ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО СО СМЕННЫМ КУЗОВОМ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ГРУЗОВ
VEHICLE WITH REPLACEABLE BODY FOR TRANSPORTATION OF AGRICULTURAL CARGOES

Изобретение относится к транспорту, а именно к транспортным средствам, оборудованным погрузочно-разгрузочным механизмом замены сменных кузовов, приспособленных для перевозки сельскохозяйственных грузов (зерна, корнеплодов, сена, соломы, половы, зеленой травяной массы и др.), с устройством для выталкивания из кузова массы груза, в том числе дозированной, в процессе разгрузки, особенно в помещениях с ограниченной высотой потолков, не позволяющих самосвальную разгрузку, а также уплотнения при загрузке легковесных грузов.
Известно транспортное средство со сменным кузовом для перевозки сельскохозяйственных грузов, в том числе легковесных (Проспект фирмы Fliegl - транспортное средство с толкающей стенкой), содержащее шасси, сменный кузов, имеющий толкающую стенку с гидроприводом для выгрузки загружаемой массы и уплотнения рыхлых грузов малой плотности. Выгрузка происходит под воздействием толкающей стенки в горизонтальном положении кузова.
Недостатком известного транспортного средства является то, что силовой привод толкающей стенки является составной частью сменного кузова и приводит к увеличению его снаряженной массы и, соответственно, стоимости.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа транспортное средство со сменным кузовом для перевозки сельскохозяйственных грузов (проспекты Всероссийского института механизации сельского хозяйства ВИМ и Московского завода опытных конструкций МЗОК - транспортные средства для работы со сменными кузовами), включающее шасси, оборудованное погрузочно-разгрузочным механизмом замены сменных кузовов с замком крепления лонжеронов сменного кузова, задними опорными роликами и тягово-сцепным устройством, сменным кузовом, снабженным лонжеронами и сцепной скобой.
Сменный кузов затаскивается с земли на шасси и сталкивается на землю путем захвата тягово-сцепным устройством погрузочно-разгрузочного механизма сцепной скобы, закрепленной на переднем борту сменного кузова. Выгрузка грузов происходит самосвальным способом при открытом заднем борту.
Недостатками известного транспортного средства с таким сменным кузовом при работе с сельскохозяйственными грузами являются невозможность производить разгрузку в помещениях с ограниченной высотой потолков, не позволяющих самосвальную разгрузку, отсутствие возможности дозированной выгрузки, а также более чем 40-процентной недогрузки шасси при работе с легковесными грузами малой плотности и, соответственно, потеря производительности.
Задачей изобретения является расширение области применения транспортных средств, оборудованных погрузочно-разгрузочными механизмами замены кузовов, путем использования их в стесненных по высоте помещениях с возможностью дозированной выгрузки, а также повышение производительности, увеличение массы перевозимого легковесного груза путем его уплотнения.
Техническая задача достигается тем, что в транспортном средстве со сменным кузовом для перевозки сельскохозяйственных грузов, включающем шасси оборудованное погрузочно-разгрузочным механизмом замены сменных кузовов с замком крепления лонжеронов сменного кузова, задними опорными роликами и тягово-сцепным устройством, сменный кузов, снабженный лонжеронами и сцепной скобой, согласно изобретению, сменный кузов снабжен устройством выталкивания и уплотнения груза с приводом от тягово-сцепного устройства погрузочно-разгрузочного механизма.
