ОПРОКИДЫВАЮЩИЙСЯ КУЗОВ
DUMP BODY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области грузовых автомобилей или грузовиков, предназначенных для транспортировки более тяжелых грузов, таких как самосвалы или самосвалы с управляемой рамой, предназначенные для транспортировки, например, камня или горных пород прежде всего при дорожном строительстве и других строительных работах.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Опрокидывающиеся кузова подвергаются воздействию больших сил в виде динамических и статических нагрузок, главным образом, при загрузке, но также во время транспортировки и при разгрузке. Динамическая нагрузка вызывает деформацию опрокидывающегося кузова в виде упругой деформации и пластической деформации при ударных нагрузках. Соответственно, опрокидывающиеся кузова имеют конструкцию, рассчитанную на данные нагрузки/напряжения, и могут весить от 3000 до 4000 кг. Опрокидывающиеся кузова обычно изготавливают из плоских деталей из листового металла, которые были сварены вместе для получения законченного опрокидывающегося кузова. Данный способ изготовления опрокидывающегося кузова предусматривает выполнение множества сварных швов, следствием чего является снижение прочности конструкции. Дальнейшее усовершенствование данных существующих опрокидывающихся кузовов привело к тому, что детали из листового металла стали больше, при этом число сварных швов было уменьшено, в результате чего была получена бόльшая прочность. Кроме того, детали из листового металла гнули для дополнительного уменьшения числа сварных швов.
Кроме того, опрокидывающиеся кузова выполняли с задней частью, так называемым желобом, назначением которого является облегчение разгрузки загруженного материала за счет того, что нижняя поверхность опрокидывающегося кузова при опущенном положении данной задней части наклоняется вверх. Данная задняя часть приварена непосредственно к нижней части, в результате чего соединение между нижней частью и задней частью будет иметь меньшую прочность по сравнению с остальной нижней поверхностью. Однако данное снижение прочности может быть минимизировано посредством выполнения задней части опрокидывающегося кузова с расположенными снаружи поперечинами для придания жесткости. Однако при такой конструкции имеет место увеличение веса, что отражается непосредственно в увеличенном расходе топлива и уменьшенной грузоподъемности при неизменном рабочем объеме двигателя.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на разработку усовершенствованного опрокидывающегося кузова, имеющего такие же хорошие функциональные свойства, как ранее известные опрокидывающиеся кузова, но имеющего уменьшенный вес и, следовательно, бόльшую несущую способность/грузоподъемность.
Дополнительная задача изобретения состоит в создании участков в опрокидывающемся кузове, имеющих упругоэластичные свойства для повышения прочности соседних сварных соединений.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Посредством настоящего изобретения, определенного в независимых пунктах формулы изобретения, вышеупомянутые задачи решаются. Пригодные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Изобретение относится к опрокидывающемуся кузову, содержащему переднюю нижнюю часть и заднюю нижнюю часть, также названную «желобом» или в данном изобретении - «большим желобом». Передняя нижняя часть образована из первой плоской плиты из листового металла, которая выполнена с некоторым числом сгибов, выполненных в продольном направлении.
Толщина плиты находится в пределах от 3 до 16 мм и предпочтительно составляет 8 мм, и плита выполнена из материала марок, которые соответствуют износостойкой листовой стали, продаваемой под товарным знаком HARDOX. Например, износостойкая листовая сталь HARDOX 450 с толщиной 3,2 мм может быть использована для более легких опрокидывающихся кузовов. Для опрокидывающегося кузова при наиболее распространенном случае использования пригодной является износостойкая листовая сталь HARDOX 450 с толщиной 8 мм, при использовании которой вес опрокидывающегося кузова будет составлять 2800 кг. Другими возможными марками материала являются сорта HARDOX 400, HARDOX 500, HARDOX 550 и HARDOX 600, пригодные для применения для компонентов из листового металла в опрокидывающемся кузове. Само собой разумеется, другие марки стали также могут быть использованы для изготовления опрокидывающегося кузова в соответствии с изобретением. HARDOX представляет собой зарегистрированный товарный знак, владельцем которого является компания SSAB Oxelösund AB.
Естественно, опрокидывающийся кузов может быть изготовлен с днищем из более толстого листового металла, чем его боковые стороны. Сгибы выполняются посредством валково-гибочной машины или посредством кромкозагибочного пресса с образованием двух, трех или четырех сгибов для получения деформации плиты из листового металла под углом 90°. Передняя нижняя часть содержит боковые части, а также «трансформируется» в боковые части или непрерывно, или посредством сварного шва. Кроме того, в возможных вариантах осуществления две симметричные части опрокидывающегося кузова могут быть соединены в единый опрокидывающийся кузов посредством центрально расположенного сварного шва, который находится на некотором расстоянии от сгибов, где напряжения в материале ниже.
