ПРИЦЕПНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
TRAILED VEHICLE

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях автотракторных прицепов.
Известен тракторный саморазгружающийся прицеп СМЗ - 713Б, конструкция которого описана в книге Автомобильные и тракторные прицепы. М.С.Высоцкий и др. Машгиз, 1962 г. и показана на фиг.74 стр.121. Такой прицеп состоит из платформы, расположенной на раме. В передней части рамы установлен поворотный круг, выполненный из верхнего и нижнего колец (см. конструкцию поворотного круга, описанную на стр.48 и показанную на фиг.32 этой же книги), причем нижнее кольцо жестко закреплено на раме подкатной тележки. Подкатная тележка и задняя часть прицепа снабжены осями с колесами. Несмотря на эффективность использования такого прицепа последний имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что при его движении в составе тракторного поезда происходят колебания прицепа в поперечной плоскости, называемые вилянием. В практике эксплуатации такие колебания способствуют значительным по своей величине перемещениям прицепов в горизонтальной плоскости их движения, что приводит зачастую к столкновению прицепов с обгоняющим или встречно движущимся транспортом.
Известно также прицепное транспортное средство описанное в патенте RU 2338658, которое состоит из кузова, расположенного на раме, шасси, снабженном ведомыми колесами, причем на подкатной тележке жестко закреплен рычаг с упругим стержнем, другой конец которого расположен в шлицевой втулке, жестко закрепленной на раме прицепа. Эффективность использования такого прицепного транспортного средства заключается в том, что при угловых поворотах подкатной тележки во время движения прицепа в составе автотракторного поезда, называемых вилянием, за счет упругих свойств стержня, происходит гашение таких колебаний. Несмотря на это и такой прицеп обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что эффективное гашение колебаний виляния, при полностью загруженном и порожнем прицепе, описанное устройство выполнить не может, так как усилие на дышле будет значительно отличаться друг от друга для указанных режимов движения прицепа. И поэтому такое устройство не отвечает полностью повышению устойчивости движения автотракторных поездов.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является расширение эксплуатационных возможностей прицепа за счет более эффективного гашения колебаний виляния.
Поставленная цель достигается тем, что упругий стержень на другом своем конце, обращенном к колесам прицепа, также снабжен шлицевым участком, неподвижно расположенным в другой шлицевой втулке, жестко закрепленной на оси упомянутых колес подкатной тележки прицепа.
На фиг.1 показан общий вид прицепа сбоку, на фиг.2 - часть подкатной тележки с вырывом.
Прицепное транспортное средство состоит из кузова 1, установленного на раме 2, которая в задней своей части снабжена ведомыми колесами 3. В передней части рамы 2 закреплен поворотный круг 4, нижняя часть которого присоединена к подкатной тележке 5, снабженной дышлом 6 и рулевыми колесами 7. На оси 8 колес 7 жестко закреплена шлицевая втулка 9, в которой через шлицы 10 неподвижно закреплен упругий стержень 11. Другой конец упругого стержня 11 снабжен шлицами 12, которые расположены подвижно в другой шлицевой втулке 13, жестко закрепленной на раме 2 прицепа.
Работает прицепное транспортное средство следующим образом. При движении прицепного транспортного средства в составе автотракторного поезда, как известно (см., например, книгу М.М.Щукин. Сцепные устройства автомобилей и тягачей. М-Л.: Машгиз, 1965. Стр.131-134), при скоростях более 30-40 км/ч при прямолинейном движении тягача начинают возникать колебания виляния. Однако в данном случае амплитуда таких колебаний резко снижается следующим образом. Так как виляние сопровождается угловым поворотом подкатной тележки 5, то такой угловой поворот получает вместе с ней и ось 8 колес 7, к которой жестко присоединена шлицевая втулка 9. А так как шлицевая втулка 9 жестко связана с упругим стержнем 11, то и он получает некоторую закрутку по стрелке А относительно своей продольной оси. Такой угловой поворот упругого стержня 11 происходит еще из-за того, что его конец снабжен шлицами 12, расположенными во втулке 13, жестко присоединенной к раме 2 прицепа. Известно, что крутильная жесткость такого устройства, представляющего собой по сути дела торсион, определяется по зависимости:
где γ - угол закручивания упругого стержня 11 (торсиона), который определяет по формуле:
.
kp
Поэтому видно, чем выше будет угол закручивания γ упругого стержня 11, создаваемый крутящим моментом M, приложенным к подкатной тележки 5, тем выше будет его демпфирующая способность. Подобрав рациональные размеры d - диаметр упругого стрежня и его рабочую длину ℓ можно эффективно гасить не только колебания виляния прицепного транспортного средства, но и обеспечить угловой поворот подкатной тележки 5 при крутом маневрировании автотракторного поезда.
1
1
1
Известно также, что момент, создаваемый на подкатной тележке 5 дышлом 6 при движении прицепа в составе автотракторного поезда, существенно зависит от количества груза, находящегося в кузове 1. И поэтому, когда груз в кузове 1 отсутствует, то ось 8 с колесами 7 находится, например, на расстоянии ℓ от рамы 2 прицепа, при этом рабочая длина упругого стержня 11 равна . Тогда жесткость его на кручение (см. формулу 1) будет одна, а следовательно, податливость на кручение его будет высокой. Если же кузов 1 будет полностью загружен, то расстояние ℓ уменьшится за счет упругой деформации рессор (на чертежах рессоры показаны, но не обозначены позицией), и тогда шлицевой конец 12 упругого стержня 11 переместиться в шлицевой втулке 13 вверх по стрелке А, что уменьшит рабочую длину ℓ упругого стержня 11. Уменьшение же рабочей длины упругого стержня 11 увеличит его крутильную жесткость, что и позволит повысить его демпфирующую способность в части гашения колебаний виляния. Далее описанные процессы работы устройства могут неоднократно повторяться.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так оно позволяет за счет изменения упругих свойств стержня торсиона осуществлять гашение колебаний виляния и тем самым обеспечить устойчивость движения прицепных звеньев автотракторных поездов.