Шасі наземної техніки

1. Історія створення шасі
2. характеристики шасі
3. види шасі
4. Інше значення терміна
5. Складові елементи шасі
6. Трансмісія
8. Ходова частина
9. Підвіска автомобільного транспорту.
10. Система управління
11. Специфікація
12. Фактори, що впливають на зміни в конструкції шасі ТЗ
13. Переваги та недоліки шасі наземного ТЗ

Багато людей при згадці слова шасі уявляють собі колесо літака або автомобіля. Однак це далеко не так. Колесо - це всього лише рушій в загальній конструкції шасі. Шасі же автомобільної техніки - це скоріше рама, на яку кріпитися всі вузли і обладнання.

Історія створення шасі

Шасі транспортного засобу, який пересувається по грунту або штучного дорожньому покриттю - це сукупність різних агрегатів і пристроїв складових ходову частину, трансмісію і елементи управління, які зібрані в єдину конструкцію. У класичному розумінні - це механічний пристрій має колеса або гусениці без кабіни, ДВС і кузова.

Точкою відліку в історії створення шасі наземного транспортного засобу можна вважати винахід колеса з маточиною. Такі колеса насаживались на нерухому вісь і оберталися незалежно один від одного. На візок зазвичай встановлювали одну, дві осі. З розвитком гужового транспорту з'явилася на ресорах, яка увійшла в конструкцію цього найпростішого шасі.

Перший простий шасі транспортного засобу

З виникненням самохідних візків в конструкції шасі з'являються нові елементи, такі як керовані передні колеса і трансмісія, яка приводила в обертальний рух провідні колеса автомобіля. У середині вісімдесятих років XIX століття була винайдена пневматична шина і шасі набуває вигляду близький до сучасного.

Шасі автомобіля Татра Т11

У міру розвитку техніки шасі різної конструкції з'являється в авіації, залізничному і водному транспорті.

характеристики шасі

Призначення шасі наземного ТЗ

Шасі наземного ТЗ призначене:

• для того щоб забезпечити рух шляхом передачі крутного моменту від коленвала двигуна на провідні колеса, змінюючи його параметри в необхідних для руху межах;
• для зменшення навантажень на ТЗ при русі по нерівностях;
• для витримування заданого напрямку або зміни траєкторії руху транспортних засобів, а також для гальмування і забезпечення стоянкового положення ТЗ.

види шасі

У наземних ТЗ є кілька видів шасі, в залежності від типу засобу.

1. Автомобільне шасі - для легкових і вантажних машин, причепів та напівпричепів.
2. Тракторне шасі - воно може бути колісним і гусеничним.
3. Шасі для мотоциклів, трициклів і квадрациклів.
4. Шасі для самохідної і несамохідної спеціальної техніки. Це шасі також може бути як на колісному ходу, так і на гусеничному.
5. Шасі для трамваїв і залізничного транспорту.
6. Шасі для всюдиходів типу «амфібія».

Всі ці види мають відмінні риси в конструкції, але в найбільш загальному вигляді вони поділяються на:

• шасі ТЗ, монтується на зварений рамі, виготовленої з високоміцних сталевих швелерів - це закінчена конструкція, яка здатна пересуватися на колесах або гусеницях. Таку конструкцію використовують при виготовленні вантажних автомобілів, тракторів, причепів і напівпричепів, позашляховиків (типу SUV), всюдиходів, спеціальної техніки та залізничних вагонів;
• шасі ТЗ, що кріпиться на жорсткий, несучий кузов, з підрамником або без нього;
• самохідне шасі - особливий вид рамної конструкції на яку встановлений двигун і сидіння оператора з рульовою колонкою. Такі самохідні шасі використовуються для установки на них спецобладнання або будь-якого озброєння;
• шасі для мотоциклів, у яких рама має особливу конструкцію і виконана з труб.

Інше значення терміна

В даний час автомобільні заводи випускають базові вантажні автомобілі під маркуванням «шасі», які не потрапляють під класичне визначення цієї конструкції.

Відмінність полягає в тому, що на повнокомплектну рамну конструкцію шасі встановлюється двигун з вихлопною системою, кабіна з усіма приладами, прокладається електрообладнання і встановлюється весь комплект світлотехніки.

Такі моделі автомобілів з маркуванням «шасі» призначені для подальшої доукомплектації різними видами кузовів, або установки на них різноманітного спеціального обладнання, типу кранів, маніпуляторів, гідропідйомників, бурових установок і цистерн різного призначення.

Шасі Камаз-43118

Складові елементи шасі

Класичний комплект автомобільного або колісного тракторного шасі складається з наступних агрегатів.

Трансмісія

Вона включає в себе зчеплення, КПП, карданну передачу, піввісь, головну передачу, диференціал. Для машин з повним приводом в трансмісію включається роздавальна коробка.

Зчеплення. У схемі трансмісії ТЗ знаходиться безпосередньо в контакті з маховиком двигуна і в потрібний час відключає з'єднання з коленвалом, припиняючи передачу крутного моменту на шестерінки коробки передач.

