Опорно-поворотное устройство двухосного прицепа
SLEWING RING OF A TWO-AXLE TRAILER

Изобретение относится к автомобильным и тракторным прицепам, а именно к опорно-поворотным устройствам, обеспечивающим гашение поперечных колебаний двухосных прицепов при прямолинейном движении.
Известно тягово-сцепное стабилизирующее устройство двухосного прицепа по патенту РФ № 201438 кл. B62D 63/08, 2020 г., содержащее переднюю поворотную тележку, рама которой опирается на ось передних ходовых колес прицепа и шарнирно соединена через поворотный круг, шкворень которого расположен вертикально, с рамой прицепа, опирающейся на ось его задних ходовых колес, при этом нижнее кольцо поворотного круга неподвижно закреплено на раме передней поворотной тележки, а верхнее кольцо неподвижно соединено с нижней частью рамы двухосного прицепа, при этом в нижней части рамы прицепа, между поворотным кругом и осью задних ходовых колес, установлена стабилизирующая пружина растяжения, ось которой расположена горизонтально в вертикальной продольной плоскости, пересекающей середины осей передних и задних ходовых колес, одним концом закрепленная на задней нижней части рамы прицепа по ходу его движения, а другим концом соединенная посредством гибкого звена с нижним кольцом поворотного круга, причем точка крепления гибкого звена к нижнему кольцу расположена между шкворнем поворотного круга и стабилизирующей пружиной на оси этой пружины.
Данное тягово-сцепное стабилизирующее устройство двухосного прицепа позволяет обеспечить более устойчивое прямолинейное движение прицепа за счет возникновения стабилизирующего момента относительно шкворня поворотного круга, соединяющего раму прицепа с передней поворотной тележкой.
При этом недостатком описанного тягово-сцепного стабилизирующего устройства двухосного прицепа является то, что при совершении поворотов автотракторного поезда силовой момент, возникающий относительно шкворня поворотного круга, препятствует повороту передней колесной тележки относительно рамы кузова прицепа, вызывая дополнительное сопротивление повороту прицепа и ухудшая условия маневрирования автотракторного поезда.
Наиболее близким к предлагаемому устройству для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа является опорно-поворотное устройство прицепа по патенту РФ №170879 кл.B62D 63/06, 2017 г., содержащее дышло, соединенное посредством шарнира с рамой подрессоренной передней тележки, опирающейся на ось ходовых колес, поворотную платформу, неподвижно закрепленную на раме передней тележки, соединенную с рамой кузова прицепа посредством шкворня, установленного вертикально к поворотной платформе, при этомповоротная платформа закреплена на раме передней тележки под наклоном к раме прицепа в продольной вертикальной плоскости прицепа, а ось шкворня расположена под углом к вертикали, проходящей через середину оси колес передней тележки, при этом точка пересечения оси шкворня с горизонтальной плоскостью, проходящей через ось колес передней тележки, смещена вперед относительно оси ее колес, причем центр вращения поворотной платформы расположен в плоскости контактирования этой платформы с рамой кузова и совпадает с точкой пересечения вертикали, проходящей через середину оси колес передней тележки с осью шкворня.
Данное опорно-поворотное устройство прицепа обеспечивает гашение поперечных колебаний прицепа при прямолинейном движении за счет возникновения силового стабилизирующего момента относительно оси шкворня поворотной платформы, расположенного под наклоном в продольной вертикальной плоскости прицепа.
При этом данное опорно-поворотное устройство прицепа имеет недостаток, подобный вышеописанному аналогу, заключающийся в ухудшении условий поворота автотракторного поезда, так как силовой момент, возникающий относительно наклонного шкворня, препятствует складыванию между собой передней поворотной тележки и рамы прицепа, необходимому для совершения поворота.
Поэтому технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа, позволяющего уменьшать боковые горизонтальные отклонения (виляние) двухосного прицепа при прямолинейном движении и не препятствующего совершению поворотов автотракторного поезда при маневрировании.
Техническая проблема решается за счет того, что в отличие от прототипа, тяговый рычаг выполнен заодно с рамой передней колесной тележки, а поворотная платформа состоит из двух цилиндрических плит - верхней и нижней, контактирующих между собой плоскими поверхностями и соединенных посредством поворотного шкворня, причем верхняя плита поворотной платформы соединена с рамой кузова прицепа посредством кронштейнов, закрепленных на раме кузова и горизонтальной поперечной оси, а нижняя плита связана с передней поворотной тележкой через кронштейны, закрепленные на ее раме, и горизонтальную поперечную ось, при этом нижняя плита поворотной платформы кинематически связана с тягачом через тягу-шатун, передний конец которой закреплен на тягаче посредством шарового шарнира, смещенного вперед 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, неподвижно закрепленного на нижней плоскости нижней плиты, при этом центр шарового шарнирного крепления тяги-шатуна к маятниковому рычагу находится в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины ходовых осей тягача и прицепа.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг.1 - схема устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа при прямолинейном движении - вид сбоку;
Фиг.2 - схема установки поворотной платформы на прицепе - вид с боку;
Фиг. 3 - схема устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа при прямолинейном движении - вид сверху при прямолинейном движении;
Фиг. 4 - то же - вид сверху при повороте.
