Независимо от типов автопоездов тягово-сцепные устройства должны обеспечивать: надежное соединение автомобиля-тягача с прицепом или полуприцепом; возможность относительного их перемещения; плавность передачи усилий от автомобиля-тягача к прицепу при трогании с места; возможность быстрой сцепки и расцепки.

Тягово-сцепные устройства прицепных автопоездов. Для сцепки грузовых автомобилей или автомобилей-тягачей с прицепами применяются в основном следующие два типа соединения: "крюк - петля" и "шкворень петля". На отечественных автомобилях, а также в США, Англии и Франции, применяются соединения типа "крюк петля". Соединение "шкворень - петля" стандартизировано в Чехословакии, ГДР и ФРГ.

Соединение типа "крюк - петля" состоит из буксирного крюка, установленного на автомобиле или автомобиле-тягаче, и жесткого дышла с петлей, связанного с прицепом. Для обеспечения безопасности движения даже в случаях расцепки автомобиля и прицепа последние соединяются аварийными цепями.

При движении прицепного автопоезда со скоростью свыше 40 км/ч возникают поперечные колебания прицепа - виляние. Эти колебания приводят к неустойчивому движению автопоезда и вызывают дополнительные напряжения в сцепных устройствах и других узлах и агрегатах автопоезда. Виляние прицепа увеличивает ширину полосы движения автопоезда и может, вызвать занос прицепа. Виляние в основном вызывается эластичностью пневматических шин в поперечном направлении. И наличием зазоров в сцепном и поворотном устройствах прицепа. Виляние полуприцепов значительно меньше, чем прицепов. Увеличение базы прицепов и полуприцепов, установка двойных колес и устранение зазоров в сцепном и поворотном устройствах положительно влияет на устойчивость их движения.

Недостатком старых конструкций сцепных приборов автомобиля и прицепа является наличие значительных зазоров между крюком и петлей дышла, которые приводят к увеличению виляния прицепа к ускоренному износу крюка и петли, а также несоответствие характеристики упругого элемента (цилиндрическая пружина из проволоки квадратного сечения) условиям работы сцепки (сценкой крюк не обеспечивает демпфирования продольных колебании). Отмеченные недостатки в основном устранены в новых конструкциях тягово-сцепного устройства (рис.1) с упругим элементом. Это сцепное устройство практически является беззазорным".

Упругий резиновый элемент имеет нелинейную характеристику, поэтому его жесткость при трогании автопоезда относительно невелика, а при движении она возрастает. Такая характеристика сцепного устройства в наибольшей степени отвечает условиям нагрузки крюка при трогании и движении автопоезда. Упругие элементы с нелинейной характеристикой (кольцевые пружины, резиновые втулки и др.) широко применяются в тягово-сцепных устройствах автомобилей заграничных фирм.

Рис.1. Сцепной буксирный прибор автомобиля ЗИЛ-130:1-корпус упругого элемента; 2-резиновый элемент; 3-тяговый стержень; 4-гозовка.

В целях повышения безопасности и ускорения процесса сцепки автомобиля, с прицепом за границей все шире применяют полуавтоматические, тягово-сцепные устройства.

Перед началом сцепки автомобиля, имеющего полуавтоматическое тягово-сцепное устройство, с прицепом сцепная петля 1 (рис.2а) давит на шкворень 4 поджимаемый поводком 5 с пружиной 6. При дальнейшем движении сцепной петли шкворень вначале приподнимается, а при совпадении с отверстием в петле входит в него. При этом поводок 5 освобождается. Для расцепки необходимо шкворень поднять при помощи-рукоятки 7. Для устранения увеличенного зазора между петлей и шкворнем (вследствие износа) необходимо заменить втулку 2 в петле 1. В корпусе 8 сцепного устройства имеются направляющие выступы 3.

Рис.2. а - положение затвора перед сцепкой; б - положение затвора после сцепки.

Для устранения виляния прицепов наряду с беззазорными сцепными устройствами применяются стабилизаторы, например, английской фирмы "Гирлинг". Стабилизатор представляет собой балку, укрепленную на дышле, прицепа. К концам балки на шаровых пальцах присоединены телескопические гидравлические амортизаторы. Другими концами амортизаторы соединены быстросъемными шаровыми шарнирами, расположенными с обеих сторон буксирного крюка, с поперечиной рамы автомобиля-тягача. Стабилизатор наряду с устранением виляния прицепа противодействует "складыванию" автопоезда при резком торможении и движении задним ходом.

Двухосные и многоосные прицепы имеют устройства для попорота передней оси. Шарнирное соединение между автомобилем и прицепом и наличие поворотной передней оси прицепа обеспечивают поворот автомобиля и прицепа без скольжения колес, а также относительное перемещение автомобиля и прицепа в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

В зависимости от способа передачи горизонтальных усилий поворотные устройства делятся на шкворневые и бесшкворневые.

Наиболее распространенным в настоящее время является шкворневое поворотное устройство, которое имеет ряд недостатков, в том числе громоздкости конструкции и большие сопротивления троганию при повороте.

Бесшкворневое поворотное устройство, применяемое на большинстве новых моделей двухосных прицепов, не имеет этих недостатков. На раме прицепа закрепляется внутренняя обойма, а на раме поворотной оси прицепа - наружная обойма. Между ними помещены стальные, шарики. Разборка поворотного устройства и его смазка осуществляются через пробки.

Серьезным недостатком прицепов с поворотными кругами является несовпадение колеи прицепа с колеей автомобиля при движении на поворотах. Вследствие этого ширина колен автопоезда примерно в 1,5 раза больше ширины одиночного автомобиля, что значительно снижает маневренность таких автопоездов. Для устранения этого недостатка колеса передней оси прицепа делаются управляемыми при помощи рулевой трапеции автомобильного типа. При этом угол разворота колес должен быть меньше, чем угол поворота дышла прицепа. Наряду с большей маневренностью такие прицепы имеют пониженную погрузочную высоту и центр тяжести вследствие отсутствия поворотного круга. Это, в свою очередь, приводит к повышению устойчивости движения прицепов.

Тягово-сцепные устройства автопоездов-роспусков. В зависимости от вида сцепки с автомобилем-тягачом прицепные агрегаты для длинномерных грузов делятся на прицепы-роспуски, полуприцепы-роспуски и длиннобазные прицепы-роспуски с передней подкатной тележкой. Прицепы-роспуски буксируются автомобилями, имеющими вместо платформ коники, полуприцепы-роспуски - седельными автомобилями-тягачами, а длиннобазные прицепы - балластными автомобилями-тягачами. При этом прицепы и полуприцепы-роспуски в зависимости от грузоподъемности могут иметь от одной до трех осей.

Прицепы - и полуприцепы-роспуски состоят из рамы, дышла с петлей или шкворнем (полуприцеп), оси (осей) с колесами, коника и подвески. Некоторые конструкции роспусков оборудуют системой управления колес. Дышла прицепов-роспусков оканчиваются петлей и соединяются с автомобилем-тягачом при помощи крюка. В передней части полуприцепа-роспуска имеется шкворень и соединения его с седлом автомобиля-тягача. Величина нагрузки на прицеп или полуприцеп-роспуск (при данной массе груза) изменяется в зависимости от длины дышла и величины свесов груза с коников. Конструкции коников прицепа-роспуска и тягового автомобиля-тягача одинаковы. Они состоят из поперечной поворотной балки и вертикальных откидывающихся стоек.