Плита из листового металла между каждыми сгибами является плоской. Та же плита также может быть изогнута между сгибами. Задняя нижняя часть образована из второй плоской плиты из листового металла, которая выполнена с соответствующим числом сгибов, выполненных в продольном направлении. Вторая плита из листового металла также является плоской или изогнутой между каждыми сгибами.
Изобретение относится к опрокидывающемуся кузову, имеющему переднюю нижнюю часть и заднюю нижнюю часть, при этом передняя нижняя часть и задняя нижняя часть соединены друг с другом под нижним углом, составляющим менее 180°. Задняя нижняя часть заканчивается в отверстии и наклонена соответственно относительно передней нижней части. Кроме того, передняя концевая часть соединена с передним краем передней нижней части для ограничения грузового пространства опрокидывающегося кузова в направлении вперед. Кроме того, промежуточная часть расположена внутри в опрокидывающемся кузове между передней нижней частью и задней нижней частью и поверх передней нижней части и задней нижней части под нижним углом отклонения относительно как передней нижней части, так и задней нижней части таким образом, что между передней нижней частью, задней нижней частью и промежуточной частью образуется незаполненное пространство.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения опрокидывающийся кузов содержит переднюю нижнюю часть и заднюю нижнюю часть, при этом передняя нижняя часть образована с некоторым числом сгибов, проходящих по существу в продольном направлении. Передняя нижняя часть между каждыми сгибами является по существу плоской, а также задняя нижняя часть образована с соответствующим числом сгибов, проходящих по существу в продольном направлении. Задняя нижняя часть между каждыми сгибами также является по существу плоской, при этом передняя нижняя часть и задняя нижняя часть соединены друг с другом под нижним углом, который меньше 180°, при этом задняя нижняя часть заканчивается в отверстии. Задняя нижняя часть также наклонена относительно передней нижней части. Кроме того, передняя концевая часть соединена с передним краем передней нижней части для ограничения грузового пространства опрокидывающегося кузова в направлении вперед. Кроме того, промежуточная часть расположена внутри в опрокидывающемся кузове между передней нижней частью и задней нижней частью и поверх передней нижней части и задней нижней части. Промежуточная часть присоединена под нижним углом отклонения относительно как передней нижней части, так и задней нижней части таким образом, что между передней нижней частью, задней нижней частью и промежуточной частью образуется незаполненное пространство.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением заключается в том, что промежуточная часть соединена как с передней нижней частью, так и с задней нижней частью сварным швом. Кроме того, передняя нижняя часть соединена с задней нижней частью сварным швом. Сварные швы при изготовлении опрокидывающихся кузовов означают увеличение веса законченного кузова вследствие того, что раньше было много сварных швов. За счет комбинации гибки со сваркой только в данных местах число сварных швов и, следовательно, вес минимизируются.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что промежуточная часть образована с соответствующими сгибами в продольном направлении, которые соответствуют сгибам передней нижней части, а также сгибам задней нижней части. В данном случае обеспечивается однородная плоскость загрузки до конца опрокидывающегося кузова.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что промежуточная часть между сгибами является плоской. Это означает, что между сгибами обеспечивается гибкость.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что сгибы нижней части по существу параллельны друг другу. Это означает, что напряжения при загрузке могут быть распределены симметрично в опрокидывающемся кузове.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что сгибы промежуточной части по существу параллельны друг другу. Это также способствует симметричному распределению напряжений при загрузке.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что край отверстия опрокидывающегося кузова образован с усиливающей балкой, простирающейся вокруг отверстия. Для получения очень прочного края отверстия на заднем конце опрокидывающегося кузова данная усиливающая балка обеспечивает оптимизацию прочности относительно веса.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что концы продольных опорных балок соединены с нижней стороной задней нижней части таким образом, что второе незаполненное пространство образуется между соответствующей балкой и нижней стороной задней нижней части. Данная конструкция означает дополнительную возможность оптимизации веса за счет того, что обеспечивается возможность изгибания центральных промежуточных участков задней нижней части в данном пространстве по направлению к опорным балкам. В результате этого нижняя плита может быть выполнена более тонкой.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что опорные балки образованы в виде двух двойных балок, которые простираются от места соединения между передней нижней частью и задней нижней частью до усиливающей балки, простирающейся вокруг отверстия. Предпочтительно, чтобы способность к изгибанию была «распространена» на большей плоской нижней поверхности в задней зоне опрокидывающегося кузова для минимизации напряжений при опрокидывании.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что опорные балки соединены друг с другом, по меньшей мере, двумя поперечинами, ориентированными перпендикулярно к опорным балкам. Для придания жесткости опорным балкам указанные поперечины расположены центрально на центральном плоском нижнем участке задней нижней части.
