Тема 10. Выбор подвижного состава
Подвижной состав автомобильного транспорта. Классификация автомобилей и их характеристики. Прицепы и полуприцепы. Автопоезда.
Выбор подвижного состава с учетом его производительности и экономичности. Учет суммарных народнохозяйственных издержек при выборе подвижного состава. Оценка целесообразности применения специализированного подвижного состава и автопоездов. Определение оптимальной грузоподъемности автопоездов. Определение оптимальной грузоподъемности автопоездов и распределение подвижного состава по объектам перевозок.
1. Николин В.И., Витвицкий Е.Е., Мочалин С.М. Грузовые автомобильные перевозки: Монография / В.И. Николин, Е.Е. Витвицкий, С.М. Мочалин. – Омск: Изд-во «Вариант-Сибирь», 2004. - 480 с.
2. Вельможин А.В. и др. Технология, организация и управление грузовыми автомобильными перевозками: Учебник для вузов. – 2-е изд., доп./ А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин; Волгогр. гос. техн.ун-т. – Волгоград, 2000. – 304 с.
3. Ходош М.С. Грузовые автомобильные перевозки: Учебник для автотранспортных техникумов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1986. – 208 с.
Подвижной состав автомобильного транспорта
К подвижному составу автомобильного транспорта относятся автомобили и автопоезда (автомобили тягачи, прицепы, полуприцепы и прицепы-роспуски).
Подвижной состав должен соответствовать своему основному назначению – перевозке грузов, причем при минимальных трудозатратах и себестоимости, с максимальной безопасностью и сохранностью грузов, в различных условиях эксплуатации.
Классификация автомобилей [2]
Для того чтобы более точно определить свойства и качества, которые должен иметь подвижной состав при его конструировании и производстве, а также облегчить выбор подвижного состава, соответствующего заданным условиям эксплуатации, он делится на однородные группы.
По существующей в настоящее время на автомобильном транспорте классификации весь грузовой подвижной состав делится на следующие группы:
Ø по типу установленного двигателя;
Ø по величине осевой нагрузки на опорную поверхность;
Ø по конструктивной схеме;
Ø по размерности;
Ø по виду перевозок;
Ø по проходимости.
Автомобили и автомобили-тягачи в зависимости от типа установленного двигателя делятся на
- автомобили с карбюраторными двигателями,
- с дизельными двигателями,
- газобаллонные,
- газотурбинные,
- электрические.
Автомобили с карбюраторными двигателями составляют основную часть автомобильного парка страны. Карбюраторные двигатели установлены на автомобилях особо малой и средней грузоподъемности [3].
Автомобили с дизельными двигателями — грузовые автомобили большой и особо большой грузоподъемности. Расход топлива у них на 30—40% ниже, чем у автомобилей с карбюраторными двигателями (при меньшей стоимости дизельного топлива). Недостатки их использования — высокая первоначальная стоимость, большие габаритные размеры и собственная масса, повышенная шумность и дымление [3].
Газобаллонные автомобили работают на дешевом топливе. Наиболее целесообразно использовать их в крупных городах, имеющих газопроводы от крупных месторождений газа или предприятий газовой промышленности. Недостатки использования: установка дополнительной аппаратуры в системе питания, строительство специальных заправочных станций, не возможность использования их на большие расстояния [3].
Основные преимущества применения электромобилей — бесшумность работы и отсутствие отработавших газов. Их целесообразно использовать для городских перевозок мелких партий грузов, особенно если погрузка или выгрузка этого груза выполняется внутри помещения предприятий, складов и т. д. Недостатки использования: небольшой радиус действия и высокая масса [3].
По величине осевой нагрузки на опорную поверхность автомобили делятся на три группы:
- дорожные автомобили группы А,
- дорожные автомобили группы Б и
- внедорожные автомобили.
К группе А относятся АТС, у которых осевая масса, приходящаяся на наиболее нагруженную ось, составляет от 6 т до пределов дорожных ограничений,
к группе Б — у которых осевая масса, приходящаяся на наиболее нагруженную ось, не превышает 6 т.
