АМОРТИЗАЦИОННО-ПОГЛОЩАЮЩИЙ УЗЕЛ ТЯГОВО-СЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА

Полезная модель относится к тягово-сцепным устройствам транспортных средств, предназначенным для механического подсоединения прицепных устройств к самодвижущимся механизмам (автомобилям, тракторам и т.п.), а конкретно к амортизационно-поглощающим узлам этих устройств.
Известно тягово-сцепное устройство типа шкворень-петля с амортизационно-поглощающим узлом, содержащее V-образный ловитель, который закреплен на задней поперечине с помощью упругого фланца и корончатой гайки, и резиновые буферы по обе стороны задней поперечины рамы (автомобиль КАМАЗ типа 6×4. Руководство по эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1988 г., стр.112). При сравнительно низких нагрузках буфер полностью деформируется и начинает работать как жесткий элемент, это приводит к ударным нагрузкам на элементы рамы и крюка, что не удовлетворяет эксплуатационным требованиям.
Известно тягово-сцепное устройство типа шкворень-петля фирмы ROCKINGER, содержащее разъемно-сцепной механизм захвата и удержания дышла прицепа шкворнем с тяговым стержнем, цилиндрическая часть которого размещена в корпусе амортизационно-поглощающего узла, закрепленного на поперечине рамы. В амортизационно-поглощающем узле упругие элементы имеют закрытое расположение и защищены цилиндрическим корпусом. Наружная и внутренняя поверхности корпуса выполнены ступенчатыми. Один из упругих элементов большего диаметра расположен на хвостовой части тягового стержня и поджат к корпусу ступенчатой втулкой, которая зафиксирована разъемным кольцом со ступенчатой внутренней поверхностью. Разъемное кольцо состоит из одинаковых полуколец, закрепленных на стержне штифтами и обжатых обоймой со стопорным кольцом, предотвращающим перемещение разъемного кольца вдоль оси стержня. Второй упругий элемент расположен в торце тягового стержня в кольцевой выемке крышки, закрывающей амортизационно-поглощающий узел и соединенной резьбовым соединением с корпусом. Недостатком этой конструкции тягово-сцепного устройства является сложность конструкции, большая металлоемкость, сложность изготовления, малые воспринимаемые нагрузки. В связи с тем, что имеется только одна опорная поверхность в месте сопряжения тягового стержня с поперечиной рамы, эта поверхность испытывает большие нагрузки, передаваемые тяговым усилием дышла на стержень под углом к оси стержня, возрастающие по мере удаления от поперечины рамы, а также в связи с тем, что стержень выполнен относительно длинным, снижается долговечность конструкции.
7
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому, является амортизационно-поглощающий узел тягово-сцепного устройства (патент №2198796 МПК B60D 1/32, опубл. 20.02.2003 г.), содержащий тяговый стержень, соединенный с разъемным кольцом при помощи кольцевых канавок и выступов. Корпус амортизационно-поглощающего узла выполнен составным и содержит фланец и стакан, соприкасающиеся или не соприкасающиеся между собой. Фланец имеет горловину, выходящую за контуры поперечины рамы. Стакан выполнен с отверстием в утолщенном днище под тяговый стержень. Устройство также содержит упругие элементы, насаженные на тяговый стержень с двух сторон от разъемного кольца. Толщина разъемного кольца изменяется с увеличением его диаметра, т.е. торцевые поверхности выполнены наклонными. Разъемное кольцо состоит из двух полуколец, соединяемых друг с другом посредством резьбового соединения. Однако известный амортизационно-поглощающий узел не обладает достаточной прочностью при больших нагрузках, что снижает его долговечность.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении долговечности амортизационно-поглощающего узла, расширении диапазона демпфирующих свойств упругих элементов, а также увеличении воспринимаемой нагрузки.
Технический результат достигается тем, что в амортизационно-поглощающем узле тягово-сцепного устройства, включающем тяговый стержень разъемно-сцепного механизма захвата и удержания дышла прицепа, на цилиндрической поверхности тягового стержня установлены кольцевые передний и задний упругие элементы, между которыми размещено, по меньшей мере, одно разъемное кольцо, со стороны переднего и заднего упругих элементов установлены соответственно передний и задний фланцы для поджатия упругих элементов, согласно полезной модели, передний упругий элемент расположен между дополнительно введенными, по меньшей мере, двумя кольцевыми элементами, диаметры которых больше диаметра переднего упругого элемента, при этом диаметр переднего упругого элемента больше диаметра заднего упругого элемента.
На периферии дополнительных кольцевых элементов имеются выступы, частично охватывающие передний упругий элемент.
На их периферии дополнительных кольцевых элементов имеются выступы, частично охватывающие передний упругий элемент.
Поверхности переднего и заднего упругих элементов выполнены конусными.
Боковые поверхности разъемного кольца с двух сторон выполнены плоскими и воспринимают осевые нагрузки соответственно от переднего упругого элемента через дополнительные кольцевые элементы и от заднего упругого элемента по всей поверхности.
