Существенное влияние на выбор компоновочных решений и особенностей конструкций узлов и механизмов специализированного подвижного состава для строительства оказывает широкая номенклатура строительных грузов своим многообразием геометрических форм, спецификой свойств и массогабаритных параметров. Учитывая то, что при применении того или иного специализированного транспортного средства должны выполняться два основных условия: доставка груза в полной сохранности и наилучшее (с точки зрения экономических показателей работы) использование провозных способностей автомобиля - тягача, выбор транспортных средств при перевозках грузов строительства связан с анализом и учётом характеристик перевозимых строительных грузов. Влияние характеристик строительных грузов на выбор специализированного подвижного состава показано в Табл. 2.5.

Так как тип САТС характеризуется прежде всего конструктивным решением кузова (элементом размещения груза: рамой или грузовым помещением) со специальным оборудованием, которое может быть отнесено к разряду дополнительного оборудования или же к элементам конструкции кузова, а также транспортного средства в целом, приспособленного к перевозкам конкретного груза (группы грузов); влияние параметров груза на параметры транспортного средства весьма существенно и является определяющим фактором при выборе конструктивных особенностей и спецоборудования. Общая картина взаимосвязей и взаимозависимостей характеристик перевозимых грузов и особенностей конструкций САТС представлена на Рис. 2.1.

В зависимости от того, каковы свойства перевозимых грузов и их геометрические и массовые параметры, возникают те или иные требования к конструкции САТС, которые в дальнейшем находят свое отражение в конструктивном решении кузова, рамы, специального оборудования и отдельных узлов и систем.

Например, трубы с армопенобетонной изоляцией для строительства теплотрасс по методу бесканальной прокладки трубопроводов требуют для своей перевозки САТС с удлиненной платформой со сплошным

Таблица 2.5

Влияние характеристик строительных грузов на конструкцию САТС

I -характеристика груза; II - требования к конструкции автотранспортного средства; III - особенности конструкции автотранспортного средства; IV- факторы внешней среды

Рис. 2.1 Характеристики грузов и особенности конструкций специализированного подвижного состава

Если геометрия и свойства грузов являются определяющими факторами при выборе конструкции кузова и специального оборудования, то масса перевозимых грузов, а стало быть и зависящие от них размеры единовременных отправок в конкретной технологии строительства, являются основными факторами, обусловливающими выбор транспортных средств по грузоподъёмности.

Анализ существующих номенклатурных групп грузов (согласно классификатору промышленной и сельскохозяйственной продукции) дает возможность выявить определяющее влияние их характера и свойств на сложившуюся и развивающуюся специализацию подвижного состава. Изучение грузов как основного фактора, обусловливающего специализацию транспортных средств, дает возможность в дальнейшем разработать рациональную структуру парка подвижного состава в зависимости от структуры грузооборота различных номенклатурных групп грузов.

Учитывая выделенные выше основные классификационные признаки строительных грузов, перевозимых специализированными автомобилями и автопоездами, их можно сгруппировать в четырех группах согласно типам кузовов, т.е. в соответствие со специализацией автотранспортных средств. При этом принимаются во внимание лишь те параметры грузов, которые непосредственно влияют на тип подвижного состава, а именно: физические, химические и биологические свойства, масса, объём, размеры, способы погрузки, разгрузки, перевозки и хранения, а также санитарные условия.

ГРУЗЫ I ГРУППЫ представляют собой три большие разновидности изделий:

- длинномерные грузы (балки, колонны, ригеля и др.);

- объёмные и крупногабаритные грузы (будки - бытовки, кабины сантехнические, ж.б. колодцы и др.);

- штучные грузы (дорожно-строительные машины, погрузчики и др.).

При перевозке этих грузов необходимо предохранять их от поломок, сколов, образования трещин, механических повреждений и предупреждать сдвиг их во время движения.

