Техника - молодёжи 1975-12, страница 38

Мотор- Шй колесо [Щкя

АЛЕКСАНДР ШАТРОВ. IVI^JW кандидат технических наук; АЛЕКСАНДР САФРОНОВ, инженер

Подавляющую массу грузов перевозят с помощью колесных транспортных средств. К сожалению, вес груза, приходящегося на одно колесо, мы не можем увеличивать до бесконечности. Кроме того, в силу закона физики величина коэффициента сцепления ограничена и достигает в зависимости от сцепливаемых поверхностей 0,01—0,4. Сила тяги, развиваемая колесом, также ограничена. Иначе говоря, на пару или даже две пары колес много не нагрузишь.

Нелегко передать им и большую мощность. Чтобы переместить с высокой скоростью большой груз, надо дробить приложенную мощность, распределить ее по многим ведущим колесам. Это и привело к появлению мотор-колесных автопоездов большой грузоподъемности и высокой проходимости, которые по современной классификации относят к электромобилям. Автопоезда снабжены 6—20 ведущими, или, как их еще называют, активными, колесами.

Как показывает практика, наиболее удобно дробить энергию и передавать ее на ведущие колеса электромеханическим способом: двигатель (внутреннего сгорания, дизель, газовая турбина) связан механической передачей лишь с генератором, который питает электродвигатели, установленные непосредственно на ведущих колесах.

Такая передача на электромобилях позволяет устранить кинематическую связь между первичным двигателем и ведущими колесами. Отсюда предельное упрощение механической передачи. Двигатель и электромеханический преобразователь (генератор) можно скомпоновать в едином блоке, а тяговый электродвигатель, редуктор, колесо и тормозное устройство объединить в один агрегат: мотор-колесо.

Разработанная в МЭИ на кафедре электрического транспорта система мотор-колеса для троллейбуса дает экономический эффект в сотни рублей в год на единицу подвижного состава. Если этой системой оснастить весь троллейбусный парк Москвы, народное хозяйство получит сотни тысяч рублей прибыли.

3*

Вот как устроен широко распространенный тип электромотор-колеса. Шина — чаще всего арочная, с регулируемым давлением, широкопрофильная, пневмокаток опирается на обод колеса. Обод монтируется на ступице, которая через подшипники опирается на опорный цилиндр. Внутри опорного цилиндра расположен электродвигатель. Усилие от вала электродвигателя к колесу передается с помощью редуктора, как правило, планетарного. Есть много различных типов мотор-колес, конструкция которых зависит от назначения транспортного средства. Мотор-колеса весьма облегчили создание многозвенных транспортных средств с независимой подвеской. Такие машины обладают отличной проходимостью и большой грузоподъемностью.

Поезда работают на вывозке леса или грунта в условиях бездорожья северных районов и пустынь. Звенья поездов унифицированы, что упрощает и производство и эксплуатацию.

Зарубежные фирмы выпустили ряд поездов, состоящих из 13 звеньев: 10 грузовых прицепов, 2 прицепов с силовыми установками и 1 лидера, в котором размещается экипаж и часть оборудования.

Благодаря системе управления колесами все прицепы идут по колее лидера: длинный поезд обладает отличной маневренностью.

На некоторых моделях 2 лидера, по одному сзади и спереди.

Чтобы поехать в обратном направлении, поезду не нужно разворачиваться (см. 1-ю обложку номера).

Тяговые электродвигатели мотор-колес несколько отличаются от обычных электродвигателей- повышенной частотой вращения — 3000— 6000 об/мин, более высокими электромагнитными нагрузками.

Величина мощности в известной мере зависит от так называемой колесной формулы транспортного средства: количества ведущих колес.

Редукторы мотор-колес — механические, с постоянным или переменным передаточным отношением, и гидравлические, с переменным передаточным числом. Их назначение — передавать большие мощности и обеспечивать значительные пе-

Схема мотор-колеса: 1 — обод колеса; 2 — ступица; 3 — венечная шестерня; 4 — вал; 5 — входная шестерня первой ступени редуктора; 6 — опорный подшипник; 7 — окно; 8 — тяговый электродвигатель; 9 — стояночный электромагнитный дисковый тормоз; 10 — опорный цилиндр.

редаточные числа при малом числе шестерен, большом КПД, минимальных габаритах и весе.

Широкая область применения мо-тор-колесных транспортных средств предъявляет особые требования к шинам. Вполне понятно, что шины, подходящие для города, вряд ли смогут работать в тундре или на болоте.

В шинах высокой проходимости давление воздуха понижено до 0,7 кгс/см², а в пневмокатках — до 0,2—1 кгс/см². Давление на грунт составляет 0,2—1 кгс/см² при нагрузке 6—7 т.

Есть и гидравлические мотор-колеса: гидродвигатель, вмонтированный в ступицу колеса, превращает энергию подводимой к нему под давлением жидкости во вращательное движение. Транспортные средства, снабженные гидромотор-колесами, обладают такими же тяговыми свойствами, что и машины с электрическими передачами энергии. Специфика конструкции гидродвигателей в том, что с ростом мощности допустимая скорость их вращения снижается. Таким образом, передачи с гидро-мотор-колесами выгодно применять на сравнительно тихоходных транспортных средствах с небольшим диапазоном регулирования скорости (тягачи, самоходные краны и экскаваторы, катки и т. д.).

Какой бы ни была передача энергии, до сих пор основу силовой установки поезда составляет двигатель внутреннего сгорания, дизель или турбогенераторная установка. Правда, уже разработаны экспериментальные передвижные атомные электростанции, которые можно использовать в качестве источника энергии транспортного средства. Усилия ученых многих стран направлены на создание новых типов более емких аккумуляторов и принципиально нового источника питания — топливного элемента, дающего электропередачу в чистом виде. Эти новые источники энергии позволят создать более совершенные конструкции электромобилей.