Технико-эксплуатационные особенности автомобильного транспорта при грузоперевозках

1. Технико-эксплуатационные особенности и сферы применения

Автомобильный транспорт характеризуется рядом особенностей. Его высокая маневренность позволяет организовать перевозку грузов непосредственно от склада отправителя до склада получателя. Скорость такой доставки особенно при коротких расстояниях выше, чем на железнодорожном и водном транспорте, а стоимость доставки может быть ниже. При перевозках на дальние расстояния преимущество автотранспорта теряется вследствие высокой себестоимости перевозок. Это обусловлено прежде всего значительным сопротивлением движению особенно на плохих дорогах; применением дорогого жидкого топлива, относительно низкой производительностью труда водителей, связанной с малой грузоподъемностью автомобилей, недостаточным уровнем их использования по времени и пробегу.

Автотранспорт характеризуется большой металлоемкостью. Коэффициент собственного веса автомобилей достигает единицы и более, в то время как коэффициент тары вагонов обычно не превышает 0,5.

На автомобильных дорогах допускаются более крутые уклоны, чем на железных дорогах, поэтому автомобильные перевозки выполняются по более коротким путям следования.

Удельные капитальные вложения, потребные для сооружения современных автомобильных дорог, нередко достигают соответствующих удельных расходов на строительство железнодорожных линий. Вместе с тем при начальных малых объемах перевозок возможно строительство автодорог по облегченным техническим требованиям, следовательно, с небольшими капитальными затратами с последующим их усилением по мере роста размеров движения.

Автотранспорт обеспечивает главным образом внутрирайонные и внутригородские перевозки грузов и пассажиров, завозит и вывозит грузы с железнодорожных станций, морских и речных портов и аэропортов. Автобусные перевозки получили развитие в пригородном и междугородном сообщениях. Средняя дальность перевозок 17—20 км. Широко используется автотранспорт на внутрипроизводственных перемещениях грузов почти во всех отраслях промышленности, в строительстве и сельском хозяйстве. Большой объем перевозок грузов выполняется автомобилями, занятыми в горнорудной и лесной промышленности.

Интенсивное развитие автомобильного транспорта усиливает его воздействие на природную среду. На долю грузовых автомобилей приходится примерно 75% выделяемых всем автотранспортом загрязнений воздушного бассейна.

2. Устройство и содержание автомобильных дорог

Эффективность работы автомобильного транспорта непосредственно зависит от уровня развития дорожной сети в стране и ее технических характеристик.

К концу 1984 г. протяженность автомобильных дорог общего пользования составила 973,2 тыс. км, из них 793,2 тыс. км с твердым покрытием, в том числе 439 тыс. км усовершенствованных.

Дороги, по которым осуществляется дальнее пассажирское и грузовое движение с высокими скоростями без взаимных помех встречных и местных автомобильных потоков, называют автомагистралями.

Автомобильные дороги или их отдельные участки подразделяют на пять категорий.

К дорогам I и II категорий относятся автомобильные магистрали общегосударственного и республиканского значения, подъезды от крупных городов к аэропортам, речным и морским портам.

Основным дорогам областного значения, а также некоторым дорогам общегосударственного и республиканского значения (кроме I и II категорий) присвоена III категория.

Дороги районного и местного значения имеют, как правило, IV и V категории.

Дороги категорий Ш-й и IV-й объединяют подъездные пути промышленных предприятий, пути для технологических перевозок, выполняемых автомобилями особо большой грузоподъемности.

Для современных условий характерным являются высокие темпы развития сети автомобильных дорог особенно во вновь осваиваемых районах Сибири, Казахстана и Дальнего Востока.

Основные характеристики автомобильных дорог — расчетные интенсивность и скорость движения.

Направления вновь строящихся дорог выбирают с учетом генеральной схемы развития их сети. Автомобильные дороги I—III категорий прокладываются, как правило, в обход населенных пунктов с устройством подъездов к ним.

План и продольный профиль дороги проектируют из условий наименьшего ограничения скоростей, обеспечения безопасности

Дорога должна обеспечивать хорошее сцепление шин с покрытием, иметь кривые, не приводящие к заносам в них автомобилей, подъемы такой крутизны, чтобы резко не падала скорость.

Во всех случаях, когда это возможно по условиям местности и экономически целесообразно, продольные уклоны автомобильных дорог проектируют не более 30%о, а радиусы кривых в плане— не менее 3000 м. При таких радиусах влияние центробежной силы невелико, а для обеспечения требуемой безопасности движения с расчетной скоростью нет необходимости в сооружении и применении особых устройств. Если по местным условиям эту условия невыполнимы, то автомобильные дороги проектируют по сниженным нормам.

