ПОДВЕСКА ГРУЗОНОСИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
LOAD HANDLING MECHANISM SUSPENSION

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам подвески грузоносителя транспортных средств, и может быть использовано во многих отраслях промышленности.
Известен подъемник, содержащий рабочую площадку, свободно подвешенную с помощью двух шарниров на конце стрелы подъемника, точка подвеса которой расположена выше центра ее тяжести [1].
Недостатком такой подвески является отклонение рабочей площадки от горизонтальной плоскости при ее перемещении под действием смещенного центра тяжести груза, расположенного на ней.
Прототипом предлагаемого изобретения выбрана подвеска люльки грузоподъемного устройства, содержащая две ступенчатые полуоси с эксцентриситетом между ступенями, верхняя из которых поворотно соединена с рамой грузоподъемного средства, а нижняя - с люлькой, и механизм стабилизации горизонтального положения люльки, включающий кольцевую направляющую, закрепленную на раме грузоподъемного средства, сбоку от люльки концентрично верхней ступени полуоси, и расположенные на люльке ролики, взаимодействующие с внешней поверхностью направляющей [2].
Недостатком этого механизма является также отклонение люльки от горизонтальной плоскости под действием смещенного центра тяжести груза, расположенного на ней.
Задачей изобретения является уравновешивание грузоносителя транспортного средства в горизонтальной плоскости от действия смещенного центра тяжести груза, размещенного на грузоносителе, относительно его точки подвеса (оси) и обеспечение возможности установки грузоносителя на горизонтальной опоре.
Кроме того, обеспечение возможности выполнения грузоносителя в виде отдельных элементов для установки их в замкнутом пространстве, например, в салоне воздушного транспортного средства (в этом случае грузоносителем является пол воздушного транспортного средства).
Решение задачи достигается тем, что в подвеске грузоносителя транспортного средства, включающей опору, поворотно установленный на ней посредством оси или полуосей грузоноситель и механизм уравновешивания грузоносителя в горизонтальной плоскости относительно оси или полуосей его поворота, упомянутый механизм выполнен в виде двуплечего рычага, поворотно установленного на грузоносителе транспортного средства и взаимодействующего одним плечом с опорой, а другим - с осью или с одной из полуосей поворота грузоносителя.
Кроме того, грузоноситель может быть выполнен в виде отдельных секций, установленных на опоре посредством оси или полуосей и снабженных вышеупомянутыми механизмами уравновешивания грузоносителя в горизонтальной плоскости относительно оси или полуосей его поворота.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена подвеска грузоносителя транспортного средства;
на фиг.2 - вид А на фиг.1;
на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.2;
на фиг.4 и 5 - подвески грузоносителей транспортных средств с грузоносителями, установленными на опоре посредством отдельных полуосей;
на фиг.6 - подвеска грузоносителя транспортного средства с действующими на нее силами от помещенного на нее груза в декартовых координатах;
на фиг.7 - подвеска грузоносителя транспортного средства, выполненного в виде отдельных секций (стык секций).
Подвеска грузоносителя транспортного средства содержит опору 1, поворотно установленный на ней посредством оси 2 или полуосей 3 грузоноситель 4, причем ось 2 может быть выполнена в виде отдельных полуосей 3 и ось 2 либо полуоси 3 могут быть жестко установлены либо на опоре 1 транспортного средства, либо на грузоносителе 4, либо свободно (т.е. поворотно) установлены относительно опоры 1 и грузоносителя 4, и механизм уравновешивания грузоносителя 4 в горизонтальной плоскости относительно оси 2 или полуосей 3 его поворота. Механизм уравновешивания грузоносителя в горизонтальной плоскости относительно оси 2 или полуосей 3 его поворота от воздействия на грузоноситель 4 смещенного центра тяжести груза 5, размещенного на нем, выполнен в виде двуплечего рычага 6, поворотно установленного на грузоносителе 4 транспортного средства и взаимодействующего одним плечом с опорой 1, а другим - с осью 2 или с одной из полуосей 3 поворота грузоносителя 4. Двуплечий рычаг 6 может взаимодействовать с опорой 1 посредством паза, выполненного на торцевой стенке опоры 1, с осью (либо эксцентриком, либо кулисой), установленной на одном из плеч двуплечего рычага 6, либо наоборот. Аналогично двуплечий рычаг 6 взаимодействует с осью 2 или с одной из полуосей 3 поворота грузоносителя 4. Грузоноситель 4 установлен на опоре 1 так, что его отклонение от горизонтальной плоскости относительно оси 2 или полуосей 3 не допускается. Двуплечий рычаг 6 может быть установлен на грузоносителе 4 либо выше, либо ниже оси 2 или полуосей 3. При относительно большой длине грузоносителя 4 последний может быть выполнен в виде отдельных секций 7, установленных на опоре 1 посредством оси 2 или полуосей 3, причем секции 7 в местах стыков могут быть либо закреплены друг с другом, либо снабжены одним или двумя механизмами уравновешивания грузоносителя 4 в горизонтальной плоскости относительно оси 2 или полуосей 3 его поворота.
