Кабины тракторов и автомобилей , их конструкции

Одной из самых серьезных опасностей, которой подвергается тракторист, является возможность травмирования в аварийной ситуа-ции. Так, для колесных сельскохозяйственных тракторов классиче- ской компоновки характерно опрокидывание набок, при этом трактор может совершить несколько оборотов. Для промышленных тракторов характерно боковое опрокидывание с переворачиванием через крышу кабины и падение камней на крышу при работе в карьерах или на горных разработках. Для лесопромышленных тракторов возможны случаи падения на кабину деревьев, сучьев и веток.

Большое разнообразие конструктивного решения защитных уст- ройств кабин классифицируют по конструктивному исполнению и числу вертикальных силовых элементов(рис.13.1).

При этом двух - и многостоечные(четырех- и шестистоечные)каркасы могут быть встроены в кабину или располагаться вне ее по контору. Кроме того, кабины классифицируют по техническому ис-полнению на штампованные, каркасные и комбинированные.

Условия эксплуатации и характерные виды аварийных ситуаций обусловили применение для кабин сельскохозяйственных тракторов четырех- шестистоечных каркасов. В отдельных случаях на этих тракторах устанавливают двухстоечные каркасы с усиленной перед- ней частью крыши и передней стойкой кабины.

М н о г о с т о е ч н ы е з а щ и т н ы е к а р к а с ы при установке образуют несущий элемент для закрепляемых на нем панелей кабины. Жесткий каркас образован корпусом кабины,который выполнен в ви- де цельного узла, устанавливаемого на трактор с помощью резиновых виброизоляторов, а непрозрачные панели изнутри облицованы теп- лошумоизоляционными материалами. При этом корпус кабины может выполняться из штампованных элементов и из профильного и толсто- листового проката.

На рис. 13.2 показан корпус кабины сельскохозяйственного трактора, выполненный из штампованных из стали толщиной1...1,25 мм элементов. Детали корпуса- передняя1,левая6 и правая2 боко- вые панели, крыша3, левая5 и правая4стойки, задняя панель8, ле- вый7 и правый9 порожки с помощью сварки в сборочном кондукто- ре собираются в общий узел.

Рис. 13.1.Классификация кабин по использованию устройств защиты тракториста:

а - кабины сельскохозяйственных тракторов(I, II, III - соответственно счетырех-, шес-ти- и двухстоечным каркасом); б- кабины промышленных тракторов с каркасом ароч-ного типа(IV - каркасROPS встроен в конструкцию кабины; V - раздельное исполне-ние кабины и защитного каркасаROPS); в- кабины лесохозяйственных и лесопро-мышленных тракторов(VI - каркасы арочного типаFOPS иROPS встроены в конст-рукцию кабины; VII - каркасыFOPS со всеми несущими стойками; VIII - защитный каркас арочного типа расположен снаружи кабины

На рис. 13.3 представлена конструкция корпуса кабины, выпол-ненная из толстолистового проката. Корпус кабины содержит два же-стких пояса, один из которых образован гнутым профилем10 основа-

ния, боковыми профильными стойками8 и12 и профильной пере-мычкой6, а второй- задними стойками4 и15, перемычкой2, боко-винами3 и16 и задней поперечиной крыши1. Оба жестких пояса со-единены продольными связями5, 7, 13, 14 и образуют замкнутую систему, к которой крепится лицевая панель9, сформированная из профильного проката и гнутых из листа деталей. К нижней обвязке каркаса приварен пол11 из листовой стали.

Рис. 13.3.Корпус кабины из толстолистового проката

в результате чего он может быть раздавлен трактором. Для повыше- ния безопасности застекленные проемы кабины иногда огораживают металлической сеткой, которая защищает тракториста в кабине и от проникающих предметов. С целью предохранения тракториста от вы- броса из кабины иногда применяют ремни безопасности(типа авто- мобильных).

