Механизм стабилизации движения двухосного прицепа
MECHANISM FOR STABILISING THE MOVEMENT OF A TWO-AXLE TRAILER

Изобретение относится к автомобильным и тракторным поездам и может быть использовано в конструкциях тягово-сцепных устройств двухосных автотракторных прицепов.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому механизму стабилизации движения двухосного прицепа является поворотный круг прицепного транспортного средства по патенту РФ №1772045, кл В 62 D 63/08, 1992 г, состоящий из верхнего и нижнего колец, между которыми расположен  механизм гашения колебаний прицепа, выполненный в виде разрезной втулки, верхняя часть которой  жестко присоединена к верхнему кольцу и посредством пружин связана с ее нижней частью, охватывающей вместе с верхней частью разрезной втулки расположенный в горизонтальной плоскости симметрично  относительно втулки криволинейный стержень, прикрепленный концами к нижнему кольцу,  между которым и разрезной втулкой на стержне расположены упругие элементы, причем на верхней части разрезной втулки  шарнирно установлен маятник с упорами,  которые выполнены с возможностью взаимодействия с нижней частью разрезной втулки.
Недостатки такого поворотного круга прицепного транспортного средства заключаются в сложности конструктивного исполнения,  ограничении углов поворота передней колесной тележки относительно рамы прицепа в горизонтальной плоскости, а также в возникновении при работе круга сил трения скольжения между  внутренними частями пружин и криволинейными стержнями, что снижает надежность работы поворотного круга и требует частого обслуживания данного узла.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому механизму стабилизации движения двухосного прицепа является прицеп, по патенту РФ№1772045, кл B62D 53/08, 2011г., состоящий из шасси и подкатной тележки, взаимосвязанных между собой поворотным кругом, снабженным криволинейной формы пустотелой оболочкой с рабочей жидкостью и телом сферической формы, закрепленным на криволинейном стержне, отличающийся тем, что криволинейный стержень выполнен из упругого материала и жестко своими концами присоединен к нижнему кольцу поворотного круга, а тело сферической формы снабжено, по крайней мере, двумя противоположно направленными каналами, начало которых имеет горизонтальные участки, плавно переходящие в спиралевидные так, что выходные отверстия последних расположены в плоскости, перпендикулярной продольной оси криволинейного стержня, причем упомянутые каналы по своей длине имеют переменное сечение.
Кинематическая схема рассмотренного прицепа эффективно способствует гашению поперечных колебаний передней колесной тележки за счет их демпфирования, обеспечиваемого перемещением рабочей жидкости между полостями оболочки криволинейной формы, при этом недостаток рассмотренного прицепа  заключается в том, что после отклонения передней колесной тележки от траектории движения задних колес прицепа не обеспечивается возникновение силового стабилизирующего момента, способствующего возврату передней колесной тележки в положение прямолинейного движения прицепа.
Техническая проблема заключается в том, что взаимосвязи кинематических элементов в  конструктивном решении прицепа, принятого в качестве  прототипа, не позволяют обеспечить возникновение силового стабилизирующего момента, способствующего возврату передней колесной тележки в положение, соответствующее прямолинейному движению после отклонения колес тележки от прямолинейной траектории в результате внешних боковых сил (например – порывов ветра, неровностей дороги и др.).
Техническая проблема решается за счет того, что  в нижней части рамы передней поворотной тележки закреплены кронштейны, в которых установлен с возможностью поворота горизонтально-расположенный поперечный вал,  на концах которого неподвижно закреплены рычаги, размещенные между упомянутым поперечным  валом и осью задних ходовых колес, причем свободные концы этих рычагов соединены шарнирно с передними концами листовых рессор задних ходовых колес, а задние концы листовых рессор соединены с рамой прицепа через кронштейны посредством серег, при этом поворотная платформа кинематически связана с поперечным валом через тягу, передний конец которой прикреплен к поворотной платформе  посредством шарового шарнира, смещенного назад походу прицепа относительно шкворня поворотной платформы, а задний конец этой тяги соединен посредством шарового шарнира со свободным концом маятникового рычага, закрепленного неподвижно на средней части поперечного вала,  при этом шарнирное соединение маятникового рычага и тяги расположено между поверхностью движения прицепа и поперечным валом.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
- фиг. 1 – схема механизма стабилизации движения двухосного прицепа - вид сбоку;
-  фиг. 2 – то же - вид сверху при прямолинейном движении;
-  фиг. 3 - то же -вид сверху при угловом отклонении передней колесной тележки  от прямолинейной траектории движения.