Автопоезда, состоящие из прицепного автомобиля-тягача с крюком и прицепа-роспуска, имеют ту особенность, что при транспортировании перевозимый груз перемещается по коникам при поворотах и отклонениях автомобиля-тягача и прицепа в вертикальной плоскости. Это происходит потому, что центры перемещения соответственно груза и прицепа-роспуска находятся в различных точках (ось переднего коника, являющаяся точкой отклонения груза, находится впереди сцепного устройства, вокруг которого перемещается прицеп).

Чтобы исключить перемещение груза вперед и повреждение кабины водителя, на верхней грани коника автомобиля устанавливают "гребенку" или "нож" (при перевозке леса). Груз в этом случае перемешается только назад по гладкой грани балки (или по роликам) коника прицепа. Коники у таких автопоездов поворотные. В некоторых случаях с этой целью применяется "скользкий" сцепной прибор (крюк перемещается относительно рамы автомобиля). При этом оба коника соединяются с грузом жестко.

Одним из радикальных способов устранения перемещения длинномерных грузов на поворотах по опорным балкам коников является совпадение точки соединении прицепа-роспуска с автомобилем-тягачом и точки поворота коника автомобиля-тягача.

Автомобиль-тягач может соединяться с прицепом-роспуском и без обычного крюка и дышла. При этом тяговое усилие между автомобилем-тягачом и прицепом-роспуском передается при помощи длинномерного груза, закрепленного в кониках автомобиля-тягача и прицепа-роспуска.

При перевозке грузов большой длины иногда применяют управляемые прицепы-роспуски, оборудованные рулевым приводом. В этом случае на прицепе находится рулевой, который и управляет роспуском независимо от водителя. Управление прицепами-роспусками может быть и автоматическим (крестообразная сцепка и рулевой рычажный или гидравлический привод, действующий при отклонении дышла от оси прицепа). Управляемые прицепы-роспуски используют также в случаях, когда автопоезд состоит из седельного автомобиля-тягача, полуприцепа с коником и управляемого прицепа-роспуска. Такое использование автопоездов при вывозке леса позволяет значительно сократить простои автомобиля-тягача в пунктах погрузки и разгрузки,

Тягово-сцепные и опорные устройства седельных автомобилей-тягачей. Наиболее распространенное сцепное устройство седельных автомобилей - тягачей и полуприцепов состоит из седла, расположенного на раме автомобиля, и поворотного шкворня на полуприцепе.

Для обеспечения взаимного перемещения автомобиля-тягача и полуприцепа современные опорно-сцепные устройства на автомобиле-тягаче имеют две оси качения (поперечную и продольную) и жестко закрепленный на полуприцепе шкворень. Такое полуавтоматическое опорно-сцепное устройство с двумя осями качания (рис.3) имеет следующее устройство. На раме автомобиля-тягача со смещением относительно задней оси (внутрь базы на 50-150 мм) установлена плита 8 с шарнирно закрепленным на ней опорным кругом 4, имеющим устье 19. Опорный круг, закрепленный на балансире 2 может качаться на оси 3 в продольной, а на оси 7 в поперечной плоскостях. Для амортизации качания круга в поперечной плоскости имеются две цилиндрические пружины 6 и ограничители 5. В центре опорного круга укреплены захваты 18 шкворня, шарнирно закрепленные на пальцах 17 и имеющие скосы в передней части. Скосы в задней части захватов совпадают со скосами: устья опорного круга. В передней части захваты имеют фасонные вырезы, в которые вдвигается замок 15. Замок имеет стержень 13 на который надеты пружина 14 и рычаг 16 замка. В замке имеется продольный вырез, в который входит направляющий палец 12. закрепленный в нижней части опорного круга. Когда полуприцеп соединен с автомобилем-тягачом, захваты 18 сведены и охватывают поворотный шкворень полуприцепа. При этом расцепка невозможна вследствие того, что замок 15 препятствует повороту захватов на пальцах 17.

Отцепка полуприцепа осуществляется путем отвода в сторону планки 1 предохранителя и перемещения замка 15 вперед при помощи рычага 16. При этом пружина 14 сжимается. Имеющаяся в замке защелка 11, оттягиваемая пружиной 10, упирается в выступ замка и удерживает его в переднем положении.

Рис.3.

При расцепке, когда автомобиль-тягач подается вперед, шкворень полуприцепа раздвигает захваты. В этот момент штифт 9, имеющийся на левом захвате, нажимая на защелку, поворачивает ее и освобождает замок, который под действием пружины 14 передвигается до упора в захваты.

При сцепке автомобиль-тягач подается назад и шкворень полуприцепа, попадая в устье опорного круга, нажимает на внутренние скосы захватов, раздвигает их и устанавливает в рабочее, положение. В этот момент замок автоматически вдвигается пружиной в паз, образуемый передними концами захватов, и запирает сцепное устройство. После этого планку 1 предохранителя опускают, предупреждая возможность осевого перемещения замка и, следовательно, расцепку автопоезда в пути. Опорный круг может качаться на поперечной оси до 35°, а на продольной - до 20°. Опорно-сцепные устройства автомобилей-тягачей и полуприцепов во многих случаях для смягчения ударов при трогании с места и при движения имеют амортизаторы в виде продольных спиральных пружин или резиновых упоров.

Цилиндрический шкворень полуприцепа имеет в нижней части фланец, препятствующий выходу шкворня из замка опорного круга при несинхронных вертикальных перемещениях автомобиля-тягача и полуприцепа.

Полуприцепы, как правило, не имеют специальных устройств для корректирования их траектории при повороте автомобиля-тягача. В случаях, когда полуприцеп имеет две оси (тандем), одна из них выполняется поворачивающейся или смешенной относительно другой в целях уменьшения износа шин при движении их по paзным колеям. Полуприцеп в этом случае следует по колее автомобиля-тягача в "ограниченной степени".

Месторасположение и размеры седельно-сцепного устройства автомобилей-тягачей, не передающих через шкворень мощность для привода активных осей полуприцепа или paзличных механизмов, установленных на полуприцепе, должны соответствовать действующим стандартам.

Применение, на автопоездах стандартных седельно-сцепных устройств позволяет осуществлять сцепку и расцепку автомобилей-тягачей со всеми полуприцепами.

Для повышения поперечной устойчивости автопоездов и особенно при перевозке жидкостей в цистернах некоторые фирмы США изготовляют седельные устройства с пневматической блокировкой запорных механизмов, обеспечивающих выбор зазора между захватами и шкворнем полуприцепа.

Рис.4. а - подача автомобиля-тягача под полуприцеп; б - процесс сцепки: в - автомобиль-тягач сцеплен с полуприцепом.

Сцепное устройство ("компенсатор") фирмы "Holland Hitch" автоматически стабилизирует груженую цистерну, наклоняя ее при боковом крене тягача в противоположную сторону. Фирма "Fontain Truck Equpment выпускает седельные, устройства, в которых механическая блокировка совмещена с выбором зазора между шкворнем и захватами плиты. Седельное устройство имеет скользящее соединение с рамой автомобиля-тягача и поэтому может перемещаться вперед или назад и следовательно, рационально распределять массу полуприцепа между его осью (или осями) и седельным устройством.

