ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ДЕМПФЕРНЫМ СЦЕПНЫМ УСТРОЙСТВОМ
VEHICLE WITH DAMPING COUPLER

Заявляемое транспортное средство с демпферным сцепным устройством относится к транспортному машиностроению, в частности к полуприцепам, снабженным стабилизатором крутильных колебаний, способным перевозить тяжеловесные крупногабаритные тарно-штучные (рулонная сталь), длинномерные (трубы, прокат, железобетонные плиты) и контейнерные грузы в порту, на базе, заводе.
Известен патент общества с ограниченной ответственностью научно-производственного центра «РемКом» (автор Абаев Юрий Васильевич) RU 2302968 C1 B62D, кл. B62D 21/02 от 26.04.2006 «Транспортное средство», включающее тягач и полуприцеп, рама которого с настилом и поперечными элементами (грузоопорными траверсами) опирается в передней части на опорное устройство при стоянке или на прицепное устройство при движении, а в задней части на подвеску - ходовую тележку; рама транспортного средства, оснащенная ложементами или стойками, отличается тем, что для перевозки тяжеловесных длинномерных, тарно-штучных и контейнерных грузов она включает три двутавровых параллельных лонжерона с горизонтальными полками, соединенных между собой поперечными элементами, причем средний лонжерон укорочен в задней части (Т-образный), а два боковых лонжерона для увеличения жесткости усилены снизу двумя пластинами из толстолистовой стали; поперечные элементы рамы прикреплены к лонжеронам и включают три траверсы двутаврового сечения, две траверсы прямоугольного сечения и один подрамник, установленный в задней части боковых лонжеронов и включающий пластины, косынки, распорки, соединенные жестко с боковыми лонжеронами и траверсой прямоугольного сечения, и кронштейны с отверстиями для надежного и точного крепления подвески - ходовой тележки.
Промышленный образец транспортного средства, описанный патентом RU №2302968, успешно работает в новороссийском порту, но имеет существенный недостаток: при полной загрузке транспортного средства резко возрастают величины максимальных динамических нагрузок, действующих на раму при его движении по дороге со значительными неровностями профиля поверхности, а сцепное устройство - гузнек при движении в агрегате не имеет механизма (демфера) для «плавающего» стабилизирующего положения рамы, которая испытывает при этом крутильные деформации, что вызывает скручивание элементов рамы и она трескается. Поэтому для компенсации крутильных колебаний необходимо ввести демферное сцепное устройство, усилив при этом конструкцию рамы. Ставится задача - предлагаемое сцепное устройство выполнить в виде клещевого захвата с демпфером, а гузнек, закрепленный на тягаче, должен входить (при движении тягача назад) в зев (окно) сцепного устройства.
Исходя из вышесказанного, предлагаемое транспортное средство с демпферным сцепным устройством оснащается гузнеком, связанным с одной стороны с тягачом, а с другой стороны с рамой транспортного средства. Демпфер при этом стабилизирует положение рамы, разгружает сцепное устройство, снижая знакопеременные нагрузки на раму, обусловленные ездой по плохой дороге.
Задача изобретения - обеспечить надежную работу транспортного средства по патенту RU №2302968 при его работе с полной нагрузкой, при этом снизить динамические нагрузки, действующие на раму при его работе по дорогам со значительными неровностями за счет смещения в горизонтальной плоскости демпферного сцепного устройства (линии тяги) и тем самым компенсировать крутильные колебания.
Технический результат - повышение эксплуатационных качеств и надежности в работе транспортного средства по патенту RU №2302968 для обеспечения доставки грузов к месту назначения в целости и сохранности.
Предлагаемый демпфер и конструктивное совершенствование сцепного устройства и рамы транспортного средства по патенту RU №2302968 позволит устранить вышеуказанные недостатки за счет применения предлагаемых ниже рабочих и служебных органов.
Рабочие органы демпфера - поперечина трубчатого сечения, плотно соединенная со сцепным устройством и свободно пропущенная сквозь отверстия в трех двутавровых параллельных лонжеронах с горизонтальными полками. Сцепное устройство включает гузнек, шарнирно соединенный одним концом с тягачом, а другим концом через поперечину трубчатого сечения с рамой транспортного средства (полуприцепа).
Служебные органы - дополнительные траверсы, косынки, полки для усиления прочности рамы.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 - общий вид конструкции транспортного средства с демпферным сцепным устройством.
На фиг. 2 - конструктивная схема демпфера для компенсации крутильных колебаний.
На фиг. 3 - транспортное средство с демпферным сцепным устройством, загруженное штучным грузом.
На фиг. 4 - транспортное средство с демпферным сцепным устройством, загруженное длинномерным грузом.
На фиг. 5 - конструкция подрамника транспортного средства с демпферным сцепным устройством.
На фиг. 6 - крепление подвески транспортного средства с демпферным сцепным устройством к подрамнику.
Известная подвеска транспортного средства по авторскому свидетельству СССР №1541105, кл. 62Д 55/104, 1990 г. содержит упругие (пружинные) элементы балансира, которые перемещают катки (колеса) в радиальном направлении, компенсируя деформации от внешних воздействий (дороги). Такая конструкция хотя и повышает надежность работы подвески транспортного средства, но не снижает существенно динамические знакопеременные нагрузки, действующие на раму при езде по плохой дороге.
Известный демпфер по авторскому свидетельству СССР №123854, кл. 63С, 1959 г. снижает величину динамических нагрузок, действующих на раму транспортного средства при его движении в условиях плохих дорог. Однако его гидропневматическая конструкция сложна, ненадежна и потому ее необходимо усовершенствовать.