Кроме того, привод устройства для выталкивания груза снабжен замковым захватом, установленным между опорными роликами соосно с ними, цепной передачей и тяговой поперечиной с реверсивным храповым механизмом и роликами, расположенными под днищем кузова с возможностью продольного перемещения тяговой поперечины роликами по направляющим с концевыми упорами, закрепленными в лонжеронах кузова, при этом цепная передача выполнена в виде нижних и верхних ветвей тяговых цепей, натянутых в продольно-вертикальной плоскости между звездочками, установленными в опорах, размещенных в передней и задней частях днища кузова, соединенных верхними ветвями с устройством для выталкивания груза, а нижними проходящих через реверсивный храповой механизм тяговой поперечины, жестко фиксируемой с валом опорных роликов при помощи замкового захвата, при возвратно-поступательном воздействии сцепного устройства погрузочно-разгрузочного механизма на сцепную скобу кузова; замковый захват выполнен в виде защелки, срабатывающей в момент прохождения мимо него тяговой поперечины при качении сменного кузова лонжеронами вперед по опорным роликам, а открывающейся при последовательном включении-выключении замков крепления лонжеронов; тяговая поперечина снабжена передним упорным роликом и задним тяговым шкворнем, а замковый захват выполнен из переднего упора в виде рычага второго рода и заднего тягового крюка в виде рычага первого рода, имеющих общую опорную ось, совпадающую с осью вращения задних опорных роликов, при этом между рычагами установлена пружина сжатия, прижимающая переднее плечо рычага заднего тягового крюка к плечу рычага переднего упора с механизмом сжатия и фиксации пружины в сжатом состоянии, включающего направляющие блоки, закрепленные на плече переднего упора над верхней опорой пружины и далее на раме механизма в месте установки замка, тяговый трос, одним концом прикрепленный к нижней опоре опоры пружины и проходящий внутри пружины и ее верхней опоры, а на выходе из нее опирающийся на направляющие блоки и соединенный другим концом с возвратно-поступательным звеном замка крепления лонжеронов, запорную стойку, одним концом шарнирно закрепленную на переднем плече рычага заднего тягового крюка, а другим с помощью ролика опирающуюся на плечо переднего упора, а также рычаг поворота запорной стойки, закрепленный на ней шарнирно и опирающийся на пружинную скобу; тяговая поперечина снабжена двумя парами направляющих блоков, установленных в передней и задней части тяговой поперечины, а перед задними и передними краями направляющих, закрепленных в лонжеронах, установлены ползуны, жестко связанные друг с другом продольными штангами и имеющие возможность перемещения вдоль направляющих от упора в корпус блока тяговой поперечины до упора в края направляющих, и при этом нижние ветви тяговых цепей разделены на заднюю и переднюю части, каждая из которых перекинута через соответствующий ей блок тяговой поперечины, а свободные концы цепей закреплены на соответствующих ползунах; тяговая поперечина снабжена двухручьевым реверсивным храповым механизмом, а цепная передача снабжена дополнительным цепным приводом, размещенным между лонжеронами кузова так, что верхняя и нижняя ветви цепи выполнены проходящими через соответствующие отверстия реверсивного храпового механизма тяговой поперечины, а ведущие звездочки дополнительной цепной передачи соединены с ведомыми звездочками цепного привода устройства выталкивания и уплотнения груза; двухручьевой реверсивный храповой механизм включает две жестко соединенные между собой детали, образующие корпус с выполненными в нем двумя параллельными продольными отверстиями и пропущенными через них ветвями дополнительной цепной передачи, при этом в корпусе между отверстиями сделаны две поперечные прорези, в которые установлены тяговые храповые штифты, фиксируемые в заданном положении при помощи подпружиненных поворотных дисков, управляемых маятниковыми рычагами, шарнирно соединенными с ползуном, закрепленным на корпусе подвижно в продольных направляющих и перемещаемым в них при помощи затвора, цилиндрической пружины сжатия и двух опорных шайб, установленных между затвором, пружиной и ползуном; устройство выталкивания и уплотнения груза выполнено в виде повернутой на 90 градусов в вертикальной поперечной плоскости треугольной призмы, скользящей своими треугольными