Наряду с седельным устройством шкворневого типа за рубежом применяются автоматические бесшкворневые седельно-спепные устройства, например, Autosafe фирмы "Hands" (рис.4). В данном случае на автомобиле-тягаче установлены направляющие 5, изогнутая планка 15, расположенная посередине между направляющими, запорные крюки 8 (их два) и фиксаторы 6 запорных крюков, а на полуприцепе - поворотный стол 4, направляющие ролики 3 и катки 1 опорного устройства. Процесс сцепки происходит следующим образом: тягач задним ходом подается под полуприцеп (рис.4. а): направляющие ролики 3, перекатываясь по направляющим 5 автомобиля-тягача, поднимают полуприцеп (рис.4, б) и в определенный момент катки 1 опорного устройства отрываются от земли. В процессе дальнейшего перемещения автомобиля-тягача задним ходом шарнир 13 опорного устройства выталкивается из фиксатора 16, прикрепленного к опорным стойкам 2 изогнутой планкой 15 (рис.4. в). При дальнейшем поднятии опорных стоек пружина 11 запорного механизма опорного устройства растягивается, верхние части запорных крюков 8 упираются в направляющие ролики и, вращаясь вокруг осей 7, поворачиваются против часовой стрелки, пока передняя часть запорного крюка, преодолев сопротивление пружины 10, не повернет вниз фиксатор 6. В это время направляющие ролики захватываются крюками 8, которые заперты фиксаторами 6, и автопоезд готов к движению. Прибыв к месту назначения, водитель посредством выведенной в кабину тяги 9 освобождает фиксаторы и подает автомобиль-тягач вперед. Направляющие ролики полуприцепа скатываются по направляющим автомобиля-тягача, пружина 11, сжимаясь, поворачивает рычаги 12 и 14. которые опускают стойки в вертикальное положение, при этом шарнир 13 попадает в фиксатор 16 (см. рис.4. б). По описанной выше схеме работает большинство автоматических бесшкворневых устройств.

Скорость сцепки и расцепки автомобилей-тягачей и полуприцепов в значительной мере зависит от конструкций опорных устройств полуприцепов.

На отечественных полуприцепах наибольшее распространение получили опорные устройства с механическим ручным приводом. При этом привод может быть общим для двух опор или отдельным для каждой опоры. В последнее время начинают применяться опорные устройства с электрическим и гидравлическим приводом.

Опорное устройство Минского автозавода имеет раздельный механический ручной привод на каждую опору. В транспортном положении опоры убираются (поворачиваются вокруг шарниров) и закрепляются на раме. Раздельный привод обеспечивает более удобную сцепку и расцепку на неровной площадке и несколько снижает усилие на рукоятке, необходимое для подъема и опускания стоек. Недостаток этого опорного устройства состоит в том, что для подъема и опускания опор водителю приходится переходить с одной стороны автопоезда на другую.

Рис.5. А - автомобиль-тягач; Б - полуприцеп:1-маслянный бак.2 - блок клапанов; 3 - соединительная головка; 4 - запорный вентиль; 5-6 - цилиндры опорных устройств; 7 - опорные плиты; 8 - насос.

Это приводит к увеличению времени, необходимого на сцепку и расцепку автопоезда.

На автопоездах большой грузоподъемности наиболее широкое распространение должны получить опорные устройства, не требующие применения ручного труда, например с гидравлическим приводом (рис.5). Это устройство состоит из двух гидравлических цилиндров, масло в которые нагнетается насосом, приводимым от двигателя автомобиля-тягача через коробку отбора мощности.

Перед отцепкой полуприцепа в цилиндры опорного устройства подается насосом масло и происходит выдвижение опор. Перекрытие крана управления фиксирует опоры в выдвинутом положении. После сцепки тягача и полуприцепа кран управления открывают и масло под действием пружин выдавливается в бак и опоры поднимаются.

Такое опорное, устройство может быть применено на полуприцепах, работающих в сцепке со стандартными автомобилями-тягачами, оборудованными шлангами, имеющими соединительные головки. При необходимости опорные стойки могут быть подняты или опущены вручную при помощи насоса, установленного на полуприцепе. Время опускания и подъема стоек с использованием насоса с приводом от двигателя составляет 1,0-1,5 мин. При этом полностью исключается ручной труд. К недостаткам гидравлического опорного устройства относятся потери масла при соединении и разъединении шлангов автомобиля-тягача и полуприцепа, а также ухудшение работы привода при низких температурах воздуха (загустевание масла).

В автопоездах для шарнирного соединения тягача и прицепа и возможности их быстрой сцепки-расцепки, а также передачи вертикальной и продольной нагрузок используются тягово-сцепные устройства различной конструкции.

Выпуском тягово-сцепных устройств (ТСУ) занимается значительное число компаний-изготовителей, среди которых самые известные Jost, Rockinger (c 2001 г. входит в состав Jost. – Прим. ред. ), Ringfeder (с 1997 г. входит в состав VBG – Прим. ред.), Helmut Buer GmbH & Co. KG (Германия), Georg Fisher (Швейцария), Coder Ture (Франция), V. Orlandi (Италия), VBG (Швеция), York (Великобритания), Fontaine Truck Equipment, SAF-Holland, Utility Trailer (США) и др. В этот список надо добавить и российских производителей.

Тягово-сцепные устройства рассчитаны на передачу больших продольных и незначительных вертикальных сил, которые не должны превышать 10…15 кН. Это является их главной функциональной особенностью. Такие механизмы должны быть высоконадежными, обеспечивать соответствующие углы складывания автопоезда, возможность быстрой и безопасной сцепки-расцепки, амортизацию динамических нагрузок во время движения автопоезда. Принципиально ТСУ состоят из разъемно-сцепного и амортизационно-поглощающего механизмов, а также элементов крепления. Понятно, что конструктивное исполнение тягово-сцепных устройств существенно влияет на такие важнейшие эксплуатационные качества автопоезда, как управляемость, курсовая устойчивость, маневренность, плавность хода, проходимость, надежность и безопасность.

По типу разъемно-сцепного механизма ТСУ подразделяют на три основных типа: крюковые (пара крюк–петля), вилочные или шкворневые (пара шкворень–петля) и шаровые (пара шар–полусфера). Другие разновидности значительного распространения в коммерческом автотранспорте не нашли, а потому не рассматриваются.

ТСУ шарового типа

Тягово-сцепные устройства типа шар–полусфера (шар–петля) нередко, хотя и несколько ошибочно называют фаркопами. Они служат для буксировки транспортным средством караванов и легких прицепов полной массой до 3,5 т. Конструктивно такие механизмы выполнены в виде одноосных прицепов или прицепов со сдвоенной или трехосной центрально расположенной тележкой. Обычно в роли тягачей выступают легковые автомобили, пикапы, микроавтобусы и малотоннажные грузовики. Все требования к ТСУ этого типа изложены в стандарте ISO 1103 и соответствующих отечественных ГОСТ 28248–89, ГОСТ 30600–97 и ОСТ 37.001.096–84.

На автомобиле-тягаче устанавливается сцепной шар (ГОСТ 28248 предусматривает единственный диаметр шара – 50 мм), а на дышле буксируемого прицепа монтируется ответная сцепная головка (сфера). Важным моментом для всей конструкции ТСУ является крепление его к таким элементам кузова или рамы тягача, которые выдержат необходимое число циклов нагружений периодическими нагрузками и предельные статические нагрузки. Следовательно, достаточная несущая способность ТСУ определяется правильным выбором его конструктивных размеров, т. е. соответствием прочности устройства нагрузкам, воздействующим на него в процессе эксплуатации. ТСУ шарового типа согласно требованиям стандартов должны испытываться на усталостную прочность конструкции. Помимо механического соединения тягово-сцепное устройство обеспечивает электрическое соединение электрооборудования тягового автомобиля с оборудованием буксируемого прицепа.

