УЗЕЛ ФИКСАЦИИ ЦИСТЕРНЫ К РАМЕ ШАССИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к автомобилестроению, в частности к устройствам для крепления цистерны к раме шасси транспортных средств, предназначенных для транспортировки жидких нефтепродуктов.
Известны узел фиксации цистерны к раме базового шасси автомобиля (Патент РФ RU 190333 U1 «Узел фиксации цистерны к раме базового шасси автомобиля») [1], узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства (Патент РФ RU 189635 U1 «Узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства») [2], устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства (Патент РФ RU 189215 U1 «Устройство крепления цистерны к раме шасси транспортного средства») [3], устройство для фиксации цистерны на автомобильном средстве (Патент РФ RU 189217 U1 «Устройство для фиксации цистерны на автомобильном средстве») [4] и спаренный узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства (Патент РФ RU 205915 U1 «Спаренный узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства» [5]. Они содержат бандажную ленту, фиксатор бандажной ленты, гайки и металлическую пластину, при этом цистерна жестко закреплена на «П-образном» держателе бандажной лентой, зафиксированной через скобу, гайку и фиксатор к торцевой стороне «П-образного» держателя, закрепленного на лонжероне к внутренней стороне которого крепится металлическая пластина с отверстием, в котором крепится гайкой с продетой пружиной штанга, жестко закрепленная к торцевой стороне «П-образного» держателя, в пазу которого жестко закреплена демпферная подушка, нижней стороной зафиксированная на лонжероне, а также концевой амортизатор, который жестко закреплен между «П-образным» держателем и металлической пластиной.
Данные технические решения имеют существенные недостатки, влияющие на весь комплекс мероприятий по эксплуатации цистерны и выраженные в том, что при наполнении цистерны горючим, в местах соприкосновения цистерны и узлов крепления на металл цистерны действуют нагрузки, приводящие к усталостным нарушениям прочности материала цистерны вследствие воздействия гидродинамических и вибронагрузок, в связи с тем, что узлы крепления расположены на определенном расстоянии друг от друга и они имеют маленькую площадь соприкосновения с цистерной. Также у полиуретановой демпферной подушки могут накапливаться остаточные деформации под воздействием длительных нагрузок при перевозках жидких нефтепродуктов в цистерне и имеется резкая зависимость физико-механических свойств полиуретана от перепадов температуры наружного воздуха.
Наиболее близким техническим решением является устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного шасси (Патент РФ RU 210509 U1 «Устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного шасси» [6], которое содержит стяжную ленту, кольцо стяжной ленты, скобу, палец и фиксирующие гайки, при этом цистерна по всей своей длине зафиксирована на тросовом амортизаторе, установленном между лонжероном шасси транспортного средства и цистерной и зафиксированном стяжными болтами, проходящими через металлическую пластину, на которых между металлической пластиной и шайбой установлены и зафиксированы гайками концевые амортизаторы, выполненные с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части.
Недостатком данного технического решения является то, что при пиковых импульсах вибронагрузки в ходе движения транспортного средства в тяжелых дорожных условиях бездорожья, по пересеченной местности, поверхность которой имеет сложный микрорельеф не исключается возможность разнонаправленного движения верхних планок тросовых амортизаторов на которых сверху установлена цистерна (как вариант, в определенные временные интервалы верхняя планка тросового амортизатора установленная на левом лонжероне может двигаться от кабины транспортного средства, а верхняя планка тросового амортизатора установленная на правом лонжероне может двигаться к кабине), что в свою очередь через некоторое время может привести к деформации и ослаблению натяжения стяжной ленты, а это в свою очередь в дальнейшем может привести к срыву цистерны с устройства фиксации цистерны.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности при эксплуатации емкостей с пониженным приведенным центром тяжести формы, таких как «овал», «трапеция» и «чемоданной» формы, при размещении их на автомобильном базовом шасси.
