СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ГРУЗОВ АВТОПОЕЗДОМ
METHOD OF LONG GOODS TRANSPORTATION BY TRUCK TRAIN

Изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств, в частности к способам транспортировки длинномерных грузов, в том числе и сортиментов, посредством автопоездов, способных передвигаться по узким дорогам и узким габаритным полосам движения на погрузочно-разгрузочных площадках.
Известен способ транспортировки грузов с использованием известного автопоезда [1], состоящего из тягача, соединенного дышлом с прицепом, имеющим поворотную переднюю ось. Основу прицепа автопоезда составляет рама, к которой сзади через рессоры крепится задняя неповоротная ось с колесами. Передняя поворотная ось с колесами крепится к подрамнику. Рама соединена с подрамником передней оси через поворотное устройство.
Недостатком известного способа транспортировки грузов с использованием известного автопоезда является то, что при движении по криволинейной траектории происходит радиальное смещение колеи колес задней оси прицепа относительно колеи колес его передней оси, что ухудшает условия эксплуатации автопоезда по следующим причинам:
- радиальное смещение колеи колес задней оси прицепа относительно колеи колес его передней оси вызывает необходимость уширения пути на кривых в плане;
- на погрузочно-разгрузочных площадках и неустроенных участках пути прицеп может наехать на препятствие, успешно пройденные автомобилем;
- на криволинейных участках пути задние колеса прицепа наезжают на борта колеи впереди идущих колес, что ведет к повышенному износу покрышек и увеличению сопротивления движению.
Известен способ транспортировки грузов с использованием известного автопоезда [2], содержащего соединенные крестообразной сцепкой тягач и прицеп-роспуск, на рамах которых на опорах смонтированы с возможностью поворота относительно вертикальных осей коники, а опоры установлены с наклоном на тягаче вперед, а на прицепе - назад, причем балки коников установлены относительно осей поворота в плоскости размещения коников, а опоры выполнены в виде полых цилиндров.
Недостатком известного способа транспортировки грузов с использованием автопоезда известной конструкции является то, что в случае присоединении к тягачу вместо прицепа-роспуска прицепа с двумя и более осями крестообразная сцепка между тягачом и прицепом может обеспечить движение колес только передней оси прицепа по колее задних колес тягача. При этом при прохождении поворотов колеса задней оси прицепа будут двигаться по меньшему радиусу, чем колеса его передней оси. В результате при выполнении поворота такому автопоезду потребуется достаточно широкая габаритная полоса для движения, ширина которой увеличивается с увеличением расстояния между передней и задней осями прицепа. Происходящее радиальное смещение к центру поворота задних колес прицепа относительно его передних колес существенно снижает маневренность автотранспортного средства и усложняет объезд различного рода препятствий и выполнение поворотов и разворота на узких дорогах.
Технический результат предлагаемого способа транспортировки длинномерных грузов автопоездом заключается в том, что автопоезду требуется более узкая габаритная полоса движения по криволинейной траектории, увеличивается маневренность автопоезда при объезде различного рода препятствий, выполнении поворотов и разворота, а также снижаются интенсивность износа шин и сопротивление движению за счет того, что колеса задней оси прицепа будут двигаться точно по колее впереди идущих колес его передней оси, следующих по колее колес заднего моста тягача (не наезжая на борта колеи впереди идущих колес).
Достигается технический результат тем, что при движении по криволинейным участкам переднюю и заднюю оси прицепа поворачивают относительно рамы прицепа в противоположные стороны на равные углы, обеспечивая тем самым движение колес задней оси прицепа точно по колее колес его передней оси (без радиального смещения), величина которых определяется положением общего для тягача и прицепа автопоезда высокой маневренности мгновенного центра поворота, находящегося в точке пересечения продолженных к центру вращения геометрических осей вращения колес тягача и прицепа.
На фиг.1 показана схема движения по криволинейной траектории автопоезда при транспортировке длинномерных грузов известным из существующего уровня техники способом с использованием автопоезда с прицепом, имеющим переднюю поворотную ось, по криволинейной траектории.
На фиг.2 показана схема движения автопоезда по криволинейной траектории при использовании предлагаемого способа транспортировки длинномерных грузов автопоездом.
Одним из основных факторов, определяющим маневренность автотранспортного средства, является требуемая габаритная полоса движения, которая определяется разностью радиусов поворота, наиболее удаленной и наиболее приближенной к центру поворота точек транспортного средства:
<mrow><mi>Г</mi><mi>П</mi><mi>Д</mi><mo>=</mo><mi>R</mi><mi>н</mi><mo>−</mo><mi>R</mi><mi>в</mi><mo>,</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
где Rн - наружный габаритный радиус поворота транспортного средства;
Rв - внутренний габаритный радиус поворота транспортного средства.
При конструктивном исполнении прицепа автопоезда только с одной поворотной передней осью (фиг.1) удается уменьшить требуемую ширину габаритной полосы движения за счет того, что колеса передней оси прицепа будут двигаться по колее колес заднего моста тягача:
Rтз=Rпп,
где Rтз - радиус колеи движения колес заднего моста тягача;
Rпп - радиус колеи движения колес передней оси прицепа.
