Главная Покупка-продажа Принцип работы автоматическое тягово сцепное устройство. Прицепы и прицепные устройства к легковым автомобилям

Принцип работы автоматическое тягово сцепное устройство. Прицепы и прицепные устройства к легковым автомобилям

Фаркоп – тяговое сцепное устройство, предназначенное для транспортировки прицепов или трейлеров с помощью автомобиля. ТСУ устанавливается на многие транспортные средства заводом изготовителем. Однако некоторые автомобилисты самостоятельно монтируют эти элементы. Перед выполнением установки, нужно знать о том, какие требования ГИБДД, предъявляет к фаркопу в 2019 году.

Фаркоп на авто, имеет несколько видов:

Сварной.

Прочно крепится к автомобилю. Наиболее опасен для участников дорожного движения, его использование на легковых автомобилях запрещено.

Складной.

Это приспособление имеет в своей конструкции шарниры, благодаря которым устройство легко сложить и убрать под автомобильный бампер. Некоторые компании производят складные ТСУ с электрическим приводом, управление которым происходит непосредственно из салона автомобиля.

Съемный.

ТСУ устанавливается с помощью защелкивания специального замка. Съемный фаркоп – наиболее безопасное тяговое приспособление для эксплуатации. Деталь легко установить и также легко снять, поэтому такой вид ТСУ популярен у автомобилистов.

При выборе ТСУ необходимо учитывать размеры детали. В противном случае транспортное средство может быть не допущено к эксплуатации.

Можно ли устанавливать на машину

Закон не запрещает устанавливать ТСУ на автомобиль, однако это является изменением конструкции транспортного средства, которые нужно легализовать. В противном случае водитель подвергается наказанию со стороны сотрудников ГИБДД.

Измененные багажники и фаркопы согласуют в ГИБДД. Это делается для того, чтобы внесенные изменения в конструкцию авто, не угрожали безопасности водителя, и прочих участников дорожного движения. Выполняя монтаж ТСУ самостоятельно, следует учитывать требования правил дорожного движения, касательно установки дополнительного оборудования на транспортное средство.

Юридические правила установки

Положения установки фаркопа и его последующей регистрации в ГИБДД, регулируются технический регламент «О безопасности колесных транспортных средств» ТР ТС 018/2011. Это правило ПДД ввели 1 января 2015 года.

Если завод-изготовитель предусмотрел места для крепления ТСУ, а также внес это оборудование в список дополнительных приспособлений для машины, тогда его монтаж не является изменением конструкции транспортного средства, и не требует регистрации. Однако инспектору при проверке, понадобится предъявлять паспорт на фаркоп, и его сертификат соответствия.

Если машина переоборудуется самостоятельно, то для этого, надо получить соответствующее разрешение в ГИБДД. В противном случае авто не будет допущено к эксплуатации, так как его использование без прицепа, снизить безопасность других участников дорожного движения. Поэтому, после внесения изменений, их ставят на учет.

После переоборудования, с собой понадобится возить паспорт ТСУ, отметкой о его монтаже, копию сертификата соответствия, а также акт о проделанной работе.

В каких случаях установка запрещена

Правомерность эксплуатации легкового автомобиля, оснащенного фаркопом, регулируется сотрудниками Государственной Инспекции Безопасности Дорожного Движения. Если дополнительное оборудование установлено на машине не по правилам, или несет потенциальную угрозу жизни и здоровью участников дорожного движения, то, накладывается запрет на езду, на таком автомобиле. В соответствии с ПДД, машину с прицепным оборудованием нельзя использовать если:

Монтаж выполнен не по правилам, было допущено серьезное вмешательство в конструкцию авто. При установке тяговых устройств, не предусмотренным производителем транспортного средства, деталь соединяют с кузовом авто с помощью сварки или саморезов, отверстия под которые делают самостоятельно. Однако это запрещено правилами дорожного движения.
Прицепное приспособление сильно выпирает за пределы бампера. Это создает угрозу для сзади едущих машин, при столкновении, позади идущий транспорт получит гораздо больший урон.
Неприспособленность машины к буксировке прицепов или трейлеров. Каждый автомобиль имеет максимальную грузоподъемность, на некоторых моделях, производители не предусматривают использование трейлеров или прицепов. Установка фаркопа, и его использование по назначению, может уменьшить срок эксплуатации авто, и привести к возникновению чрезвычайных аварийных ситуаций.
Отсутствие нужных документов. При условии, что монтаж и тип прицепного оборудования, соответствует правилам, нужно обзавестись соответствующими документами, и поставить изменения в конструкции на учет. В противном случае такой тюнинг будет считаться незаконным.

Требуемые документы

После постановки переделанной машины на учет, автомобилист получает ряд документов, которые ему нужно иметь при себе, для подтверждения законности установки ТСУ:

Сертификат соответствия на фаркоп.

Внесение изменений согласовывают в госавтоинспекции. После успешной регистрации в ГИБДД, водитель получает свидетельство о постановке измененного ТС на учет.

Акт выполненных работ.
Паспорт на тяговое дополнительное оборудование, с пометкой от автосервиса, в котором проходила установка.

