СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЕ ТЯГОВО-СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО ДВУХОСНОГО ПРИЦЕПА

Полезная модель относится к автомобильным  и тракторным прицепам, а именно к тягово-сцепным устройствам  двухосных прицепов.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому стабилизирующему тягово-сцепному устройству двухосного прицепа  является  опорно–поворотное устройство прицепа по патенту РФ №170879, 2017 г, содержащее, дышло, соединенное посредством шарнира  с рамой  подрессоренной передней тележки,  опирающейся на ось  ходовых колес, поворотную платформу,  неподвижно закрепленную на раме  передней тележки, соединенную с рамой  кузова  прицепа  посредством шкворня, установленного вертикально к поворотной платформе,  закрепленной на раме передней тележки под наклоном  к раме прицепа в продольной вертикальной плоскости прицепа, при этом ось шкворня расположена под углом к вертикали,  проходящей через середину оси колес передней тележки,  причем точка пересечения оси шкворня с горизонтальной плоскостью,  проходящей через ось колес передней тележки, смещена вперед относительно оси ее колес, а центр вращения поворотной платформы,  расположенный в плоскости контактирования ее с рамой кузова, совпадает с точкой пересечения вертикали, проходящей через середину оси колес передней тележки с осью  шкворня.
Недостатком такого опорно–поворотного устройства прицепа является то, что при повороте передней поворотной тележки от положения, соответствующего  прямолинейной траектории движения, из-за продольного наклона шкворня поворотной платформы происходит наклон передней ходовой оси прицепа от горизонтального положения, что приводит к нарушению равномерности нагрузки между передними ходовыми колесами и вызывает перекос рамы прицепа относительно его продольной оси.
Наиболее  близким к предлагаемому устройству для стабилизации движения двухосного прицепа является стабилизирующее устройство поворотной тележки  прицепа по патенту РФ №181371, 2018 г., содержащее поворотный круг, верхнее кольцо которого соединено с нижней частью рамы прицепа, а нижнее кольцо закреплено на раме поворотной подрессоренной тележки, опирающейся на ось ходовых колес, при этом верхнее и нижнее кольца поворотного круга связаны между собой подвижным телескопическим соединением, причем во внутреннем пространстве поворотного  круга  установлен рабочий силовой цилиндр, корпус которого закреплен посредством кронштейна  на раме  поворотной тележки, а его шток  соединен шарнирно с нижней частью рамы  прицепа,  при этом продольная ось рабочего силового цилиндра совпадает с осью поворота рамы прицепа относительно поворотной тележки и пересекает середину оси ее ходовых колес,  причем поршневая полость рабочего силового  цилиндра соединена трубопроводом со  штоковой  полостью подающего силового цилиндра,  установленного в вертикальной продольной плоскости прицепа, связывающего посредством шарнирных соединений заднюю часть рамы поворотной тележки и верхнее кольцо поворотного круга.
Недостаток такого стабилизирующего устройства поворотной тележки  прицепа  заключается в том, что  наличие в кинематической цепи устройства закрытой силовой системы (например, гидросистемы), содержащей подающий и рабочий силовые цилиндры,  снижает надежность работы стабилизирующего устройства.
Техническая проблема заключается в том, что взаимосвязи кинематических элементов в  конструктивном решении прототипа и наличие в кинематической цепи устройства закрытой силовой системы (например - гидросистемы), содержащей подающий и рабочий силовые цилиндры,  не позволяет обеспечить эксплуатационную надежность и безопасность движения транспортного поезда с двухосным прицепом.
Техническая проблема решается за счет того, что передняя часть поворотной платформы и рама передней колесной тележки связаны межу собой парой одинаковых верхней и нижней передних прямоугольных пластин, сочлененных между собой посредством шарнира с горизонтальной поперечной осью, при этом верхняя пластина соединена с поворотной платформой посредством шарнира с горизонтальной поперечной осью, а нижняя пластина связана с рамой передней колесной тележки через шарнир с горизонтальной поперечной осью, при чем боковые части поворотной платформы связаны с рамой передней колесной тележки двумя парами боковых одинаковых верхних и нижних шарнирно-сочленённых между собой прямоугольных пластин, при этом верхние пластины закреплены по бокам поворотной платформы через шарниры с горизонтальными продольными осями, а нижние пластины соединены с рамой передней колесной тележки через шарниры с горизонтальными продольными осями, причем оси шарнирных креплений между собой передних и боковых  пластин  расположены в одной горизонтальной плоскости. Между нижней частью у поворотной платформы и рамой передней колесной тележки размещены поперечно раме прицепа два кривошипа, соединенные неподвижно со шкворнем,  каждый из которых связан через тягу-шатун и шаровые шарниры, расположенные на концах тяги-шатуна, с ближней по отношению к этому кривошипу,  горизонтальной продольной осью шарнирного крепления между собой пластин, связывающих и боковые части поворотной платформы и раму передней колесной тележки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
-  фиг. 1  - схема стабилизирующего тягово-сцепного устройства двухосного прицепа - вид сбоку;
-  фиг. 2  - то же  - вид спереди;
-  фиг. 3 – то же - вид сверху при прямолинейном движении
-  фиг. 4  - то же - вид сверху при повороте транспортного поезда.