В зависимости от характера груза, его состояния, размеров, конфигурации необходимо обеспечивать строгое положение груза на подвижном составе и его опирание на точки (поверхности), указанные в соответствующих руководствах и инструкциях на транспортировку каждого конкретного груза. Опирание груза должно осуществляться на всю плоскость, в нескольких точках (местах) по длине, по краям или по углам на специальные установленные места, в двух крайних точках (плоскостях) в зависимости от типа, назначения и конструктивных особенностей грузов. Некоторые грузы можно перевозить с опиранием друг на друга, а некоторые нельзя (автомобили, машины и другие неупакованные штучные грузы).

Для соблюдения этих условий подвижной состав должен иметь платформу со сплошным основанием или раздвижную платформу, оборудованную кониками, специальными опорными подкладками, кассетой или стойками для обеспечения строго горизонтального или вертикального положения, фиксации от сдвига и т.п.

ГРУЗЫ II ГРУППЫ - в основном сыпучие и навалочные (глыбообразные) грузы. С точки зрения требований, предъявляемых к подвижному составу, их можно разделить на три условные подгруппы:

- обычные сыпучие грузы (грунт, инертные материалы и др.), которые сохраняют свои физические свойства и качество при перевозке и, следовательно, не требуют для этого особых условий;

- сыпучие грузы, требующие защиты от атмосферных осадков;

- полужидкие или вязкие (товарный бетон, раствор, асфальтовая масса и др.), требующие соблюдения более сложных условий по сохранности качества.

Так, например, товарный бетон (раствор) должен доставляться в пункт назначения без нарушения однородности смеси, т.е. без отслаивания жидкой фракции, причём он может затвердевать, если находится продолжительное время в пути. В зимнее время при низких температурах окружающей среды бетон (раствор) быстро подвергается "схватыванию", плотно "приставая" к днищу и бортам (стенкам) кузова.

Следовательно, конструкции автомобилей - бетоно- и растворовозов должны предотвращать расслаивание, выплескивание груза при транспортировании, затвердевание, проливание через стыки бортов, а также обеспечивать его полную разгрузку без применения ручного труда.

ГРУЗЫ III ГРУППЫ подразделяют на две подгруппы:

- жидкие (наливные);

- порошкообразные.

Жидкие грузы обладают рядом общих свойств, а также специфических, которые необходимо учитывать при перевозке. К общим свойствам относятся: плотность; способность к созданию гидравлического удара, что ограничивает скорость движения подвижного состава, а также определяет форму и особенности его конструкции; зависимость качества от температуры (например, битум и мазут при понижении температуры загустевают, что в свою очередь создает затруднения при их сливе).

К специфическим свойствам относятся: взрывоопасность и коррозионность (нефтепродукты); способность вспениваться (молоко, пиво); неравномерность объёмов перевозок по периодам года (молоко, пиво, квас, мазут); ступенчатый часовой график завоза (бензина) в зависимости от объёма выпуска продукции на периферийных заводах (нефтебазах) и суточного производственного плана (объёма реализации) городских АЗС.

Следовательно, при перевозках является необходимостью обеспечение полной изоляции груза от внешней среды и герметичности кузова подвижного состава, поддержание постоянной температуры (охлаждение или обогрев), снижение мощности гидравлического удара, эффективного контроля за количеством груза и т. д.

Пылевидные (порошкообразные) строительные грузы (цемент, гипс) обладают, например, такими свойствами, как большая гигроскопичность (при попадании влаги груз портится, забивает затворы и трубопроводы); способность к сильному слеживанию и образованию сводов; резкое изменение объёмной массы

в зависимости от влажности и состояния, затрудняющие учёт отпускаемого количества; массы; абразивность пыли, создающая вредные условия труда для обслуживающего персонала и вызывающая повышенный износ механизмов и узлов подвижного состава; легкое распиливание, приводящее к большим потерям при транспортировании в открытых кузовах и в процессе погрузки и выгрузки.

Как видно, большая часть пылевидных и порошкообразных грузов является вредными для здоровья человека веществами, поэтому и в том, и в другом случаях необходима тщательная изоляция груза от внешней среды (т.е. не только в процессе перевозки, но и во время погрузки - разгрузки). Кроме того, процесс доставки большинства этих грузов должен органически вписываться в технологию переработки их на предприятиях - производителях и потребителях.