основаниями по плоскостям бортов, а нижней гранью по днищу кузова, при этом задняя грань соединена шарнирно с передней и нижней гранью, а передняя грань соединена шарнирно с ползуном скользящим по нижней грани от заднего до переднего упора, кроме того, с ползуном шарнирно соединено подвижное днище с опирающейся на него шарнирно толкающей стенкой, скользящей по передней грани призмы и имеющей на ней ограничитель, при этом верхняя ветвь тяговой цепи привода одним концом соединена с шарниром в передней части, а другим - с шарниром в задней части ползуна; подвижное днище выполнено, как минимум, из двух секций, соединенных между собой шарнирами в продольно-вертикальной плоскости с возможностью складываться только в одну сторону, при выходе за пределы кузова.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 - представлен общий вид транспортного средства для перевозки сельскохозяйственных грузов; на фиг.2. - представлен общий вид шасси, оборудованного погрузочно-разгрузочным механизмом для замены сменных кузовов; на фиг.3. - представлен общий вид сменного кузова, с тяговой поперечиной и цепным приводом устройства выталкивания и уплотнения груза; на фиг.4. - схематично представлен замковый захват с тяговой поперечиной, с реверсивным храповым механизмом в момент их сближения при качении сменного кузова лонжеронами по опорному ролику; на фиг.5. - то же в момент срабатывания защелки замкового захвата; на фиг.6. - представлен механизм сжатия и фиксации пружины защелки в сжатом состоянии при последовательном включении-выключении замков крепления лонжеронов; на фиг.7. - представлено транспортное средство для перевозки сельскохозяйственных грузов в процессе разгрузки сменного кузова; на фиг.8. - то же, с наклоном передней рамы погрузочно-разгрузочного механизма и холостым обратным движением механизма; на фиг.9 - представлен цепной привод с возможностью удвоения хода от хода тягово-сцепного устройства и сохранения тяговой силы в момент страгивания; на фиг.10. - представлен цепной привод с возможностью перевода возвратного движения тягово-сцепного устройства в текущее прямое или обратное движение; на фиг.11, 12 - представлен двухручьевой храповый механизм; на фиг.13. - представлено транспортное средство в процессе разгрузки с дополнительным реверсивным приводом и тяговой поперечиной с двухручьевым храповым механизмом; на фиг.14. - представлено устройство выталкивания груза; на фиг.15. - представлен механизм удвоения хода устройства выталкивания груза и сохранения его тягового усилия при страгивании; на фиг.16. - представлено транспортное средство в процессе разгрузки, имеющее удвоенный ход и сохранение тягового усилия в момент страгивания; на фиг.17. - то же в момент полной разгрузки сменного кузова; на фиг.18. - представлено транспортное средство в процессе уплотнения легковесного груза.
Транспортное средство со сменным кузовом для перевозки сельскохозяйственных грузов включает шасси 1, оборудованное погрузочно-разгрузочным механизмом 2 замены сменных кузовов с замком 3 крепления лонжеронов сменных кузовов, задними опорными роликами 4 и тягово-сцепным устройством 5, например, в виде крюковой рамы, сменный кузов 6, снабженный лонжеронами 7 для качения по роликам 4 и сцепной скобой 8 для сцепления, например, с крюковой рамой тягово-сцепного устройства 5 погрузочно-разгрузочного механизма 2.
Сменный кузов 6 включает устройство 9 выталкивания и уплотнения груза с приводом от тягово-сцепного устройства 5. Привод устройства 9 содержит замковый захват 10, установленный между опорными роликами 4 механизма 2 соосно с ними, цепную передачу 11 и тяговую поперечину 12 с реверсивным храповым механизмом 13 и роликами 14, установленными под днищем кузова 6 с возможностью продольного перемещения тяговой поперечины 12 по направляющим 15 с концевыми упорами 16, закрепленными в лонжеронах 7 кузова 6. Цепная передача выполнена в виде нижних 17 и верхних 18 ветвей тяговых цепей, натянутых в продольно-вертикальной плоскости между звездочками, установленными в опорах 19 и 20, размещенных в передней и задней частях днища кузова 6. Верхние ветви 18 цепной передачи соединены с устройством для выталкивания груза 9, а нижние 17 проходят через реверсивный храповой механизм 13 тяговой поперечины 12, жестко фиксируемый с валом опорных роликов 4 при помощи замкового захвата 10.