Передний дополнительный кольцевой элемент выполнен заодно с передним фланцем для поджатия упругих элементов.
На фиг.1 представлен общий вид тягово-сцепного устройства с амортизационно-поглощающим узлом.
Здесь: 1 - разъемно-сцепной механизм тягово-сцепного устройства; 2 - тяговый стержень разъемно-сцепного механизма; 3 - передний упругий элемент; 4 - задний упругий элемент; 5 - разъемное кольцо; 6 - передний фланец для поджатия упругих элементов; 7 - задний фланец для поджатия упругих элементов; 8 - дополнительные кольцевые элементы; 9 - защитный кожух; 10 - втулка передняя; 11 - втулка задняя.
Амортизационно-поглощающий узел тягово-сцепного устройства включает тяговый стержень 2 разъемно-сцепного механизма 1 захвата и удержания дышла прицепа. На цилиндрической поверхности тягового стержня 2 установлены кольцевые передний 3 и задний 4 упругие элементы, выполненные из резины. Между ними на центральной части тягового стержня 2 расположено разъемное кольцо 5, состоящее из двух одинаковых полуколец, боковые поверхности которых параллельны. Передний упругий элемент 3 расположен между двух кольцевых элементов 8 и имеет диаметр больший диаметра заднего упругого элемента 4. Дополнительные кольцевые элементы 8 имеют больший диаметр, чем диаметр переднего упругого элемента 3, на их периферии имеются выступы, частично охватывающие передний упругий элемент 3. В сборе упругие элементы 3 и 4 находятся в поджатом состоянии. Для поджатия упругих элементов 3 и 4 на цилиндрической поверхности тягового стержня 2 установлены соответственно передний фланец 6 и задний фланец 7, выполненный в виде стакана, боковые цилиндрические стенки которого охватывают разъемное кольцо 5 и задний упругий элемент 4. Фланцы 6 и 7 установлены на цилиндрической поверхности тягового стержня 2 посредством антифрикционных втулок соответственно 10 и 11.
Поверхности переднего 3 и заднего 4 упругих элементов выполнены конусными.
Боковые поверхности разъемного кольца 5 с двух сторон выполнены плоскими и воспринимают осевые нагрузки от переднего упругого элемента 3 через кольцевые элементы 8 и от заднего упругого элемента 4 по всей поверхности, что позволяет при работе узла воспринимать большую нагрузку.
Амортизационно-поглощающий узел тягово-сцепного устройства работает следующим образом.
Тяговое усилие дышла прицепа передается на тяговый стержень 2. При этом боковые поверхности разъемного кольца 5 поочередно прижимают упругий элемент 3, заключенный между дополнительными кольцевыми элементами 8 и охваченный ими с торцов, к торцевой поверхности фланца 6, а упругий элемент 4 к торцевой внутренней поверхности фланца 7, выполненного в виде стакана. Боковые цилиндрические стенки фланца 7, охватывающие разъемное кольцо 5 и задний упругий элемент 4, защищают эти элементы от неблагоприятных воздействий. Дополнительные кольцевые элементы 8 предотвращают деформацию упругих элементов 3 и 4, а передний упругий кольцевой элемент 3 большего диаметра, чем упругий элемент 4, позволяет воспринимать большие нагрузки. В результате происходит гашение нагрузки без ударов и без деформации упругих элементов 3 и 4, при этом исключаются ударные нагрузки на транспортное средство и прицеп, уменьшаются нагрузки при продольной раскачке и растяжке звеньев автопоезда при эксплуатации на неблагоустроенных дорогах, что приводит к расширению диапазона демпфирующих свойств упругих элементов при повышенной нагрузке и повышению срока службы амортизационно-поглощающего узла.
Особенностью конструктивного выполнения амортизационно-поглощающего узла является:
- введение двух дополнительных кольцевых элементов 8 большего диаметра, чем диаметр переднего упругого элемента 3 и охватывающих его, что обеспечивает благоприятную рабочую зону для упругого элемента 3 при больших нагрузках на сжатие, порядка 10 т., так как при максимальной нагрузке (сжатии) он не выходит за пределы кольцевых элементов 8, при этом рабочая поверхность кольцевых элементов 8 выполняется с хорошей шероховатостью для обеспечения наименьшего коэффициента трения;
- выполнение диаметра переднего упругого элемента 3 большим, чем диаметр заднего упругого элемента 4, что позволяет увеличить площадь поверхности, воспринимающей осевую нагрузку и, следовательно, увеличить воспринимаемые нагрузки;
- наличие на обоих упругих элементах 3 и 4 конусных поверхностей с двух сторон, что обеспечивает их предварительный натяг при сборке и облегчает сборку, так как конусную поверхность легче сжимать;
- передний дополнительный кольцевой элемент 8 может быть выполнен заодно с фланцем 6, что упрощает конструкцию и повышает ее технологичность.