Сцепные устройства тягачей

Кинематическое и силовое взаимодействие транспортных звеньев автопоезда с прицепом осуществляется посредством тягово-сцепного устройства (рис. 1).

Тягово-сцепные устройства (ТСУ) тягача состоят из съемного сцепного механизма, демпфирующего элемента и фиксирующих деталей.

По конструкции разъемно-сцепного механизма тягово-сцепные устройства подразделяются на:

крючок (пара крючков и петель),
шкворни (пара шкворней-петлей),
мяч (пара мяч-петля).

В демпфирующем элементе используются витые цилиндрические пружины, резиновые элементы и кольцевые пружины.

Наибольшее распространение на автопоездах с прицепами получили крюково-шарнирные сцепки.

Рисунок 1 – Тягово-сцепные устройства тягача: 1 – ресивер; 2 — корпус исполнительного механизма; 3 – фиксирующий рычаг; 4 — крышка шкворня; 5 — крышка корпуса механизма; 6 — пружина; 7 — рама; 8 – ручка привода; 9 — центральный шкворень; 10 — седло центрального шкворня; 11 — контргайка; 12 — блок предохранителей; 13 — взрыватель автоматической развязки; 14 – колпачок гайки крюка концевого механизма; 15 — гайка; 16 — корпус буксирного устройства; 17– стопор буксировочного устройства; 18 — крышка буксирного устройства; 19 — крюк фиксатора храповика; 20 — защелка; 21 — крюк

Крюковая сцепка автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 2) состоит из крюка 2, тяга которого проходит через отверстия в задней поперечине рамы, имеющей дополнительное усиление. Шток вставлен в массивный цилиндрический корпус 15, закрытый с одной стороны защитным колпаком 12, с другой стороны кожухом 16. Резиновый упругий элемент (амортизатор) 9, смягчающий ударные нагрузки при трогании автомобиля с места с прицепом с места и при движении по неровной дороге он располагается между двумя шайбами 13 и 14. Гайка 10 обеспечивает предварительное сжатие резинового упора 9. На валу 3, проходящем через крюк, заблокированный собачкой 4, препятствующей расцеплению петли сцепки с крюком.

Рисунок 2 – Буксировочный крюк: 1 – масленка; 2 — крючок; 3 – ось крюка-защелки; 4 — защелка собачки; 5 — ось храповика; 6 — защелка; 7 — гайка; 8 — цепь шплинтов; 9 — упругий элемент; 10 — крюк-гайка; 11 — шплинт; 12 — защитный кожух; 13, 14 — шайбы; 15 — корпус; 16 — крышка корпуса

Чтобы сцепить трактор с прицепом:

затормозить прицеп стояночной тормозной системой;
открыть защелку буксирного крюка;
установить дышло прицепа так, чтобы проушина сцепки находилась на одном уровне с буксировочным крюком автомобиля;
осторожно поднимите автомобиль назад, пока буксировочный крюк не упрется в сцепку прицепа;
наденьте буксировочную петлю на буксировочный крюк, закройте защелку и зафиксируйте ее храповым механизмом;
вставьте вилку прицепа в розетку автомобиля;
штуцеры шлангов пневмосистемы прицепа соединить с соответствующими штуцерами пневмосистемы автомобиля;
соедините прицеп с автомобилем страховочным тросом или цепью;
открыть краны отключения пневмопривода тормозных систем прицепа, установленных на транспортном средстве (однопроводная или двухпроводная схема);
затормозить прицеп стояночной тормозной системой.

Шарнирная сцепка отличается от крюковой конструкцией съемного механизма сцепки.

Разъемно-сцепной механизм шкворневой навески (рис. 3) состоит из вилки 17 («ствольной коробки»), шкворня 14 и болта. Шторка, размещенная на кузове, состоит из ручки 13, вала, ремня 12 и нагрузочной пружины 16. Вилка соединена с тягой 5 через вал 10, что обеспечивает необходимую гибкость трансмиссии в вертикальной плоскости. В свободном состоянии разъемный сцепной механизм удерживается резиновым упором 11 и пружинной планкой 9.

Рисунок 3 – Вращающееся дышло: 1 – гайка; 2 — направляющая втулка; 3, 7 — фланцы; 4 — резиновый элемент; 5 — стержень; 6 — корпус; 8 — крышка; 9 — пружина; 10 – ось стержня; 11 — буфер; 12 — планка; 13 — рукоятка 14 — шкворень; 15 — направляющая петля; 16, 18 — пружины; 17 — вилка; 19 — предохранитель

Перед сцепкой трактора с прицепом защелку «взводят» рукояткой 13, при этом шкворень 14 удерживается хомутом 12 в верхнем положении. Пружина 16 сжата. Нижний конический конец шкворня 14 частично выступает из верхней стойки 17 вилки. Петля тягово-сцепного устройства входит в направляющую 15 вилки при опущенной шторке. Ремешок 12 освобождает центральный шарнир 14, который под действием силы тяжести и пружины 16 перемещается вниз, образуя крючок. Выпадение шкворня 14 из ответного отверстия предотвращается предохранителем 19. При зацеплении ответная петля входит в вилку ТСУ и прижимает конусообразное дно шкворня 14,что способствует ее поднятию на небольшое расстояние и освобождению собачки (хомута) 12 от шкворня.

Силовое и кинематическое взаимодействие транспортных звеньев седельного автопоезда обеспечивается седельно-сцепным устройством (рис. 4).