Переломы проектной линии продольного профиля при алгебраической разности уклонов 5% и более для дорог I и II категорий, 10% и более на дорогах III категории и 20% и более на дорогах IV—V категорий сопрягают кривыми. Благодаря этому создаются условия для постепенного плавного изменения скорости. Рекомендуемое соотношение протяженностей прямых и кривых участков дороги в плане не должно быть более 2—3. Не рекомендуется устраивать между длинными прямыми короткие кривые или между кривыми делать короткие вставки. Лучше такие вставки заменять кривыми больших радиусов. На магистральных дорогах I—III категорий кривые в плане радиусом менее 3000 м сопрягают с прямыми участками посредством переходных кривых длиной не менее длины круговой кривой.

Трассу дороги проектируют как плавную линию в пространстве с взаимной увязкой элементов плана, продольного и поперечного профилей между собой и с прилегающей местностью, с оценкой их влияния на условия движения и зрительное восприятие дороги водителем. Дальность видимости не должна быть меньше тормозного пути с учетом расстояния, проходимого автомобилем за время реакции водителя. Дорога не должна создавать для водителей неожиданностей, перегружать его лишней информацией и т. п.

Автомобильная дорога состоит из земляного полотна, искусственных сооружений и проезжей части. В зоне дороги сооружают заправочные станции, автопавильоны, гостиницы, буфеты, станции технического обслуживания, телефонные посты и др. Дорогу обычно размещают по полосе отвода, ширину которой устанавливают согласно нормативным документам.

Элементы земляного полотна: боковые водоотводные канавы, обочины и проезжая часть. Ширина проезжей части определяется количеством полос движения. Ширина полосы движения зависит от габаритов автомобилей и скоростей движения, а число полос на дорогах I категории — от интенсивности движения и рельефа местности.

На крутых подъемах дорог II и III категорий при смешанном составе транспортного потока нередко устраивают дополнительные полосы для разделения движения легковых и грузовых автомобилей.

На участках однополосных дорог с крутыми уклонами (свыше 60градусов) иногда предусматривают разъезды длиной 30 м и более.

Разделительные полосы между проезжими частями с разным направлением движения предусматривают на дорогах I категории. Ширину разделительной полосы принимают от 12,5 до 13,5 м.

Для обеспечения водоотвода проезжую часть делают двухскатной с поперечным уклоном 15—40° от разделительной полосы — в сторону проезжей части или к середине (с устройством водоотводного коллектора).

В кривых малых радиусов для обеспечения устойчивости автомобилей от бокового заноса проезжую часть и обочины делают односкатными в сторону центра кривой (устраивают так называемый вираж). Для перехода от двухскатного профиля проезжей части дороги на прямых к односкатному в кривых предусматривают плавный переход (отгон виража). Кроме того, в кривых малых радиусов полосу движения с внутренней стороны уширяют на 0,4—2,0 м.

Эксплуатационные качества автомобильной дороги в большой мере зависят от прочности дорожной одежды. Их подразделяют на четыре типа:

• Усовершенствованные капитальные (цементобетонные, асфальтобетонные, мостовые из брусчатки, покрытия из битумоминеральных смесей с применением прочного щебня). Их применяют на дорогах I, II и III категорий и в некоторых других случаях;
• Усовершенствованные облегченные (асфальтобетонные, дегтебетонные, покрытия из битумоминеральных смесей, из прочного щебня и др.). Одежды этого типа характерны для дорог III, IV и IV-й категорий и на первой очереди строительства дорог II и Ш-й категорий;
• Переходные (щебеночные, гравийные, покрытия из грунтов и малопрочных каменных материалов, мостовые из булыжного и колотого камня и др.), применяемые на дорогах IV и V категорий и в других случаях;
• Низшие (из грунтов, укрепленных или улучшенных местными материалами, с применением дерева — бревенчатые, лежневые и т. п.) на дорогах V категории и др.

Толщина различных дорожных одежд от 4 до 15 см. На легких по условиям движения участках коэффициент сцепления шин автомобилей с поверхностью дорожных покрытий при скорости €0 км/ч должен быть не менее 0,45, а на опасных участках — не менее 0,6.

На автомобильных дорогах всех категорий предусматривают соответствующее оформление и озеленение. Зеленые насаждения — основное средство защиты дорог от снега. В необходимых случаях устраивают снегозащитные траншеи, устанавливают переносные щиты и заборы.

Пересечения дорог в разных уровнях представляют собой систему дорожных развязок, позволяющую без помех переезжать с одной из пересекающихся дорог на другую при движении в любом направлении. Развязки выполняют в виде «ромба», «неполного клеверного листа», «полного клеверного листа» или «кольца». Развязка типа «клеверный лист» выгодно отличается от других тем, что по всем ее ветвям осуществляется одностороннее движение.