Буксируемые прицепы делятся на легкие и тяжелые – разрешенной максимальной массой соответственно не более 750 и свыше 750 кг. По типу шара и креплению ТСУ шарового типа различаются по исполнениям – А, В, С, F, G, H и N. Малотоннажные «Соболи», «ГАЗели» и «Бычки» в большинстве случаев комплектуют ТСУ типа F грузоподъемностью до 2 т, оснащенным кованым шаром с двумя крепежными отверстиями.

ТСУ крюкового типа

В нашей стране устройства типа «крюк–петля» ввиду далеко не оптимальных дорожных условий применяют наиболее широко. Такие ТСУ отличаются простотой конструкции, легкостью в изготовлении, относительно малой массой и большими углами гибкости. Последнее обстоятельство делает их незаменимыми при движении автопоездов в тяжелых дорожных условиях и на местности с разнообразным рельефом. Описанная конструкция подразумевает наличие больших зазоров (до 10 мм) в соединении крюк–петля для облегчения сцепки-расцепки. Эти зазоры приводят к повышению динамических нагрузок и интенсивному изнашиванию деталей устройства (сопряженной пары), а также являются причиной выхода сцепки (крюка и петли дышла) из строя. Конструкция крюковых устройств предусматривает, как правило, ручную сцепку-расцепку звеньев автопоезда.

Типоразмер крюковых ТСУ выбирается в зависимости от полной массы прицепа. Основные параметры регламентируются международными стандартами ISО 1102, ISО 3584 и ISО 8755 либо национальными нормативными документами. Устройства «крюк–петля» выпускают под внутренний диаметр петли 76, 85 и 95 мм. Диаметр прутка петли первого типоразмера составляет 42 мм, двух остальных – по 50 мм. Сцепка тягачей и прицепов, оборудованных тягово-сцепными устройствами различной размерности, обеспечивается заменой соответствующих элементов этих механизмов или установкой переходных устройств. Масса ТСУ крюкового типа обычно не превышает 30 кг.

На практике устройство «крюк–петля» позволяет осуществлять поворот сцепной петли вокруг горизонтальной продольной оси крюка на 360°, поворот в вертикальной плоскости на ±45°, поворот в горизонтальной плоскости на ±90°. Существуют ручные и полуавтоматические конструкции крюковых сцепок. Последние получили меньшее распространение из-за большой сложности и увеличенной массы.

В России действует ГОСТ 2349–75. В зависимости от типоразмера ТСУ регламентируются высота установки над опорной поверхностью и присоединительные размеры. Для крюковых сцепок типоразмеров от 0 до 3 геометрические параметры сопрягаемых поверхностей зева крюка и петли одинаковые (диаметр прутка петли 42 мм). Типоразмер 4 предусматривает применение петли из прутка диаметром 45 мм. Согласно отечественному стандарту крюковые устройства должны обеспечивать углы гибкости относительно поперечной оси, проходящей через зев крюка, не менее ±40°, относительно вертикальной оси ±55° (для автомобилей общетранспортного назначения высокой проходимости не менее ±62°) и продольной оси ±15°. Крюк должен свободно вращаться вокруг своей продольной оси, а по заказу потребителя он может снабжаться стопорными устройствами, позволяющими фиксировать его при отцепленном прицепе. Конструкция замка должна исключать возможность саморасцепки автопоезда при движении, а также иметь не менее двух предохранительных механизмов, действующих независимо один от другого, причем хотя бы один из них не должен быть под действием сил, появляющихся во время движения транспортного средства.

Для первых четырех категорий типоразмеров принят один размер зева, равный 48 мм, размер губки – 74 мм, что позволяет при комплектации автопоездов использовать широкую номенклатуру тягачей и прицепного состава. В пятой группе размер зева составляет 52 мм, тогда как геометрия губки остается такой же.

Стандартное соединение крюкового типа, снабженное двусторонней амортизацией, состоит из тягового крюка, установленного на тягаче, и жесткого дышла со сцепной петлей, связанного с прицепом. Тяговый крюк обычно монтируют на задней поперечине рамы, однако на некоторых автомобилях он может не менее эффективно выполнять свою функцию, будучи расположен на переднем бампере (поперечине) рамы или на задней поперечине прицепа (полуприцепа) для буксировки второго прицепа. Система «крюк–петля» состоит из собственно крюка, накидной защелки, предохранительного замка с запорным шплинтом. Наличие предохранительного замка и шплинта предотвращают самопроизвольную расцепку автопоезда во время движения. На переднем конце стержня крюка, установленного во втулке, навинчена гайка, которая со втулкой обеспечивает правильное продольное перемещение крюка. Внутри корпуса вставлен резиновый упругий элемент в форме гиперболоида, обжимаемый шайбами. При сжатии он изменяет форму таким образом, что заполняет пространство в корпусе. В других конструкциях тяговых крюков в качестве упругих элементов используются кольцевые, винтовые цилиндрические или конические пружины.

В процессе эксплуатации гайку нельзя использовать для регулировки осевого перемещения крюка, так как ее навертывание-свертывание приводит к увеличению осевого перемещения крюка. При появлении усадки резинового буфера устанавливают дополнительные кольцевые прокладки между фланцами и резиновым буфером. Применение сцепной петли прицепов с меньшим сечением увеличивает износ и сокращает срок службы ТСУ, а также задней поперечины рамы автомобиля.

Несмотря на присущие сцепным устройствам типа «крюк–петля» недостаткам, все ведущие изготовители такого рода продукции продолжают их совершенствовать и выпускать. Крюковые устройства отличаются большим разнообразием исполнений как самого крюка, так и замка. Для осуществления беззазорной сцепки ряд фирм разработали специальные конструкции ТСУ типа «крюк–петля», в которых зазор может выбираться автоматически с помощью конических роликов (фирма Coder Ture) либо с помощью пружин или пневматических устройств по принципу «беззазорный крюк» или «беззазорная петля» (фирма Utility Trailer). Аналогичные системы для крюковых ТСУ выпускают компании V. Orlandi и SAF-Holland. Они оснащены пневмоприводом, автоматически выбирающим зазор в замке устройства. В качестве силового элемента используется пневматическая камера с подвижным штоком, смонтированная с тыльной стороны задней поперечины рамы. Тем не менее беззазорные сцепки не нашли широкого применения по причине значительного усложнения конструкции и обслуживания, а также увеличения собственной массы (до 60 кг).

Когда речь заходит о прицепах, начинающие автомобилисты уверенно обсуждают вопросы грузоподъёмности и манёвренности. Но вопросы тягово-сцепного устройства ставят в тупик только из-за определения понятия. То ли это сцепное устройство для легкового прицепа, то ли сцепная головка прицепа, а может дышло – это фаркоп?!

Выгода приобретения фирменного фаркопа для машины понятна. Что же такое ТСУ (тягово-сцепное устройство) или фаркоп – это крюк с металлическим шаром, торчащий ниже бампера, для накидывания на него сцепной головки, установленной на конце прямого или V-образного дышла прицепа. Когда возникает нужда перевозки груза, непомещающегося в салон или багажник, выбор прицепа сопровождается вопросами о фаркопе. Ведь в зависимости от крепления рассчитывается допустимая нагрузка на раму автомобиля. Конечно же, таблицы масс имеются в сертификатах и на обратной стороне капота. Но что делать, если сцепное не установлено?

Определённо:

• Искать подходящую или родную марку;
• При отсутствии изготавливать на заказ или самостоятельно.

