Автомобиль
Автомобиль – самоходное безрельсовое транспортное средство для перевозки грузов и пассажиров. Автомобиль состоит из кузова для перевозки грузов и пассажиров или кузова для грузов у грузовых автомобилей; ходовой части, механизмов управления, двигателя, электрического оборудования. Построить самоходное транспортное средство люди пытались уже в Cредние века. В Европе это стало возможным только в XVIII в. с изобретением паровой машины. Построенные тогда транспортные средства имели паровые двигатели, рулевой механизм, тормоза. Строили их и в XIX в. в Англии, Франции, Германии, России. В конце XIX в. велись работы по строительству транспортного средства с электрическим двигателем. Но все это были только отдельные образцы. И только с изобретением двигателя внутреннего сгорания началось строительство автомобилей во многих странах. В 1866 г. в Германии, в 1890 г. во Франции, в 1892 г. в США свои первые автомобили выпустил Г. Форд и с 1903 г. начал промышленное производство автомобилей. В России в 1908 г. построен первый русский автомобиль "Руссо-Балт" и первый грузовой АМО в 1924 г. В странах Европы, России и США появилась автомобильная промышленность, стали строиться специализированные машиностроительные предприятия, которые успешно работают до сих пор. В США – "Форд", "Крайслер", "Дженерал моторс"; в Германии "Опель", "Фольксваген"; во Франции "Пежо", "Рено", в Италии "Фиат", в Японии "Ниссан мотор", "Тойота мотор". В России – в Москве, на Урале, в Нижнем Новгороде, Тольятти, Ижевске в начале 1930-х гг. стали создаваться предприятия автомобильного машиностроения.
В наши дни это высокопроизводительное, специализированное производство. Самые известные марки российских автомобилей – ГАЗ, МАЗ, УРАЛ, КамАЗ. В России выпускаются легковые малолитражки, мощные грузовые автомобили, с повышенной грузоподъемностью, специализированные: автомобили-цистерны, самосвалы, тягачи, фургоны, прицепы. Автомобили различаются по назначению, по проходимости, по типу двигателя. По назначению они бывают транспортные, специальные, спортивные (гоночные). Транспортные автомобили – грузовые или легковые – используются для перевозки грузов и пассажиров. Специальные автомобили, оборудованные специальными установками, используются для различных целей – пожарные автомобили, автокраны. Гоночные автомобили используются для спортивных соревнований и для установки скоростных рекордов. Транспортные автомобили имеют разную конструкцию по своему назначению. Легковые, вместимостью до 8 человек, имеют закрытый или открытый кузов. Грузовые автомобили имеют кузов для перевозки груза (грузоподъемностью до 100 т). Бывают грузовые автомобили без кузова – это тягачи. По проходимости выделяют автомобили: дорожные, внедорожные и высокой проходимости. Дорожные автомобили используются для поездок по обычной автомобильной дороге. Внедорожные автомобили используются только на специальных дорогах (карьерах). Эти автомобили имеют большие габариты и осевые нагрузки. Высокопроходимые автомобили используются по бездорожью и в трудных дорожных условиях. Такие автомобили с высокой проходимостью бывают колесные и также гусеничные, колесно-гусеничные, полугусеничные, пневмокатки, "амфибии" – с водонепроницаемым кузовом и гребным винтом, автомобили на воздушной подушке, движущиеся тяговым воздушным винтом или струей воздуха от компрессора, автомобили, шагающие с помощью специальных лыж. Для улучшения проходимости обычных дорожных автомобилей на их колеса устанавливают арочные шины с высокими грунтозацепами.
По типу двигателя автомобили различаются на: паровые (старинные); бензиновые – двигатель внутреннего сгорания на бензине, такой двигатель имеют в основном все легковые и грузовые автомобили; дизельные – двигатель внутреннего сгорания на дизельном топливе – большегрузные автомобили; газобаллонные автомобили – двигатели внутреннего сгорания на сжиженных горючих газах; газогенераторные – двигатель внутреннего сгорания на газе; электрические – двигатель аккумуляторный, это небольшие грузовые автомобили для недалеких расстояний. Трансмиссия – силовая передача, передающая движение от двигателя к колесам или гусеницам, бывает механической, гидромеханической, электромеханической. Ходовая часть – это рама, подвеска, оси, колеса. На раме установлены кузов, кабина, двигатель, коробки передач и другие механизмы. У легковых автомобилей кузов – рама. Колеса в основном дисковые с шиной. Управление автомобиля – это рулевая и тормозная система. Рулевое управление изменяет направление движения. Тормозная система замедляет и останавливает движение. Электрооборудование – это источник тока – аккумулятор и генератор – и группы систем, использующие это электричество, – системы зажигания, освещения, сигнализации, пуска двигателя. Основные характеристики конструкции любого автомобиля – грузоподъемность, масса, вместимость, материалоемкость, динамичность, скорость, устойчивость движения, расход топлива, проходимость, эффективность управления.