Рисунок 4 – Седельный тягач: 1 – шасси автомобиля; 2 — поперечина седельного устройства; 3 — седельная опора; 4 — затыльник приклада; 5 — масленка; 6 — боковые проушины седла; 7 — кронштейн седельного устройства; 8 — седельное скользящее устройство; 9 — левая губка; 10 — опорная поверхность опорной плиты; 11 — губчатый палец; 12 — шплинт; 13 — масленка; 14 – штифт крепления рукоятки; 15 — ось предохранительной планки; 16 — предохранитель автоматического расцепления сцепного механизма; 17 — пружинная храповая запорная манжета; 18 — ось собачки запорного кулака; 19 – стопорная кулачковая пружина; 20 — сжатый кулак собачки; 21 — стопорный кулак; 22 — ось запорного кулака; 23 — рукоятка замка рукоятки; 24 — губка правая; 25 — шарнир; 26 — опора;27 — наружная втулка; 28 — внутренняя втулка; 29 — ось шарнира

Седельно-сцепное устройство используется для соединения и отсоединения тягача от полуприцепа, а также для передачи значительной вертикальной нагрузки от полуприцепа к автомобилю и тягового усилия от тягача к полуприцепу.

Устройство обеспечивает полуавтоматическую сцепку и расцепку тягача с полуприцепом. Прицеп оборудован опорной плитой со шкворнем (рис. 5). Диаметр рабочей поверхности шкворня нормирован и равен 50,8±0,1 мм.

Рисунок 5 – Шкворень полуприцепа для сцепки с седельно-сцепным устройством трактора

Седельно-сцепное устройство (рис. 4) крепится на раме седельного тягача с помощью двух кронштейнов 3, соединенных поперечиной 2. Кронштейны 3 имеют проушины, на которые с помощью двух шарниров 25 устанавливается седло представляет собой опорную плиту 10 с двумя боковыми выступами 6.

Боковые проушины 6 седла жестко связаны с осями 29 шарниров 25, обеспечивающих определенный наклон седла в продольной плоскости. Оси 29 свободно вращаются в резинометаллических втулках 27 и 28. Такое решение обеспечивает определенный продольный наклон полуприцепа при движении, а также небольшой поперечный наклон (до 3º), а значит, снижает динамические нагрузки, передаваемые прицеп полуприцеп к раме трактора. Валы 29 защищены от осевого перемещения стопорными пластинами 4. На вал установлена масленка 5 и выполнен канал для подвода смазки к резиновым и металлическим втулкам 27.

Под опорной плитой 10 сиденья расположен сцепной механизм. Он состоит из двух рукояток 9 и 24 («губок»), запорной рукоятки 21 со штоком и пружиной 19, защелки с пружиной 17, рычага управления размыканием 23 и предохранителя автоматической развязки 16 закреплены на опорной плите 10 с помощью штифтов 11 и при этом могут вращаться вокруг них, принимая два крайних положения (открытое или закрытое). Ручка замка 21 также имеет два крайних положения: заднее — ручки закрыты, переднее — ручки открыты. Пружина 19 стержня противодействует перемещению рукоятки 21 в переднее положение. Стержень стопорного кулака 21 упирается в планку самовзрывателя 16. Таким образом.

Плавкий стержень 16 установлен на оси 15 с возможностью его вращения для фиксации или ослабления стержня.

Перед подсоединением трактора к прицепу предохранительная планка автоматического размыкания устанавливается в положение «разблокировано», что приводит к освобождению запорной планки рукоятки.

Чтобы сцепить тягач с полуприцепом, поверните рычаг управления сцепкой вперед по ходу движения автомобиля. В этом случае запирающая рукоятка будет зафиксирована защелкой в крайнем переднем положении. Водитель задает тягач таким образом, чтобы шкворень полуприцепа проходил между скошенными концами сиденья и далее между ручками. Поскольку во взведенном положении рукоятка защелкивается, при вставке шкворня в канавку рукояток рукоятки открываются.

Кулак освобождается от фиксации защелкой, упирается тыльной стороной в захваты и удерживает их в раскрытом состоянии. При дальнейшем движении задней части трактора шкворень воздействует на рукоятки таким образом, что они смыкаются, а рукоятка под действием пружины входит в угловые пазы рукояток и занимает крайнее заднее положение, что обеспечивает его надежный замок. После того, как произошло запирание, необходимо зафиксировать первый стержень, повернув планку саморазмыкающегося предохранителя в положение «заперто».

Для начала движения с полуприцепом водитель должен: поднять ролики (или цилиндры) опорного устройства полуприцепа; соедините головки пневмосистем тягача и полуприцепа; подключить электрические провода; отключите стояночный тормоз прицепа

Перед отцепкой автопоезда машинист тормозит полуприцеп стояночной тормозной системой, опускает ролики (или цилиндры) опорного устройства, отсоединяет соединительные головки пневмосистемы и штекеры электрических кабелей.

Для расцепления необходимо снова повернуть планку предохранителя и рычаг управления расцеплением, после чего на первой передаче плавно двинуть трактор вперед. Поскольку цапфа будет перемещена в переднее положение и зафиксирована защелкой, шкворень прицепа свободно выскочит из откидных рукояток.

Для увеличения грузоподъемности автопоезда применяют укороченные телескопические сцепные устройства, принцип работы которых основан на уменьшении расстояния между тягачом и прицепом при прямолинейном движении и увеличении его при прохождении поворотов и маневрировании.

Увеличение грузоподъемности автопоездов связано с увеличением количества осей и их общей длины. Однако это вызывает ухудшение маневренности автопоезда и ускоренный износ шин.

Использование колесных осей и колесных осей уменьшает эти недостатки. Они просты по конструкции и требуют низких затрат на производство и техническое обслуживание.

У двух- и трехосных полуприцепов задний мост вращается под действием боковых составляющих реакций дороги на его колеса при повороте.

Шарнирные оси увеличивают погрузочную высоту и центр тяжести полуприцепа. Поэтому получили распространение оси с самоустанавливающимися колесами.