УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ДАВЛЕНИЯ И/ИЛИ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности, к транспортным средствам для работы на склонах, а также для работы с прицепными устройствами и/или грузами; к транспортным средствам двойного назначения.
При работе транспортного средства с различным навесным оборудованием или при работе на склонах положение центра давления и/или центра тяжести транспортного средства значительно изменяется, что приводит к резкому перераспределению нагрузок на опорной поверхности движителей транспортного средства, к ухудшению продольной и/или поперечной устойчивости транспортного средства, возрастанию удельного давления на грунт. От положения центра давления транспортного средства существенно зависят тяговые свойства машины и потери мощности двигателя в ходовой системе.
Известно устройство для предотвращения опрокидывания наземного транспортного средства на склонах, выполненное в виде направляющих кронштейнов, выполненных с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно продольной оси транспортного средства, на которых установлены дополнительные опоры, позволяющие регулировать положение центра давления и/или центра тяжести данного транспортного средства. (Патент США N 2973209, кл. В62D 49/08, 1961).
Недостатками данного устройства являются узкая область применения, а также низкие эффективность и управляемость вследствие возможности регулирования положения центра давления и/или центра тяжести только в поперечном направлении относительно продольной оси транспортного средства.
В качестве прототипа выбрано известное устройство для регулирования положения центра давления и/или центра тяжести транспортного средства по пат. РФ №2000235. Известное устройство содержит балластный груз, установленный с возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса транспортного средства.
Недостатками известного устройства являются:
- низкая эффективность конструкции и низкая управляемость вследствие низкой скорости перемещения балластного груза с помощью механических систем;
- высокое потребление топлива вследствие постоянного наличия балластного груза на транспортном средстве;
- сложность конструкции и ее обслуживания вследствие необходимости регулирования и смазки трущихся механических частей устройства.
Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Технический результат от применения заявленной полезной модели заключается в следующем:
- в повышении эффективности и управляемости конструкции вследствие увеличения скорости перемещения балластного груза с исключением применения механических систем;
- в снижении потребления топлива вследствие возможности удаления балластного груза с транспортного средства при самотранспортировке;
- упрощение конструкции устройства и ее обслуживания вследствие исключения необходимости регулирования и смазки механических частей устройства.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для регулирования положения центра давления и/или центра тяжести наземного транспортного средства содержащем балластный груз, установленный с возможностью перемещения относительно корпуса транспортного средства, в соответствии с предложенной полезной моделью в качестве балластного груза используется жидкая среда, размещенная в резервуарах с отсеками, снабженными насосами для ее перекачивания.
Резервуары для жидкой среды могут располагаться как вдоль, так и/или поперек продольной оси транспортного средства.
В частном случае выполнения в качестве жидкой среды могут быть использованы вода, растворы, масла, жидкие металлы и/или сплавы и другие жидкости и/или их смеси.
В частном случае выполнения жидкая среда может представлять собой смесь жидкости с твердыми материалами и/или веществами.
Использование в качестве балластного груза жидкой среды, размещенной в резервуарах с отсеками, снабженными насосами для ее перекачивания, позволяет повысить эффективность и управляемость конструкции вследствие увеличения скорости перемещения жидкой среды по сравнению со скоростью перемещения механического балластного груза, а также вследствие исключения применения механических систем.
Кроме того, в результате применения заявленной полезной модели снижается потребления топлива вследствие возможности удаления жидкой среды с транспортного средства при самотранспортировке.
Замена механической системы привода на гидравлическую приводит к упрощению конструкции устройства и ее эксплуатационному обслуживанию вследствие исключения необходимости регулирования и смазки механических частей устройства.
В качестве жидкой среды может быть использована вода; различные жидкие масла, например, минеральные или синтетические; растворы воды, например, с веществами, предохраняющими от замерзания, такими, как этиленгликоль, глицерин, неорганические соли и другими; с любыми известными веществами, предохраняющими от коррозии. В качестве жидкой среды могут также использоваться жидкие при температурах эксплуатации металлы и/или их сплавы, например, ртуть, а также галлий и цезий, сплав "Coollaboratory Liquid Pro", содержащий галлий, индий и другие не ядовитые цветные металлы, а также сплав: галлий 62%, индий 25%, олово 13%. (См.: http://bustersmyth.ru/131: http://www.coollaboratory.com/en/; http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=262524; http://ufn.ru/ufn70/ufn70_7/Russian/r707g.pdf)
Применение в качестве жидкой среды рабочих сред транспортных средств, например, антифризов, охлаждающих жидкостей и т.п., приводит к повышению эффективности и экономичности заявленного устройства вследствие использования в качестве балластного груза рабочих жидкостей, которые всегда присутствуют в транспортном средстве, и в данном случае будут выполнять двойное назначение.