Легковые автомобили
Для перевозки пассажиров до 8 человек, имеют классификацию по рабочему объему двигателя. Имеют различные габариты и массу. Двигатель может располагаться в передней или задней части автомобиля. Кузов – несущий, цельнометаллический, закрытый или открытый, с двумя или тремя рядами сидений. Бывают двухдверные, четырехдверные автомобили. Двигатель – карбюраторный, внутреннего сгорания. Некоторые легковые автомобили оборудованы устройствами для буксирования легких прицепов. Современные легковые автомобили оснащены подушками безопасности водителя и пассажиров.
Грузовые автомобили
Для перевозки различных грузов. Основные их характеристики – грузоподъемность, тип кузова, масса, конструкция. По грузоподъемности различают классы: особо малая – до 1 т, малая – до 2 т, средняя – до 5 т, большая – более 5 т, особо большая – внедоржник – до 100 т. У автомобилей общего назначения основной тип кузова – грузовая платформа с открывающимися бортами. Специализированные автомобили – самосвалы, фургоны и другие используются для перевозки однородных грузов – лесовозы, бензовозы, контейнеровозы. Некоторые грузовые автомобили оборудованы специальными устройствами, улучшающими перегрузочные работы. Конструкция автомобиля зависит от компоновочной схемы, двигателя, трансмиссии, ходовой части, механизмов управления. Двигатели в основном внутреннего сгорания.
Специализированные грузовые автомобили
Автомобиль-вышка имеет телескопическое устройство – подъемник с приводом от двигателя автомобиля для подъема людей и инструментов, высота подъема рабочей площадки до 23 м. Управление работой подъемника осуществляется из кабины автомобиля и с самой рабочей площадки-люльки. Такое устройство используется для ремонта или монтажа линий электросвязи, контактной сети городского транспорта, строительно-отделочных работ.
Автомобильный кран – имеет на автомобильном шасси поворотную консольную стрелу, используется для перегрузочных работ в строительстве и монтаже. Разгружает подвижной состав автотранспорта, тяжелые грузы, для перегрузки навалочных грузов снабжен грейферным захватом. Привод крана от двигателя автомобиля. Грузоподъемность более 16 т, вылет стрелы до 12 м, высота подъема более 18 м. Для устойчивости во время работы устанавливаются дополнительные опоры.
Дальнейшее развитие автомобилестроения направлено на усовершенствование конструкции автомобилей, увеличение автоматизации управления и работы всех систем, повышения надежности, скорости, грузоподъемности, использование новых материалов и различных типов двигателей. С конца XIX в. проводятся автомобильные гонки – соревнования, стимулирующие совершенствование конструкции.
"Амфибия"
Самоходное транспортное средство, передвигающееся по воде и по суше. Имеет металлический герметичный кузов лодочного типа. Способно развивать скорость более 20 км/ч. Используется для перевозки людей и грузов, спасательных работ, в военно-морском флоте для высадки десанта (во время Второй мировой войны). Современные "амфибии" – это боевые машины – плавающие танки, бронетранспортеры. Их плавучесть обеспечивается водоизмещением, двигатели – гребные винты или водометы. Такие машины сделаны на базе шасси автомобиля или танка.
Аэробот (аэросани)
Аэросани – транспортное средство, способное передвигаться по снегу и льду, используя тягу воздушного винта. Кузов цельнометаллический, установленный на лыжах. Двигатель с воздушным винтом расположен в кормовой части.
Первые модели были построены в 1908 г. в России в Москве на фабрике "Дукс" конструктором А. С. Кузиным, разработавшим несколько типов.