Что представляет собой тягово-сцепное устройство

На практике в России прижились два вида ТСУ:

Достоинством данной конструкции является возможность оснащения прицепа тормозной системой, которая будет работать по средствам передачи механических колебаний через шар в сцепную головку и обеспечивать нивелирование скоростных перепадов на дороге: тормозит автомобиль, прицеп по инерции давит рычагом на шар, включаются тормоза.

Самодельные ТСУ стараются вписаться в конкретные особенности назначения. Иначе возможен запрет на эксплуатацию. На рынке же встречается много моделей. Все они различаются:

• По весовой классификации;
• По конструкции;
• Способу крепления;
• Особенностям крепления электрики.

Буксировка с нестандартными значениями может привести к плохим последствиям. Поэтому классификация фаркопов начинается с весовой нагрузки. Соответствие своей группе обеспечит долгую жизнеспособность.

1. Для легковых авто с допустимый массой прицепа 1,5 т;
2. Для универсалов, минивэнов с аналогичным значением до 2,5 т;
3. Для микроавтобусов, внедорожников до 3,5 т.

Классификация ТСУ:

Европейская конструкция. Отличием от отечественных является размер шара, который маркируется дюймами:

• 1- 7/8 равен 47,6 мм;
• 2 равен 50, 8 мм;
• 2-5/16 – 58,7 мм.

Американская конструкция. Это немного другая история. Имеют форму четырёхугольной шахты, в которую вставляется дышловый наконечник с запором в виде крюковидной рукоятки.

Способ крепления предполагает три типа устройств:

Классификация фаркопов:

Тягово-сцепное устройство – это место встречи автомобильной электрики и прицепной. На фаркопе как правило монтируется розетка с 7, 13 или 15 контактами, а проводка прицепа предполагает аналогичную вилку. Бывает, вилка и розетка оказываются с различным вариантом контактов. Заблаговременный выбор прицепа с нужной распиновкой исключит проблему. Но если такое случилось, на помощь приходит переходник.
Производители фаркопов, предлагая свою продукцию массовому потребителю, несут ответственность за качество материала и сопротивляемость элементов в сборке, проверить которую можно лишь в заводских условиях. Требования ОСТ 37.001.299 регламентируют характеристики. Кустарные же фаркопы живут и удачно маскируются под оригинальные образцы. Хорошо, если мастеру известна формула распределения веса относительно кузова автомобиля и установки точек крепежа, но никто не гарантирует надёжность металла.

Как установить фаркоп

Монтаж фаркопа на автомобиль

ТСУ крепится к раме или кузову автомобиля. Бампер обычно снимается и его роль достаётся основной балке прицепного. В отдельных вариантах приходится сверлить лонжерон и устанавливать закладные пластины. Но установка родного фаркопа – дело нехитрое. Если производитель авто предусмотрел места монтажа, отверстия и прочие элементы для установки фаркопа, а также имеется документ (как правило, это сертификат при покупке) с характеристиками оригинального устройства, то самостоятельный монтаж вполне законен и логичен. Сервис предложит определённую цену. Это окупится в том случае, если предполагается сверление дополнительных отверстий или установка не родного фаркопа, но подходящего по характеристикам. Сервис выдаст письменное заключение о соответствии нормам.

Состояние шара и самого ТСУ требует постоянной проверки на наличие:

• Раскрученных, сорванных гаек или болтов (гровер предотвратит раскручивание, но не срыв);
• Смазки шара;
• Чистоты розетки;
• Сварных швов.

Шар испытывает критические нагрузки, подвержен износу. Замерять диаметр надо каждые 1-1,5 тысяч км пробега.

Производители тягово сцепных устройств

Напоследок можно привести список известных производителей ТСУ:

• Bosal – 200 образцов для легковушек и грузовиков из Бельгии;
• Brink – лидирующая позиция из Голландии;
• VFM – российское объединение под флагом фирмы Bosal;
• Westfalia – крупная немецкая фирма. Более 800 наименований;
• Aragon – испанский лидер;
• HiddenHitch – североамериканская компания;
• AvtoS – российская компания производит прицепы и фаркопы;
• BALTEX – отечественная компания из Санкт-Петербурга.

Видеообзор фаркопов Bosal

Когда картина ясна, не стоит тратить понапрасну время и изобретать то, что уже есть в наилучшем варианте. Здравый подход к решению перевозки груза и грамотному монтажу фаркопа обязательно приведёт к успеху. А любители изобретений должны как минимум ориентироваться на обладателей золотых рук.

При эксплуатации прицепа владельцу не только потребуются специфические навыки вождения, но и пригодятся некоторые знания о его устройстве.

Основные понятия

Прицеп - транспортное средство, не оборудованное двигателем и предназначенное для движения в составе с механическим транспортным средством.
Автомобиль-тягач (далее - автомобиль) - механическое транспортное средство, буксирующее прицеп.
Снаряженная масса прицепа - его собственная масса с запасным колесом (если прицеп им комплектуется), без груза.
Разрешенная максимальная или полная масса - масса снаряженного транспортного средства с грузом, водителем и пассажирами, установленная предприятием-изготовителем в качестве максимально допустимой.

Прицепы к легковым автомобилям делятся на легкие и тяжелые.
Легкие - прицепы с разрешенной максимальной массой не более 750 кг.
Тяжелые - прицепы с разрешенной максимальной массой более 750 кг. В обязательном порядке оснащаются тормозной системой.

Правила регистрации прицепов к легковым автомобилям в РФ

Прицепы к легковым автомобилям в обязательном порядке подлежат регистрации в ГИБДД. При продаже через розничную торговую сеть или при таможенном оформлении на прицеп выдаются паспорт транспортного средства (ПТС), справка-счет и номерной знак "Транзит". В ПТС содержится информация о марке и модели, а также 1 идентификационном номере (VIN), годе выпуска, полной массе, номере кузова и/или рамы. Справка-счет является документом, подтверждающим право владения прицепом. Транзитные номера дают право его транспортировки до места постоянной регистрации. Прицеп должен быть зарегистрирован по месту жительства владельца не позднее 5 суток после его приобретения, снятия с учета или таможенного оформления либо в течение срока действия регистрационного знака "Транзит". При регистрации по месту жительства владельцу выдается свидетельство о регистрации и регистрационный знак.

Прицепы подлежат техосмотру один раз в два года, если с года их выпуска прошло не более 5 лет (включая год выпуска), и один раз в год, если прошло более 5 лет. Месяц представления прицепа на осмотр указывается в талоне технического осмотра. Как правило, он устанавливается таким же, как у автомобиля, с которым прицеп эксплуатируется, либо выбирается в соответствии с последней цифрой государственного регистрационного знака.

Правила эксплуатации

Водители, имеющие категории "В", "С" или "Д" водительского удостоверения, могут эксплуатировать легкий прицеп. При категории "В" можно пользоваться прицепом только в том случае, если его разрешенная максимальная масса не превышает массы снаряженного автомобиля, а сумма разрешенных максимальных масс автомобиля и прицепа не превышают 3500 кг. В противном случае, а также для буксировки тяжелого прицепа, требуется открытие категории "Е" водительского удостоверения.

Оборудование автомобиля-тягача

Для буксировки прицепа автомобиль-тягач должен быть оснащен специальным тягово-сцепным устройством (в дальнейшем - ТСУ) и штепсельной розеткой для питания электрооборудования прицепа. Существуют два основных типа ТСУ:

• петля-скоба с фиксатором. Состоит из скобы, в которую вдевается кольцо, закрепленное на узле сцепки прицепа и пальца, фиксирующего кольцо в скобе. Широко распространена на грузовых автомобилях и автомобилях с повышенной проходимостью;
• беззазорное шаровое ТСУ. Состоит из сцепного шара диаметром 50 мм (стандарт в РФ ОСТ 37.001.096-77, международный стандарт ИСО-1103-76) и металлической конструкции, с помощью которой ТСУ жестко крепится к задней части кузова автомобиля.

