Устройство для гашения колебаний одноосного прицепа

Полезная модель относится к области тягово-сцепных устройств автомобильных прицепов, снабженных механизмами стабилизации движения автопоездов, комплектуемых преимущественно с легковыми автомобилями-тягачами.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству для гашения колебаний одноосного прицепа  является  тягово-сцепное устройство полуприцепа с наклонной поворотной платформой по патенту РФ №185182, МПК  B62D 63/06, 2018 г., содержащее  соединенную с рамой тягача через кронштейны и горизонтальную поперечную ось поворотную платформу,  связанную с рамой полуприцепа посредством шкворня, установленного вертикально к поворотной платформе, соединенной с рамой полуприцепа под наклоном  в продольной вертикальной плоскости, при этом точка пересечения оси шкворня  с горизонтальной опорной поверхностью движения тягача смещена  вперед по ходу автопоезда относительно вертикали, проходящей через середину горизонтальной поперечной оси шарнирного соединения поворотной платформы с рамой тягача.
К недостаткам такого тягово-сцепного устройства следует отнести сложность его использования при комплектовании автопоезда с легковым  автомобилем-тягачом, так как его кинематической схемой предусматривается  перераспределение значительной части веса прицепа на тягач, что отрицательно влияет на устойчивость движения автопоезда с легковым автомобилем.
Наиболее близким из известных технических решений к предлагаемому  устройству для гашения колебаний одноосного прицепа является  автомобильный одноосный прицеп модели A25P1C производства ООО «AvtoS» (г.Коломна Российской федерации),  предназначенный  преимущественно для автопоездов в составе легковых автомобилей с одноосными прицепами, содержащий тяговый рычаг, жестко соединенный с рамой кузова, опирающейся через торсионно-рычажную подвеску с поперечно расположенным торсионным валом и закрепленными на нем рычагами  на оси ходовых колес.
Недостаток такого прицепа заключается в том, что его кинематическая схема не обеспечивает появления силового стабилизирующего момента, способствующего гашению поперечных колебаний прицепа, возникающих при движении от воздействия внешних  факторов (неровностей дороги, боковой порыв ветра, разность давления в шинах ходовых колес и др.).
Задача полезной модели состоит в повышении  безопасности движения транспортного поезда с одноосным прицепом путем снижения поперечных боковых отклонений, возникающих от внешних силовых воздействий на прицеп за счет изменения взаимосвязей кинематических элементов одноосного прицепа  по сравнению с прототипом.
Задача решается за счет того, что в кинематической схеме устройства для гашения колебаний одноосного прицепа, содержащего тяговый рычаг, выполненный заодно с рамой, опирающейся через поперечно-расположенный торсионный вал и рычаги на оси ходовых колес, торсионный вал соединен с рамой прицепа через кронштейны с возможностью вращения его относительно рамы прицепа в вертикальной продольной плоскости  и кинематически связан с тягачом  через тягу-шатун, передний конец которой закреплен на тягаче посредством шарового шарнира,  смещенного назад по ходу прицепа относительно шарнирного крепления тягового рычага к тягачу, а задний конец тяги-шатуна соединен посредством шарового шарнирного крепления со свободным концом маятникового рычага,  который закреплен на средней части торсионного  вала посредством неподвижного соединения,  при этом центр шарового шарнирного крепления тяги-шатуна к маятниковому рычагу находится в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины ходовых  осей тягача и прицепа, и расположен между поверхностью движения прицепа и торсионным валом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
- фиг. 1  - схема устройства для гашения колебаний одноосного прицепа - вид сбоку;
-  фиг. 2 – то же - вид сверху при прямолинейном движении;
-  фиг. 3 - то же - вид сверху при угловом отклонении прицепа от прямолинейной траектории движения.
Устройство для гашения колебаний одноосного прицепа  содержит соединенный с тягачом 1 посредством шарнирного крепления 2 тяговый рычаг 3, (фиг.1),  выполненный заодно с рамой 4, опирающейся через поперечно-расположенный торсионный вал 5 и рычаги 6, связанные с рамой 4 через амортизаторы 14,  на оси 7 ходовых колес 8,  при этом торсионный вал 5  соединен с рамой 4 прицепа через кронштейны 9 с возможностью вращения его относительно рамы 4 прицепа в вертикальной продольной плоскости  и кинематически  связан с тягачом 1  через тягу-шатун 10, задний конец которой соединен посредством шарового шарнира 11 со свободным концом маятникового рычага 12, установленного посредством неподвижного соединения на средней части торсионного  вала 5, а передний конец тяги–шатуна 10  закреплен на тягаче 1 посредством шарового шарнира 13,  смещенного на расстояние Е назад по ходу движения тягача относительно шарнирного крепления 2 тягового рычага 3 к тягачу 1,  при этом шарнирное соединение 11 маятникового рычага 12 и тяги – шатуна 10 расположено на вертикали пересекающей середину оси скручивания торсионного вала 5 между поверхностью движения прицепа и торсионным валом 5.
Устройство для гашения колебаний одноосного прицепа работает следующим образом.
Тяговый рычаг 3,  выполненный заодно с рамой 4 одноосного прицепа,  передней частью присоединяется к тягачу 1 через шарнир 2 (фиг.1, 2).
Тяга-шатун 10 соединяется передним концом с тягачом 1 посредством шарового шарнира 13. Силовая реакция от веса прицепа приложенная к рычагам 6 ходовых колес образует момент относительно оси торсионного вала 5, который в результате крепления торсионного вала 5 с возможностью поворота относительно рамы 4  прицепа,  передается на маятниковый рычаг 12. В результате этого силовое воздействие через тягу- шатун 10 и шарниры 11, 13 передается на тягач 1.   За счет смещения шарнирного соединения 13 тяги – шатуна 10 с тягачом 1  на расстояние Е относительно шарнирного крепления 2 тягового рычага 3 к тягачу 1 назад по ходу транспортного поезда обеспечивается возникновение силового момента,  препятствующего боковым отклонениям тягового рычага 3 (фиг.3) относительно тягача при движении по  прямолинейной траектории и способствующего возврату одноосного прицепа в положение,  соответствующее прямолинейной траектории транспортного поезда.
Технический результат заключается в том, что предлагаемое устройство для гашения колебаний одноосного прицепа повышает устойчивость прямолинейного движения транспортного поезда  путем снижения амплитуды боковых колебаний прицепа в горизонтальной плоскости и периода их затухания,  возникающих в результате воздействия внешних сил на прицеп от порывов ветра, неровности дороги и др., что способствует повышению конструктивной  безопасности транспортного поезда в условиях эксплуатации.