Конструктивно зчеплення буває «сухим» (на автомобілях і тракторах фрикційні диски працюють в повітряному середовищі) і «мокрим» (працює в масляній ванні, такий тип стоїть на мотоциклетних двигунах з поперечним розташуванням). Також воно буває однодисковим - на легкових автомобілях і малих вантажівках, або дводисковим - на важких вантажівках і тракторах.

Коробка перемикання передач. КПП бувають механічні, напівавтоматичні і автоматичні. Коробка передач служить для забезпечення оптимального режиму роботи двигуна на середніх оборотах колінчастого вала, при різних швидкостях руху транспорту і при різних умовах руху (дорога, бездоріжжя). Забезпечується це шляхом зміни кутової швидкості і як наслідку, крутного моменту, на вихідному валу КПП, по відношенню до вхідного валу. Досягається це за рахунок використання шестернею з різними передавальними числами.

Роздавальна коробка. Служить для розподілу крутного моменту між провідними осями автомобіля і для підвищення крутного моменту.

Диференціал. Механічний пристрій, що розподіляє крутний момент від вхідного вала (карданного валу), на приводні вали коліс (півосі). Буває, що блокується і не блокується.

Коротеньке відео, як працює диференціал.

Ходова частина

До ходового блоку ТС відносяться осі (передні і задні), на вантажних машинах і позашляховиках мости (передній і задній), підвіска (передня і задня), маточини і колеса, на ж / д складах візки. Ходова частина автомобіля призначена для переміщення автомобіля по дорозі, причому з певним рівнем комфорту, без тряски і вібрацій. Механізми і деталі ходової частини пов'язують колеса з кузовом, гасять його коливання, сприймають і передають сили, що діють на автомобіль. Залізничний транспорт спирається на спеціальну ходову частину, представлену у вигляді візків. Візки в свою чергу складаються з 2 або 3 колісних пар з буксами, ресорного підвішування, гальмівного обладнання.

Підвіска автомобільного транспорту.

Це пристрій безпосередньо з'єднує колеса, осі і нероз'ємні мости з несучою конструкцією, рамою або кузовом. Разом з колесами воно знижує вібрації і гасить коливання, що передаються від дорожнього покриття на несучу конструкцію, а також забезпечує потрібне положення коліс відносно рами.

До складу підвіски входять наступні елементи:

• ресори, пружини або торсіони, що створюють пружність конструкції;
• амортизатори, які виконують роль гасить пристрої;
• напрямні пристрої, що визначають положення колеса і передають на несучу конструкцію вібрації і зусилля. Це система важелів, а також поперечних і поздовжніх тяг;
• кульова опора, що забезпечує правильну роботу поворотного механізму колеса. На сучасних автомобілях в основному встановлюють по одній опорі на передні колеса, на позашляховиках їх може бути по дві штуки на колесо.

За типом підвіски поділяються на:
Незалежні, називаються так, тому що між колесами немає зв'язків. Це такі конструкції як:

• «Макферсон», яка застосовується на більшості легкових автомобілів і малих вантажівок. Така підвіска призначена для їзди по дорогах з хорошим покриттям;
• торсіонні-важільна;
• двохважіль;
• багатоважільна.

Зовсім, це коли протилежні колеса жорстко з'єднані між собою балкою. Вони можуть бути:

• на поздовжніх ресорах;
• на поперечних ресорах;
• коли парні важелі є напрямними;
• коли є два поздовжніх важеля;
• з дишлом.

Колесо з підвіскою з'єднується маточиною. Основним її елементом є підшипниковий вузол.

Система управління

Дана система потрібна з двох причин - зміна напрямку руху і зміни швидкості руху. А також утримання напрямку і швидкості руху.

Вона включає в себе рульове управління, керуючий механізм (кермо і педалі), підсилювач РУ і гальмівну систему з гідро або пневмоприводом.

Специфікація

При описі шасі для наземного ТЗ використовується спеціальна термінологія:

• геометричні розміри платформи;
• колісна формула;
• колісна база;
• колія передніх і задніх коліс;
• дорожній просвіт;
• навантаження на передню вісь;
• навантаження на задню вісь (або візок);
• розмір колісного диска;
• розмір шини.

При описі геометричних розмірів визначають довжину, ширину і висоту конструкції по рамі, або крайнім частинах підвіски. Так наприклад, для КАМАЗ 63501 це буде виглядати наступним чином:

• розміри - 9930х2470х1240 мм;
• колісна формула «8х8», що означає вісім коліс, чотири осі і всі провідні;
• колісна база - 1940 + 3690 + 1320 мм;
• колія - ​​2050 мм;
• дорожній просвіт - 390 мм.

Для легкового автомобіля марки «Рено Логан» це опис буде виглядати дещо інакше:

• розміри - 4300х1733 мм;
• колісна формула «2х4»;
• колісна база - 2634 мм;
• колія - ​​1480 мм;
• кліренс - 155 мм.

