АВТОПОЕЗД РЕГУЛИРУЕМОЙ ДЛИНЫ

Полезная модель относится к транспорту, в частности к автопоездам, состоящим из двухосного рамного тягача и полуприцепа.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату является прицеп по А.С. СССР №1541106 кл. B62D 63/06, 1990 г, содержащий переднюю колесную тележку, рама которой связана с рамой кузова посредством поворотной платформы, смещенной вперед относительно оси колес передней тележки, при этом, на раме передней колесной тележки в направляющих установлена подвижная опора, выполненная с возможностью перемещения в продольном направлении относительно оси колес упомянутой передней тележки, причем поворотная платформа закреплена на подвижной опоре посредством вертикально расположенного шкворня и выполнена с профильной прорезью, между стенками которой расположен ролик, установленный на вертикальной оси, жестко закрепленной на раме передней колесной тележки. Поворотная платформа упирается внутренней стенкой профильной прорези в ролик и, скользя по нему, перемещается вместе с подвижной опорой назад относительно рамы передней колесной тележки и оси передних колес
Недостатком такого транспортного средства является то, что при движении на поворотах кинематическая схема прицепа не обеспечивает минимально возможного расстояния между кузовом прицепа и габаритными точками кабины тягача.
Наиболее близким к предлагаемому автопоезду регулируемой длины по технической сущности и достигаемому результату является двухзвенное транспортное средство переменной длины по патенту RU 101992 U1 кл. B62D 53/08 2011 г, содержащее двухосный рамный тягач и полуприцеп, опирающийся передней частью на раму тягача через поворотную платформу, подвижную в продольном направлении относительно упомянутой рамы, при этом рама тягача соединена с поворотной платформой через тягу-шатун, закрепленную передним концом шарнирно на упомянутой раме, а задним концом шарнирно на поворотной платформе со смещением назад относительно оси ее поворота.
Недостатком такого транспортного средства является то, что кинематическая схема не обеспечивает прямолинейности относительного движения при повороте ребер двугранных углов образованных передним и боковыми бортами полуприцепа поперек рамы тягача. Это не позволяет регулировать минимальную длину автопоезда при повороте.
Задачей изобретения является регулирование габаритной длины автопоезда путем обеспечения постоянного минимального расстояния между кузовом полуприцепа и задними габаритными частями кабины тягача при прямолинейном и криволинейном движении.
Задача решается тем, что в передней части поворотной платформы закреплены два штока установленные с возможностью перемещения по поперечной направляющей, закрепленной на раме тягача между платформой полуприцепа и габаритными частями кабины, при этом вертикальные оси штоков расположены в вертикальной поперечной плоскости и совпадают с ребрами двугранных углов, образованных передним и боковыми бортами полуприцепа.
На фиг.1 изображена схема автопоезда регулируемой длины - вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид сверху: на фиг.3 - то же, при движении на повороте при малых углах складывания, на фиг.4 - то же, при движении на повороте при больших углах складывания(после пересечения оси штока поворотной платформы ближнего к центру поворота автопоезда с продольной осью тягача), на фиг.5 - изображена кинематическая схема опорно-поворотного устройства при малых углах складывания звеньев автопоезда (до пересечения оси штока поворотной платформы ближнего к центру поворота автопоезда с продольной осью тягача), на фиг.6 - то же при больших углах складывания звеньев автопоезда (после пересечения оси штока поворотной платформы ближнего к центру поворота автопоезда с продольной осью тягача).
Автопоезд изменяемой длины содержит тягач 1 и полуприцеп 2, соединенный через кронштейны 3 поперечную горизонтальную ось 4 с поворотной платформой 5 связанной посредством вертикального шкворня 6 с опорой 7 жестко закрепленной на раме 8 тягача.
На опоре 7, жестко закрепленной на раме тягача 8, выполнены в виде пазов две прямолинейные взаимно перпендикулярные направляющие, поперечная 10, расположенная в плоскости переднего борта полуприцепа и продольная 9, выполненная по продольной оси автопоезда, при этом по продольной направляющей 9 перемещается вертикальный шкворень 6 поворотной платформы, а по поперечной направляющей 10 перемещаются штоки 11 и 12 закрепленные в передней части поворотной платформы 5, при этом вертикальные оси штоков 11 и 12 совпадают с ребрами двугранных углов, образованных передним и боковыми бортами платформы полуприцепа.