Один вариант осуществления в соответствии с изобретением состоит в том, что ось опрокидывания, предназначенная для опрокидывания опрокидывающегося кузова, расположена так, что она проходит через указанные опорные балки. За счет установки оси опрокидывателя так, что она проходит через опорные балки, обеспечивается опрокидывание с оптимизацией веса, что не способствует распространению напряжений в опрокидывающемся кузове.
Толщина плиты в промежуточной части может быть больше плиты в нижней части, например, она может составлять 10 мм в отличие от 8 мм. Усиливающая плита с толщиной 15 мм может быть расположена на нижней стороне опрокидывающегося кузова в зоне соединения или между нижней частью и промежуточной частью, или между промежуточной частью и задней частью.
Один предпочтительный вариант осуществления состоит в том, что промежуточная часть образована из третьей плиты из листового металла, выполненной с соответствующим числом или с меньшим числом сгибов в продольном направлении.
Один дополнительный вариант осуществления в пределах объема заявки состоит в том, что край отверстия опрокидывающегося кузова не только сзади, но также вверху образован с окружающей усиливающей балкой.
Изготовление опрокидывающегося кузова осуществляют посредством
• сгибания плоской нижней части для образования боковых сторон и низа опрокидывающегося кузова,
• соединения плоской передней части с нижней частью для образования передней торцевой стенки,
• гибки плоской промежуточной части с образованием сгибов, соответствующих нижней части, и присоединения промежуточной части к нижней части,
• гибки плоской задней части с образованием сгибов, соответствующих промежуточной части и, возможно, нижней части, и присоединения задней части к промежуточной части и, возможно, к нижней части,
при этом указанные соединения образованы сварными швами.
Изготовление опрокидывающегося кузова также может включать загибание верхнего края частей из листового металла, которые образуют отверстие опрокидывающегося кузова, на усиливающую балку предпочтительно перед соединением частей, после чего части и, следовательно, балки сваривают вместе друг с другом.
Кроме того, шарнир присоединяют для опрокидывания к нижней стороне задней части посредством сварного шва, и нижнюю часть опрокидывающегося кузова, кроме того, выполняют с соединением для гидравлического регулирования данного шарнира. Толщина плиты в данных частях опрокидывающегося кузова составляет приблизительно 20 мм.
Лист обшивки присоединяют внутри к нижней части опрокидывающегося кузова в качестве усиления во время транспортировки разрушенной породы. Кроме того, к опрокидывающемуся кузову может быть присоединен элемент для защиты от износа, который изготовлен из перфорированных плит из листового металла и служит в качестве карманов для грунта.
Все сварные соединения/швы в опрокидывающемся кузове расположены в зонах кузова, которые имеют малые растягивающие статические, а также динамические напряжения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение далее будет описано более подробно посредством примеров вариантов осуществления, при этом ссылка сделана на сопровождающие чертежи, на которых
фиг.1 показывает вид сверху опрокидывающегося кузова в соответствии с изобретением,
фиг.2 показывает сечение А-А опрокидывающегося кузова согласно фиг.1,
фиг.3 показывает сечение В-В опрокидывающегося кузова согласно фиг.1.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1
2
Фиг.1 показывает вид сверху опрокидывающегося кузова 1, который изготовлен из плоских листовых секций и образован с передней нижней частью 2, составляющей одно целое с боковыми частями 3, 4, которые заканчиваются вверху первой частью усиливающей балки 5. Как видно на чертеже, нижняя часть 2 образована симметрично с обеих сторон линии S симметрии посредством некоторого числа сгибов 10, 11, 12, 13. Посредством каждого сгиба обеспечивается эффект придания жесткости плите из листового металла, при этом одновременно избегают мест снижения прочности, возникающих в противном случае при образовании сварного шва. Передняя нижняя часть 2 может быть приварена к боковым частям, но альтернативно может состоять из одной и той же листовой секции. Кроме того, опрокидывающийся кузов 1 образован задней нижней частью 14, присоединенной к передней нижней части 2 вдоль сварного шва 15. Местоположение указанного сварного шва также видно на фиг.3. Опрокидывающийся кузов имеет отверстие 16 в направлении назад, посредством которого опрокидывающийся кузов опорожняется при опрокидывании его с помощью гидравлических средств вокруг оси 17 опрокидывания. Край отверстия 16 усилен посредством второй части усиливающей балки 5, которая образована в виде секции трубы с прямоугольным сечением. Задняя нижняя часть 14 имеет центральный плоский нижний участок 18, ширина которого увеличивается по направлению к отверстию 16. Кроме того, промежуточная часть 19 расположена внутри в опрокидывающемся кузове над сварным швом 15 в зоне между передней нижней частью 2 и задней нижней частью 14. Опорные балки 26, 27 расположены под задней нижней частью 14 и образованы в виде двух балок, каждая из которых имеет двойной профиль. Кроме того, передняя нижняя часть 2 присоединена к передней концевой части 21, которая ограничивает грузовое пространство опрокидывающегося кузова в направлении вперед. Концевая часть 21 соединена с передней нижней частью 2 сварным швом 22.
