Каркас кабины трактора

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкциям каркасов защитных кабин колесных лесных тракторов.
Известен каркас кабины сельскохозяйственной машины, содержащей ряд стоек, верхние торцы которых связаны с помощью изогнутых балок, образующих конструкцию для крепления крыши, при этом каркас содержит ряд силовых элементов с равными друг другу поперечными сечениями, образующими указанные стойки и ряд силовых поперечин, с равными друг другу поперечными сечениями образующих несущую конструкцию каркаса (см. патент US 2002011743, МПК В62D33/06, В60R27/00, опубликовано 31.01.2002).
Известен каркас кабины грузового автомобиля, задняя часть которого имеет несколько силовых элементов, армирующие профили образуют замкнутый каркас, который охватывает заднюю боковую часть по внешней периферии, где профили выполнены гнутыми листовыми в форме U-образного подрамника со стороны крыши и основания, которые жестко соединены с поперечинами каркаса крыши и боковыми сторонами (см. патент DE102009036755, МПК В62D33/06(2006.01), опубликовано 08.04.2010).
Известен каркас кабины транспортных машин, преимущественно тракторов, содержащий раму крыши, связанную через опорные стойки с остовом машины, опорные стойки с боковых сторон кабины соединены с остовом машины горизонтальным торсионом, где торсион своей средней частью установлен в дополнительной опоре, жестко связанной с остовом машины, а концами через опорные стойки соединен с рамой крыши, опорные стойки связаны с продольными брусьями рамы крыши с возможностью перемещения по ним (см авт. свидет. SU 215849, МПК В62D33/06 (2006.01), опубликовано 03.07.1968).
5
5
Известен каркас кабины трактора, выполненный из вертикальных и продольных горизонтальных балок, соединенных между собой в пространственную конструкцию поперечными балками, расположенными с образованием верхнего и нижнего силовых поясов и среднего вертикального П-образного пояса, основание, жестко соединенное с нижним силовым поясом каркаса, при этом нижняя передняя поперечная балка выполнена П-образной с образованием проема для размещения двигателя, а на балках каркаса жестко закреплены элементы крепления оконных рам и дверей, кронштейны для подъема и подвески кабины, где основание выполнено в виде рамы с поперечными балками, передняя из которых торцами соединена с боковыми рамами каркаса, поперечные балки верхнего силового пояса пристыкованы к боковым рамам каркаса в местах соединения их продольных и вертикальных балок, верхняя горизонтальная часть нижней передней поперечной балки выполнена в виде сплошной поперечины, торцы которой соединены с боковыми рамами каркаса, а элементы крепления оконных рам, дверей и кронштейны установлены на стыках балок каркаса и соединены с балками (см. авт. свидет. SU 1765049, МПК В62D33/06, В60R21/13, опубликовано 30.09.92).
Известен каркас кабины трактора, содержащий продольные и поперечные силовые элементы основания и крыши, угловые и срединные стойки, соединенные между собой в средней части каркаса горизонтальными силовыми элементами, основание снабжено дополнительными продольными и поперечными силовыми элементами, связанными друг с другом, причем дополнительные продольные силовые элементы соединены с поперечными силовыми элементами основания, а дополнительные поперечные силовые элементы соединены с левым продольным силовым элементом основания, крыша снабжена дополнительным поперечным силовым элементом, связанным с ее продольными силовыми элементами, а угловые стойки связаны между собой в верхней части каркаса дополнительными горизонтальными силовыми элементами, продольными и поперечным, причем левые передняя и задняя угловые стойки, а также правые передняя и задняя угловые стойки соединены продольными дополнительными горизонтальными силовыми элементами, задние левая и правая стойки соединены дополнительным горизонтальным поперечным силовым элементом, при этом срединные стойки соединены с продольными дополнительными горизонтальными силовыми элементами (см. патент RU№204301, МПК B62D33/06(2006.01), опубликовано 19.05.2021).
3
Известен каркас кабины трактора, содержащий продольные и поперечные силовые элементы основания и крыши, стойки, связанные между собой горизонтальными силовыми элементами, где продольные и поперечные элементы основания в передней правой части каркаса связаны между собой пластиной Г-образной формы с образованием отсека для размещения в нем системы управления, а поперечные элементы основания имеют П-образный профиль (см. авт. свидет. SU 823208, МПК В62D33/06, опубликовано 23.04.81).
Рассмотренные технические решения имеют недостаточную прочность и жесткость каркаса кабины.
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является трубчатый каркас кабины колесной машины, сделанный в виде пространственной фермы, состоит из трубчатых силовых дуг с расположенными под ними трубчатыми опорными передними, средними и задними стойками, трубчатых поперечных балок, соединяющих силовые дуги и задние стойки, трубчатых продольных балок, соединяющих нижние концы силовых дуг и опорных стоек, кроме того передняя стойка сделана выпуклой в сторону силовой дуги и соединена с ней у места примыкания к ней поперечной балки, расположенной над проемом лобового стекла, при этом передняя стойка дополнительно связана с силовой дугой расположенной между ними под проемом переднего окна боковины продольной балкой, соединенной с силовой дугой у места примыкания к ней поперечной балки, расположенной под проемом лобового стекла, средняя и задняя стойки выполнены прямыми и связаны между собой продольной балкой, расположенной ниже силовой дугой под проемом заднего окна боковины, задние стойки связаны между собой поперечной балкой, расположенной около задних верхних концов силовых дуг, поперечной балкой, расположенной на уровне продольных балок, связывающих между собой средние и задние стойки в промежутке между их концами, и поперечной балкой, расположенной около нижних их концов, нижние концы опорных стоек с каждой боковой стороны каркаса связаны между собой и с нижним концом силовой дуг, сзади силовых дуг расположен щит, соединенный с поперечной балкой, связывающей между собой силовые дуги под проемом лобового стекла, и с продольными балками, соединяющими нижние концы силовой дуги и передней стойки (см. патент RU№62371, МПК B62D33/06(2006.01), опубликовано 10.04.2007).