Различные модели ТСУ могут крепиться к кузову автомобиля через кронштейны бампера и(или) непосредственно к силовым элементам кузова и полу багажника. Среди отечественных автомобилей штатные точки крепления ТСУ имеет только семейство ВАЗ-2108-15. При установке устройства на прочие автомобили предполагается самостоятельная разметка и сверление крепежных отверстий. На большинстве автомобилей перед установкой ТСУ, как правило, приходится снимать задний бампер.

Существуют разборные конструкции ТСУ, позволяющие снимать крюк со сцепным шаром.

Штепсельная розетка закрепляется на специальном кронштейне ТСУ. Она подключается к соответствующим проводам заднего жгута проводки автомобиля (в багажнике вблизи фонарей заднего хода). Цвета проводов жгута, идущих к соответствующим фонарям, указываются в схеме электрооборудования автомобиля. Наиболее распространенная схема контактов розетки ТСУ для легковых автомобилей изображена на рис. 1.

Если прицеп шире тягача и закрывает обзор через штатные зеркала заднего вида, то на автомобиле с обеих сторон должны быть установлены зеркала заднего вида на удлиненных кронштейнах. Прицеп должен быть укомплектован двумя противооткатными упорами для установки под колеса при остановке на уклонах.

Классификация прицепов по назначению

Прицепы к легковым автомобилям делятся на универсальные грузовые, предназначенные для перевозки различных грузов, и прицепы специального назначения.

К прицепам специального назначения относятся:

• самосвалы для перевозки сыпучих грузов;
• цистерны для перевозки жидкостей;
• прицепы для перевозки техники - лодок, гидро- или мотоциклов, снегоходов и т.п.;
• прицепы-автовозы для перевозки автомобилей;
• туристические прицепы для багажа и комфортного отдыха туристов;
• прицепы-дачи - с объемным кузовом, предназначенные для отдыха и ночлега туристов на стоянках. Обычно оборудуются газовой плиткой, емкостями для воды, биотуалетом и т.п.;
• коммерческие прицепы - передвижные павильоны для торговли, оснащенные необходимым оборудованием (холодильником, витриной и т.п.);
• прицепы для перевозки животных (например, скаковых лошадей).

Устройство прицепов

Основные узлы прицепа - рама, дышло, кузов и подвеска.

Рама универсальных грузовых прицепов обычно выполняется в виде металлической сварной конструкции, состоящей из двух продольных лонжеронов и двух-четырех поперечин. Прицепы для перевозки техники имеют пространственную раму.

Дышло - А-образный или I-образный горизонтальный рычаг, закрепленный на передней стороне рамы прицепа. На дышле находятся узел сцепки, страховочные тросы, складная подставка (у некоторых прицепов).

На дышле может размещаться запасное колесо прицепа. Дышло бывает складным (в сложенном состоянии убирается под днище прицепа) или съемным и оснащается удлинителем для перевозки длинномерных грузов. Некоторые типы складного дышла позволяют, не отсоединяя прицеп от тягача, опрокидывать кузов назад, что удобно при разгрузке сыпучих грузов, например песка.

Кузова универсальных грузовых прицепов бывают металлическими сварными или сборными оцинкованными или окрашенными. Существуют также модели с металлическим каркасом и деревянным полом и бортами. Задний борт, а иногда и остальные, может откидываться, облегчая погрузку и разгрузку прицепа. Некоторые модели имеют надставные борта, увеличивающие полезный объем кузова. Большинство универсальных прицепов снабжено съемным прорезиненным тентом, который монтируется на разборном металлическом каркасе.

Прицепы для перевозки техники вместо кузова оснащаются специальными, как правило, регулируемыми ложементами (полозьями), на которые укладывается перевозимый груз. Наиболее дорогие модели имеют пол и крышу из стеклопластика, а также снабжаются лебедками и опускающейся платформой для удобства погрузки-разгрузки техники.

У прицепов-автовозов кузов представляет собой массивную платформу, приспособленную для надежного крепления транспортируемого автомобиля. Такие прицепы оснащаются мощной лебедкой, упорными стойками, препятствующими опусканию платформы при погрузке, и перфорированными трапами, не позволяющими колесам автомобиля скользить.

Кузова прицепов-дач и коммерческих прицепов изготавливают из многослойных панелей (так называемых сандвич-панелей 2), закрепленных на металлическом каркасе.

Кузов туристического прицепа - пластиковый или металлический короб, внутри которого размещается складной палаточный домик.

Подвеска

Прицепы к легковым автомобилям могут быть одноосными или двухосными. Прицеп с двумя осями, расстояние между которыми меньше 1 м, называют прицепом со спаренной осью. На одноосных прицепах наибольшее распространение получили следующие виды подвесок.

Ступицы и колеса

Производители оснащают прицепы ступицами собственной конструкции или используют узел, аналогичный ступице легкового автомобиля (как правило, "Жигулей", "Москвича-2140" или ГАЗ-31029). Некоторые прицепы позволяют использовать два типа колес, как "жигулевские", так и "москвичевские". На колеса прицепов монтируются, как правило, камерные шины, для которых установлены нормы остаточной высоты рисунка протектора шин, аналогичные нормам для шин автомобилей-тягачей (соответственно 1,6 мм для легковых автомобилей). Не допускается установка на одну ось прицепа диагональных шин вместе с радиальными, а также шин с различным рисунком протектора. Необходимое давление в шинах при разном уровне загрузки прицепа иногда указывается в руководстве по эксплуатации последнего.

Тормоза

Прицепы могут оснащаться следующими видами тормозных систем.

Рабочая тормозная система - предназначена для торможения прицепа при буксировке. Она не увязывается с рабочей тормозной системой автомобиля, а вступает в работу в зависимости от нагрузки, действующей на узел сцепки (так называемый тормоз наката инерционного типа). Система состоит из устройства управления (рис. 2), расположенного на узле сцепки, и колесных тормозных механизмов (обычно барабанных). Когда автомобиль тормозит, прицеп начинает "догонять" его, упираясь в узел сцепки. Это усилие через поршень и систему рычагов и тяг приводит в действие колесные тормозные механизмы. Когда торможение автомобиля прекращается, "толкающая" сила на узел сцепки исчезает и тормозные механизмы прекращают работу. Продольные колебания прицепа, способные вызвать срабатывание тормозной системы, гасятся горизонтальным амортизатором. Такая конструкция позволяет передавать на колеса прицепа тормозное усилие, пропорциональное замедлению автомобиля. При движении задним ходом у большинства прицепов требуется принудительно отключать рабочую тормозную систему, однако существуют модели, механика рабочей тормозной системы которых "различает" режим торможения и движения задним ходом.

Стояночная тормозная система - предназначена для затормаживания прицепа на стоянке, как вместе с автомобилем, так и отдельно от него. Состоит из рычага стояночного тормоза, аналогичного ручному тормозу автомобиля, который действует на привод рабочей тормозной системы.

Аварийная тормозная система - предназначена для аварийного затормаживания прицепа при нарушении сцепки с тягачом. Выполняется в виде дополнительного страховочного троса, включающего привод колесных тормозных механизмов в случае обрыва ТСУ во время движения.