2
1
Фиг.2 показывает сечение опрокидывающегося кузова, в котором видна вторая часть места расположения усиливающей балки 5 у отверстия 16. Показанное поперечное сечение балки 5 является прямоугольным, но также возможны другие формы и местоположения относительно отверстия 16 и задней нижней части 14. Например, могут быть применены другие формы балок замкнутого сечения, отличные от прямоугольного. Кроме того, могут быть предусмотрены балки разомкнутого сечения, образованные с двумя или тремя сгибами. Кроме того, любая форма данных возможных балок разомкнутого сечения рассматривается в настоящей заявке на патент как «усиливающая балка». На показанном сечении также видна опорная балка 26, которая расположена в продольном направлении под задней нижней частью 14. Опорная балка установлена параллельно второй опорной балке, при этом две поперечины 28, 29 обеспечивают фиксацию данной опорной системы балок. Поперечины 28, 29 параллельны друг другу и расположены так, что между ними и нижней стороной задней нижней части 14 образуется некоторое расстояние. Через опорные балки 26, 27 (фиг.1) проходит ось 17 опрокидывания. Чертеж также показывает промежуточную часть 19, которая простирается вверх по направлению к боковому участку 4 передней нижней части 2. Кроме того, на чертеже были отмечены два из сгибов 12, 13 передней нижней части 2. В месте соединения между концевой частью 21 и передней нижней частью 2 имеется усиливающая плита 32, присоединенная для функционирования в качестве элемента для распределения сил в данном угловом сварном соединении между передней нижней частью 2 и концевой частью 21. На его переднем крае опрокидывающийся кузов опирается на резиновые элементы (непоказанные), которые опираются непосредственно на усиливающую плиту 32. Кроме того, показано множество сгибов 35, которые могут быть отнесены к боковой части 4, но граница между передней нижней частью 2 и боковой частью 4 может быть задана произвольно/по выбору. Граница между данными частями необязательно должна присутствовать, но передняя нижняя часть 2 может простираться до самого верхнего края 36 опрокидывающегося кузова, где расположена первая часть усиливающей балки 5. Соответствующее разделение применимо к задней нижней части 14.
2
1
2
Фиг.3 показывает сечение, выполненное через опорную балку 26, при этом передний конец 37 опорной балки в зоне сварного шва 15 присоединен к нижней стороне задней нижней части 14, а задний конец 38 опорной балки присоединен ко второй части усиливающей балки 5 на некотором расстоянии от нижней стороны задней нижней части 14. Таким образом, первое незаполненное пространство Н образуется между нижней стороной задней нижней части 14 и опорной балкой 26. Данное незаполненное пространство создает возможность ограниченной упругой деформации нижней стороны задней нижней части 14 по направлению к опорной балке 26. Кроме того, чертеж показывает, что задняя нижняя часть 14 присоединена к нижней стороне передней нижней части 2 в зоне сварного шва 15. Кроме того, промежуточная часть 19 присоединена к задней нижней части 14 посредством сварного шва 39 и к передней нижней части 2 посредством сварного шва 40. За счет данного размещения промежуточной части внутри второе незаполненное пространство Н образуется между верхней стороной задней нижней части 14, верхней стороной передней нижней части 2 и нижней стороной промежуточной части 19. Данное незаполненное пространство также создает возможность ограниченной упругой деформации нижней стороны промежуточной части.
Ряд дополнительных вариантов осуществления может быть принят как пригодный в пределах объема притязаний нижеприведенной формулы изобретения, при этом настоящее изобретение не следует рассматривать как ограниченное только вариантом осуществления, описанным выше.