Также в бардачке должны находиться водительские права, документы на машину и ПТС, в него заносятся пометки о пройденных техосмотрах.

Если водитель отказывается регистрировать изменения в конструкции машины, то на него накладывается административный штраф.

Штрафы

При самостоятельной установке ТСУ, нужно знать, какое наказание ждет водителя за использование тягового приспособления без регистрации. Нарушение карается предупреждением либо штрафом.

Установка дополнительного тягового приспособления на машину, позволяет использовать транспортное средство в качестве тягача для прицепов и трейлеров. Однако монтаж должен осуществляться по всем правилам. Только в этом случае удастся избежать постоянных штрафов, и нанесения вреда жизни и здоровью других участников дорожного движения.

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).

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.

Автомобильное тягово-сцепное устройство (ТСУ) можно представить как совокупность трех элементов:

Разъемно-сцепного механизма;

Амортизационно-поглощающего устройства;

Деталей крепления.

Тягово-сцепные устройства автомобилей-тягачей. Главным классификационным признаком узла является конструкция основной сопрягаемой пары.

По этому параметру буксирные приборы делятся на

Крюковые (пара: крюк - петля);

Шкворневые (шкворень - петля);

Шаровые (шар - петля).

Дополнительным классификационным признаком служит тип упругого элемента. Для снижения динамических нагрузок могут применяться цилиндрические или кольцевые пружины, а также резиновые демпферы. В грузовом автотранспорте получили распространение крюковые и шкворневые устройства. На автомобилях производства Украины и России, а также в США, Англии и Франции, применяются соединения типа "крюк петля". Соединение "шкворень - петля" применяется в Чехословакии, ГДР и ФРГ.

Рисунок 4.2 - Тягово-сцепное устройство типа крюк-петля :

1 - колпак гайки крюка; 2 - корпус; 3 - болт; 4 - шплинт; 5 - упругий элемент; 6 - гайка; 7 - пружинная шайба; 8 - болт крепления собачки; 9 - собачка защелки; 10 - пружина собачки; 11 - цепь шплинта защелки; 12 - ось собачки; 13 - гайка крепления защелки; 14 - защелка крюка; 15 - крюк; 16 - масленка; 17 - палец защелки; 18 - грязеотражатель крюка; 19 - крышка корпуса; 20 - задний фланец; 21 - передний фланец; 22 - гайка - крюка; 23 - масленка.

Кронштейны опор силового агрегата, опор кабины и передней подвески соединены с деталями рамы заклепками и болтами с гайками.

Тягово-сцепное устройство автомобилей КамАЗ 5320, 55102 типа крюк-петля, установлено в задней поперечине рамы. Стебель буксирного крюка 15 вставлен в массивный цилиндрический корпус 2, с одной стороны закрытый защитным колпаком 1, а с другой - крышкой 19 корпуса. Резиновый упругий элемент 5 расположен между двумя опорными фланцами 20 и 21. Наличие резинового упругого элемента смягчает ударные нагрузки при трогании автомобиля с прицепом с места и при движении по неровной дороге. На пальце 17 установлена защелка 14 крюка, застопоренная собачкой 9 и шплинтом с цепью 11; это не дает возможности дышлу прицепа выйти из зацепления с крюком.

Тягово-сцепное устройство автомобиля КамАЗ 53212 типа шкворень-петля (рис. 3), представляет собой V-образный ловитель 15, который закреплен на задней поперечине с помощью упругого фланца 11 и корончатой гайки 12. Амортизация осуществляется двумя резиновыми буферами 14, расположенными с обеих сторон задней поперечины 10 рамы.

На ловителе закреплен исполнительный механизм с предохранителем 4 саморасцепки. В направляющей полости корпуса 6 находится шкворень 5, который фиксируется в крайнем верхнем положении рычагом 7, закрепленным на оси 8.

При ударе сцепной петли дышла прицепа по шкворню последний поднимается и освобождает рычаг, который под действием пружин возвращается в нижнее положение и опускает шкворень в отверстие сцепной петли. Предохранитель саморасцепки при этом выходит из фиксированного положения и запирает шкворень.

Рисунок 4.3 Тягово-сцепное устройство типа шкворень-петля :

1 - рукоятка; 2 - пружина; 3 - контргайка; 4 - предохранитель саморасцепки; 5 - шкворень; 6 - корпус исполнительного механизма; 7 - рычаг; 8 - ось рычага; 9 - передний фланец; 10 - задняя поперечина рамы; 11 - упорный фланец; 12 - гайка; 13 - задний фланец; 14 - резиновый буфер; 15 - ловитель.

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

Двухосные и многоосные прицепы имеют устройства для поворота 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 .

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.

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.4.3) 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.

Рисунок 4.4- Полуавтоматическое опорно-сцепное устройство седельных автомобилей-тягачей

Контрольные вопросы

1. Классификация автопоездов и их преимущества

2. Автомобили-тягачи и тяговые свойства автопоездов

3. Тягово-сцепные устройства автомобилей-тягачей

4. Тягово-сцепные устройства автопоездов-роспусков

5. Тягово-сцепные и опорные устройства седельных автомобилей-тягачей

Лекция 5.

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.

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