Известен прототип предлагаемого демпфера - авторское свидетельство СССР №133357, кл. 63С, 1960 г., у которого сцепное устройство выполнено в виде двух соединенных сферических поверхностей, из которых одна связана с рамой полуприцепа транспортного средства, а другая с тягачом. Такое сцепное устройство хотя и обеспечивает надежное соединение рамы транспортного средства с тягачом, но не снижает величины динамических нагрузок при движении транспортного средства по плохой дороге, т.е. отсутствует демпфер, а потому такая конструкция сцепного устройства ненадежна и ее необходимо усовершенствовать.
Предлагаемое транспортное средство с демпферным сцепным устройством (фиг. 1) для перевозки тяжеловесных грузов включает усиленную сварную раму 1, включающую три продольных двутавровых параллельных лонжерона с горизонтальными полками 1а, из них нижние полки двух боковых лонжеронов 1а снизу усилены для жесткости пластинами из толстолистовой стали 2, а сбоку швеллерами 3 (вид по стрелке А). Поперечные элементы рамы 1 приварены к лонжеронам 1а и включают: четыре траверсы двутаврового сечения 4, две траверсы прямоугольного коробчатого сечения 5 и один подрамник 6, служащий одновременно для крепления подвески 7. Рама 1 имеет настил 8 (фиг. 3) и опирается в передней части на опорное устройство 9 (при стоянке) или на прицепное устройство 10 при движении в агрегате с тягачом. В передней части рамы 1 предусмотрено отверстие для входа гузнека тягача 11 (вид по стрелке А) в сцепное устройство (фиг. 1). Боковые лонжероны рамы 1 в задней части снизу от конца подвески 7 подрезаны под острым углом α, обеспечивающим транспортировку грузов без контакта с поверхностью земли после подъема передней части рамы при сцепке тягача с полуприцепом. Для перевозки контейнеров полуприцеп снабжен фиксаторами 12. Для установки съемных ограничительных стоек и ложементов в раме 1 предусмотрены карманы 13, которые размещены в заданном порядке, обусловленном размерами перевозимых грузов. Для технического обслуживания и ремонта полуприцепа в раме 1 предусмотрены технологические отверстия 14.
На фиг. 2 представлена схема демпфера сцепного устройства для компенсации крутильных колебаний, которая включает в себя поперечину трубчатого сечения 15 свободно установленную в двутавровых лонжеронах 1а рамы 1 и жестко соединенную со сцепным устройством, размещенном в корпусе 16, включающем шкворень 17, приваренный к поперечине трубчатого сечения 15, и соединенный с клещевым захватом 18 конца гузнека, подаваемого тягачом через окно 11 (фиг. 1) при движении его назад (при сцеплении с полуприцепом).
Сцепное устройство - шкворень 17, клещевой захват 18, размещенный на конце гузнека, и включающее механизм для стабилизирующего устройство, колеблясь при движении полуприцепа влево, вправо вместе с поперечиной трубчатого сечения 15 на величину Δ от 0 до 50 см, смягчая знакопеременные удары пружинами 19, установленными в упорах ограничителей 20.
На фиг. 3 показано, как закреплен на раме 1 рулонный груз 21 на ложементе 22, установленном в карманах 13 рамы 1.
На фиг. 4 показано положение на раме 1 полуприцепа штучных длинномерных грузов 24 (трубы, прокат), боковое смещение которых фиксируется ограничительными стойками 25, установленными в карманах 13.
На фиг. 5 дана конструкция подрамника 6 для крепления подвески 7 (фиг. 1) полуприцепа, включающая два боковых двутавра 1а рамы 1, траверсу прямоугольного коробчатого сечения 5, пластины 26 с перегородками 27 и косынками 28, 29, 30. Внизу к пластине 31 прикреплены пластины с кронштейнами 32, в которых укреплены втулки 33 для крепления подвески 7.
На фиг. 6 показано крепление подвески 7 к подрамнику 6 рамы 1 (фиг. 1). Крепление осуществляется через ось 34. Для ограничения угла поворота каретки 35 служат упоры 36.
Транспортное средство работает следующим образом: перед началом работы, в зависимости от перевозимого груза, необходимо установить в карманы 13 полуприцепа ложементы 22 или ограничительные стойки 25; при перевозке тарно-штучных грузов (рулоны 21) в карманы 13 устанавливают ложементы 22 (фиг. 3), а при перевозке длинномерных грузов (трубы, прокат 24) ложементы 22 снимаются и вместо них в карманы 13 устанавливают стойки 25 (фиг.4) и наоборот в соответствующем порядке; при перевозке стальных или железобетонных плит ни ложементы 20, ни стойки 23 не устанавливаются.
После подготовки полуприцепа к перевозке соответствующих грузов тягач, сдавая назад, попадает закрепленным на нем гузнеком в окно 11 (фиг. 1, 2), сцепляется клещевым захватом 18 со сцепным устройством; передняя часть полуприцепа поднимается гидравликой на величину клиренса, обеспечивающего движение транспортного средства без зацепа его с землей, при этом задняя часть полуприцепа за счет скоса на острый угол α, хотя и опускается вниз, но с землей не контактирует;
Демпферное сцепное устройство срабатывает при езде агрегата (тягач + полуприцеп) по плохой дороге со значительными неровностями рельефа (до 17 см), колебания сцепного устройства Δ при этом достигают ±50 см, демпферное сцепное устройство при этом разгружается, плавно выбирая рациональную линию тяги в горизонтальной плоскости за счет колебания поперечины трубчатого сечения со сцепным устройством 15, снижая нагрузки (крутильные колебания) на раму полуприцепа.