксплуатацию в хороших дорожных условиях. Кроме того, поскольку портальные автомобили наезжают на груз, отпадает необходимость перемещать его относительно опорных поверхностей грузозахватных устройств, и функции погрузочно-разгрузочного устройства заключаются только в захвате и вертикальном подъеме груза на относительно небольшую высоту.
Это не только упрощает кинематику и конструкцию погрузочноразгрузочных устройств, но и обеспечивает при относительно небольшом их весе значительную грузоподъемность.
Таким образом, груз поднимается и опускается не по частям, а целиком. Поэтому применение портальных автомобилей не только исключает дополнительные механизмы для погрузки и разгрузки груза, но и значительно сокращает время, затрачиваемое на выполнение этих операций. Так, например, если средняя продолжительность разгрузки груза в пакетах из кузова обычного грузового автомобиля грузоподъемностью 5 т при механизированном способе выполнения работ составляет 12—15 мин, то время разгрузки портального автомобиля не превышает 20—22 сек.
Во многих случаях опытные водители совмещают отдельные операции, например опускание и разведение грузозахватных башмаков или поворот вилочных подхватов производят во время подъезда к грузу или после того, как он будет поднят на небольшую высоту; окончательный подъем осуществляют во время движения и т. д. Совмещение операций еще больше сокращает время погрузочно-разгрузочных работ, повышает производительность и эффективность перевозок, осуществляемых с помощью портальных автомобилей.
Так как у портальных автомобилей время, затрачиваемое на погрузку и разгрузку, мало, их производительность с уменьшением длины ездки резко увеличивается (рис. 3). В связи с этим портальные автомобили, как и большинство
Ниже указано время в сек, затрачиваемое портальными автомобилями на погрузочно-разгрузочные работы (осредненные данные).
подъезд автомобиля к грузу. 3
зажим груза или установка вилочных подхватов под грузом. 2
раздвигание грузозахватных башмаков в стороны или вывод вилочных подхватов
сдвигание грузозахватных башмаков или поворот вилочных подхватов. 2
Портальные автомобили могут транспортировать самые различные промышленные, строительные, продовольственные и сельскохозяйственные грузы — от тяжеловесных и тарно-штуч-ных, уложенных на подставки или поддоны, до сыпучих и жидких, в специальных контейнерах.
Наибольшее применение получили портальные автомобили для перевозки лесоматериалов. Свыше 40 лет почти во всех странах мира портальные автомобили являются распространенным видом внутризаводского транспорта на лесопильных предприятиях, осуществляя перевозки пиломатериалов на всех этапах технологического процесса — от сортировочной площадки до погрузки на железнодорожный или водный транспорт, причем во многих случаях доставка пиломатериалов к местам погрузки осуществляется не только по территории предприятия, но и по улицам городов или пригородным дорогам.
других специализированных автомобилей-самопогрузчиков, наиболее эффективно применять при расстояниях перевозки, не превышающих 8—12 км.
Рис. 3. Зависимость числа ездок автомобиля от длины ездки
Рис. 5. Перевозка автомобилем Росе-70 кирпича на плоских поддонах
Проведенные в последние годы в Советском Союзе работы по унификации размеров пакетов пиломатериалов и согласование их размеров с внутренними размерами железнодорожных платформ и полувагонов, трюмами и грузовыми площадками некоторых типов судов и порталов портальных автомобилей позволили широко использовать транспортировку пиломатериалов в пакетах в смешанных автомобильно-железнодо-рожно-водных перевозках внутри страны и при поставке их за границу.
При помощи портальных автомобилей пиломатериалы доставляются не только к местам погрузки на другие виды транспорта, но и непосредственно на лесоперевалочные базы, мебельные и деревообрабатывающие комбинаты и другим потребителям, расположенным с лесопильным заводом в одном населенном пункте. На этих предприятиях портальные автомобили в основном осуществляют также и все внутризаводские перевозки пиломатериалов. На рис. 4 изображен отечественный портальный автомобиль Т-60, транспортирующий пакет пиломатериалов.
В течение многих лет в США, Канаде, Финляндии и других странах портальные автомобили применяются в строительной индустрии для перевозки строительных деталей и конструкций, материалов и технологического оборудования (опалубки, станков и т. п.) на территории предприятий и складов, а также для доставки их с главных и приобъектных складов и заводов стройдеталей на строительные площадки. На рис. 5 показана транспортировка американским автомобилем Росс-70 кирпича, уложенного на поддоне. Таким же способом перевозится металлическая арматура, мешки с цементом, контейнеры с гравием, песком, щебнем и т. п. Широко используются портальные автомобили при перевозках железобетонных, металлических и деревянных конструкций большой длины (до 30 м). Иногда перевозку таких конструкций осуществляют двумя автомобилями одновременно.
Использование портальных автомобилей для перевозки строительных конструкций в некоторых случаях более экономично, чем использование обычных грузовых автомобилей. Так, по данным английской компании «Стрэдл Каррьер», один автомобиль, используемый для транспортировки стальных конструкций длиной 17 м и весом около 8 г, заменил три седельных тягача и двадцать полуприцепов.
Рис. 6. Автомобиль Т-110
Рис. 7. Перевозка автомобилем деталей на машиностроительном заводе
Доставка грузов на строительные площадки автомобилями освобождает монтажные краны от необходимости производить разгрузку. Кроме того, использование портальных автомобилей позволяет создать на строительной площадке некоторый запас деталей, что обеспечивает бесперебойную работу монтажников независимо от четкости работы транспорта.
Опытные перевозки сборных железобетонных деталей автомобилем Т-110 (рис. 6) подтвердили высокую эффективность применения этих автомобилей в строительстве.