ГРУЗЫ IV ГРУППЫ представляют собой крупноразмерные изделия (такие как ж.б. фермы, панели жилищного домостроения), перевозка которых должна осуществляться в определенном положении. Учитывая их хрупкость и высокую заводскую готовность, эти изделия, за исключением некоторых, не могут быть установлены друг на друга и предъявляют высокие требования по защите от повреждения и загрязнения при транспортировании.

Приведенные выше группировка и характеристики грузов позволяют в практических целях с достаточным основанием прогнозировать типаж специализированного подвижного состава и учитывать наиболее часто встречающиеся массовые грузы при эффективном способе их перевозки в специализированном подвижном составе, имеющем соответствующую конструкцию кузова (Рис. 2.2).

Классификация САТС входит в общую классификацию АТС и является ее частью.

В технической литературе и научных трудах разных авторов построение классификаций АТС дается по разному, в зависимости от тех целей и задач, которые поставлены в их работах. Классификация как инструмент для рассмотрения (исследования) САТС (объекта техники) из всех признаков, по которым структуризируется объект, должна включать в себя один из основных признаков - функционального назначения. Для САТС это "тип кузова". Приоритет данного признака перед другими обусловливается следующими причинами:

- повышением требований потребителей к доставке грузов в части их качественной и количественной сохранности;

- расширением производства грузов, которые не могут быть перевезены на стандартном подвижном составе;

- необходимостью повышения экономических показателей работы подвижного состава и предприятий обслуживаемой отрасли.

Основные преимущества специализированного подвижного состава перед подвижным составом общественного назначения:

- возможность значительно увеличить коэффициент использования грузоподъёмности транспортных средств при перевозке широкой номенклатуры грузов;

- наиболее полное использование провозных способностей автомобилей при перевозках легковесных грузов (керамзит, минеральная вата, отходы производства);

- удешевление перевозок и ускорения темпов строительства при перевозках ферм, панелей, длинномерных и неделимых грузов;

- возможность перевозить строительные грузы с максимальным удовлетворением требований по их транспортировке в частности обеспечения сохранности их свойств и качеств, в результате чего сводится к минимуму порча и потери грузов, сберегаются значительные материальные ценности;

- наиболее эффективное использование средств механизации погрузочно - разгрузочных работ у грузоотправителей и грузополучателей;

- при применении собственных погрузочно - разгрузочных средств сокращается время простоя автомобилей под погрузкой и разгрузкой;

- возможность перевозить все грузы строительства с максимальным удовлетворением требований ГОСТов на подвижной состав и правил дорожного движения;

- повышается культура обслуживания организаций, предприятий и населения.

В справочной литературе по автомобильному транспорту, периодически издаваемой НИИАТ, САТС подразделяются в зависимости от устройства кузовов и других конструктивных особенностей, определяющих их использование. Первый уровень классификации САТС включает в себя следующие типы кузовов: "самосвалы", "фургоны", "цистерны", "специализированные платформы" и "прочий специализированный подвижной состав", который не расшифровывается. Структурная классификация САТС, как таковая, в справочниках не приводится. В справочниках издания последних лет (1984 и 1994 гг.) дополнительно указывается, что грузовые АТС, а стало быть, и специализированный подвижной состав, могут быть подразделены "по виду перевозимого груза", грузоподъёмности и полной массе.

В настоящее время в России САТС подразделяются по дорожным регламентациям, а точнее по осевым и полным массам, в соответствии с требованиями "Инструкции по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом по дорогам Российской Федерации" (единственном пока нормативном документе) на группы "А" и "Б" с осевыми массами наиболее нагруженной оси соответственно: свыше 6-ти т и до 10-ти т включительно для дорог, одежды которых построены или усилены под осевую массу 10 т. и до 6-ти т включительно для эксплуатации АТС на всех дорогах общей сети. Причём при уменьшении расстояния между смежными осями двухосных тележек и между крайними осями трёхосных тележек в специализированном автопоезде соответственно регламентируется и уменьшение осевой массы на каждую ось.