Автопоезд регулируемой длины работает следующим образом.
При движении по прямой (фиг.2) автопоезд имеет минимальную габаритную длину, полуприцеп максимально смещен к кабине тягача. В этом случае, оба штока 11 и 12 поворотной платформы 5 расположены в поперечной пазовой направляющей 10 симметрично относительно продольной оси автопоезда, а вертикальный шкворень 6 максимально смещен по направляющей 9 вперед по ходу автопоезда
При движении автопоезда на повороте (например, влево), (фиг.3) шток 11 перемещается по направляющей 10 к продольной оси автопоезда. Шток 12, при этом выходит из зацепления с пазовой направляющей 10 и совершает перемещение относительно рамы тягача по циклоидной траектории. Вертикальный шкворень 6 перемещается по продольной направляющей 9 назад относительно рамы тягача к оси его задних колес. При этом поворотная платформа 5 смещается назад относительно рамы тягача 8 на расстояние Е пропорционально углу складывания φ между тягачом и полуприцепом. Вследствие этого увеличивается расстояние между вертикальным шкворнем 6 и кабиной тягача, что обеспечивает беспрепятственный поворот полуприцепа относительно тягача без контактирования с задними габаритными частями кабины. Максимальное смещение Е вертикального шкворня 6 назад относительно рамы тягача 8 к оси его задних колес при повороте достигается в случае когда вертикальная ось штока 11 пересекается с продольной осью автопоезда. При дальнейшем увеличении угла складывания φ между тягачом u полуприцепом при повороте, после пересечения оси штока 11 с продольной осью автопоезда вертикальный шкворень 6 перемещается по продольной направляющей 9 вперед относительно рамы тягача к оси его передних колес.
При малых углах складывания - до пересечения вертикальной оси штока 11 поворотной платформы с продольной осью тягача, величина смещения Е вертикального шкворня 6 назад относительно рамы тягача 8 к оси его задних колес в зависимости от угла складывания φ между тягачом и полуприцепом может быть определена следующим по образом(см. Фиг.5):
Зависимость смещения Е вертикального шкворня 6 назад относительно рамы тягача 8 к оси его задних колес при повороте от угла складывания φ между тягачом и полуприцепом может быть определена (см. фиг.5) следующим образом:
Из схемы видно, что
а
E=в-
а
Где  - расстояние от оси вертикального шкворня до вертикальной плоскости проходящей через оси штоков;
в - расстояние от оси вертикального шкворня до траектории перемещения осей штоков по поперечной направляющей,
Расстояние в определится по выражению
в=L×cos(γ-φ),
Где L - расстояние между вертикальным шкворнем 6 и осью штока 11 поворотной платформы;
γ - угол между продольной осью полуприцепа и вертикальной плоскостью проходящей через вертикальную ось вертикального шкворня и ось штока поворотной платформы ближнего к центру поворота
Отсюда получаем, что
а
Е=L×cos(γ-φ)-,
В случае когда шток 11 поворотной платформы пересекает продольную ось тягача (при больших углах складывания) - см. фиг 6, величина смещения Е поворотной платформы определится по выражению
а
Е=L×cos(φ-γ)-
Анализ формул показывает, что величина Е - смещения поворотной платформы относительно тягача при повороте пропорциональна φ - углу складывания при повороте между продольными осями тягача и полуприцепа а также может изменяться в зависимости от величины угла φ в большую или меньшую сторону.
Это доказывает, что:
- предложенная конструкция позволяет регулировать габаритную длину автопоезда при поворотах и прямолинейном движении обеспечивая минимальные размеры, что даст возможность поместить большее количество автопоездов на площадках для стоянки техники и в иных стесненных условиях.
- Из неочевидных преимуществ отмечаем, что предложенная конструкция позволяет уменьшить сопротивление повороту при маневрировании, т.к. точка опоры кузова полуприцепа на раму тягача смещается назад к задней его оси.