В этом случае требуемая ширина габаритной полосы для движения автопоезда хоть и уменьшится, но все еще остается достаточно широкой, что обусловлено радиальным смещением к центру поворота колеи движения колес задней оси прицепа относительно колеи движения колес его передней оси:
Rв<Rпз,
где Rпз - радиус колеи движения колес задней оси прицепа.
При этом, чем больше расстояние между передней и задней осями прицепа, тем больше требуемая ширина габаритной полосы движения и, соответственно, тем хуже маневренность автопоезда.
Предлагаемый способ транспортировки длинномерных грузов автопоездом осуществляется посредством использования автопоезда (фиг.2), состоящего из тягача 1, соединенного с прицепом 5. Причем соединение тягача 1 и прицепа 5 осуществляется таким образом, чтобы колеса 6 передней поворотной оси 7 прицепа 5 двигались по колее колес 3 заднего моста 2 тягача 1. Передняя ось 7 и задняя ось 11 прицепа 5 выполнены в виде связанных между собой поворотных тележек с возможностью поворота относительно рамы 9 прицепа 5. Механическая связь поворотных тележек передней оси 7 и задней оси 11 прицепа 5 осуществляется таким образом, что при движении по криволинейной траектории передняя ось 7 и задняя ось 11 прицепа 5 будут поворачиваться вокруг своих осей относительно рамы 9 в противоположные стороны на одинаковые углы, зависящие от положения общего для тягача 1 и прицепа 5 автопоезда высокой маневренности мгновенного центра поворота (т.O), определяемого точкой пересечения продолженных к центру вращения геометрических осей колес тягача 1 и прицепа 5.
Обеспечить движение колес 6 передней оси 7 прицепа 5 по колее впереди идущих колес 3 заднего моста 2 тягача 1 можно как за счет использования крестообразной сцепки, например, состоящей из шарнирно закрепленного дышла и двух накрест лежащих тяговых тросов одинаковой длины, так и путем использования прямой сцепки при соблюдении условия:
a=b,
где a - расстояние от заднего моста 2 тягача 1 до оси буксирного прибора 4;
b - расстояние от оси буксирного прибора 4 тягача 1 до передней оси 7 прицепа 5.
Обеспечить движение колес 12 задней оси 11 прицепа 5 по колее колес 6 передней оси 7 прицепа 5 вокруг мгновенного центра вращения, определяемого точкой пересечения продолженных к центру вращения геометрических осей колес тягача 1 и прицепа 5, можно путем использования крестообразной сцепки, например крестообразной сцепки, образуемой стержнями 8, 10 одинаковой длины (AC=BD), и закрепленными на равном расстоянии (AE=EB=DF=FC) от геометрических осей вращения передней оси 7 и задней оси 11 относительно рамы 9 прицепа 5. При соблюдении данного условия колеса 12 задней оси 11 прицепа 5 будут двигаться точно по колее колес 6 передней оси 7 прицепа 5, двигающихся по колее колес 3 заднего моста 2 тягача 1.
При движении автопоезда по криволинейной траектории (объезде препятствия, повороте, развороте) за счет того, что поворотная передняя ось 7 прицепа 5 связана с его поворотной задней осью 11 накрест расположенными стержнями 8, 10 одинаковой длины и закрепленными на одинаковом расстоянии от центров поворота передней оси 7 и задней оси 11 относительно рамы 9 прицепа 5, будет происходить поворот передней оси 7 и задней оси 11 прицепа 5 относительно рамы 9 таким образом, что колеса 12 задней оси 11 прицепа 5 будут двигаться по колее колес 6 передней оси 7 прицепа 5, двигающихся по колее колес 3 заднего моста 2 тягача 1, определяемой положением мгновенного центра вращения для тягача 1 и прицепа 5, находящегося в точке пересечения продолженных к центру вращения геометрических осей колес тягача 1 и прицепа 5. В этом случае будет выполняться равенство:
<mrow><mi>R</mi><mi>т</mi><mi>з</mi><mo>=</mo><mi>R</mi><mi>п</mi><mi>п</mi><mo>=</mo><mi>R</mi><mi>п</mi><mi>з</mi><mo>.</mo><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
В результате произойдет увеличение внутреннего габаритного радиуса поворота автопоезда при неизменном наружном габаритном радиусе, что согласно уравнению (1) приведет к уменьшению требуемой ширины габаритной полосы движения автопоезда.
При выполнении условия (2), что обеспечивается при предлагаемом способе транспортировки длинномерных грузов автопоездом, требуемая ширина габаритной полосы движения, необходимой для движения автопоезда, будет сведена к минимуму, в результате чего существенно улучшится маневренность автопоезда и снизится износ покрышек колес задней оси прицепа.
Источники информации
1. Конструкция узлов прицепов и полуприцепов грузовиков категории E. [Электронный ресурс] - Режим доступа: Avtotransportnye_sredstva_kategorii_E/p2_articleid/107, свободный. - Загл. с экрана.
7
2. Пат. 95606 Российская Федерация, МПК B60P 3/40. Автопоезд / Корякин В.А., Корякин И.В., Корякин Н.А., Бырдин П.В., Данишек В.Н., Данишек М.В., Скляднев П.В., Скляднева В.А., Итигелова B.C.; заявитель и патентобладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет". - №2010101543/22; заявл. 19.01.2010; опубл. 10.07.2010. Бюл. №19.