С целью быстрого выхода в послеаварийной ситуации трактори- ста из кабины предусматривается наличие аварийного люка в крыше кабины(см. рис. 13.2). В случае же опрокидывания трактора, если люк отсутствует, тракторист может выбраться из кабины в любой удобный для этого проем кабины, поскольку стекла из сталинита при такой аварии обычно рассыпаются. Аварийными выходами являются также и застекленные окна. Поэтому в кабине должны находиться средства, которыми при аварийной ситуации можно разбить или вы- ставить стекло аварийного выхода.

Для обеспечения безопасности водителей тракторов (операто-ров) при опрокидывании на тракторы устанавливаются защитные ка- бины или устройства защитыROPS иFOPS. Защитные каркасыROPS иFOPS защищают водителя(оператора)соответственно при опрокидывании трактора и от падающих предметов. ROPS обеспе- чивает защиту оператора при всех возможных случаях опрокидыва- ния при следующих условиях:движение со скоростью до16 км/ч по глинистой поверхности с максимальным уклоном300, опрокидывание на3600 относительно продольной оси машины без потери контакта с опорной поверхностью.

На промышленных тракторах конструкция машины должна обеспечивать возможность установки защитных устройств ROPS,обеспечивающих сохранение объема ограничения деформации(зоны безопасности в кабине) при случайном падении на кабину предметов или при опрокидывании трактора. В отличие от сельскохозяйственно- го трактора кабина промышленного трактора не должна иметь жест- кого каркаса. Здесь защитное устройство располагают вне кабины

(рис. 13.4).

Рис. 13.4.Защитное устройство и кабина промышленного трактора:

а - защитное устройство; б- кабина

Защитное устройство содержит П - образный разъемный каркас,выполненный из профиля прямоугольного сечения, к которому свер-

ху крепится защитный козырек. Нижние концы стоек П- образного каркаса крепятся к остову трактора. Кабина также крепится к остову трактора и накрывается сверху защитным устройством.

Кабины лесохозяйственных и лесопромышленных тракторов по конструкции аналогичны кабинам сельскохозяйственных тракторов, но имеют дополнительное устройство(FОРS) для защиты от падаю- щих предметов и от проникновения деревьев в кабину при их транс- портировании и выполнении технологических операций. Для защиты оператора промышленных и лесопромышленных тракторов от па- дающих предметов козырек или крышу кабины выполняют из метал- лического листа,рассчитанного на энергию удара, равную11,6 кДж.

13.2.Кабины и кузова автомобилей

Кузов автомобиля предназначен для размещения водителя и пассажиров, различных грузов, специального оборудования, а также для защиты их от внешних воздействий. Кроме того, несущий кузов служит для крепления всех агрегатов и механизмов автомобиля, он воспринимает все нагрузки и усилия, которые действуют на автомо-биль при движении. Это наиболее важная конструктивная, материа-лоемкая и дорогостоящая часть автомобиля.

Автомобильные кузова классифицируются по назначению: гру-зовые, легковые, автобусные, грузопассажирские, специальные; по конструкции: каркасные, полукаркасные, бескаркасные; по на-груженности: несущие, полунесущие, разгруженные. Грузовой кузов являются рабочим оборудованием автомобиля(см. подраздел12.4).

Грузовой кузов предназначен для перевозки всевозможных грузов, пассажирский(легковой и автобусный) - людей, грузопас-сажирский- людей и грузов, а специальный- для различного обору-дования(лабораторного, медицинского и др.).

К а р к а с н ы й к у з о в имеет жесткий пространственный кар- кас, к которому прикреплены наружная и внутренняя облицовки, и воспринимает все нагрузки автомобиля.Облицовки нагрузок не не- сут. Кузов применяют на современных автобусах и некоторых лег- ковых автомобилях.

П о л у к а р к а с н ы й ( с к е л е т н ы й) к у з о в имеет только отдельные части каркаса(стойки, дуги, усилители), которые соеди- няются между собой наружными и внутренними облицовками. Все нагрузки кузова воспринимаются совместно частями каркаса и об- лицовками. Такие кузова применяют на легковых автомобилях и ав- тобусах. Полукаркасными также выполняют цельнометаллические кабины грузовых автомобилей.