Согласно ПДД, тормозной путь автомобиля с прицепом, как оборудованным рабочей тормозной системой, так и без нее, при торможении на ровном сухом асфальте со скорости 40 км/ч до полной остановки должен быть не более 13,6 (14,5) м 3 .

Световая сигнализация и электрооборудование прицепов

Все прицепы оснащаются приборами световой сигнализации. К обязательным приборам относятся:

• два задних указателя поворота оранжевого цвета;
• два задних стоп-сигнала красного цвета;
• два задних габаритных фонаря красного цвета;
• фонарь освещения номерного знака белого цвета;
• один или два задних противотуманных фонаря красного цвета 4 ;
• два задних треугольных световозвращателя красного цвета (вершины треугольников должны быть направлены вверх);
• два передних нетреугольных световозвращателя белого цвета;
• два боковых нетреугольных световозвращателя оранжевого цвета.

Кроме того, прицепы шире 1,6 м должны иметь два передних габаритных фонаря белого цвета, а прицепы длиннее 6 м - два боковых габаритных фонаря оранжевого цвета.

Питание электроприборов осуществляется от автомобиля через розетку на ТСУ. Для этого к дышлу прицепа крепится штепсельная вилка. Как правило, электропроводка прицепов выполняется по однопроводной схеме: минус ("масса") - на кузове прицепа, а плюс - по проводам).

Прицепы-дачи и коммерческие прицепы оснащаются внутренним электрооборудованием: освещением салона (дежурное освещение 12 В), бортовой вилкой и кабельной розеткой для подключения к внешней сети 220 В, распределительным щитом, освещением витрины, принудительной вытяжной вентиляцией и другим дополнительным оборудованием. Электрооборудование таких прицепов обычно выполняется по двухпроводной схеме.

Рекомендации

При выборе прицепа к легковому автомобилю следует обратить внимание на следующее:

• его габариты должны соответствовать предполагаемому месту хранения прицепа;
• одинаковый типоразмер колесных ступиц прицепа и автомобиля позволит обходиться одним запасным колесом. В противном случае придется возить дополнительное запасное колесо.

Сразу после покупки прицеп следует укомплектовать домкратом. Многие прицепы не имеют на кузове штатных гнезд для установки домкрата, и использование большинства штатных автомобильных домкратов оказывается затруднительным. Такие прицепы лучше всего поднимать гидравлическим телескопическим или ромбическим домкратом с удлиненным воротком, подставляя его под рычаг или балку подвески прицепа.

При установке ТСУ на автомобиль желательно:

• обработать отверстия под его крепеж антикоррозионным составом (например, "Мовилем");
• подключая розетку ТСУ к проводке автомобиля, пропаять и тщательно заизолировать все соединения;
• обильно смазать сцепной шар пластичной смазкой (например, "Литолом-24");
• закрыть сцепной шар колпаком, что снизит налипание на него пыли и песка, приводящих к абразивному износу шара и узла сцепки. Кроме того, это поможет не испачкаться, загружая или разгружая багажник автомобиля. Самодельный колпак можно изготовить, например, из теннисного мяча.

Правильная загрузка прицепа во многом определяет безопасность движения. Груз следует размещать равномерно таким образом, чтобы его центр тяжести находился над осью (или между осями) прицепа. Смещение центра тяжести вперед вызовет излишнюю нагрузку на ТСУ и всю заднюю часть автомобиля, снижая сцепление управляемых колес с дорогой. Смещение назад приведет к подъему задней части автомобиля, что снизит сцепление с дорогой задних колес. Чем выше центр тяжести груза, тем более склонен прицеп к продольной и поперечной раскачке, ухудшающей управляемость. Весь груз должен быть надежно закреплен.

Предельно допустимая нагрузка на шар ТСУ указывается в руководстве по эксплуатации прицепа и автомобиля и, как правило, составляет от 30 до 90 кг. Нагрузку несложно измерить с помощью напольных весов. Для этого следует установить доску длиной 35-45 см одним торцом под узел сцепки, а другим - на напольные весы. Для корректировки развесовки загруженного прицепа можно использовать мелкий груз и запасное колесо.

Управление автомобилем с прицепом имеет ряд существенных отличий от обычного вождения.

При обслуживании прицепа особое внимание следует уделять узлу сцепки. Причиной стука в области ТСУ может быть люфт между узлом сцепки и сцепным шаром. Если нет индикатора износа, то люфт определяется на соединенном с автомобилем прицепе резким вертикальным раскачиванием дышла.

Перед каждым выездом необходимо:

• проверить наличие смазки в механизме узла сцепки;
• проверить и при необходимости устранить регулировкой люфт между узлом сцепки и сцепным шаром;
• отрегулировать давление в шинах;
• убедиться в надежности соединения страховочных тросов или цепей;
• проверить работу приборов световой сигнализации прицепа.

Редакция благодарит за помощь в подготовке материалов заводы-изготовители прицепов, предоставившие технические данные для сводной таблицы.

1 Некоторые заводы-изготовители не присваивали прицепам VIN; возможна запись "год выпуска не установлен"; в случае отсутствия сведений от производителя полная масса может не указываться; номер кузова и/или рамы может отсутствовать (в этом случае ставится отметка "б/н").
2 Например, наружная сторона - окрашенный алюминий или пластик, наполнитель - теплоизолирующий материал, внутренняя сторона - фанера.
3 Для транспортных средств, производство которых было начато до 1.01.1981 г.
4 Допускается эксплуатация ранее выпускавшихся прицепов, в которых прибор не предусмотрен заводом-изготовителем.

"Полезные страницы", 2001, выпуск 9, стр. 202

Каталог прицепов для легковых автомобилей

Каталог прицепных устройств

Опубликовано: Сентябрь 9, 2010

Глава 2

УСТРОЙСТВО ПРИЦЕПОВ И ПОЛУПРИЦЕПОВ

2.1. Тягово-сцепные устройства прицепов и полуприцепов

Важным условием эффективного использования автопоездов является взаимосцепляемость, под которой понимается возможность сцепки автомобиля или тягача с различными прицепными звеньями.

Тягово-сцепным устройством автомобилей-тягачей является буксирный прибор, а прицепов - сцепная петля и дышло.

Основная деталь буксирного прибора тяговый крюк (рис. 4, а). Предусмотрено 5 типоразмеров тяговых крюков автомобилей-тягачей (табл. 8). Из табл. 8 видно, что в зависимости от условий эксплуатации автопоездов при одном и том же типоразмере тягового крюка масса прицепов снижается в 2 раза, если он эксплуатируется по грунтовым дорогам и местности, по сравнению с прицепом, используемым на дорогах общей сети.

Чтобы обеспечить взаимосцепляемость, диаметры О (см. рис. 4) зева крюка и прутка й сцепной петли сделаны одинаковыми для всех типоразмеров тяговых крюков.

Радиальный зазор в тягово-сцепном устройстве является очень важным параметром. Его номинальное значение составляет 6-7 мм. Увеличение зазора по мере эксплуатации крюка и петли приводит к увеличению динамических нагрузок в тягово-сцепном устройстве и, следовательно, сокращению срока его службы. Если зазор меньше номинального размера, возникают большие трудности при сцепке автомобиля-тягача и прицепа.

Тяговые крюки на автомобилях-тягачах определяют форму задней поперечины рамы. Число и диаметр крепежных отверстий крюка и их расположение стандартизированы. Это позволяет при необходимости переставлять тяговый крюк с одного автомобиля-тягача на другой. Эти размеры приняты международной организацией по стандартизации ИСО, и, следовательно, допускают групповую взаимозаменяемость отечественных и иностранных автомобилей-тягачей, эксплуатируемых в нашей стране.