Устройство для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа, содержит (фиг.1, 2) тяговый рычаг 1, выполненный заодно с рамой 2 передней колесной тележки и соединенный передней частью шарнирно с тягачом 3, поворотную платформу, выполненную из двух цилиндрических плит верхней 4 и нижней 5, соединенных между собой соединительным поворотным шкворнем 6. При этом поворотная платформа установлена под наклоном в продольной вертикальной плоскости, а ось шкворня 6 образует угол μ с вертикалью, проходящей через середину оси 7 ходовых колес передней колесной тележки, причем точка пересечения оси шкворня 6 с поверхностью движения прицепа смещена вперед относительно оси 7 колес передней колесной тележки. Нижняя цилиндрическая плита 5 поворотной платформы соединена с рамой 2 передней колесной тележки посредством кронштейнов 8 и горизонтальной оси 9, а верхняя цилиндрическая плита 4 поворотной платформы соединена посредством кронштейнов 10 и горизонтальной поперечной оси 11 с рамой 12 кузова прицепа.
Нижняя цилиндрическая плита 5 поворотной платформы кинематически связана с тягачом 3 через тягу-шатун 13, передний конец которой закреплен на тягаче 3 посредством шарового шарнира 14, смещенного вперед по ходу прицепа относительно шарнирного крепления 15 тягового рычага 1 к тягачу 3, а задний конец тяги-шатуна 13 соединен посредством шарового шарнирного крепления 16 со свободным концом маятникового рычага 17, закрепленного на нижней плоскости цилиндрической плиты 5 посредством неподвижного соединения, при этом центр шарового шарнирного крепления 16 тяги-шатуна 13 к маятниковому рычагу 17 находится в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины ходовых осей тягача 3 и прицепа.
Устройство для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа работает следующим образом.
Тяговый рычаг 1 прицепа передней частью шарнирно присоединяется к тягачу 3 (фиг.1).
При движении автотракторного поезда по прямолинейной траектории (фиг.3) тяговый рычаг 1 и тяга-шатун 13 расположены в продольной вертикальной плоскости, проходящей через середины осей ходовых колес автотракторного поезда.
При отклонении рамы 12 кузова прицепа от прямолинейной траектории тягача 3 в результате действия боковых возмущающих сил (например - при возникновении боковых отклонений от внешних воздействий на прицеп из-за неровностей дороги, порыва ветра, неравномерности давления в шинах и др.) в результате наклона поворотной платформы и поворотного шкворня 6 в продольной вертикальной плоскости на угол μ появляется весовой стабилизирующий момент от веса кузова прицепа, действующий относительно поворотного шкворня 6, способствующий возврату прицепа в положение соответствующее прямолинейному движению.
Е
Е
При повороте автотракторного поезда (фиг.4) тяговый рычаг 1 совершает угловой поворот относительно тягача 3 в горизонтальной плоскости. При этом точка 14 крепления тяги-шатуна 13 к тягачу 3, смещенная на расстояние  относительно вертикальной оси 14 шарнирного крепления тягового рычага 1 к тягачу 3, совершает относительное движение по дуге окружности с радиусом равным расстоянию  в сторону рамы 12 прицепа. В результате этого тяга-шатун 13 воздействует на поворотную платформу через маятниковый рычаг 17, уменьшая угол μ наклона шкворня 6 от вертикального положения. В результате уменьшения угла μ наклона шкворня 6 в продольной вертикальной плоскости уменьшается силовой момент, препятствующий повороту передней колесной тележки относительно рамы 12 кузова прицепа, и облегчаются условия поворота транспортного поезда при маневрировании.
Технический результат заключается в том, что такое выполнение предлагаемого устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа способствует повышению устойчивости прямолинейного движения прицепа и автотракторного поезда в целом, так как позволяет снижать величины боковых отклонений прицепа в горизонтальной плоскости, возникающих в результате воздействия внешних сил при этом взаимосвязи кинематических элементов предлагаемого устройства обеспечивают уменьшение угла наклона шкворня поворотной платформы при входе автотракторного поезда в поворот и выполнении поворота, что позволяет уменьшить силовой момент относительно шкворня поворотной платформы и облегчает условия поворота автотракторного поезда.