АТС группы А предназначены для эксплуатации на дорогах 1, 2 и 3-й категорий, а также на дорогах 4-й категории, усиленных под осевую нагрузку 10 т; АТС группы Б — для эксплуатации на дорогах всех категорий.
При перевозке крупногабаритных и тяжелых грузов все АТС делятся на две категории.
В первую категорию попадает любое АТС, если величины нагрузки, приходящейся хотя бы на одну из осей, или полная масса превышает значения, приведенные в табл. 1, 2, 3, 4, а также, если его габариты по длине и ширине превышают максимальные значения, установленные современной редакцией правил дорожного движения.
Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
Таблица 4
Ко второй категории автотранспортные средства относят в том случае, если их полная или максимальная нагрузка на ось превышает значения, регламентируемые проектными нормативами на мостовые сооружения (табл. 5).
Таблица 5
По конструктивной схеме подвижной состав делится на одиночные автомобили и автопоезда, которые состоят из тягача с прицепом и седельного тягача с полуприцепом. Автомобили-тягачи подразделяются на седельные и буксирные.
Седельные тягачи — работают в сцепке с полуприцепами и не имеют кузова. На раме тягача устанавливается опорно-сцепное устройство, соединяющее тягач с полуприцепом, которое состоит из опорной плиты, принимающей на себя часть массы полуприцепа, и сцепного механизма, передающего тяговое усилие на полуприцеп.
Буксирные выполняются на базе шасси грузовых автомобилей и предназначены для работы с прицепами-тяжеловозами, для чего оборудуются сцепными устройствами. Для увеличения сцепной массы в кузов загружают груз или балласт.
Прицепной подвижной состав состоит из прицепов, полуприцепов и прицепов-роспусков.
Прицепы буксируются автомобилями и автомобилями-тягачами, соединяясь с ними при помощи буксирного приспособления и дышла. В зависимости от числа осей прицепы делятся на одноосные, двухосные и многоосные. Многоосные прицепы используют в основном для перевозки различных грузов большой массы и негабаритных грузов. Грузоподъемность их может достигать 100 т и более. Многоосные прицепы являются и многоколесными.
Прицепы-роспуски применяются для перевозки длинномерных, негабаритных грузов и бывают одноосными и двухосными. Расстояние между автомобилем и прицепом-роспуском может меняться при перевозке груза различной длины. Это достигается благодаря тому, что дышло имеет отверстия по длине, и прицеп-роспуск крепят в определенном положении фиксаторами. При перевозке груза длиной более 20—25 м применяются управляемые прицепы-роспуски. Управляет прицепом второй водитель, находящийся в кабине, установленной на прицепе-роспуске. Зимой для перевозки грузов на ледяных и снежных дорогах применяют санные прицепы.
Полуприцепы предназначены для работы в сцепке с седельными автомобилями-тягачами. Они бывают одноосные, двухосные и трехосные. Оси располагаются в задней части полуприцепа. В передней части находятся сцепное устройство для соединения с автомобилем-тягачом и стойки с катками для поддержания отцепленного полуприцепа в устойчивом положении.
Рисунок 1 Основные типы автопоездов:
а – автомобиль с одноосным прицепом; б- автомобиль с двухосным прицепом; в – седельный автомобиль-тягач с полуприцепом; г – автомобиль с несколькими одноосными прицепами; д – автомобиль с несколькими двухосными прицепами; е – седельный автомобиль-тягач с полуприцепом и прицепом; ж – автомобиль-тягач с прицепом-тяжеловозом
А в т о п о е з д — это автомобиль или автомобиль-тягач в сцепке с одним или несколькими прицепами либо автомобиль-тягач с полуприцепом (рис. 1).
Применение автопоезда обеспечивает наиболее полное использование имеющегося запаса мощности автомобилей и автомобилей-тягачей, повышение производительности по сравнению с одиночными автомобилями, снижение расхода топлива на 1 т (на 1 т перевезенного груза), снижение себестоимости перевозки груза. Кроме того, применение автопоездов дает возможность уменьшить потребность в водителях, т.е. дает экономию людских ресурсов, что имеет важнейшее значение для народного хозяйства.