Без достаточного обоснования, эта инструкция ограничивает полную массу АТС групп "А" и "Б" соответственно 38 и 28,5 т, что является шагом назад по сравнению с действующими ограничениями в ЕС и даже ГОСТ 9314, 1959 г.

Все САТС в типоразмерных рядах разработанных ЦНИИОМТП подразделяются по виду перевозимого груза (панелевозы, фермовозы, сантехкабиновозы и т.д.), а затем по компоновочной схеме, по грузоподъёмности, по полной массе, по базовому тягачу, по конструктивным особенностям и по группам автотранспортных средств.

Рис. 2.3.

В типажах САТС Минавтопрома разных лет, регламентирующих номенклатуру, типоразмеры и основные параметры САТС, деление САТС проводится по двум основным признакам: "по типу кузова" (самосвалы, фургоны, цистерны) и в том же ряду с ними по виду перевозимого груза (лесовозы, металловозы, контейнеровозы, тяжеловозы), тем самым, без соблюдения строгости построения классификации по принципу "дерева цели". Производителю автомобильной техники в первую очередь важно соответствие по полной массе новых САТС перспективному ряду выпускаемых автомобилей - тягачей.

В Европе ЕЭК ООН и ЕС и в нашей стране принята классификация АТС (автомобиль+прицеп) по категориям /118/:

N, + O ₂ - максимальный вес которых не превышает 3,5 т+(3,5 т не более);

N ₂ + O ₃ - максимальный вес которых не превышает 12 т+(10 т не более);

N ₃ + О ₄ - максимальный вес которых превышает 12 т+(более 10 т).

Эта классификация может быть использована при выборе САТС для различных видов перевозок: городских, загородных, междугородных, международных.

Если исходить из позиции эксплуатационника - перевозчика груза, классификацию следовало бы дополнить ещё одним из основных признаков: "по обеспеченности соответствия условиям погрузки - разгрузки грузов", а также затем достаточно обоснованно установить и распределить уровни признаков по их значимости.

На основе этой классификации необходимо разрабатывать частные классификации САТС для каждой отрасли народного хозяйства с учетом специфики производимых и перевозимых грузов в конкретных условиях эксплуатации.

Применительно к строительной отрасли необходимо в ряд признаков I-го уровня, выстроенного по принципу "функционального назначения" ("по типу кузова"), ввести понятие "Саморазгрузчик" ибо САТС с грузоподъёмными устройствами являются отдельным типом подвижного состава.

В соответствии с характером перевозимых грузов строительства, их классификации (Рис. 2.2) и на основе выполненного анализа существующих вариантов классификаций автомобильного подвижного состава, классификация САТС для строительства может быть представлена в виде отдельно разработанного "дерева целей" (Рис. 2.3).

Классификация охватывает основные признаки САТС, характеризующие его конструктивные особенности и приспособленность к перевозке определенного вида груза. Каждый блок признаков на любом уровне иерархического "дерева" представляет собой комплекс отдельных свойств, оказывающих определяющее влияние на качество САТС и эффективность использования транспортного средства в целом. Например, если блок "самосвал" включает в себя такие конструктивные особенности, как кузов опрокидывающийся на три стороны, подвеску бортов "на нижнем шарнире" (борт при разгрузке является продолжением пола платформы), принудительное закрывание бортов и т.д., то это позволяет сделать вывод, что САТС может соответствовать следующим эксплуатационным и потребительским свойствам:

- удобство погрузки - разгрузки;

- надежность (уменьшение износа шин при выезде САТС после разгрузки);

- общественная потребность в кузове такого типа;

- возможность повторной продажи и т.п.

Блок "с дополнительным оборудованием", включая в себя такие конструктивные особенности, как устройство подогрева пола кузова, пневматическое уплотнение стыков открывающихся бортов с каркасом кузова при транспортировании грузов и т.д., позволяет сделать вывод, что САТС может соответствовать следующим потребительским свойствам:

- сохранность перевозимого груза;

- экологическая безопасность перевозки.

Таким образом, степень детального рассмотрения структуры каждого блока признаков находится в прямой связи с глубиной обоснования требований к техническим параметрам и показателям эксплуатационных и потребительских свойств конкретного САТС.