Таблица 8. Зависимость типоразмеров тяговых крюков от полной массы прицепа

Буксирный прибор (рис. 5), устанавливаемый на раме автомобиля-тягача или прицепа для сцепки со следующим прицепом, состоит из стержня 3 крюка, который проходит через отверстия в задней поперечине рамы. Стержень тягового крюка вставлен в направляющие 9 а 4. При этом направляющая 4 является продолжением (приварена) корпуса 1 буксирного прибора. Необходимый предварительный натяг резинового упругого элемента 5, установленного между пластинами 2, создают гайкой 10. Резиновый упругий элемент смягчает нагрузки на буксирный прибор при трогании автопоезда с места, а также при движении его по неровной дороге. Существуют конструкции буксирных приборов, а которых вместо резинового упругого элемента устанавлипают пружину.На оси 5, проходящей через тело крюка, установлен замок 7 с защелкой 6, которая не дает дышлу прицепа выйти из зацепления с крюком.

У седельных автопоездов на автомобиле установлено седельно-сцепное устройство, а у полуприцепов - сцепные шкворни. Размеры сцепных шкворней полуприцепов и захватов разъемно-сцепных механизмов автомобилей тягачей для обеспечения взаимозаменяемости отечественных автомобилей-тягачей и полуприцепов регламентированы ГОСТ 12017-81.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12017 - 81 и исходя из условия обеспечения прочности деталей тягово-сцепного устройства при буксировке прицепов различной массы введены две соответствующие группы размеров.

Диаметр и (рис. 6) сцепного шкворня для полуприцепов полной массой до 40 т равен 50,8 мм+0,1 мм. а соответствующий ему диаметр й отверстия захватов равен 60 мм+0,1 мм. Для полуприцепов полной массой от 40 до 100 т номинальный размер диаметров увеличен до 89 мм с теми же допусками. Таким образом, в обоих случаях в сцепном шарнире гарантирован необходимый начальный зазор 0,3-0,5 мм.

Особое значение имеют присоединительные размеры (рис. 7), обеспечивающие свободное перемещение автомобиля-тягача относительно полуприцепа и необходимое пространство между кабиной автомобиля-тягача и передней частью полуприцепа. Значения указанных размеров установлены в зависимости от числа задних осей автомобиля-тягача или полуприцепа и от допустимой нагрузки на седло.

Разность г-г 3 определяет передний зазор между кабиной автомобиля-тягача и передним бортом полуприцепа, а разность г 2 -г у - задний зазор между задним концом рамы и опорным устройством. Основное назначение зазоров - обеспечить взаимное перемещение автомобиля-тягача и полуприцепа относительно осей седельно-сцепного устройства. При нормальной эксплуатации автопоездов зазоры должны быть не менее 80-150 мм, при более трудных дорожных условиях они должны быть увеличены.

Чтобы обеспечить нормальную сцепку автопоезда необходимо, чтобы Н - /г < И яг. Высота Н т. опорного листа не регламентируется, но указывается в инструкции по эксплуатации полуприцепов. Ее можно регулировать опорными устройствами.

Важнейшими конструктивными параметрами автопоезда являются углы гибкости (рис. 8), которые определяют возможность его движения по неровностям дороги. Значения углов гибкости определяются конструкцией седельно-сцепного устройства и могут колебаться в пределах Р =» ±15°; у = ±6°; а - не менее ±100°.

На большинстве седельных автомобилей-тягачей применяют седельно-сцепное устройство (рис. 9), обеспечивающее необходимые углы гибкости. Седельно-сцепное устройство смонтировано на подставке, прикрепленной болтами к раме автомобиля-тягача. С подставкой жестко соединены два кронштейна 3 с шарнирами 9. Седло 2 соединяется с кронштейнами двумя осями 4, которые стопорными пластинами 6 фиксируются от осевого перемещения и поворота. Свободное вращение осей седла ро втулках шарниров обеспечивает продольный наклон седла.

Шарниры 9 обеспечивают также поперечный наклон седла до 3° и уменьшают динамические нагрузки на раму автомобиля-тягача от полуприцепа. Под опорной плитой седла размещен сцепной механизм, состоящий из двух захватов 12, установленных на осях 8, запорного кулака 13 со штоком и пружиной 14, защелкой 15 с пружиной 10, рукоятки управления расцепкой и предохранительной планки. Запорный кулак 13 имеет два положения: заднее - захваты закрыты и переднее - захваты открыты. Перед сцепкой запорный кулак рычагом управления переводится в положение «захваты открыты» и удерживается в этом положении защелкой 15.

Когда сцепной шкворень входит в зев захватов, они раскрываются. Кулак, освобожденный от фиксации защелкой, перемещается и запирает захваты. При этом под действием пружины кулак входит в пазы захватов и предохранительная планка 1 автоматически запирает шток кулака. Седел ьно-сцепные устройства смазывают через масленки 5 и 7.

Часто на седельном автомобиле-тягаче для обеспечения необходимых углов продольной гибкости седельно-сцепное устройство располагают над рамой на значительном возвышении. Между нижней плитой седла и рамой автомобиля-тягача для этой цели устанавливают промежуточные детали: деревянный брус, надрамник и подставку.

Седельно-сцепное устройство автомобилей-тягачей семейства КамАЗ воспринимает вертикальную нагрузку не более 130 кН. Оси седла вращаются в резинометаллических втулках, которые позволяют значительно снизить динамические нагрузки, передаваемые полуприцепом на раму автомобиля-тягача.

Из рассмотрения конструктивных особенностей сцепных устройств нетрудно сделать вывод, что взаимосцепляемость седельных автопоездов значительно ограничена по сравнению с прицепными автопоездами.

В сочлененных автобусах для соединения двухосного тягача (передней секции автобуса) с одноосным прицепом (задней секцией автобуса) служит шарнир сочленения (рис. 10), состоящий из шарового пальца, закрепленного в консоли основания передней секции автобуса, и пластмассовой втулки, установленной в консоли основания прицепа. Такое соединение обеспечивает поворот прицепа вокруг продольной оси на ±2°, поперечной оси на ±10° и вокруг вертикальной оси па ±42°.

Система управления прицепом получает задающий сигнал от передней секции автобуса через раму сочленения, положение которой должно всегда оставаться на биссектрисе угла между передней секцией и прицепом. Именно такая кинематика обеспечивает движение колес прицепа по следу колес заднего моста передней секции автобуса и,как следствие, минимальный радиус поворота и хорошую вписывае-мость в закругления дорог.

Управление обеспечивается двумя регулируемыми рулевыми тягами и 3 передней секции автобуса, соединенных коромыслом 2 рамы сочленения. Рулевая тяга 1 одним концом присоединяется к корпусу передней секции автобуса, а рулевая тяга 3 другим концом присоединяется к корпусу прицепа.

Рулевые тяги прицепа состоят из трех продольных тяг 13, 11 и 5 промежуточных рычагов 12 и 10 с кронштейнами 9. Передняя продольная рулевая тяга 13 прицепа соединяется с основанием передней секции автобуса, а задняя продольная рулевая тяга 5 прицепа через поперечную рулевую тягу 6 и кронштейн 7, установленный на мосту прицепа соединяется с передаточными рычагами 8 и 4, передающими движение на колеса моста прицепа. Чтобы обеспечить свободный переход пассажиров из передней в заднюю секцию автобуса и обратно, в сочленении передней секции автобуса с прицепом устанавливают поворотный диск, состоящий из двух симметричных полусекторов.

От: Васильев А.,