Рама транспортного средства повышенной проходимости

Полезная модель относится к конструкции рам малогабаритных транспортных средств повышенной проходимости, преимущественно вездеходов, и может быть использована в условиях бездорожья, неровностей рельефа и болот.
Известна пространственная рама автомобиля повышенной проходимости, по заявке на изобретение RU97116560, МПК B62D 21/00, опубл. 10.07.1999, которая содержит лонжероны, соединенные поперечинами. В непосредственной близости от лонжеронов рама имеет балки, соединенные между собой и с лонжеронами вертикальными, наклонными и поперечными балками с образованием пространственной конструкции, включающей дугу безопасности.
Известно шасси самоходных транспортных средств по патенту на полезную модель RU 61239, МПК B62D 21/07, опубл. 27.02.2007, выполненное с широкой рамой. Продольные и поперечные элементы рамы имеют круглое сечение и размещены на двух уровнях между мостами. Средняя часть рамы имеет форму широкой коробки с узкими секциями, простирающимися от средней части вперед и назад. Конструкция такой рамы позволяет разместить силовую установку посередине между мостами. Многократное соединение продольных элементов рамы с поперечными его элементами существенно увеличивают жесткость рамы и позволяют эффективно использовать поперечные элементы для расширения функциональных возможностей внедорожника при его малых габаритах.
Однако жесткость конструкции рам в обоих приведенных технических решениях является недостатком для транспортных средств, эксплуатируемых в условиях бездорожья. Наличие разного вида неровностей для указанных транспортных средств с жесткой рамой приводит зачастую к вывешиванию колес на неровной поверхности и снижению проходимости транспортного средства.
Известны вездеходы с конструкцией рамы «переломка» (http://www.uazbuka.ru/rama/articulated_frame_uaz.html), в которых исключается указанный недостаток. Конструкция таких рам, как правило, состоит из двух шарнирно соединенных полурам.
За прототип принята рама вездехода "переломка" на мостах ВАЗ2106 4*4 (www.otchelniki.ru/samodelny_vezdehod/vezdexod-bobik.php). Рама состоит из двух частей - независимых полурам. Лонжероны полурам выполнены из профильной трубы и соединены между собой шарнирным соединительным механизмом. Задняя полурама выполнена трапециевидной формы и имеет пространственную конструкцию. Полурамы могут независимо поворачиваться как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Такая конструкция практически исключает вывешивание колес на неровной поверхности и почти всегда все четыре колеса имеют контакт с грунтом. Это повышает проходимость вездехода. Однако шарнирное соединение требует тщательной подгонки, обеспечение соосности, что усложняет изготовление рамы. К тому же шарнирное соединение полурам подвержено износу при больших нагрузках и поломкам при эксплуатации.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, направлена на создание экономичной, простой в сборке и надежной конструкции рамы, обеспечивающей проезд транспорта в труднопроходимых местах.
Достигаемый при решении проблемы технический результат заключается в одновременном обеспечении и жесткости, и гибкости конструкции рамы за счет упругих свойств лонжеронов, выполненных из упругих пластин. Такая конструкция обеспечивает большой ход всех колес, высокий их клиренс, и, как результат, повышение проходимости транспорта.
Технический результат достигается следующим образом.
Заявляемая рама транспортного средства повышенной проходимости, как и рама по прототипу, состоит из двух частей, задняя из которых имеет трапециевидную форму. Лонжероны обоих частей рамы соединены между собой посредством вспомогательного узла.
В отличие от прототипа согласно полезной модели передняя часть рамы выполнена тоже трапециевидной формы. Узел соединения передней и задней частей заявляемой рамы состоит из двух симметричных в продольном и поперечном направлениях металлических пластин, верхней и нижней. Пластины соединены между собой по центру ребрами жесткости. Каждая пластина имеет вид двух сочлененных между собой спинками трапециевидных скоб. На концах пластин жестко закреплены лонжероны, выполненные в виде упругих пластин с проушинами на внешних концах, предназначенными для закрепления на ведущих мостах транспортного средства.
В частном случае в качестве упругих пластин могут быть использованы листы рессор с проушинами на внешних концах. Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид заявляемой рамы в соединении с задним и передним мостами транспортного средства (вид сверху).
На фиг. 2 - вид заявляемой рамы сбоку.
На фиг. 3 - металлическая пластина узла соединения задней и передней частей рамы (вид сверху).
На фиг. 4 - схематично изображено транспортное средство с заявляемой рамой (снегоболотоход).
Рама транспортного средства повышенной проходимости имеет пространственную структуру и выполнена из двух частей. Каждая часть содержит четыре верхних лонжерона 1, 2, 3, 4 (фиг. 1) и четыре нижних (на фиг. 2 показано два - 5, 6), выполненных из упругих пластин с проушинами на внешних концах. В качестве пластин могут быть использованы, например, листы параболических рессор. На свободных концах рессор имеются проушины 7, 8, 9, 10 (фиг. 1). Аналогично выполнены и нижние рессоры. Проушины предназначены для закрепления упругих пластин (рессор) на ведущих мостах 11, 12 транспортного средства. Узел соединения частей рамы выполнен из двух металлических пластин 13, 14, верхней и нижней соответственно. Пластины 13, 14 соединены между собой ребрами жесткости 15, 16, как показано на фиг. 3. Концы всех рессор жестко закреплены на соответствующих концах металлических пластин 13, 14. К пластинам 13, 14 могут быть приварены подножки 17, 18.
Конструкция заявляемой рамы проста в сборке. Сначала из листового металла вырезаются металлические пластины 13, 14. Углы между концами и центральной частью пластин 13, 14 выбирают с учетом габаритов транспортного средства. Пластины 13, 14 сваривают между собой с помощью ребер жесткости 15, 16. На концах пластин сверлят отверстия для закрепления рессор, не менее 4 отверстий на каждом. В качестве лонжеронов (упругих пластин) могут быть использованы коренные листы рессор грузового автомобиля. На металлическую пластину 13 накладывают концы рессор 1, 2, 3, 4 и с помощью болтовых соединений закрепляют. Аналогично концы рессор закрепляют на нижней металлической пластине 14. Дня закрепления внешних концов рессор используют проушины, которые закрепляют на ведущих мостах транспортного средства через резиновые втулки между приваренными к мостам кронштейнами.
В случае эксплуатации транспортного средства функцию ходовой части берет на себя сама заявляемая рама. Листовые рессоры 1, 2, 3, 4, 5, 6 работают на изгиб и кручение, т.к. компенсируют разнообразные колебания, вызванные дефектами дорог. Благодаря гибким, упругим свойствам лонжеронов, конструкция получает возможность большого хода всех четырех колес транспортного средства в вертикальной плоскости, сохраняя высокий клиренс. Таким образом, предложенная конструкция рамы транспортного средства локально решает задачу его проезда в труднопроходимой местности, которая может быть заснеженной, заболоченной, песчаной, в лесной чаще и т.п. При этом рама проста в сборке, состоит из доступных элементов и не требует больших вложений на ее изготовление.