Размерность подвижного состава является одним из основных классификационных признаков. Размерности грузовых автомобилей характеризуются их грузоподъемностью или полной массой. Номинальную грузоподъемность назначает завод-изготовитель. Она показывает максимальную полезную нагрузку автомобиля (массу перевозимого груза) при его работе в различных дорожных условиях. Автомобили, прицепы и полуприцепы в зависимости от грузоподъемности подразделяются на следующие классы [2]:
Ø особо малой грузоподъемности до 0,5 т;
Ø малой грузоподъемности от 0,5 до 2,0 т;
Ø средней от 2,0 до 5,0 т;
Ø большой от 5,0 до 15,0 т;
Ø особо большой грузоподъемности от 15,0 т и более.
Автомобили особо малой грузоподъемности выпускаются на шасси легковых автомобилей или специальном шасси и предназначены для сбора и развозки почты, развозки товаров в торговой сети и т. д.
Автомобили малой грузоподъемности предназначены для освоения незначительного по величине грузооборота с мелкопартионными отправками (хозяйственные, торговые и т. п.). Их используют как грузовые такси и автомобили скорой технической помощи.
Автомобили средней и большой грузоподъемности служат для перевозки массовых грузов крупными партиями (перевозка промышленных грузов, сырья, строительных материалов и т. д.).
Автомобили особо большой грузоподъемности используют при мощных, постоянных грузопотоках (разработка карьеров открытым способом, крупные стройки и др.).
По виду перевозок все грузовые автомобили подразделяются на транспортные и специального назначения (автокраны, автолавки, автобетономешалки, пожарные, медицинской помощи и санитарные автомобили, автомобили для нужд коммунального хозяйства и т. д.).
Транспортный подвижной состав предназначен для перевозки груза, специальный - предназначен для различных нетранспортных работ, выполняемых при помощи установленного на нем оборудования.
Транспортные грузовые автомобили подразделяются на автомобили общего назначения и специализированные.
Подвижной состав общего назначения — автомобили с кузовом типа бортовая платформа, называемый бортовым (бортовой автомобиль, бортовой прицеп), специализированный — автомобили, прицепы полуприцепы и прицепы-роспуски транспортного назначения, кузова которых специально приспособлены для перевозки одного определенного или нескольких однородных грузов.
Специализированный подвижной состав широко применяется в народном хозяйстве.
На шасси автомобилей, прицепов и полуприцепов устанавливают кузова различных типов: бортовая и безбортовая платформы, самосвальный кузов, цистерна, фургон, панелевоз, фермовоз, кузов для перевозки длинномерных грузов (лесовоз, трубовоз, металловоз и т. д.).
Безбортовые платформы устанавливают на подвижной состав, предназначенный для перевозки не габаритных и большой массы грузов.
Специализированные автомобили (прицепы, полуприцепы) подразделяются на:
самосвалы (подвижной состав с кузовом, предназначенным для перевозки и механизированной выгрузки навалочных и насыпных грузов) — общего назначения, строительные, сельскохозяйственные, карьерные, землевозы;
фургоны (закрытый кузов, внутри которого могут быть оборудованы приспособления для перевозки определенного груза) — общего назначения, изотермические, рефрижераторы, хлебобулочные, скотовозы, птицевозы, пакетовозы, промтоварные;
для перевозки строительных изделий — плитовозы, балковозы, блоковозы, панелевозы, фермовозы, колодцевозы, кабиновозы;
Панелевозы и фермовозы предназначены для перевозки крупноразмерных панелей и ферм в вертикальном или наклонном положении.
для перевозки контейнеров — автомобильных, среднетоннажных, крупнотоннажных, на территории терминалов;
тяжеловозы — полуприцепы, прицепы;
для перевозки длинномерных грузов - лесовозы, металловозы, трубовозы;
Кузов лесовозов, трубовозов и металловозов имеет специальное оборудование для размещения длинномерных грузов и устойчивости их во время перевозки.