Механизм стабилизации движения двухосного прицепа содержит (фиг. 1,2)  тяговый рычаг 1,  передней частью шарнирно присоединенный к тягачу через сцепную петлю 2, а задней частью жестко соединенный с рамой 3 передней поворотной колесной тележки, при этом на раме 3 этой  тележки закреплена посредством кронштейнов 4 и поперечно расположенной горизонтальной оси 5 поворотная платформа 6, связанная через вертикальный шкворень 7  с рамой 8 прицепа, опирающейся задней частью через рессоры 9 на ось 10 задних ходовых колес двухосного прицепа.  В нижней задней части рамы 8 кузова прицепа закреплены кронштейны 11, в которых установлен с возможностью поворота горизонтально-расположенный поперечный вал 12,  на концах которого неподвижно закреплены рычаги 13, расположенные между упомянутым поперечным  валом 12 и осью 10 задних ходовых колес, причем свободные концы рычагов 13 соединены шарнирно с передними концами  листовых рессор 9 задних ходовых колес, а задние концы листовых рессор 9 соединены с рамой 8 прицепа через кронштейны посредством серег14, при этом поворотная платформа 6кинематически связана с поперечным валом 12 через тягу 15, передний конец которой прикреплен к поворотной платформе 6  посредством шарового шарнира 16, смещенного назад походу прицепа относительно шкворня 7 поворотной платформы 6, а задний конец тяги 15 соединен посредством шарового шарнира 17 со свободным концом маятникового рычага 18, закрепленного неподвижно на средней части поперечного вала 12,  при этом шарнирное соединение маятникового 18 рычага и тяги 15 расположено между поверхностью движения прицепа и поперечным валом 12.
Механизм стабилизации движения двухосного прицепа работает следующим образом.
Тяговый рычаг 1,жестко соединенный с рамой 3 передней поворотной тележки (фиг.1),  передней частью присоединяется к тягачу  через сцепную петлю 2, закрепленную на передней части тягового рычага 1.
При прямолинейном движении двухосного прицепа (фиг.2) тяговый рычаг 1 и тяга 15, связывающая поперечный вал 12 с поворотной платформой 6,расположены в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины осей колес прицепа.
При боковом отклонении(фиг.3) передней колесной тележки (например - вправо) от прямолинейной траектории движения задней оси прицепа (например - при возникновении боковых виляний прицепа,  возникающих от воздействий внешних сил на него,  связанных с разностью давления воздуха в шинах, неровностями дороги, боковым порывом ветра и др.)происходит поворот тягового рычага 1 и поворотной платформы 6 относительно рамы 8 прицепа. При этом шарнир16, соединяющий тягу 15 с поворотной платформой совершает движение по дуге относительно шкворня 7 поворотной платформы 6, перемещая тягу 15вперед относительно рамы 8 прицепа. В результате воздействия тяги 15 на маятниковый рычаг 18 происходит поворот вала 11 по часовой стрелке, при этом от воздействия на рычаги 13, соединенные шарнирно с передними концами задних рессор 9,составляющих  реакций от силы тяжести прицепа, на валу 11 образуется силовой момент, преобразующийся в результате передачи силы момента через тягу15 и маятниковый рычаг18 в стабилизирующий момент относительно шкворня 7 поворотной платформы 6, способствующий возврату поворотной платформы 6 и соединенной с ней рамы 3 прицепа в   положение,  соответствующее прямолинейной траектории движения передней поворотной колесной тележки.
Технический результат заключается в том, что предлагаемый механизм стабилизации движения двухосного прицепа позволит обеспечить более устойчивое прямолинейное движение двухосного прицепа при воздействии на него внешних боковых сил за счет стабилизации движения передней поворотной колесной тележки относительно оси задних колес прицепа, что повысит активную безопасность транспортного поезда в условиях эксплуатации.