ЗАДНЯЯ ПОДВЕСКА КАБИНЫ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам задних подвесок кабин транспортных средств.
Известна подвеска кабины автомобиля, содержащая поперечную трубу, закрепленную на раме, размещенный в ней упругий резиновый или эластомерный патрон, в котором закреплены торцы торсионного стержня, связанные с торцами выступающие вперед рычаги, которые соединены с кронштейном, закрепленным на нижнем заднем торце кабины (US №6168229, МПК B62D 24/04, опубл. 10.11.2011).
Недостатком данной конструкции является ее невысокая надежность.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является задняя подвеска кабины с гидрозамком, состоящая из продольных листовых рессор, которые крепятся к кронштейнам, жестко закрепленным на лонжероне рамы, и двух гидравлических телескопических амортизаторов, которые нижней проушиной закреплены на кронштейне, а верхней проушиной - в обойме рессоры. К обойме рессоры крепится гидрозамок, который фиксирует палец кронштейна гидрозамка кабины. Перемещение кабины вниз ограничивается подушкой, которая встроена в амортизатор (Руководство по эксплуатации. Автомобили КАМА3-5360, 53605, 5460, 6460, 6520, 65201. 6520-3902006РЭ, Набережные Челны, 2008, с. 254).
Основной недостаток этой конструкции: значительные размеры в вертикальном направлении, что не позволяет опустить кабину ниже по отношению к раме, т.е. опустить центр масс кабины относительно рамы, и, как следствие, отрицательно сказывается на управляемости автомобиля. Такие амортизаторы целесообразно применять при больших ходах подвески, т.к., чем длиннее амортизатор, при прочих равных условиях, тем большую энергию он может погасить. При уменьшении хода подвески целесообразность применения амортизатора в подвеске кабины уменьшается.
Была поставлена задача улучшить надежность и общую жесткость подвески кабины за счет уменьшения диапазона ее хода.
Поставленная задача решается тем, что задняя подвеска кабины, содержащая, по крайней мере, одну листовую рессору, закрепленную концами в кронштейнах, причем один конец закреплен совместно с амортизатором, и гидрозамок, дополнительно содержит трехплечий рычаг, состоящий из соединенных крепежными элементами двух одинаковых частей, между которыми на одном из крайних концов закреплен гидрозамок, а на другом конце, на втулке крепежного элемента, установлен амортизатор, выполненный в виде двух упругих втулок, имеющих ступенчатые внутреннюю и наружную поверхности, при этом рессора размещена между двумя концами рычага таким образом, что опирается посредством последнего на ступенчатую часть упругих втулок, имеющую меньший наружный и больший внутренний диаметр.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что подвеска дополнительно содержит трехплечий рычаг, состоящий из соединенных крепежными элементами двух одинаковых частей, между которыми на одном из крайних концов закреплен гидрозамок, а на другом конце, на втулке крепежного элемента, установлен амортизатор, выполненный в виде двух упругих втулок, имеющих ступенчатые внутреннюю и наружную поверхности, при этом рессора размещена между двумя концами рычага таким образом, что опирается посредством последнего на ступенчатую часть упругих втулок, имеющую меньший наружный и больший внутренний диаметр, позволяет уменьшить диапазон хода подвески, улучшить надежность и общую жесткость подвески кабины. Такое исполнение подвески позволяет расположить кабину ниже к раме, т.е. опустить центр масс кабины относительно рамы, что в итоге улучшает управляемость автомобиля в целом.
Совместное использование рессоры и упругих втулок также позволяет уменьшить массу подвески за счет уменьшения количества листов рессоры и исключения телескопических амортизаторов, улучшив при этом показатели по надежности и общей жесткости подвески кабины.
Кроме того, применение вместо гидравлических телескопических амортизаторов упругих втулок позволяет значительно удешевить конструкцию.