Техническая задача достигается за счет того, что узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства, содержащий тросовый амортизатор, расположенный между цистерной и лонжероном рамы шасси автотранспортного средства, принимающий на себя всю амплитуду, включая максимальные импульсы, вибрации, напряжения и гасящий вибрацию, минимизируя деформацию, и нагрузку на обечайку цистерны. При этом тросовый амортизатор закреплен по всей длине цистерны, обеспечивая большую площадь соприкосновения, что, в свою очередь защищает металл цистерны от усталостных напряжений и деформаций при воздействии гидродинамических и вибронагрузок, а верхние планки тросовых амортизаторов, на которых установлена цистерна соединены металлической соединительной тягой для исключения разнонаправленного движения верхних планок тросовых амортизаторов. Концевые амортизаторы выполнены с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части. Это обеспечивает снижение общей массы транспортного средства, за счет отказа от использования массивных промежуточных опор цистерны, повышает надежность емкости при эксплуатации и удешевляет ремонтоспособность за счет новой конструкции узла фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства.
Техническая задача решена за счет того, что узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства, содержит стяжную ленту, кольцо стяжной ленты, скобу, палец, фиксирующие гайки и тросовый амортизатор, выполненный с возможностью работы на сжатие, закрепленный между лонжероном автомобильного базового шасси и цистерной и расположенный по всей длине цистерны, обеспечивая большую площадь соприкосновения цистерны с узлом фиксации цистерны способствуя поглощению амплитуды колебаний и уменьшению максимальных импульсов вибрации и напряжения, снижая механические нагрузки на корпус цистерны, отличающийся тем, что верхние планки тросового амортизатора, на которых сверху установлена и зафиксирована с помощью стяжной ленты цистерна соединены металлической соединительной тягой. Концевой амортизатор, выполнен с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части.
Узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства поясняется фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4.
На фиг. 1 представлен внешний вид цистерны закрепленной к раме шасси транспортного средства, где обозначено: поз. 1 - стяжная лента; поз. 2 - цистерна; поз. 3 - кабина, поз. 4 - автомобильное базовое шасси.
На фиг. 2 представлен узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства вид сзади, где обозначено: поз. 1 - стяжная лента; поз. 2 - цистерна; поз. 5 - кольцо стяжной ленты; поз. 6 - скоба; поз. 7 - палец; поз. 8 - фиксирующая гайка; поз. 9 - тросовый амортизатор; поз. 10 - лонжерон; поз. 11 - металлическая пластина; поз. 12 - концевой амортизатор; поз. 13 - гайка; поз. 14 - шайба; поз. 15 - стяжной болт; поз. 19 - металлическая соединительная тяга.
На фиг. 3 представлен узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства вид сбоку, где обозначено: поз. 1 - стяжная лента; поз. 2 - цистерна; поз. 5 - кольцо стяжной ленты; поз. 6 - скоба; поз. 7 - палец; поз. 8 - фиксирующая гайка; поз. 9 - тросовый амортизатор; поз. 10 - лонжерон; поз. 11 - металлическая пластина; поз. 12 - концевой амортизатор; поз. 13 - гайка; поз. 14 - шайба; поз. 15 - стяжной болт; поз. 16 - винт, поз. 17 - нижние планки тросового амортизатора, поз. 18 - верхние планки тросового амортизатора.
На фиг. 4 представлен узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства вид сверху, где обозначено: поз. 10 - лонжерон; поз. 18 - верхние планки тросового амортизатора; поз. 19 - металлическая соединительная тяга.
Узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства состоит из тросового амортизатора (9), стяжной ленты (1), скобы (6), вставленной в кольцо стяжной ленты (5), металлической пластины (11), концевого амортизатора (12) и металлической соединительной тяги (19). При этом концы скобы (6) проходят через палец (7) и на нарезанную резьбу на концах скобы (6) накручиваются фиксирующие гайки (8). Тросовый амортизатор (9) (как вариант жесткий, серии V3CA с собственной частотой 7-10 Гц) выполненный с возможностью работать на сжатие и воспринимать вертикальную осевую нагрузку, возникающую в процессе движения автомобиля по пересеченной местности. Тросовый амортизатор (9), размещенный по всей длине цистерны (2), зафиксирован на лонжероне (10) шасси транспортного средства через фиксирующий болт (15) проходящий через металлическую пластину (11). Концевой амортизатор (12) (как вариант, пружина из стального прута толщиной 7-10 мм) установленный между металлической пластиной (11) и шайбой (14) и закрепленный гайкой (13), выполненный с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части. Верхние планки (18) тросового амортизатора (9) на которых сверху установлена и зафиксирована стяжной лентой (1) цистерна (2) соединены металлической соединительной тягой (19) для исключения разнонаправленного движения данных верхних планок.