К дорожным инженерным устройствам относятся автобусные остановки, площадки для остановок и стоянок автомобилей, площадки отдыха и павильоны для ожидания автобусов, устройства для защиты дорог от снежных лавин, снежных и песчаных заносов, линии связи и освещения дорог. В обстановку дорог входят ограждения, дорожные знаки и указатели, разметка проезжей части, оформление придорожной полосы и т. п.

Текущее содержание дороги предусматривает повседневный надзор за ее состоянием, поддержанием чистоты и порядка, принятие мер к немедленному устранению мелких неисправностей.

При текущем ремонте устраивают выбоины в дорожных одеждах, заделывают трещины в асфальтовых и бетонных покрытиях, ремонтируют и окрашивают мосты, заменяют и устанавливают новые дорожные знаки. При среднем ремонте ведут восстановление первоначальной конструкции дорожного покрытия и сооружений.

Цель капитального ремонта — приведение ее в состояние, отвечающее изменившимся условиям движения (уширение проезжей части, увеличение толщины одежды, корректировка трассы и др.).

3. Характеристика автомобильного подвижного состава

К подвижному составу автомобильного транспорта относятся автомобили, тягачи и прицепные единицы.

Легковые автомобили подразделяют по рабочему объему цилиндров двигателя на следующие классы: особо малый— до 1,2 л, малый — от 1,2 до 1,8 л, средний — от 1,8 до 3,5 л, большой — свыше 3,5 л и высший. Легковые автомобили вместимостью свыше 8 чел, включая водителя, относятся к автобусам.

По назначению автобусы могут быть городскими, местного сообщения (для сельских перевозок), междугородные и туристские. Кроме того, автобусы подразделяют по длине на: особо малые (до 5 м), малые (6,0—7,5 м), средние (8,0—9,5 м), большие (10,5—12 м) и особо большие (сочлененные).

Автомобили, предназначенные для движения только по дорогам, называют дорожными. Автомобили, рассчитанные на внедорожное движение, могут иметь ограниченную, повышенную и высокую проходимость.

К прицепному подвижному составу относятся прицепы, буксируемые за дышло, прицепные оси (для длинномерных грузов), полуприцепы, санные прицепы и полуприцепы и прицепы — тяжеловозы (до 200 т и более).

Автотягачи бывают седельными — работающими с полуприцепами и буксирными — для обслуживания прицепов.

Автомобили и прицепы принято различать также по грузоподъемности с выделением особой группы внедорожных автомобилей-самосвалов тяжелого типа, применяемых в качестве карьерного транспорта.

Для перевозок навалочных грузов служат автомобили-самосвалы разных марок, грузоподъемностей и вместимостей кузовов. Например, самосвал марки САЗ-3502 имеет грузоподъемность 3,2 т и объем кузова 4,2 м3, марки ЗИЛ-ММЗ-555— соответственно 5,2 т и 3 м3, КамАЗ-5511 —10,0 т и 7,2 м3, МАЗ-5549 — 8,0 т и 5,1 м3. Имеются внедорожные автомобили-самосвалы Белорусского автомобильного завода грузоподъемностью 27—110т. с объемами кузовов 15—70 м3.

Бортовые автомобили общего назначения, в том числе прицепы и полуприцепы, используют для доставки тарно-штучных, тяжеловесных грузов и среднетоннажных контейнеров. Основные характеристики этих автомобилей приведены в табл. 18.

Кроме указанных в таблице, имеются также бортовые автомобили повышенной проходимости, выпускаемые Горьковским, Уральским, Кременчугским и имени Лихачева автомобильными заводами.

Бортовые прицепы общего назначения имеют грузоподъемность 5,0—10,0 т, в качестве тягачей используют автомобили ЗИЛ, КамАЗ и МАЗ. Для перевозки крупнотоннажных контейнеров служат полуприцепы.

Современный грузовой автомобильный парк характеризуется наличием большой доли подвижного состава, специализированного по родам грузов. Проводятся крупные мероприятия по формированию рациональной структуры грузового автомобильного парка, увеличению производства дизельных автопоездов, малотоннажных автомобилей, прицепов и полуприцепов.

Используемые в нашей стране автомобили оснащены в основном карбюраторными (бензиновыми) двигателями. Намечена и реализуется программа дизелизации парка автомобильного подвижного состава. Отечественная и зарубежная практика подтверждает, что именно дизелизация в сочетании с увеличением производства автопоездов — магистральный путь развития автотранспорта. Замена бензиновых двигателей дизелями обеспечивает экономию топлива на 25—30%, а при использовании дизелей на автопоездах —на 40—45%. Резко повышается производительность труда водительского персонала. Дизельные автопоезда ЗИЛ грузоподъемностью 12—14 т и ГАЗ грузоподъемностью 9 т позволят увеличить производительность труда водителей соответственно в 1,5 и 1,9 раза. На автомобилях особо большой грузоподъемности применяют газотурбинные двигатели. В последнее время некоторая часть автопарка переведена на газовое топливо, что резко уменьшает загрязнение воздушного бассейна и сокращает расход жидкого топлива, но требует дополнительных затрат металла на баллоны, уменьшает грузоподъемность автомобилей, вызывает необходимость создания сети газозаправочных станций.