цистерны (герметический резервуар, изготавливаемый из углеродистой или нержавеющей листовой стали либо алюминиевых сплавов, разделенный внутри перегородками для уменьшения гидравлических ударов, возникающих при резком торможении) — для перевозки нефтепродуктов, активных химических веществ, сыпучих грузов, вязких нефтепродуктов, жидких удобрений, глинистых растворов, воды, жидких пищевых продуктов, сжиженных газов, живой рыбы;
самопогрузчики — погрузочно-разгрузочные, погрузочные, разгрузочные, со съемным кузовом;
прочие — автомобилевозы, кабелевозы, топливо-маслозаправщики, заправочные агрегаты, для перевозки птиц и цыплят, автолавки, пескоразбрасыватели, бетоновозы.
Применение специализированного подвижного состава имеет следующие положительные качества:
· создается возможность перевозить такие грузы, которые не могут быть перевезены на стандартном автомобиле (перевозка разогретого битума, ферм, тяжеловесных неделимых грузов, сжиженных газов, имеющих низкую температуру кипения, и др.);
· повышается сохранность количества и качества перевозимого груза (перевозка овощей в рефрижераторах, цемента в цементовозах, муки в муковозах и др.);
· обеспечивается значительное сокращение потребности в таре (при перевозке муки, жидких грузов, мебели и др.);
· появляется возможность сокращения ряда технологических операций (например, отпадает необходимость дополнительного глажения одежды в магазине, при перевозке ее на специальных вешалках в автомобилях-фургонах);
· обеспечивается повышение безопасности и улучшение санитарно-гигиенических условий труда при перевозке некоторых грузов (пылевидных материалов, химических веществ, нефтепродуктов, продуктов питания и др.);
· облегчается применение механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных процессов в пунктах погрузки и выгрузки;
· создаются благоприятные условия для грузополучателей, не имеющих стационарных механизмов для разгрузки, в вопросах механизации разгрузочных работ при использовании автомобилей-самосвалов, автомобилей-саморазгрузчиков;
· увеличивается, как правило, производительность труда работни ков, участвующих в транспортном процессе (перевозка муки в цистернах, вместо затаривания ее в мешки, жидких грузов в цистернах, вместо бочек и др.);
· обеспечивается резкое сокращение потерь груза при погрузке, транспортировании и разгрузке (цемент, минеральные удобрения и др.);
· повышается культура обслуживания организаций, предприятий и населения;
· обеспечивается доставка грузов за пломбой отправителя без взвешивания и пересчета товаров при сдаче и приеме грузов от транспортников.
С другой стороны, применение специализированного подвижного состава имеет и недостатки, которые ведут к снижению некоторых технико-эксплуатационных показателей работы подвижного состава, повышению себестоимости перевозок, снижению производительности труда водителей. К наиболее существенным недостаткам относятся:
· большая стоимость подвижного состава по сравнению с базовой моделью; снижение коэффициента использования пробега из-за невозможности, в ряде случаев, использовать подвижной состав в обратном направлении;
· снижение грузоподъемности по сравнению с базовой моделью, из-за необходимости монтажа дополнительного оборудования;
· более высокие затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт;
· недостаточно высокая квалификация водителей для работы на некоторых типах специализированного подвижного состава;
· ухудшение в некоторых случаях условий производства погрузочно-разгрузочных работ.
По признаку проходимости автомобили подразделяются на дорожные, повышенной и высокой проходимости.
Дорожные автомобили предназначены для работы на дорогах с покрытием и без покрытия (грунтовых).
Автомобили повышенной и высокой проходимости предназначены для работы в тяжелых дорожных условиях и по бездорожью.
Автомобили повышенной и высокой проходимости в зависимости от конструкции движителя подразделяются на колесные, полугусеничные, колесно-гусеничные, автомобили-амфибии и автомобили на воздушной подушке.
Все автомобили и автопоезда, допускаемые для эксплуатации на дорогах общей сети, должны удовлетворять требованиям, ограничивающим их размеры и массу, которые определены ГОСТом 21398-75. Согласно ГОСТу
- высота автомобиля с грузом не должна превышать 4 м, а
- ширина неподрессоренных частей — не более 2,5 м.
Предельная длина одиночного автомобиля, вне зависимости от количества осей, не более 12 м.
