В условиях реальных автомобильных большегрузных перевозок все гидроцилиндры бортового прицепа с гидроосью разделены на три или четыре группы для обеспечения поперечной и продольной устойчивости агрегата автомобиля. Следует избегать подключения гидроцилиндров подвески только к одному или двум контурам. Когда цилиндры подвески соединены в один или два контура, такие факторы, как продольный и поперечный уклон дороги, а также несоосность центра тяжести оборудования и геометрического центра гидравлической опоры автомобиля, могут создавать опрокидывающие моменты на бортовом прицепе с гидравлической осью, что потенциально может привести к опрокидыванию автомобиля.
1. Устойчивость главной балки бортового прицепа с гидравлическим мостом
Чтобы предотвратить чрезмерную нагрузку на одну или несколько подвесок, грузовая нагрузка, приложенная к платформе прицепа, распределяется как можно более равномерно по всем подвескам. В качестве примера здесь взят наиболее распространенный метод группировки по трем-точкам.
Анализ деформаций основных продольных балок шасси основан прежде всего на принципах теоретической механики и механики материалов. При анализе напряжений в основных продольных балках балки подвергаются как сосредоточенным, так и равномерно распределенным нагрузкам. В механике материалов предложены четыре сценария анализа деформации балки под этими нагрузками:
Сосредоточенная нагрузка, приложенная между двумя закрепленными концами балки.
Равномерно распределенная нагрузка, приложенная между двумя закрепленными концами балки.
Сосредоточенная нагрузка, приложенная к выдвинутому рычагу балки за пределами двух фиксированных концов.
Равномерно распределенная нагрузка, приложенная к выдвинутому рычагу балки за пределами двух фиксированных концов.
Различные силы и условия нагрузки по-разному влияют на деформацию главной балки. На рисунке ниже показаны эти четыре состояния нагрузки в механике материалов:
2. Стабильность гидравлической системы
Бортовой прицеп с гидравлической осью – это многоосное-шинное-транспортное средство с несколькими режимами рулевого управления. Если бы использовались обычные рессорные подвески, возникала бы неравномерная нагрузка и чрезмерная нагрузка на отдельные подвески. Поэтому вся машина оснащена гидравлическими подвесками. На рисунке ниже показано устройство одинарной гидравлической подвески.
Автомобиль адаптируется к неровностям дорожного покрытия за счет выдвижения и втягивания каждого гидроцилиндра подвески и относительного вращения осей вокруг балансировочных балок, удерживая грузовую платформу относительно ровно и на одинаковой высоте.
Гидравлические подвески подразделяются на активные и пассивные. Активная подвеска состоит из рамы подвески, гидроцилиндра, балансирной балки, шасси, колес и механизма привода. Пассивные подвески не имеют механизма привода; некоторые оснащены тормозами, а другие полностью функционируют как ведомая подвеска.
Структурная схема гидроподвески: 1. Рама подвески 2. Гидроцилиндр 3. Поршень 4. Уравнительная балка 5. Колесо 6. Ось
Состояние контакта автомобиля с неровной поверхностью дороги
Гидравлические подвески имеют следующие характеристики:
Даже когда автомобиль проезжает по неровной поверхности дороги, поскольку гидравлические цилиндры каждой подвески в одной и той же точке опоры между осями и грузовой платформой связаны между собой, цилиндры подвески автоматически регулируют высоту подъема каждого колеса, сохраняя при этом одинаковое внутреннее давление. Это обеспечивает равномерное распределение усилий между всеми колесами оси, позволяя грузовой платформе нести равномерно распределенную нагрузку в одной плоскости. Это максимизирует равномерную нагрузку на груз во время транспортировки и предотвращает скручивание или деформацию, вызванную неровными дорогами.
Эта характеристика гидравлической подвески обеспечивает одинаковое давление на грунт всех колес в одной и той же точке опоры, устраняя недостатки жесткой подвески, где неровная поверхность может вызвать неравномерное давление на колеса, чрезмерную нагрузку на отдельные шины и локализованную нагрузку на шасси. Это не только повышает безопасность перевозимого груза, но и предотвращает случайное повреждение шасси и шин.
Опорные цилиндры бортового прицепа с гидроосью соединяются трубопроводами и гидравлическими шлангами и группируются посредством шаровых кранов. В зависимости от веса груза, центра тяжести и дорожных условий грузовая площадка прицепа может иметь трехточечную или четырехточечную-точечную опору (также применимо к комбинированным автомобилям). Цель – обеспечить равномерное распределение нагрузки на ось и обеспечить безопасную и надежную работу на неровных дорогах, предотвращая перегрузку колес или подъем-подвески.
Бортовой прицеп с гидравлической осью переносит вес через свои гидравлические цилиндры. Внутри каждой точки опоры (обычно используется трехточечная-опора) гидравлические подвески подключаются последовательно. При движении автомобиля по неровной поверхности, если одна подвеска испытывает чрезмерную нагрузку, гидравлическое масло из сжатого цилиндра перетекает в другие цилиндры, уравновешивая давление. Благодаря принципу равномерности давления в замкнутом контуре все подвески в одной группе поддерживают примерно одинаковое давление, обеспечивая равномерную нагрузку на шины и удерживая платформу прицепа относительно ровной, а также уменьшая раскачивание, вызванное неровностями дороги.
Каждая ось бортового прицепа с гидроосью имеет независимую гидравлическую подвеску. Оси могут быть соединены последовательно через клапаны. После подключения подъемное давление в гидравлическом контуре становится одинаковым, и подвеска само-настраивается для поддержания одинаковой высоты внутри контура. По гидроструктуре и настройке клапанов подвески могут быть сгруппированы в один или несколько замкнутых контуров. Один замкнутый контур соответствует одной-точечной опоре; две замкнутые цепи соответствуют двухточечной опоре; аналогичным образом их можно настроить как трехточечную-, четырех-точечную или многоточечную-точечную поддержку, как показано на рисунке ниже:
Как показано на рисунке слева, когда подвеска автомобиля установлена в положениеодна-точкаилидвухточечная-поддержка, размещение груза на автомобиле может легко привести к его опрокидыванию, что приведет к несчастным случаям. Поэтому при перевозке грузов бортовым прицепом необходимо использовать как минимумтри-баллаилиподдержка по четырем-точкамобеспечение безопасного и бесперебойного выполнения транспортных операций.
