Тягово-сцепное стабилизирующее устройство одноосного прицепа

Полезная модель относится к прицепным транспортным средствам, преимущественно к тягово-сцепным устройствам одноосных прицепов, буксируемых  легковыми автомобилями.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому тягово-сцепному стабилизирующему устройству одноосного прицепа является  стабилизатор устойчивости движения автопоезда по патенту РФ № 2230674, МПК В 60D 1/06, 2004 г,  предназначенный  преимущественно для автопоездов в составе легковых автомобилей с одноосными прицепами, состоящий из дышла,  соединенного с двумя шаровыми головками тягово-сцепного устройства автомобиля, при этом на дышле прицепа с возможностью вращательного движения установлена втулка, взаимодействующая своими торцевыми поверхностями с шайбами, одна из которых жестко закреплена на дышле, а другая размещена на нем подвижно в продольной его плоскости и подпружинена относительно последнего пружиной сжатия,  а упомянутая втулка по периферии снабжена двумя сквозными отверстиями, в которых расположены подвижно цилиндрической формы стержни, подпружиненные также пружинами сжатия относительно ее торцевых частей, причем стержни в отдельности шарнирно соединены с одной из пары шаровых головок тягово-сцепного устройства автомобиля.
В качестве недостатков описанного стабилизатора следует отметить низкую универсальность, связанная с необходимостью подбора пружин по жесткости  для различных  по массе прицепов,  а также недостаточную гибкость автопоезда в шарнирном соединении автомобиля-тягача и прицепа по горизонтали, связанную с ограничениями углов поворота прицепа относительно автомобиля в горизонтальной плоскости, так как дышло закреплено к тягачу двумя шарнирными шаровыми соединениями, расположенными по одной горизонтальной поперечной оси, что ухудшает маневровые показатели автопоезда.
Наиболее близким  по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому тягово-сцепному стабилизирующему устройству одноосного прицепа является Прицеп  для буксировки автомобиля с наклонным поворотным кругом по патенту РФ № 185790,  МПК В 60D 1/06, 2018г, содержащий тяговый рычаг, шарнирно соединенный с автомобилем-тягачом, одноколесный опорно-ходовой аппарат, ходовое колесо которого расположено во внутреннем пространстве погрузочной платформы и поворотного круга, связывающего погрузочную платформу с рамой прицепа, при этом поворотный круг установлен на раме прицепа под наклоном  в продольной вертикальной плоскости, причем точка пересечения оси вращения колец поворотного круга с горизонтальной опорной поверхностью движения прицепа смещена  вперед по ходу движения относительно  вертикали, проходящей через середины осей ходового колеса прицепа и колес буксируемого автомобиля, закрепленных на погрузочной платформе.
Недостаток такого прицепа  для буксировки автомобиля с наклонным поворотным кругом заключается в том, что кинематическая схема сцепного устройства, соединяющего тяговый рычаг с автомобилем-тягачом, не обеспечивает весового стабилизирующего момента, позволяющего повысить устойчивость прицепа относительно автомобиля-тягача при прямолинейном движении.
Техническая проблема заключается в том, что взаимосвязи кинематических элементов в  конструктивных решениях тягово-сцепного устройств, связывающих тяговый рычаг прицепа с автомобилем-тягачом, в  конструктивных решениях аналогов не позволяют обеспечить уменьшения боковых отклонений прицепа при прямолинейном движении относительно автомобиля-тягача для повышения безопасности движения транспортного поезда с одноосным прицепом при сохранении его гибкости в горизонтальной плоскости.
Техническая проблема решается за счет того, что тяговый рычаг выполнен из двух частей – передней и задней, соединенных между собой посредством шарнира с поперечной горизонтальной осью, при этом  передняя часть тягового рычага соединена шарнирно посредством шкворня,  расположенного в вертикальной продольной плоскости, проходящей через продольную ось одноосного прицепа с вилкой-фланцем, закрепленной на задней части автомобиля-тягача, с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости, причем ось шкворня  расположена под углом к поверхности дорожного полотна, при этом ее нижний конец смещен назад к раме одноосного прицепа.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено:
- фиг. 1 - схема установки  тягово-сцепного стабилизирующего устройства одноосного прицепа на автопоезде, вид с боку.
Тягово-сцепное стабилизирующее устройство одноосного прицепа содержит (фиг.1) тяговый рычаг, выполненный из двух частей – передней 1 и задней 2, соединенных между собой посредством шарнира с поперечной  горизонтальной осью 3, при этом передняя часть 1 тягового рычага соединена шарнирно посредством шкворня 4, расположенного в вертикальной продольной плоскости, проходящей через продольную ось одноосного прицепа 5 с вилкой-фланцем 6, закрепленной на задней части автомобиля-тягача 7, с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости, причем ось шкворня 4  расположена под углом α к поверхности дорожного полотна, при этом ее нижний конец смещен назад к раме 8 одноосного прицепа 5.
Тягово-сцепное стабилизирующее устройство одноосного прицепа работает следующим образом.
Тяговый рычаг  передней частью 1 присоединяется посредством шкворня 4 к автомобилю-тягачу 7  (фиг.1).  При движении по прямой  ось шкворня 4 расположена в продольной вертикальной плоскости,  проходящей через продольную ось одноосного прицепа 5, при этом нагрузка от веса прицепа распределяется между его ходовыми колесами 9  равномерно.
При отклонении одноосного прицепа от прямолинейной траектории автомобиля-тягача (нарушении устойчивости движения прицепа от внешних воздействий и возникновении поперечных колебаний) тяговый рычаг, состоящий из передней 1 и задней 2 частей,  совершает угловой поворот относительно автомобиля-тягача 7 в горизонтальной плоскости.  При этом в результате наклона оси шкворня 4 от вертикали на угол α в продольной вертикальной плоскости  возникает действующий на тяговый рычаг скручивающий  момент, увеличивающий нагрузку от веса прицепа на его внутреннее (по направлению углового отклонения) колесо, и уменьшающий весовую нагрузку на внешнее колесо прицепа.
Под воздействием силы тяжести от веса одноосного прицепа 5  появляется весовой стабилизирующий момент относительно оси шкворня 4, расположенного в вертикальной продольной плоскости, способствующий возврату ходовых колес 9 одноосного прицепа 5 в положение,  соответствующее прямолинейному движению.
Технический результат заключается в том, что такое выполнение  предлагаемого тягово-сцепного стабилизирующего устройства одноосного прицепа позволит повысить устойчивость прямолинейного движения прицепа и автопоезда в целом, за счет уменьшения величины боковых отклонений ходовых колес прицепа от прямолинейной траектории, а также обеспечит увеличение критической скорости автопоезда, за пределами которой возникают поперечные колебания прицепа, что способствует повышению безопасности автопоезда в условиях эксплуатации.