В 1915-1916 гг. на автомобильном заводе Всероссийского земского союза была сделана небольшая серия таких саней, и они применялись в годы Первой мировой войны на фронтах. В 1919 г. была создана Комиссия по организации постройки аэросаней – КОМПАС. В эту комиссию входили известные ученые и конструкторы, и в 1919-1932 гг. они конструировали и разрабатывали различные типы. Модель АНТ – конструктор А. Н. Туполев; модель АБРЕС – конструкторы А. А. Архангельский, Б. С. Стечкин; модель НРБ – конструктор Н. Р. Бриллинг; модель БЕКА – конструкторы Н. Р. Бриллинг и А. С. Кузин. Модели проверялись в испытательных пробегах и наиболее удачные использовались до 1950 г. и в армии, и в народном хозяйстве.
Самая распространенная модель выпускалась серийно – АНТ-IV. В начале 1940-х гг. на глиссерном заводе в Москве конструктор Н. М. Андрев сконструировал боевые аэросани НКЛ-16, НКЛ-26, которые находились на вооружении армии. В 1950-х гг. начался выпуск моделей "Север-2" и КА-30, конструкторы Н. И. Камов, А. Н. Туполев. Такие аэросани используют в труднодоступных районах Севера и Сибири, в скандинавских странах, Аляске, Канаде. Они перевозят почту, грузы, людей. Их используют также для связи и несения патрульной службы. Модификация конструкций различается по числу лыж, на которые установлен цельнометаллический кузов. У некоторых моделей три лыжи, у некоторых – четыре. У некоторых вместо кузова на лыжах используется лодка-лыжа. Такая конструкция используется для движения не только по снегу, но и по воде, заболоченным водоемам. Руль, управляющий движением, находится в кормовой части. Грузоподъемность конструкций различна и доходит до 600 кг, мощность двигателя 190 кВт, скорость по снегу 100 км/ч, по воде – 80 км/ч. Дальность хода до 500 км. Применение таких транспортных средств в условиях северного бездорожья очень перспективно.
Бункер-поезд
Бункер-поезд – погрузочно-транспортный агрегат для погрузки, разгрузки и перемещения горной массы. В состав бункера-поезда входят узкоколейные секции с высокими бортами, соединенные шарнирно друг с другом. Эти секции имеют вид сплошного бункера-желоба, по его дну проходит конвейер, пластинчатый или скребковый. Конвейер распределяет по всей длине бункера-поезда горную массу. Емкость бункера-поезда 20-40 м. Такие устройства появились в шахтах и карьерах в середине ХХ в. Их применение позволило устранить трудоемкие работы по перегрузке и разгрузке горной массы, загрузке вагонеток, что является очень эффективным. Такие бункеры-поезда используют для транспортировки полезных ископаемых или подсобных материалов, при проходке подземных горных выработок. Они различаются по своей конструкции. Есть бункеры-поезда конвейерные, со скреперным заполнением и разгрузкой; существуют также вибрационные секции, или секции с откидными днищами. Некоторые самоходные бункеры-поезда имеют специальные рабочие устройства для погрузки и разгрузки горной массы, или для движения поезда используются специальные различные локомотивы.
Восстановительный поезд
Восстановительный поезд – железнодорожный поезд, предназначается для восстановления железнодорожного пути, контактной электросети железной дороги, при стихийных бедствиях, при столкновении подвижных составов, для ликвидации последствий сходов составов и также для оказания пострадавшим первой медицинской помощи. Восстановительные поезда находятся в распоряжении локомотивных депо. Различие заключается в их мощности и оснащении. Существуют две группы восстановительных поездов. Восстановительные поезда первой группы имеют в своем оснащении подъемные краны. Их грузоподъемность более 60 т. Поезда второй группы имеют подъемные краны грузоподъемностью до 50 т. В составе восстановительного поезда находятся вагоны-гаражи, вагон-электростанция, вагон-пожарная установка, вагон-кладовая, в которой содержатся все необходимые в данной ситуации инструменты и материалы, санитарный вагон, пассажирский вагон, вагон-блок питания, платформы с рельсами и шпалами, тракторы, бульдозеры, автомашины, многотонные домкраты, тягачи с лебедками.
Восстановительный поезд имеет в своем оснащении подъемные и транспортные приспособления, противопожарные средства, сварочные устройства и приборы. Вагоны и платформы изготовлены из прочных сталей или сплавов. Вагоны имеют наибольшую грузоподъемность. Общие элементы, как у всех типов вагонов – ходовые части – колесные пары, тяговые приборы, тормозные устройства, обеспечивающие надежную работу поезда.
