УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ ПОЛУРАМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а именно, к технике, в конструкции которой используется шарнирно-сочлененное соединение полурам и поворот техники осуществляется сложением полурам в горизонтальной плоскости.
Широко известно шарнирно-сочлененное устройство соединения полурам, состоящее из двух вертикальных шарниров и продольного горизонтального шарнира (трубы шарнира). Данное устройство соединения полурам состоит из расположенных на передней полураме: двух двойных проушин, предназначенных для соединения с помощью двух вертикальных соединительных пальцев с трубой шарнира и двух двойных проушин для соединения с помощью двух вертикальных пальцев с гидроцилиндрами поворота; расположенной на задней полураме передней связи с центральной цилиндрической полостью, с запрессованными в нее двумя втулками со спиральными канавками для подвода смазки, и приваренными к задней полураме двумя упорами, ограничивающими поворот полурам вокруг продольной горизонтальной оси, и трубы шарнира с двумя проушинами с запрессованными в них стальными втулками для соединения с передней полурамой с помощью соединительных пальцев, двумя двойными проушинами для соединения с гидроцилиндрами поворота. Труба шарнира установлена во втулках передней связи задней полурамы и зафиксирована крышкой. Между торцами передней связи задней полурамы и трубы шарнира установлены кольца, по два с каждой стороны, выполняющие роль упорных подшипников при работе горизонтального шарнира. Каждое кольцо имеет радиальные канавки, обеспечивающие подвод смазки. Для предотвращения попадания пыли и грязи в горизонтальный шарнир установлены резиновые самоподжимные манжеты. Осевой зазор между торцом трубы шарнира и крышкой регулируется прокладками, принудительный поворот полурам в горизонтальной плоскости обеспечивается двумя гидроцилиндрами поворота. Указанное выше шарнирно-сочлененное устройство соединение полурам применяется в конструкциях колесных тракторов "Кировец" моделей К-700, К-700А, К-701, К-744 и их модификациях (http://www.k-744.ru/fromgtn/book/sost7.php), колесных тракторов Т-150К, ХТ3-150К, ХТ3-17221, ХТ3-240К и их модификациях (http://stroy-technics.ru/article/rama-i-khodovaya-chast-traktora-t-150).
Данное шарнирно-сочлененное устройство соединения полурам обеспечивает: устойчивое взаимное расположение полурам в вертикальной продольной плоскости, взаимный поворот полурам в горизонтальной плоскости и взаимный поворот полурам вокруг продольной горизонтальной оси. Взаимный поворот полурам в горизонтальной плоскости осуществляется двумя гидроцилиндрами поворота вокруг вертикальной оси образованной пальцами вертикальных шарниров. Максимально допустимый угол поворота равен максимальному углу излома карданного вала и ограничивается касанием передней полурамы с упором трубы шарнира. Взаимный поворот полурам вокруг продольной горизонтальной оси обеспечивается продольным горизонтальным шарниром, задняя полурама относительно передней поворачивается на трубе шарнира, которая соединяется с передней полурамой с помощью вертикальных шарниров. Взаимный поворот полурам вокруг продольной оси необходим при движении транспортного средства по неровностям. Максимальный угол поворота полурам вокруг продольной оси ограничивается упорами на трубе шарнира и задней полураме и составляет, например, для тракторов Кировец 16 градусов, для тракторов Т-150К и ХТ3-15 градусов. Описание конструкции данного вида шарнирно-сочлененного соединения и принцип его работы изложены в описании к патенту РФ на изобретение №2020103 "Колесный трактор".
Недостатком указанного выше устройства шарнирно-сочлененного соединения полурам является сложность конструкции, большая металлоемкость конструкции трубы шарнира и передней связи задней полурамы, которые должны выдерживать высокие радиальные нагрузки действующие на узел горизонтального шарнира, возникающие из-за консольного расположения задней полурамы относительно трубы шарнира. Из-за высоких радиальных нагрузок, при вращении задней полурамы относительно трубы шарнира вокруг продольной оси, возникают значительные силы трения, действующие на трубу шарнира, втулки цилиндрической полости передней связи задней полурамы, упорные кольца трубы шарнира, что в итоге приводит к их износу и вынужденному капитально-восстановительному ремонту или замене данных узлов.
Задачей полезной модели является создание надежного, простого в изготовлении устройства соединения полурам транспортного средства, обеспечивающего устойчивое взаимное расположения полурам транспортного средства в продольной плоскости, взаимный поворот полурам в горизонтальной плоскости и взаимный поворот полурам вокруг продольной горизонтальной оси.
Поставленная задача решается устройством соединения полурам транспортного средства, состоящим из шарнирного соединения полурам, включающего в себя: проушину соединения полурам, расположенную на первой полураме, проушину соединения полурам, расположенную на второй полураме, соединенные между собой через шарнирный подшипник и палец соединения полурам, ограничителей взаимного поворота полурам вокруг продольной горизонтальной оси, приваренных на второй полураме; гидроцилиндра, двухстороннего действия, поворота полурам в горизонтальной плоскости, соединенного с первой и второй полурамами через шарнирные подшипники гидроцилиндра, пальцы соединения и проушины соединения полурам с гидроцилиндром, расположенные на первой и второй полурамах, отличающееся тем, что в соединении полурам применена продольная тяга, связанная с полурамами через шарнирные подшипники, пальцы и проушины полурам, таким образом, чтобы центр шарнирного подшипника соединения
продольной тяги и первой полурамы находился на одной вертикальной оси с центром шарнирного подшипника соединения полурам.