В результате проведенного анализа уровня техники по патентам и другим источникам научно-технической информации, аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого технического решения, обнаружено не было. Следовательно, предложение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - задняя подвеска кабины, общий вид в изометрии;
фиг. 2 - то же, вид сбоку;
фиг. 3 - то же, разрез A-A на фиг. 2.
Задняя подвеска кабины содержит листовую рессору 1 (упругий элемент), закрепленную концами в кронштейнах 2 и 3, амортизатор, трехплечий рычаг 4 и гидрозамок 5.
Трехплечий рычаг 4 является направляющим элементом, и состоит из соединенных крепежными элементами 6 двух одинаковых частей 7 и 8. Между частями 7 и 8 на одном из крайних концов рычага 4 закреплен гидрозамок 5, а на другом конце, на металлической втулке 9, установленной на крепежном элементе 6, установлен амортизатор в виде двух упругих втулок 10.
Упругие втулки 10 имеют ступенчатые внутреннюю и наружную поверхности. Втулки 10 установлены на оси крепежного элемента таким образом, что их части, имеющие меньший наружный диаметр и больший внутренний диаметр, обращены навстречу друг другу.
Листовая рессора 1 закреплена одним концом на кронштейне 3, соединенным двумя крепежными элементами с рычагом 4, а другим концом закреплена на кронштейне 2. При этом рессора 1 проходит ниже крепежного элемента 6, а кронштейн 2 - выше. Здесь же на оси крепежного элемента 6 размещена втулка 11, которая является компенсирующим звеном расхождения кинематики рессоры 1 и рычага 4.
Рессора 1 посредством рычага 4 опирается на ступенчатую часть втулок 10, имеющую меньший наружный и больший внутренний диаметр. Втулки 10 являются упругим элементом, частично гасящим колебания, а так же буфером сжатия и отбоя.
Работа задней подвески кабины осуществляется следующим образом.
От действия нагрузки F, передаваемой от кабины, происходит поворот трехплечего рычага 4 относительно точки вращения O1. Рычаг 4 в свою очередь нагружает рессору 1 и втулки 10, 11 рычага 4, распределяя силу F обратно пропорционально длинам плеч L1 и L2.
Рессора 1 и втулки 10 поглощают энергию, переданную от неровностей дороги на кабину за счет своей упругой деформации. Величина деформации рессоры 1 и втулок 10 зависят от их жесткости и действующей на них силы F1, F2. При достижении заданной конструкцией величины деформации втулок 10 происходит блокирование хода подвески (втулки 10 выполняют роль буферов сжатия или отбоя). Гашение колебаний происходит за счет поглощения энергии при деформации резиновых втулок 10.
Пустая полость втулок 10, образованная внутренней ступенчатой поверхностью, позволяет разгрузить втулки от чрезмерных нагрузок и увеличить срок их службы. При повороте рычага 4 в начальный момент времени жесткость резиновых втулок 10 невелика, и большую нагрузку воспринимает рессора 1, энергоемкость которой значительно выше. После того как втулки 10 рычага деформировались до величины контакта с основной поверхностью втулок 9 их жесткость значительно повышается и происходит блокирование перемещения рычага 4, а следовательно и хода подвески кабины.
Следует отметить, за счет того, что плечо L2 меньше плеча L1 при большей деформации рессоры 1 происходит меньшая деформация втулок 10 рычага 4. Это условие позволяет полноценно работать рессоре 1 и в то же время применять втулки 10 относительно небольшого размера.
Данное техническое решение позволяет уменьшить размеры подвески в вертикальном направлении за счет исключения амортизатора, что позволяет применять данную конструкцию в условиях ограниченного пространства, а так же позволяет расположить кабину ниже по отношению к раме автомобиля, что в свою очередь позволяет опустить центр масс кабины относительно рамы, тем самым улучшить управляемость автомобиля.
Создано устройство простой конструкции, компактной компоновки, обладающее высокой надежностью при эксплуатации.
Предлагаемая задняя подвеска кабины соответствует условию промышленной применимости, и может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением ранее освоенных технологий.