Восстановительный поезд находится в депо в постоянной круглосуточной готовности. К месту назначения он движется с момента вызова. Использование таких восстановительных поездов эффективно для обеспечения работы железной дороги.
Грузовой поезд
Грузовой поезд – поезд, состоящий из грузовых железнодорожных вагонов. Грузовой вагон имеет основные элементы: кузов, ходовую часть, тяговые приборы, тормоза. Ходовые части – это колесные пары, буксы рессорного подвешивания, объединяющие рамы и балки. С помощью ходовой части вагон движется по рельсам. Она обеспечивает безопасность движения, при данной скорости плавный ход, меньше сопротивление. Основание кузова – рама ходовой части, к ней прикреплены тормозные устройства. Для сцепления вагонов используется автосцепка. Тормоза используются для регулирования скорости движения и остановки поезда. Грузовые поезда оборудованы автоматическими и частично ручными тормозами. Основные характеристики грузового поезда: грузоподъемность вагона, коэффициент тары, объем кузова вагонов, удельная площадь – отношение площадей – полезной и пола. Тяжеловесные поезда имеют грузоподъемность 6000-10 000 т, достигают скорости до 120 км/ч. В их конструкции использованы высокопрочные стали и сплавы. Первые грузовые поезда с паровой тягой появились в Великобритании в 1825 г. В России в 1837 г. на Царскосельской железной дороге. Грузовые вагоны строились на Александровском заводе. Это были крытые платформы с центральной сцепкой, грузоподъемностью 8 т; в 1862 г. построили вагоны для перевозки продуктов; в 1872 г. – цистерны. В 1905 г. в России грузоподъемность была до 15 т. В конце XIX в. была усовершенствована конструкция кузова. С 1931 г. грузоподъемность достигала 20-60 т. Кузова вагонов делались с каркасом из металла. Известные в то время конструкторы тормозных устройств: Г. Казанцев, А. Матросов. В России до 70% грузооборота приходится на грузовые железнодорожные поезда. Современные грузовые вагоны различаются по своей конструкции, что зависит от характера перевозимых грузов. Есть вагоны универсальные, цистерные, специальные вагоны для перевозки продуктов и грузов, требующих защиты от погодных условий. Есть вагоны, перевозящие шлак, чугун, цемент, битум, спирты. Дальнейшее развитие грузоперевозок направлено на строительство вагонов большой грузоподъемности, снижение количества металла на изготовление, совершенствование тормозных устройств, ходовых частей, увеличение скорости и механизация погрузочных и разгрузочных работ.
Грузопассажирский поезд
Грузопассажирский поезд – железнодорожный состав, в который одновременно включены как пассажирские, так и грузовые вагоны, но для перевозки определенных грузов – почты, багажа, контейнеров и др. Как правило, грузовые вагоны составляют 1/3 состава. Как раз в составе самого первого поезда, пущенного в 1825 г. в Великобритании, и находилось 12 грузовых вагонов и 21 пассажирский вагон.
Современные грузопассажирские поезда имеют широкое распространение. И грузовые, и пассажирские вагоны имеют общие основные элементы: ходовые части, на которые установлен цельнометаллический кузов, тяговые приборы. Тормозные устройства автоматические и ручные. Грузовые вагоны цельнометаллические, изготовленные из прочных сталей или сплавов. Кузова пассажирских вагонов также цельнометаллические, но имеют места и условия для перевозки пассажиров. Но скорость такого грузопассажирского поезда ниже, чем у скоростных пассажирских. Такой поезд дольше задерживается на станциях для осуществления погрузочно-разгрузочных работ.
Дирижабль
Дирижабль – управляемое летательное транспортное средство (аэростат). Корпус дирижабля удлиненной формы, в носовой части тупой и к корме заостренный для лучшей обтекаемости. Корпус заполнен газом – водородом или гелием; стабилизаторы и кили неподвижны и расположены горизонтально и вертикально; рули высоты – подвижные, горизонтальные; рули управления – вертикальные; гондола, в которой размещаются экипаж, пассажиры, грузы, двигатели и оборудование. Характеристики дирижабля – объем и скорость. Скорость, как правило, небольшая – до 135 км/ч.