Устройство соединение полурам транспортного средства состоит из, указанных на фиг. 1 - устройство соединения полурам вид сбоку и фиг. 2 - устройство соединения полурам вид сверху, следующих деталей и узлов: проушины соединения полурам 2, расположенной на первой полураме 1, с установленным вертикально пальцем соединения полурам 4, на который внутренним кольцом установлен шарнирный подшипник соединения полурам 3, наружное кольцо шарнирного подшипника соединения полурам установлено в соединительную проушину 19 второй полурамы 16; ограничителей взаимного поворота полурам вокруг продольной горизонтальной оси 12, приваренных на второй полураме; продольной тяги 10, расположенной над шарнирным соединением полурам и соединенной с первой полурамой через шарнирный подшипник 8, палец 9, установленный в проушину 7, таким образом, чтобы центр данного шарнирного подшипника находился на одной вертикальной оси с центром шарнирного подшипника соединения полурам 3, и соединенной со второй полурамой через шарнирный подшипник 14, установленный на палец 15 в проушине 13; одного гидроцилиндра поворота двухстороннего действия 11, соединенного с первой полурамой через шарнирный подшипник гидроцилиндра, палец гидроцилиндра 6, установленный в проушину 5 первой полурамы и соединенного со второй полурамой через шарнирный подшипник гидроцилиндра, палец гидроцилиндра 17, установленный в проушину 18 второй полурамы.
Шарнирный подшипник соединения полурам обеспечивает неограниченный взаимный поворот полурам в горизонтальной плоскости и взаимный поворот полурам вокруг продольной оси, проходящей через его центр, на максимальный угол равный максимальному углу поворота колец шарнирного подшипника. Гидроцилиндр поворота обеспечивает принудительный поворот полурам и ограничение максимального угла поворота в горизонтальной плоскости, за счет упора поршня гидроцилиндра в корпус гидроцилиндра, Ограничение максимального угла поворота полурам вокруг продольной оси происходит за счет касания продольной тяги с расположенными на второй полураме ограничителями поворота полурам вокруг продольной горизонтальной оси. Смазка шарнирных подшипников осуществляется консистентной смазкой через масленки и масляные каналы пальцев подшипников.
Конструкция устройства соединения полурам, указанная выше, состоящая из шарнирного соединения полурам с пальцем и шарнирным подшипником; продольной тяги, соединенной с полурамами с помощью пальцев и шарнирных подшипников, которые обеспечивают подвижность тяги вокруг собственной продольной оси и отклонение тяги относительно проушин соединения полурам с продольной тягой; и применение одного гидроцилиндра поворота двухстороннего действия, соединенного с полурамами с помощью пальцев через шарнирные подшипники, которые обеспечивают подвижность гидроцилиндра вокруг собственной продольной оси и отклонение гидроцилиндра относительно пальцев соединения гидроцилиндра с полурамами, позволяет принудительно поворачивать полурамы в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси, образованной пальцем шарнирного соединения полурам и пальцем соединения первой полурамы и продольной тяги, свободно перемещаться полурамам вокруг продольной оси, проходящей через центр шарнирного соединения полурам, при этом продольная тяга обеспечивает устойчивое взаимное расположение полурам в вертикальной продольной плоскости.
Принцип действия работы устройства заключается в следующем.
При прямолинейном движении гидроцилиндр поворота заперт в среднем положении, продольные оси полурам совпадают, транспортное средство движется прямо.
При повороте транспортного средства, масло от гидравлического насоса поворота с помощью гидроруля, в зависимости от направления поворота руля, подается в одну из двух полостей гидроцилиндра поворота двухстороннего действия, гидроцилиндр поворота поворачивает полурамы в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси, образованной пальцем шарнирного подшипника соединения полурам и пальцем соединения продольной тяги с первой полурамой, транспортное средство поворачивает.
При движении транспортного средства по неровностям, полурамы поворачиваются относительно друг друга вокруг продольной горизонтальной оси на шарнирном подшипнике соединения полурам. Максимальный угол поворота вокруг продольной горизонтальной оси ограничивается касанием продольной тяги с ограничителями, расположенными на второй полураме.
Данная конструкция устройства соединения полурам транспортного средства, в сравнении с наиболее распространенными шарнирно-сочлененными соединениями с вертикальным и горизонтальным шарниром, является значительно менее металлоемкой и трудоемкой, не требующей применения металлообрабатывающего оборудования, предназначенного для обработки крупных узлов. При взаимных поворотах полурам, силы трения возникают только между внутренними и наружными кольцами шарнирных подшипников, но учитывая незначительные углы поворота и предусмотренное в конструкции смазывание шарнирных подшипников, данные узлы способны работать достаточно долго.
Технический результат заключается в снижении затрат и металлоемкости при изготовлении устройства соединения полурам, повышении надежности и долговечности работы.