Механизм стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа
MECHANISM FOR STABILIZING THE RECTILINEAR MOVEMENT OF A SINGLE-AXLE TRAILER

Изобретение относится к автомобильному транспорту, преимущественно к буксирным устройствам автопоездов, комплектуемых с одноосными прицепами.
В 62D 53/04
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому механизму стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа является автотракторный поезд по патенту РФ № 2464197, МПК , 2012 г, состоящий из тягача и прицепа, связанных между тягово-сцепным устройством, выполненным в виде тягового крюка со стержнем и сцепной петли, при этом стержень тягового крюка выполнен полым и в нем подвижно расположен подпружиненный пружиной сжатия шток, конец штока шарнирно присоединен к шатуну, также шарнирно при помощи пальца закрепленному на зубчатом секторе, установленному с возможностью угловых поворотов на тяговом крюке, причем зубья упомянутого сектора кинематически связаны с ответными нарезанными на сцепной петле дышла прицепа. Конструктивное исполнение и взаимосвязи кинематических элементов предложенного технического решения обеспечивают появление силового стабилизирующего момента, препятствующего отклонениям дышла относительно тягача в горизонтальной плоскости, что позволяет снизить поперечные колебания (виляния) прицепных звеньев автопоездов при прямолинейном движении и повышает безопасность движения автотранспорта в целом.
Недостаток  описанного автотракторного поезда заключается в том, что его действие силового стабилизирующего момента не прекращается при маневрировании автопоезда и  вызывает дополнительное сопротивление повороту дышла относительно тягача при маневрировании, что ухудшает условия поворота транспортного поезда.
В 62D53/0
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому механизму стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа является   буксирное устройство изменяемой длины автопоезда с механизмом гашения колебаний одноосного прицепа по патенту РФ № 203509, МПК , 2021 г, содержащее, содержащее тяговый телескопический рычаг, состоящий из выполненного в виде трубы внутреннего звена,   шарнирно соединенного передней частью с автомобилем-тягачом  и выполненного в виде трубы  наружного звена, жестко соединенного с рамой одноосного прицепа и связанного шарнирно с автомобилем-тягачом через тягу, шарнирное крепление которой к автомобилю-тягачу смещено относительно шарнирного крепления внутреннего  звена к автомобилю-тягачу вперед по ходу автопоезда, при этом между внутренней трубчатой поверхностью наружного звена и внешней поверхностью внутреннего звена расположена цилиндрическая пружина сжатия, упирающаяся одной торцевой поверхностью во внутренний бурт, установленный на торцевой поверхности наружного звена, а другой торцевой поверхностью упирающаяся во внешний бурт, выполненный на задней части внутреннего звена тягового рычага, причем задняя часть внутреннего звена размещена внутри цилиндрической пружины сжатия.  Данное буксирное устройство изменяемой длины автопоезда с механизмом гашения колебаний одноосного прицепа позволяет улучшить стабилизацию прямолинейного движения прицепа за счет образования силового момента, вызванного сжатием пружины, способствующего возврату тягового рычага в положение прямолинейного движения после начальных отклонений, вызванных внешними силовыми воздействиями на прицеп (неровности дороги, разность давления воздуха в шинах и др.). При этом данное буксирное устройство имеет общий недостаток с описанным выше аналогом, заключающийся в том, что силовой стабилизирующий момент, действующий на тяговый рычаг прицепа, не уменьшается при выполнении поворота автопоездом для изменения направления движения, и препятствует складыванию между собой его звеньев (прицепа и тягача),  необходимому для совершения поворота – затрудняет поворот автопоезда  и отрицательно сказывается на его маневровых показателях.
Поэтому технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка технического решения механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа, позволяющего уменьшить боковые горизонтальные колебания (виляние) одноосного прицепа при прямолинейном движении и не препятствующего совершению поворотов автопоезда при маневрировании.