Тяговая поперечина 12 включает передний упорный ролик 21 и задний тяговый шкворень 22. Замковый захват 10 выполнен в виде защелки и состоит из переднего упора 23 в виде рычага второго рода и заднего тягового крюка 24 в виде рычага первого рода, имеющих общую опорную ось, совпадающую с осью вращения задних опорных роликов 4, при этом между рычагами установлена пружина сжатия 25, прижимающая переднее плечо рычага заднего тягового крюка 24 к плечу рычага переднего упора 23. Защелка срабатывает в момент прохождения мимо него тяговой поперечины 12 при качении сменного кузова лонжеронами 7 вперед по опорным роликам 4, а открывается при последовательном включении-выключении замков 3 крепления лонжеронов 7.
Механизм сжатия и фиксации пружины в сжатом состоянии включает направляющие блоки 26, закрепленные на плече переднего упора 23 над опорой 27 пружины 25 и далее на раме механизма 2 в месте установки замка 3, тяговый трос 28 одним концом прикрепленный к нижней точке пружины 25 и проходящий внутри пружины и ее верхней опоры 27, а на выходе из нее опирающийся на направляющие блоки 26 и соединенный другим концом с возвратно-поступательным звеном 29 замка 3 крепления лонжеронов 7. Запорная стойка 30, одним концом 31 шарнирно закреплена на переднем плече рычага заднего тягового крюка 24, а другим с помощью ролика 32, опирается на плечо переднего упора 23, а рычаг 33 поворота запорной стойки 30 закреплен на ней шарнирно и опирается на пружинную скобу 34.
Тяговая поперечина 12 включает две пары направляющих блоков 35, установленных в передней и задней части тяговой поперечины. Перед задними 36 и передними 37 краями направляющих 15, закрепленных в лонжеронах 7, установлены ползуны 38, жестко связанные друг с другом продольными штангами 39 и имеющие возможность перемещения вдоль направляющих на участке от упора в корпус блока 40 тяговой поперечины до упора в края направляющих 36 и 37. Нижние ветви 17 тяговых цепей разделены на заднюю 41 и переднюю 42 части, каждая из которых перекинута через соответствующий ей блок 35 тяговой поперечины 12, а свободные концы 43 цепей закреплены на соответствующих ползунах 38.
Тяговая поперечина 12 снабжена двухручьевым реверсивным храповым механизмом 44, а привод включает дополнительную цепную передачу 45, размещенную между лонжеронами 7 кузова, при этом верхняя 46 и нижняя 47 ветви дополнительной цепной передачи выполнены проходящими через соответствующие отверстия 48 и 49 реверсивного храпового механизма тяговой поперечины 12, а ведущие звездочки 50 дополнительной цепной передачи могут быть выполнены на одном валу с ведомыми звездочками 51 цепного привода 11 устройства выталкивания и уплотнения груза или соединены дополнительной передачей 52.
Корпус двухручьевого храпового механизма 44 состоит из двух соединенных жестко между собой деталей 53 и 54. Вдоль корпуса выполнены два параллельных отверстия 48, 49, через которые пропущены ветви 46 и 47 дополнительной цепной передачи 45, в корпусе между ручьями сделаны две поперечные прорези 55, а в них установлены тяговые храповые штифты 56, фиксируемые в заданном положении при помощи поворотных дисков 58 и пружин 57, управляемых маятниковыми рычагами 59, шарнирно соединенными с ползуном 60, закрепленным на корпусе подвижно в продольных направляющих 61 и перемещаемым в них при помощи затвора 62, цилиндрической пружины сжатия 63 и двух опорных, фиксирующих шайб 64, установленных между затвором 62 и ползуном 60.