Б е с к а р к а с н ы й ( о б о л о ч к о в ы й) к у з о в жесткого пространственного каркаса не имеет. Он представляет собой корпус(оболочку), состоящий из больших штампованных частей и панелей, соединенных между собой сваркой в пространственную систему. Для того чтобы такой кузов обладал необходимой жесткостью, час- тям и панелям придают определенные форму и сечение. Все нагруз- ки воспринимаются его корпусом. Бескаркасными выполняют кузова большинства современных легковых автомобилей,так как они очень технологичны при производстве(автоматическая сварка панелей ку- зова может производиться на конвейере), а также цельнометалличе- ские кабины грузовых автомобилей.

Н е с у щ и й к у з о в не имеет рамы и воспринимает все силы и нагрузки, действующие на автомобиль. Большинство современных легковых автомобилей(кроме высшего класса) и автобусов обо- рудованы несущими кузовами.

П о л у н е с у щ и й к у з о в , жестко соединенный с рамой, воспринимает часть нагрузки, приходящейся на раму.Такие кузова применяют на автобусах.

Р а з г р у ж е н н ы й к у з о в не имеет жесткого соединения с рамой. Он устанавливается на раме через прокладки, на подушках и, кроме нагрузки от перевозимого груза, никаких других нагрузок не воспринимает. Применяют его на грузовых автомобилях, а также на легковых автомобилях высшего класса и повышенной проходимо- сти.

Кабина грузового автомобиля предназначена для водителя и пассажиров, сопровождающих перевозимые грузы.

Кабины грузовых автомобилей классифицируются по:

-по числу мест: одноместные, двухместные, трёхместные;

-по компоновке: капотные, бескапотные.

Наибольшее распространение на грузовых автомобилях полу- чили двухместные и трехместные кабины. Одноместные кабины обычно применяются на карьерных самосвалах и автокранах.

Капотная кабина состоит из двух объемов. Она имеет объём для размещения водителя и пассажиров и объем для двигателя,ко- торый размещен перед водителем с пассажирами.

Бескапотная кабина является однообъемной. В ней отделение двигателя объединено с помещением водителя и находится под ка- биной. Бескапотная кабина по сравнению с капотной позволяет ра- циональнее использовать габаритную длину автомобиля(увеличить размеры грузового кузова),улучшить обзорность дороги для водите- ля.

К а б и н а г р у з о в о г о а в т о м о б и л я З И Л - 4 1 3 4 1 0 (рис. 13.5) - капотная, цельнометаллическая, жесткая, сварная,трех- местная, с цельным панорамным неоткрывающимся стеклом ветро- вого окна. Переднее стекло устанавливается в проеме окна кабины при помощи специального резинового уплотнителя. Кабина крепит- ся в трех точках на кронштейнах20и26 рамы. К кузову также от- носится оперение, закрывающее те части автомобиля, которые расположены вне кабины: капот,крылья, облицовка радиатора, подножки.

Рис. 13.5.Кабина автомобиля ЗИЛ– 413410с узлами подвески:

1,4 - соответственно нижняя и верхняя подушки; 2, 5, 16, 22 - болты; 3 - втулка; 6 -держатель зеркала; 7 - подвижная распорка зеркала; 8 - зеркало в сборе; 9 -уплотни- тель капота; 10 - стекло ветрового окна; 11 - форточка; 12 - стекло двери; 13 - заднее стекло; 14, 24 - лонжероны рамы; 15 - серьга в сборе; 17 -планка; 18 - опорная втул- ка; 19 - резиновая подушка; 20 - задний кронштейн; 21- заклепка; 23 - поперечина рамы; 25 - дверь кабины; 26 - правый и левый кронштейны

На специальных кронштейнах снаружи кабины с левой и правой сторон установлены зеркала 8 заднего вида. Место водителя оборудо- вано противосолнечным козырьком.

Двери кабины имеют опускающиеся стекла и поворотные фор-точки. Подъём стекол дверей и надежная их фиксация в поднятом по- ложении осуществляются однорычажными стеклоподъемниками.