Начаты работы по созданию аккумуляторных (электрических) автомобилей.

4. Сооружения дорожной и автотранспортной служб

На дорожную службу возложено содержание и ремонт автомобильных дорог, охрана больших мостов и тоннелей, переправ и др. Она имеет несколько дорожных участков и дорожно-ремонтных пунктов с соответствующими зданиями и сооружениями.

На дорогах I—II категорий протяженность дорожных участков от 100 до 180 км, на дорогах V категории —до 300 км.

Если участок подразделяется на дорожно-ремонтные пункты, то протяженность между пунктами составляет от 30 до 100 км, а между зданиями линейных мастеров — 10—20 км.

Когда дорожные участки состоят из дорожных дистанций, то протяженность дистанций на дорогах разных категорий равна 15—40 км, а обходы ремонтеров — от 3 до 8 км. Обход дорожно-ремонтного мастера имеет протяженность от 6 до 18 км.

Автотранспортная служба должна иметь пункты, предназначенные для обслуживания пассажирских и грузовых перевозок, а также подвижного состава. К этим пунктам относятся автопавильоны, пассажирские грузовые станции, вокзалы, мотели, прицепные, контрольно-диспетчерские центры, посты ГАИ, станции технического обслуживания и автозаправочные, моечные пункты.

При необходимости строят гостиницы, общежития, рестораны, кафе, буфеты, предприятия бытового обслуживания, линии и пункты технологической связи.

Автопавильоны устраивают на остановках автобусов при малом числе пассажиров, где не требуется кассовая продажа билетов (примерно через 3—5 км, а в густонаселенных районах — не чаще 1,5 км).

Автовокзалы и автостанции размещают в крупных пассажирообразующих пунктах приблизительно 1000 пассажиров дальнего следования в сутки (на перспективу 10 лет). Мотели с площадками для стоянки автомобилей сооружают у въездов в города, в курортных зонах и других местах, привлекающих значительные потоки автотуристов (100 легковых автомобилей и автобусов в сутки и более).

Для обслуживания грузовых перевозок устраивают грузовые автостанции в пунктах с суточным грузооборотом не менее 150 т (на перспективу 10 лет); перецепные пункты (через 200— 250 км), позволяющие водителям тягачей возвращаться на свою базу в течение смены без ночлега в пути; контрольно-диспетчерские пункты для загрузки автомобилей попутными грузами.

При высокой интенсивности движения строят станции технического обслуживания автомобилей, размещаемые через 30 — 40 км. При малой интенсивности расстояние между этими станциями достигает 80 км. Автозаправочные станции располагают с интервалами в 30 — 80 км.

5. Основы эксплуатации

Автомобильные перевозки подразделяют на городские, осуществляемые в пределах черты города, пригородные — за пределы города на расстояние до 50 км, междугородные —за пределами черты города или другого населенного пункта на расстояние более 50 км, межреспубликанские — по территории двух и более союзных республик, и международные — за пределы территории России.

На магистральных направлениях с устойчивыми грузопотоками движение автомобилей организовано по графикам. Известны два основных способа организации движения — сквозное и участковое. В первом случае автомобиль проходит весь маршрут до конца, во втором маршрут подразделяют на участки, каждый из которых обслуживается своим подвижным составом. В стыковых пунктах участков у прицепов заменяют тягачи.

При участковой системе сокращаются простои автомобилей, связанные с необходимым отдыхом обслуживающего персонала и техническим обслуживанием подвижного состава, благодаря чему повышаются скорости сообщения и улучшается использование автопарка. Сквозное движение эффективно лишь при незначительных грузопотоках.

Централизованным завозом и вывозом грузов с транспортно-экспедиционным обслуживанием охвачено более 500 железнодорожных станций, морских и речных портов и аэропортов. При этом особого внимания заслуживает организация взаимодействия железнодорожных станций и автомобильных предприятий в транспортных узлах крупнейших городов (с населением свыше 500 тыс. жителей).

В таких узлах, число которых около 50 и где сконцентрирована примерно четверть всех грузопотоков, требуется четкое организационное, техническое, технологическое взаимодействие железнодорожного и автомобильного транспорта.

Для поддержания автомобильного парка в исправном состоянии установлены различные виды технического обслуживания (ТО) и ремонта. Их выполняют в автохозяйствах и на ремонтных предприятиях автомобильного транспорта.