Предлагаемый узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства работает следующим образом: в процессе транспортировки жидких нефтепродуктов нагрузки, возникающие от неровностей поверхности дорог, воспринимаются рамой автомобиля через элементы подвески и возникает целая амплитуда колебаний, а также максимальные импульсы вибрации и напряжения, воздействующие на корпус цистерны (2) с нефтепродуктом. Тросовый амортизатор (9) выполненный с возможностью работы на сжатие, установлен между лонжероном (10) рамы автомобиля и цистерной (2), поглощает вибрацию и уменьшает максимальные импульсы вибрации и напряжения, за счет чего снижаются механические нагрузки на корпус цистерны (2), а также уменьшается эффект деформации рамы. Концевой амортизатор (12) выполненный с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части. Тросовый амортизатор (9) устанавливается по всей длине цистерны (2), обеспечивая большую площадь соприкосновения цистерны и тросового амортизатора (9), что исключает усталостные нарушения прочности материала цистерны (2). Также верхние планки (18) тросового амортизатора (9) соединены между собой металлической соединительной тягой (19) для исключения разнонаправленного движения верхних планок тросового амортизатора (9) на которых сверху установлена и зафиксирована стяжной лентой (1) цистерна.
Сборка узла фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства предусматривает предварительное наматывание стального троса между нижними планками (17) и верхними планками (18) тросового амортизатора (9). Трос (как вариант, выполнен из нержавеющей стальной проволоки). Затем нижние планки (17) и верхние планки (18) тросового амортизатора (9) фиксируются винтом (16). Далее происходит установка тросового амортизатора (9) между лонжероном (10) автомобильного базового шасси (4) и цистерной (2). Снизу на стяжные болты (15) устанавливается металлическая пластина (11), затем устанавливается концевой амортизатор (12), шайба (14) и затягивая гайки (13) происходит жесткая фиксация цистерны (2) на лонжероне (10) автомобильного базового шасси (4).
Так как тросовый амортизатор (9) является амортизатором пространственного нагружения и температуростойким, то он может применяться не только для гашения вибрации, но и для гашения энергии толчков, ударов и различных ударных нагрузок. На функционирование тросового амортизатора (9) не влияет изменение температуры окружающего воздуха.
За счет исключения массивных промежуточных опор цистерны предложенный узел фиксации цистерны позволяет снизить общий вес изделия и не увеличивать приведенный центр тяжести. Это обеспечивает повышение устойчивости автомобиля на поворотах и при движении на неровных поверхностях дороги, защищая цистерну от гидродинамических и вибронагрузок.
Таким образом, представленный узел фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства обладает новизной и новыми техническими характеристиками и существенно отличается от прототипов обеспечивая повышение надежности эксплуатации емкостей с пониженным приведенным центром тяжести формы («овал», «трапеция» и «чемоданной» формы), при размещении их на автомобильном базовом шасси. Техническим решением может быть применение данного узла для крепления цистерны на технических средствах службы горючего силовых структур.
Список использованной литературы:
1. Патент РФ RU 190333 U1 «Узел фиксации цистерны к раме базового шасси автомобиля»;
2. Патент РФ RU 189635 U1 «Узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства»;
3. Патент РФ RU 189215 U1 «Устройство крепления цистерны к раме шасси транспортного средства»;
4. Патент РФ RU 189217 U1 «Устройство для фиксации цистерны на автомобильном средстве»;
5. Патент РФ RU 205915 U1 «Спаренный узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства»;
6. Патент РФ RU 210509 U1 «Устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного шасси».