Двери кабины, левая и правая, имеют замки,открывающиеся снаружи ключом, а изнутри ручкой. Стопор замка в нижнем положе- нии блокирует открытие дверей снаружи. Для открытия поворотной форточки двери необходимо повернутьручку-запор, нажав предвари- тельно на ее кнопку.

К а б и н а г р у з о в о г о а в т о м о б и л я К а м А З бескапот- ная расположена над двигателем, наклоняемая,трехместная, цель- нометаллическая, сварная рис.13.6.

Она оборудована шумо- и термоизоляцией. Наружные панели кабины имеют виброгасящее и антикоррозионное покрытие.

Ветровое окно кабины глухое с плоскими,расположенными под углом стеклами. Стекла- полированные,трехслойные(типа три- плекс). Дверные стекла и стекло заднего окна закаленные, непо- лированные.

Рис 13.6.Общий вид кабины автомобиля КамАЗ

Крепление кабины к раме осуществляется в четырех точ-ках: с помощью резиновых по-душек впереди и двух четверт-ных рессор, снабженных аморти-заторами, в задней части кабины.

Переднее крепление каби- ны выполнено с механизмом уравновешивания.

Кабина фиксируется на раме двумя запорными устройствами механического типа с левой и правой стороны,действующими неза- висимо друг от друга, причем правое запорное устройство имеет пре- дохранитель.

Кабина оборудована двумя зеркалами заднего вида,установ- ленными на кронштейнах, выходящих за габариты автомобиля по ширине.

Двери кабины имеют поворотные форточки, стекла с механиз- мом подъема и опускания, замки с наружными и внутренними руч- ками.

Замок двери отпирается снаружи нажатием на кнопку ручки, а изнутри- поворотом ручки на себя. Корпус замка выполнен заодно с клином установа, фиксирующим дверь в проеме. При закрывании

двери клин входит между скобой фиксатора и стойкой проема двери. Стекла дверей кабины закаленные, неполированные,перемещаются в направляющих при помощи однорычажных стеклоподъемников с ме- ханическим приводом. В приводе стеклоподъемника имеется тормоз- ной механизм, благодаря которому стекло может быть зафиксировано в любом заданном положении. Монтаж и демонтаж замков, стекло- подъемников и стекол производится через люк внутренней панели двери.

Кузова легковых автомобилей отличаются большим разнооб-

разием. От типа и назначения автомобиля зависит форма кузова, число дверей, сидений и его вместимость.

Кузова легковых автомобилей различают по числу дверей,рядов сидений и конструкции крыши.

Автомобили могут быть: двух-, трех-, четырех- и пятидверны- ми; с одним, двумя и тремя рядами сидений;закрытые и с откидным верхом.

Большинство легковых автомобилей массового производства имеют несущие кузова. Это позволяет понизить их центр масс,уменьшить общую высоту и металлоемкость конструкции.

Цельнометаллические несущие бескаркасные кузова обычно из- готовляют из листовой стали. Корпус такого кузова представляет со- бой сварную конструкцию.

По количеству объемов кузова легковых автомобилей выполняются однообъемными, двухобъемными и трехобъемными:

-если отсеки для двигателя, водителя с пассажирами и багажа совмещены, то такой кузов называют однообъемным;

-двухобъемный кузов имеет два отсека. В одном отсеке располо- жен двигатель, а в другом- пассажиры и багаж(автомобили ВАЗ- 1111, ВАЗ-2108,ВАЗ-2111);

-трехобъемный кузов имеет три отсека. В одном отсеке распо- лагается двигатель, в другом- пассажиры, а в третьем-багаж(авто- мобилиГАЗ-31029 «Волга», ГАЗ-3110 «Волга»,ВАЗ-2110, «Лада- Приора», ВАЗ-1118 «Калина» и др.).

Кузова легковых автомобилей выполняют как закрытыми, так

иоткрывающимися.

Закрытые кузова, обладающие значительной прочностью, дол-говечностью и пассивной безопасностью, получили наибольшее рас- пространение. Они имеют жесткий замкнутый корпус с металличе- ской крышей и жесткие двери с опускающимися стеклами.