Применение растворов солей или смесей жидкости с твердыми материалами и/или веществами, имеющих больший удельный вес, а также жидких при рабочих температурах металлов повышают эффективность и экономичность заявленного устройства вследствие уменьшения необходимого количества жидкой среды в устройстве.
В качестве смесей жидкости с твердыми материалами и/или веществами могут быть использованы магнитные жидкости [смесь масла (или органического растворителя, или воды) с твердыми (порошкообразными) соединениями железа, никеля и т.п. материалов, обладающих магнитными свойствами]. (См.: Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости / Пер. - М.: Мир, 1993. - 272 с.; Саранин В.А. Равновесие жидкостей и его устойчивость: Простая теория и доступные опыты - М: Ин-т компьютерных исследований, 2002. - 144 с.; Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. - М., Мир, 1989. - 356 с.)
Необходимое количество жидкости в устройстве определяется путем предварительного моделирования с использованием системы рычагов, при этом центр рычага условно находится в центре тяжести. В зависимости от приложения рабочей нагрузки, центр давления транспортного средства перемещается вперед или назад. По соотношению длины перемещения и определяется масса жидкой среды и ее объем в зависимости от плотности жидкой среды.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.
Заявленное устройство для регулирования положения центра давления и/или центра тяжести наземного транспортного средства содержит по крайней мере один резервуар 1 для размещения в нем жидкой среды (на рисунке не показана), с несколькими отсеками 2 в передней и задней (условно не показано) частях резервуара. Устройство содержит один или несколько насосов (на рисунке не показан) для перекачивания жидкой среды между отсеками 2 резервуара 1.
Регулирование положения центра давления и/или центра тяжести наземного транспортного средства осуществляется следующим образом.
При движении транспортного средства без тяговой нагрузки (без воздействия рабочих нагрузок) по горизонтальной поверхности жидкая среда распределена с помощью насосов равномерно по длине резервуара 1 так, что при этом положение центра тяжести транспортного средства совпадает с центром давления. При наличии тяговой нагрузки, например, на крюке, жидкая среда перекачивается с помощью насосов в передние отсеки резервуара. При наличии тяговой нагрузки спереди, жидкая среда перекачивается в задние отсеки резервуара.
В качестве жидкой среды может быть использована вода; различные жидкие масла, например, минеральные или синтетические; растворы воды, например, с веществами, предохраняющими от замерзания, такими, как этиленгликоль, глицерин, неорганические соли и другими; с любыми известными веществами, предохраняющими от коррозии; а также жидкие при температурах эксплуатации металлы и/или их сплавы, например, ртуть, а также галлий и цезий, сплав "Coollaboratory Liquid Pro", содержащий галлий, индий и другие не ядовитые цветные металлы, а также сплав: галлий 62%, индий 25%, олово 13%. Кроме того, в качестве смесей жидкости с твердыми материалами и/или веществами могут быть использованы магнитные жидкости, состоящие из смеси масла, или органического растворителя, или воды, с твердыми, как порошкообразными соединениями железа, никеля и др. твердых материалов, обладающих магнитными свойствами.
Необходимое количество жидкости в устройстве определяется путем предварительного моделирования с использованием системы рычагов, при этом центр рычага условно находится в центре тяжести. В зависимости от приложения рабочей нагрузки, центр давления транспортного средства перемещается вперед или назад. По соотношению длины перемещения и определяется масса жидкой среды и ее объем в зависимости от плотности жидкой среды.
Использование жидкой среды в качестве балластного груза для регулирования положения центра давления и/или центра тяжести наземного транспортного средства в соответствии с заявленной полезной моделью позволяет повысить эффективность и управляемость конструкции, экономичность устройства, а также приводит к упрощению устройства и его эксплуатации.