Особливості конструкції шасі для ТЗ переміщаються в водному середовищі та в авіації

Для транспортних засобів, основним середовищем робочого застосування яких є вода, шасі, подібного класичним конструкцій для наземного транспорту, не існує.

Проте, використовуючи визначення одного з призначень цієї конструкції, як рушійного пристрою, що перетворює крутний момент двигуна в поступальний рух транспортних засобів, можна припустити, що рушійні механізми старих колісних пароплавів є таким шасі для водного транспорту.

В сучасних умовах на човнах малої водотоннажності активно використовуються транцеві колеса. Їх пристрій є досить простим. Це колесо з пневмошинах, що має підшипник обертання, який одягається на поворотний важіль. Цей важіль є жорсткою стійкою. При фіксації в нижньому положенні ці транцеві колеса забезпечують переміщення човна по прибережній поверхні. Після заходу в воду колеса на важелях повертаються в верхнє положення і не заважають подальшому пересуванню по воді.

Ентузіасти конструюють невеликі ТС типу «Сармат», які завдяки пневматичним колесам особливо великого розміру тримаються на плаву і здатні пересуватися у водному середовищі.

Характерними представниками класу «амфібія», тобто машин здатних пересуватися як по суші, так і по воді є серійно випускаються плаваючі всюдиходи і болотоходи. Вони можуть бути колісними, як наприклад плаваюче колісне шасі БАЗ 5937 або ЗІС-485 (БАВ), або гусеничними, як наприклад ТМ-140 або МЛТБ.

ЗІС-485 (БАВ)

Відмінними рисами пристрою шасі для цих машин є наявність спеціальних поплавків і повна герметизація кузова і агрегатів машин. Крім того вони обладнуються додатковим водометним двигуном, для більш енергійного пересування по воді.

Конструкція шасі сучасних літаків призначена для забезпечення пересування авіаційного апарату по аеродрому і максимального пом'якшення енергії удару при торканні колесами літака при посадці.

Для цих цілей передня стійка є поворотною, а на основних колесах обладнані гальма, мають можливість несинхронного растормаживания, з метою забезпечення ефективного розвороту.

Стійки виконують роль несучих конструкцій і одночасно є амортизаційними пристроями. Для міцності конструкції є система важелів і опор. Крім коліс, літаки можуть комплектуватися лижами для посадки на сніг і поплавками для посадки на воду.

Фактори, що впливають на зміни в конструкції шасі ТЗ

Шасі наземних транспортних засобів змінювалися з самого моменту їх винаходу і установки на візки. Спочатку це стосувалося полегшення конструкції колеса. У дерев'яному колі робилися пропили для полегшення конструкції. З появою металевих спиць їх стали встановлювати в колеса. З винаходом підшипників вони стали встановлюватися на осі для полегшення обертання колеса і збільшення терміну служби колісної осі.

Кузов на каретних візках спочатку підвішували на ременях або на ланцюгах. Потім на них почали встановлювати підресорену підвіску у вигляді пружин, які стали встановлювати і на інші вози, якщо таке бажання висловлював господар. На початку XIX століття була винайдена ресора. Їх відразу ж стали встановлювати на карети і інші вози. У період безроздільного панування гужового транспорту багато частин шасі ТЗ виготовлялися з дерева.

Така тенденція зберігалася і при виробництві перших самохідних колясок. Однак з розвитком автомобільного транспорту змінювався підхід до забезпечення безпеки водія під час їзди. Дерев'яні деталі мінялися на металеві. М'якість ходу на перших моделях автомашин забезпечувалася за рахунок ресор і пружин. З появою амортизаторів їх стали встановлювати в підвіску машин.

На сучасних автомобілях всі силові елементи конструкції шасі ТЗ виготовляються з якісної сталі. В елементах кріплення ресор і в пружинах встановлюють гумові або пластикові відбійники, а деякі елементи підвіски, типу кульових опор, закривають гумовими пильовиками.

Подальший розвиток елементів шасі призведе до використання в конструкції нових конструктивних матеріалів, такі як композитні матеріали і нано-матеріали, які будуть здатні відновлювати свою структуру. А в системі підвіски зазнає змін зв'язку, тобто перехід від механічного зв'язку підвіски до магнітної і електромагнітної підвіски.

Переваги та недоліки шасі наземного ТЗ

Сучасні ТЗ, будь то автомобіль, трактор або спеціальне самохідний пристрій оснащується шасі, яке укомплектоване за останнім словом конструкторської думки.

Позитивною якістю шасі сучасних автомобілів є їх висока надійність і ресурс агрегатів, який дозволяє без заміни їм працювати не один десяток тисяч кілометрів. А використання у вигляді опори землю, дає ТЗ на базі даного шасі переміщати величезні вантажі, на великі відстані з малою витратою палива і оптимальною швидкістю.

Основним недоліком шасі наземних ТЗ є відсутність універсальності при переході роботи з одного середовища в іншу.