Весьма эффективно использование портальных автомобилей при транспортировке таких массовых грузов, как металлы. В СССР значительная часть металлического проката в настоящее время перевозится в увязанных проволокой или лентой пакетах весом до 15 т. Согласно требованиям ГОСТов вся сортовая сталь, листовая жесть, металлические трубы разных диаметров и соединительные части к ним, балки и швеллеры, а также чушки цветных металлов должны поставляться потребителям в прочно скрепленных пакетах, что создает благоприятные условия для использования портальных автомобилей при перевозке таких грузов. Уже сейчас в некоторых городах Советского Союза (Николаеве, Херсоне, Днепродзержинске и др.) для перевозки металлического проката используют автомобили Т-80 и Т-140. За рубежом перевозка металла портальными автомобилями осуществляется в Англии, США, Финляндии, Швеции, ФРГ и других странах.
Успешно работают портальные автомобили на металлургических заводах. Так, например, на шведском сталеплавильном заводе в Геллефорсе портальные автомобили грузоподъемностью 22,5 т и сечением портала 1800Х 2150 мм уже в 1957 г. полностью вытеснили узкоколейный железнодорожный транспорт на перевозках не только готовых изделий, но и ковшей с расплавленной сталью, горячих слитков, металлического лома в мульдах на поддонах, балок и заготовок большой длины и т. п. Для этих же целей, начиная с 1962 г., портальные автомобили грузоподъемностью 22 т и с увеличенной высотой подъема груза (до 1,4 м) успешно используются на шведском сталелитейном заводе СКФ: средняя производительность одного автомобиля на этом предприятии составляет 300 ткм/ч. В перспёктиве, при увеличении выпуска и создании большего-числа моделей различной грузоподъемности (главным образом более 15 т) предполагается использовать портальные автомобили и в отечественной металлургической промышленности.
Не менее эффективно применение портальных автомобилей и на машиностроительных заводах для перевозки готовых деталей, заготовок, полуфабрикатов и материалов (рис. 7). Установлено, что средняя производительность одного автомобиля грузоподъемностью 20 т на этих перевозках составляет 200—230 ткм/ч. В некоторых случаях портальные автомобили используют для перевозки готовой продукции этих предприятий на железнодорожную станцию или в порт, а иногда их применяют для доставки изделий непосредственно на базы, потребителю или на смежные предприятия для сборки или дальнейшей доработки. Так, например, некоторые машиностроительные заводы, расположенные в г. Херсоне, доставляют часть готовой продукции в порт или непосредственно к борту корабля только с помощью портальных автомобилей. Перевозки оказались очень рентабельными, вследствие чего эти автомобили начали применять в других городах.
Рис. 9. Автомобиль Валмет 107 с лёгким металлическим контейнером
Портальные автомобили перевозят также сельскохозяйственные грузы, главным образом овощи и фрукты в таре, с плодоовощных баз и консервных заводов в магазины (рис. 8).
В последние годы за границей начали широко применять портальные автомобили, предназначенные для транспортировки только контейнеров, причем особенное распространение получили автомобили для перевозки крупногабаритных контейнеров. На рис. 9 изображен автомобиль грузоподъемностью 20 т фирмы Валмет, обслуживающий международную морскую линию Хельсинки—Любек. На этой линии используются крупногабаритные контейнеры размером 2,435X2,435X6,0 м, которые подвозят к судну и отвозят от него потребителям портальные автомобили. Автомобиль-контейнеровоз Валмет меньшей грузоподъемности (рис. 10) может заехать с контейнером в трюм, где при помощи электропогрузчиков или несложных грузоподъемных устройств производится укладка груза.
Многие зарубежные фирмы, снабжая автомобили дополнительным оборудованием для перемещения груза вне портала, используют их на таких работах, как прокладка трубопроводов и кабеля, штабелирование груза, установка опор линий электропередач и т. п. На рис. 12 изображен портальный автомобиль Ютиллити фирмы Вилламет—Эрстед, снабженный дополнительным грузоподъемным механизмом с вилами для штабелирования и укладки пакетированных грузов.
Рис. 10. Автомобиль-контейнеровоз Валмет грузоподъемностью 10 т
Рис. 11. Автомобиль Хайстер МН-3 с грузозахватным устройством для бесподкладочной перевозки длинномерных грузов круглого сечения
Рис. 12. Автомобиль Ютиллити для перевозки и штабелирования грузов
Рис. 13. Автомобиль для сбора пачки длинномерных грузов и ее перевозки без подставок
На рис. 13 изображен автомобиль той же фирмы, имеющий дополнительное оборудование для формирования пачки из-длинномерных грузов круглого сечения (путем подтаскивания груза и подъема его тросами) и ее транспортировки.
Для того чтобы использовать портальные автомобили на таких работах, как доставка труб к местам укладки, поштучная укладка грузов в штабели, на поддоны или в кассеты и контейнеры, английская фирма, изготовляющая автомобили Р. С. L., оборудовала их дополнительно поворотной выдвижной грузоподъемной стрелой.
Для перевозки различных изделий и заготовок, металлолома, сыпучих строительных материалов и других грузов, некоторые зарубежные фирмы по просьбе потребителей оборудуют обычные портальные автомобили дополнительным механизмом-опрокидывателем, позволяющим производить разгрузку открытых контейнеров в любом месте.
Портальный автомобиль может быть использован для прокладки кабелей. С этой целью на нем монтируют устройство для установки и размотки катушек с кабелем, которое размещают внутри портала.
Приведенные выше примеры не исчерпывают всех возможностей использования портальных автомобилей, которые могут быть значительно расширены за счет увеличения номенклатуры перевозимых грузов и видов перевозок.