Данное техническое решение не обеспечивает должной надежности конструкции по системе безопасности и имеет недостаточную жесткость конструкции при эксплуатации на транспортном средстве.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение надежности конструкции каркаса кабины.
Поставленная задача решается тем, что заявляемый каркас кабины трактора, сделанный в виде пространственной фермы, состоящий из трубчатых силовых дуг, плавно переходящих в каркас крыши и загнутых вниз под лобовым окном, между которыми горизонтально установлены поперечные балки, образующие с силовыми дугами проем лобового окна, состоящий из опорных стоек, при этом задние стойки в задней части каркаса соединены между собой поперечными балками, где трубчатые силовые дуги имеют фигурный профиль, верхняя часть каркаса крыши кабины дополнительно содержит листовые элементы, при этом листовые элементы крыши и трубчатые силовые дуги в верхней части снабжены силовыми пластинами, выполняющими роль проушин, причем поперечные балки задних стоек каркаса выполнены изогнутыми и имеют фигурный профиль, а нижняя часть каркаса кабины содержит силовые листовые пластины, выполненные изогнутыми сложной формы и жестко соединенные между собой.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что трубчатые силовые дуги каркаса кабины имеют фигурный профиль, верхняя часть каркаса крыши кабины дополнительно содержит листовые элементы, при этом листовые элементы крыши и трубчатые силовые дуги в верхней части снабжены силовыми пластинами, выполняющих роль проушин, причем поперечные балки задних стоек каркаса выполнены изогнутыми и имеют фигурный профиль, а нижняя часть каркаса кабины содержит силовые листовые пластины, выполненными изогнутыми сложной формы и жестко соединенные между собой, позволяет обеспечить надежность конструкции каркаса кабины трактора.
Полезная модель поясняется следующими чертежами, на которых изображен каркас кабины трактора:
фиг. 1 – каркас кабины трактора, общий вид спереди (в изометрии, повернуто на 2/3);
фиг. 2 – то же, общий вид сзади (в изометрии, повернуто на 2/3);
фиг. 3 – сечение профиля А-А на фиг. 1.
Каркас кабины трактора сделан в виде пространственной фермы и содержит трубчатые силовые дуги 1, 2, которые плавно переходят в опорный каркас крыши, при этом трубчатые силовые дуги 1 и 2 загнуты вниз под лобовым окном и выполнены с фигурным профилем ∞ формы, причем между ними расположены поперечные балки 3, 4, 5, жестко соединенные с упомянутыми дугами при помощи сварки. Поперечные балки 4 и 5 образуют с трубчатыми силовыми дугами проем лобового окна. При этом каркас крыши кабины дополнительно содержит листовые элементы 6. Листовые элементы крыши и трубчатые силовые дуги в верхней части снабжены силовыми пластинами 7, выполняющих роль проушин.
Каркас кабины также содержит опорные стойки 8, 9 и задние стойки 10, 11, 12. Нижний каркас кабины связан с каркасом крыши через балки основания 13,14, имеющие в сечении фигурный профиль ∞ формы, также связан через стойки 9, 10, 11, 12 и трубчатые силовые дуги 1 и 2.  При этом основание каркаса и одна из боковых сторон содержит поперечину 15 и 16 соответственно. Поперечина 16 с одной стороны соединена с опорной стойкой 9, а с другой стороны с трубчатой силовой дугой 1. Задние стойки 10, 11, 12 в задней части каркаса соединены между собой поперечиной балкой 17, 18 и 19, которые выполнены изогнутыми и имеют в сечении фигурный профиль в виде ∞ формы. На стойках 10 и 11 выполнены петли 20 для крепления двери водителя и двери аварийного выхода.
Кроме того, нижняя часть каркаса кабины содержит силовые листовые пластины 21, 22, 23, 24, 25, которые выполнены изогнутыми сложной формы и жестко связаны между собой сваркой, а также с поперечиной 16, поперечиной балкой 20.
Все элементы каркаса кабины соединены между собой при помощи сварки. При этом данная конструкция каркаса выдерживает двойную нагрузку вертикальную и горизонтальную по степени безопасности ROPS и FOPS, за счет наличия заявляемых признаков данного технического решения таких как, что крыша кабины содержит листовые элементы, где листовые элементы крыши и трубчатые силовые дуги в верхней части снабжены проушинами, поперечные балки задних стоек каркаса выполнены изогнутыми и имеют в сечении фигурный профиль ∞ формы, показанный на фиг.3, причем трубчатые силовые дуги и балки основания тоже имеют в сечении фигурный профиль ∞ формы, причем нижняя часть каркаса кабины содержит силовые листовые пластины, выполненные изогнутыми сложной формы, что в совокупности всех признаков позволяет уменьшить риск нанесения повреждений в случае опрокидывания кабины и падения предметов сверху на крышу, а именно усилить каркас, тем самым обеспечив надежность при эксплуатации. Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет обеспечить надежность конструкции, а, следовательно, в совокупности всех признаков одновременно и безопасность человека, находящегося в кабине транспортного средства.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.