Устройство 9 выталкивания и уплотнения груза выполнено в виде повернутой на 90 градусов в вертикальной поперечной плоскости треугольной призмы, включающей переднюю 65, заднюю 66 и нижнюю 67 грани и скользящей своими треугольными основаниями по плоскостям бортов 68, а нижней гранью по днищу 69 кузова, при этом задняя грань 66 соединена шарниром 70 в вертикальной продольной плоскости с передней гранью 65 и шарниром 71 с нижней гранью 67, а передняя грань 65 соединена шарниром 72 в вертикальной продольной плоскости с ползуном 73, скользящим по нижней грани 67 от заднего упора 74 до переднего упора 75, кроме того, с ползуном 71 в вертикальной продольной плоскости шарниром 76 соединено подвижное днище 77 с опирающейся на него шарниром 78 в вертикальной продольной плоскости толкающей стенкой 79, скользящей по передней грани 65 призмы и имеющей на ней ограничитель 80, при этом тяговое усилие привода приложено к шарниру 81 в передней части, а возвратное усилие к шарниру 82 в задней части ползуна 73.
Подвижное днище 77 выполнено из трех секций 83, соединенных между собой шарнирами 84 в продольно-вертикальной плоскости с возможностью складываться только в одну сторону, при выходе за пределы кузова 7.
Устройство работает следующим образом.
Шасси 1 подъезжает к сменному кузову 6, стоящему на земле, зацепляет тягово-сцепным устройством 5 погрузочно-разгрузочного механизма 2 за сцепную скобу 8 и затаскивает кузов на раму шасси. Кузов касается серединой лонжеронов 7 опорных роликов 4 погрузочно-разгрузочного механизма 2 и катится по ним до концевых упоров 16. Тяговая поперечина 12 упорным роликом 21 доходит до переднего упора 23 замкового захвата 10, нажимает на рычаг 33 поворота запорной стойки 30, происходит срабатывание защелки замкового захвата 10 и задний тяговый крюк 24 захватывает тяговый шкворень 22. Тяговая поперечина 12 оказывается зафиксированной между передним упором 23 и задним тяговым крюком 24 замкового захвата 10, соосного задним опорным роликам 4 погрузочно-разгрузочного механизма 2, что позволяет сменному кузову перемещаться по роликам и поворачиваться относительно их оси в продольно-вертикальной плоскости, а тяговой поперечине 12 только поворачиваться вокруг этой оси.
Заполненный грузом кузов 6 может быть разгружен при помощи устройства 9 выталкивания груза и традиционным самосвальным способом.
Выгрузка при помощи устройства выталкивания происходит следующим образом. Тягово-сцепное устройство 5, воздействуя на сцепную скобу 8, перемещает сменный кузов 6 назад и он катится по задним опорным роликам 4 своими лонжеронами 7, в которых в продольных направляющих 15 установлена тяговая поперечина 12, зафиксированная замковым захватом 10, так что при движении кузова 6 относительно задних опорных роликов 4 тяговая поперечина 12 остается неподвижной. Поэтому усилие от сцепного устройства 5 через реверсивный храповой механизм 13 тяговой поперечины 12 передается на нижнюю ветвь 17 цепной передачи, которая через передние натяжные и задние тяговые звездочки связана с верхней ветвью 18, соединенной с устройством 9 выталкивания груза. Его движение производится циклически от хода тягово-сцепного устройства 5 назад, что достигается работой храпового механизма 13. Реверсирование храпового механизма 13 позволяет возвращать устройство 9 выталкивания в исходное положение у передней стенки кузова 6. За четыре полных возвратно-поступательных движения тягово-сцепного устройства 5 происходит перемещение устройства 9 выталкивания груза на всю длину днища кузова 6. Используя наклон передней рамы погрузочно-разгрузочного механизма, можно разгрузить кузов за два возвратно-поступательных движения.