Длина автопоезда с одним прицепом не более 20 м, а с двумя и более прицепами — не более 24 м.
Степень приспособленности транспортного средства к наиболее эффективному использованию оценивается комплексом так называемых «эксплуатационных» качеств автомобиля. Согласно классификации, разработанной Д. П. Великановым, комплекс основных эксплуатационных качеств автомобиля включает в себя:
· вместимость,
· использование массы,
· скорость движения,
· проходимость,
· безопасность,
· топливную экономичность,
· долговечность,
· надежность,
· удобство использования,
· простоту технического обслуживания и ремонта.
В табл. 6 приведены требования к максимальным весовым характеристикам, размерам АТС в странах Европы по состоянию на октябрь 1995г.
где (а) - грузовик-рефрижератор: 2,60 м;
(Ь) — зависит от класса грузовика (грузовик-прицеп) и расстояния между осями;
(с) — соответствует Европейским стандартам: 40 т — общий вес для грузового транспорта и 44 т — для контейнеров;
(d) — применяется для грузовиков с тремя и более осями, для двухосных грузовиков снижает ограничения относительно;
(е) — нет ограничений;
(f) — допускается + 1%;
(g) — применяется для рефрижераторных грузовиков и для грузовиков более 10 т полного груженого веса, для нерефрижераторных грузовиков (10т и меньше) — снижает ограничения относительно;
(h) - иностранные грузовики с шириной до 2,60 м допускаются в соответствии с Европейскими стандартами;
(i) — зависит от расстояния между осями;
(k) — грузовик, для КрАЗа — 2,63 м;
(m) — применяется для некоторых категорий дорог (таких, как международные трассы), в другом месте снижаются ограничения относительно;
(n) — зависит от осевого расстояния и вида подвески ведущей оси;
(о) — контейнерный транспорт: 44 т;
(q) —жесткий корпус: 2,55 м;
(r) — 16,70 м для контейнерного транспорта ISO;
(t) — с парной или широкой шиной, иначе 9,2 т;
(u) — применяется для грузового класса (грузовики-прицепы), осевое расстояние, вид подвески и дата регистрации грузовика: до 01.01.93 — 20/34 т, после 01.01.93 — 19/20 т;
(v) — с одним прицепом — 18,35 м; с двумя прицепами — 22 м;
(w) — при условии, что полуприцеп (прицеп) имеет три оси или более; если полуприцеп (прицеп) имеет две оси, снижаются ограничения относительно;
(х) — для грузового транспорта — 4,20 м; для контейнерного (скотовозового) транспорта — 4,30 м;
(y) — с четырьмя колесами (максимум — 6 т, если два колеса);
(z) — применяется для грузовиков, зарегистрированных до середины 1985 г.; для грузовиков, зарегистрированных после середины 1985 г. — снижаются ограничения относительно;
(аа) — зимой на обледенелой дороге — 60 т;
(bb) — одинарный грузовик плюс прицеп — 22 м;
(сc) —с одним прицепом — 18 м; с двумя прицепами — 22 м;
(dd) —при условии, что грузовик имеет три оси или более, иначе снижаются ограничения относительно.
Транспортное средство должно соответствовать требованиям той страны, где оно зарегистрировано.
При международных перевозках в страны Европы АТС должно удовлетворять требованиям, предъявляемым для международного транспорта. Помимо основных трех параметров — длина, ширина и общая масса — комиссия Европейского Сообщества разработала требования по ограничению токсичности отработавших газов (табл. 7) и требованиям по внешнему шуму (табл. 8).
Таблица 7
Таблица 8
В скором будущем предполагается увеличить длину автопоезда до 25,5 м и применять грузовики с прицепом и полуприцепом с подкатной тележкой (тягач + полуприцеп (прицеп), тягач + полуприцеп (полуприцеп с подкатной тележкой).
ВЫБОР НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК
Николин В.И., Витвицкий Е.Е., Мочалин С.М. Грузовые автомобильные перевозки: Монография / В.И. Николин, Е.Е. Витвицкий, С.М. Мочалин. – Омск: Изд-во «Вариант-Сибирь», 2004. - 480 с.