Стабилизирующее тягово-сцепное устройство двухосного прицепа содержит (фиг.1) переднюю колесную тележку, рама 1 которой шарнирно соединена с тяговым рычагом 2  посредством горизонтальной поперечной оси, поворотную платформу 3, связанную с рамой 4 кузова 5 прицепа  через вертикальный, неподвижно закрепленный на этой раме кузова шкворень 6.
Передняя часть поворотной платформы 3 и рама 1 передней тележки связаны межу собой парой одинаковых передних пластин – верхней 7 и нижней 8, сочлененных между собой посредством шарнира с горизонтальной поперечной осью 9, верхняя пластина 7 шарнирно соединена с поворотной платформой 3, а нижняя пластина 8 связана шарнирно с рамой 1 передней тележки, причем оси 10, 11  шарнирных соединений передних пластин с рамой 1 передней тележки и с поворотной платформой 3  расположены параллельно оси 9 шарнирного соединения передних пластин между собой, при этом  боковые части поворотной платформы 3 (фиг.2) связаны с рамой 1 передней тележки двумя парами боковых одинаковых верхних 12,13 и нижних 14,15, шарнирно-сочленённых между собой прямоугольных пластин,  при этом верхние пластины 12,13 закреплены по бокам поворотной платформы 3 через шарниры с горизонтальными продольными осями 16,17, а нижние пластины соединены с рамой 1 передней колесной тележки через шарниры с горизонтальными продольными осями 18,19, причем ось 9 шарнирного крепления между собой передних пластин 7 и 8  и оси 20,21 шарнирных креплений между собой боковых  пластин 12,13,14 и 15 расположены в одной горизонтальной плоскости.
На нижней части шкворня 6 закреплены неподвижным соединением поперечно продольной оси прицепа два одинаковых кривошипа 22 и 23 (фиг.3) каждый из которых связан через тяги-шатуны 24 и 25  и шаровые шарниры 26 и 27, расположенные на концах тяг-шатунов 24 и 25 с горизонтальными продольными осями 20 и 21 шарнирных креплений между собой боковых пластин 12,13,14 и 15, связывающих  боковые части поворотной платформы 3 и раму 1 передней колесной тележки.
Стабилизирующее тягово-сцепное устройство двухосного прицепа работает следующим образом.
Дышло 2,  шарнирно соединенное с рамой 1 поворотной тележки,  передней частью присоединяется к буксирному устройству  тягача 28 (фиг.1). При движении прицепа по прямой (фиг.3) продольные оси тяг-шатунов 24 и  25, связывающих шарнирно   кривошипы 22 и 23 и боковые пластины 12,13,14 и 15, расположены в вертикальной поперечной плоскости прицепа.
При отклонении прицепа от траектории движения передней поворотной тележки (например, при возникновении боковых виляний прицепа на  скорости, превышающей допустимую по условиям устойчивого прямолинейного движения) происходит поворот рамы прицепа 4 относительно рамы 1  передней колесной тележки (фиг.4).  При этом  кривошипы 22,23, неподвижно закрепленные на шкворне 6,  поворачиваются относительно поворотной платформы 3, а тяги-шатуны 24 и 25 смещаются к продольной оси прицепа и перемещают оси 20 и 21 шарнирных соединений боковых пластин 12,13,14,15 между собой.  В результате этого боковые пластины 12,13,14,15, совершают плоско-переносное движение в поперечной вертикальной плоскости прицепа,  и через оси 16, 17 шарнирных соединений верхних боковых  пластин 12,13  с боковыми частями поворотной платформы 3, а также оси 18,19 шарнирных креплений нижних боковых пластин 14,15 передают вертикальное  силовое воздействие на поворотную платформу 3 и раму 1 передней тележки, вызывая подъем поворотной платформы 3 и передней части прицепа относительно рамы 1 тележки по вертикали.  Это достигается за счет использования в кинематической схеме шарнирного соединения между собой поворотной платформы и рамы передней колесной тележки  принципа пространственного механизма Саррюса.
Силовое воздействие от веса прицепа передается через поворотную платформу 3, боковые пластины 12,13,14,15, тяги-шатуны 24,25  на кривошипы 22,23. Этим  обеспечивается возникновение силового момента,   препятствующего боковым отклонениям рамы прицепа относительно передней колесной тележки (фиг.4) при движении по  прямолинейной траектории и способствующего возврату передней поворотной колесной тележки в положение,  соответствующее прямолинейной траектории.
Технический результат заключается в том, что стабилизирующее тягово-сцепное устройство двухосного прицепа позволит обеспечить более устойчивое прямолинейное движение прицепа за счет возникновения стабилизирующего момента относительно оси шкворня, соединяющего раму прицепа с передней поворотной тележкой.