2
2
2
1
Работу подвески грузоносителя транспортного средства рассмотрим на фиг.6. На грузоноситель 4 действует сила тяжести груза 5, причем центр тяжести груза 5 смещен относительно оси 2 или полуосей 3 поворота грузоносителя 4. Согласно правилу параллельного переноса силы перенесем силу тяжести  груза 5 на вертикаль, проходящую через центр (точка О) оси 2 или полуосей 3 поворота грузоносителя 4 и через центр (точка О) оси поворота двуплечего рычага 6, а действие смещенного центра тяжести груза 5 заменим моментом М. Под действием силы тяжести  груза 5 в точке О возникает реакция , равная и противоположно направленная силе тяжести  (согласно третьему закону Ньютона). Грузоноситель 4 под действием момента М смещенного центра тяжести груза 5, воздействуя на двуплечий рычаг 6, поворотно установленный на нем и контактирующий одним плечом с опорой 1, а другим - с осью 2 или с одной из полуосей 3, сообщает двуплечему рычагу 6 в точке О силу , равную М/ОО, но в точках О и O возникают реакции:
- реакция оси 2 или одной из полуосей 3 и
2
2
2
- реакция опоры 1, причем при условии равенства плечей двуплечего рычага 6 реакции  и  равны и противоположно направлены силе  (согласно третьему закону Ньютона) и равнодействующая сила реакций  и  равна силе . Согласно правилу параллельного перекоса силы перенесем (условно) реакции  и  в точку О, получим: , т.к. моменты реакций  и  относительно точки О равны и противоположно направлены, т.е. сумма моментов реакций  и  относительно точки О равна нулю.
(i)
(i)
(0)
Рассмотрим равновесие грузоносителя 4 относительно опоры 1 в точке его подвеса О в декартовых координатах. Условие равновесия имеет вид: (см. курс теоретической механики для технических вузов, раздел «Статика»): ΣX=0; ΣY=0; ΣM=0,
(i)
где ΣХ - сумма сил по оси Х;
(i)
ΣY - сумма сил по оси Y;
(0)
ΣM - сумма моментов относительно точки О.
2
2
1
Обозначим плечи двуплечего рычага 6: ОО=OO=l;
тогда ; ; ;
(i)
далее ΣX=0;  0=0;
(i)
ΣY=0;  но G=R, т.е. 0=0;
(0)
2
ΣM=0; Р·l-R·2l=0;  0=0;
условие равновесия грузоносителя 4 относительно опоры 1 в точке его подвеса, т.е. на оси 2 или полуосях 3 выполнено.
Таким образом, предложенное техническое решение конструктивно выполнено просто, надежно и удобно при эксплуатации, дает возможность установки грузоносителя на горизонтальную опору, упраздняет операцию центрирования груза относительно точки подвеса грузоносителя транспортного средства и может быть использовано в наземных, воздушных, морских и речных транспортных средствах.
Источники информации
1. Уланов Р.Н., Щербаков В.Д. Автомобильные подъемники и автопогрузчики, М.: Высшая школа, 1977 г., стр.20-21.
2. А.С. СССР №1184806, М. Кл. В66F 11/04, 1984.