Сменный кузов с грузом можно снять с шасси 1 на землю. Для этого надо открыть замковый захват 10, что достигается последовательным включением-выключением замка 3 крепления лонжеронов 7. Возможен привод троса 28 открытия заднего крюкового захвата 24 от возвратно-поступательного движения звена 29 механизма замка 3. Трос натягивается через блоки 26 и сжимает пружину 25, одновременно поднимая переднее плечо рычага заднего крюкового захвата 24 и опуская заднее, выводя его из зацепления с тяговым шкворнем 22. При этом запорная стойка 30 упирается в плечо переднего упора 23, а рычаг 33 поворота запорной стойки 30 прижимается пружинной скобой 34 к упорному ролику 21 тяговой поперечины 12. Поскольку замки 3 крепления лонжеронов 7 открыты и замковый захват 10 открыт, то кузов может быть свободно снят с шасси 1 на землю, например, для дальнейшей погрузки его на шасси автомобиля.
Применение привода с удвоением хода устройства 9 выталкивания груза от хода тягово-сцепного устройства 5 и привода 45 с переводом возвратного движения тягово-сцепного устройства 5 в текущее (продолжение уже начатого движения или обратное) позволяет исключить холостой ход и уменьшить в два раза время разгрузки.
Удвоение хода достигается тем, что нижние ветви 41 и 42 цепной передачи с блоками 35 тяговой поперечины 12 образуют два полиспаста, а сохранение силы тяги обеспечивается закреплением свободных концов 43 на ползунах 38, связанных между собой шкворнями 39 и блокирующими работу полиспастов на расстоянии от упора ползунов 38 в корпуса 40 блоков 35 до упора в края направляющих 36 и 37. Полная разгрузка кузова 6 достигается при его смещении назад по опорному ролику 4 на расстояние, близкое половине габаритной длины кузова, равное (А-Z), где А - полный ход кузова относительно опорного ролика, а Z - расстояние от упора ползунов 38 в корпус 40 блоков 35 до упора в края направляющих 36 и 37. При этом полный ход устройства выталкивания составит (2А-Z).
Применение дополнительного цепного реверсивного привода 45 и двухручьевого реверсивного храпового механизма 44 в приводе устройства 9 выталкивания груза позволяет исключить холостой ход от возвратно-поступательного движения тягово-сцепного устройства 5.
Двухручьевой реверсивный храповой механизм 44 работает следующим образом.
Храповые тяговые штифты 56 устанавливаются в прорезях 55 в противоположных направлениях при помощи пружин 57 и дисков 58, в которых они жестко закреплены. Диски 58 подпружинены, поэтому они могут работать в одну сторону, запирая цепь, а в обратную пропускать ее. Реверс храпового механизма производится изменением положения штифтов 56 на обратное - симметричное одновременным поворотом дисков 58 на 180 градусов в одну сторону при помощи маятниковых рычагов 59, находящихся в зацеплении с дисками и качающихся относительно ползуна 60, находящегося в направляющих 61 корпуса 44 и перемещаемого затвором 62 через пружину 63 и две упорные шайбы 64. Это сделано для того, чтобы в конце хода и смещении затвора 62 в противоположную сторону перевод штифтов 56 из тягового положения в свободное происходил только после начала обратного движения кузова. Возвратно-поступательное движение механизма 44 вдоль цепей приводит их к вращению в одну сторону вокруг натяжной 45 и ведущей 50 звездочек, чем и достигается исключение холостого хода. Для передачи вращения на ведомую звездочку 51 может быть применена дополнительная передача 52. Разгрузка кузова происходит за 2,5 возвратно-поступательных хода тягово-сцепного устройства 5.
Применение транспортного средства позволит осуществлять дозированную выгрузку, выгрузку в стесненных условиях, а также увеличить производительность за счет уплотнения при работе с рыхлыми грузами малой плотности.