Техническая проблема решается за счет того, что во внутренней полости тягового рычага установлен с возможностью продольного перемещения относительно этого рычага П-образный кронштейн, поджатый пружиной сжатия, упирающейся передней частью в опорную площадку этого кронштейна, расположенную в вертикальной поперечной плоскости тягового рычага,  а задней частью упирающейся в бурт, выполненный на внутренней поверхности тягового рычага, при этом в горизонтально-расположенных проушинах П-образного кронштейна установлен с возможностью вращения на вертикальной оси цилиндрический ролик, а на передней части тягового рычага установлена  выполненная в форме полуцилиндра поворотная платформа,  закрепленная на тяговом рычаге с возможностью угловых поворотов относительно вертикального шкворня, соединенного с тяговым рычагом посредством закрепленных на этом рычаге кронштейнов, при этом ось шкворня совпадает с геометрической осью цилиндрической поверхности поворотной платформы, причем плоской боковой поверхностью поворотная платформа  обращена к тягачу и соединена посредством кронштейнов, закрепленных на поворотной платформе и горизонтальной поперечной оси с вилкой-фланцем, закрепленной на тягаче с возможностью вращения относительно тягача в поперечной вертикальной плоскости, а на средней части боковой цилиндрической поверхности поворотной платформы выполнена вертикально цилиндрическая канавка радиус горизонтального сечения которой по величине не менее радиуса цилиндрического ролика, контактирующего  с поверхностью канавки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
- фиг. 1 - схема установки  механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа на автопоезде - вид сбоку;
- фиг. 2 - схема механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа при прямолинейном движении – вид  сбоку;
- фиг. 3 -  то же – вид сверху;
- фиг.4 - то же – вид сверху при отклонении прицепа от траектории прямолинейного движения тягача при вилянии прицепа;
- фиг.5 - то же – вид сверху при повороте автопоезда.
Механизм стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа (фиг.1, 2) содержит тяговый рычаг 1, выполненный в виде трубы квадратного сечения, во внутренней полости которой расположена пружина 2 сжатия, при этом тяговый рычаг шарнирно соединен передней частью с автомобилем-тягачом 3, а задней частью  жестко соединен с рамой 4 одноосного прицепа, опирающейся через упругую подвеску на ось 5 ходовых колес 6.Во внутренней полости тягового рычага 1 установлен с возможностью продольного перемещения относительно этого рычага П-образный кронштейн 7, поджатый пружиной сжатия 2, упирающейся передней частью в опорную площадку этого кронштейна, расположенную в вертикальной поперечной плоскости тягового рычага 1,  а задней частью упирающейся в бурт 12, выполненный на внутренней поверхности тягового рычага 1.  В горизонтально расположенных проушинах 8 и 9 П-образного кронштейна 7 установлен, с возможностью вращения на вертикальной оси, 10цилиндрический ролик 11, а на передней части тягового рычага 1 установлена  выполненная в форме полуцилиндра поворотная платформа 16,  закрепленная на тяговом рычаге 1 с возможностью угловых поворотов относительно вертикального шкворня 13, соединенного с тяговым рычагом 1 посредством закрепленных на этом рычаге кронштейнов 14 и 15, при этом ось шкворня 13 совпадает с геометрической осью цилиндрической поверхности поворотной платформы 16. Плоской боковой поверхностью поворотная 16 платформа  обращена к тягачу 3 и соединена посредством кронштейнов 17 и 18, закрепленных на поворотной платформе 16 и горизонтальной поперечной оси 19 с вилкой-фланцем 20 (фиг.3), закрепленной на тягаче 3 с возможностью вращения относительно тягача 3 в поперечной вертикальной плоскости, а на средней части боковой цилиндрической поверхности поворотной платформы 16 выполнена вертикально цилиндрическая канавка, радиус горизонтального сечения которой по величине не меньше радиуса цилиндрического ролика 11, контактирующего  с цилиндрической поверхностью канавки.
Механизм стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа работает следующим образом.
При движении автопоезда  по прямой (Фиг.1,2,3)цилиндрический ролик 11, поджимаемый пружиной 2 сжатия, расположен внутри вертикальной цилиндрической канавки выполненной на средней части боковой цилиндрической поверхности поворотной платформы16, при этом усилие от давления цилиндрического ролика, обеспечиваемое пружиной сжатия сосредоточено на вертикали проходящей через середину дуги кругового сечения цилиндрической канавки.
При отклонении (вилянии) одноосного прицепа от прямолинейной траектории движения тягача 3, например влево (фиг.4), вызванном внешними силовыми воздействиями (порывами ветра, разностью давления в шинах и др.), цилиндрический ролик 11, поджимаемый пружиной 2, оказывает силовое воздействие на левую – ближнюю к центру поворота автопоезда часть цилиндрической канавки, выполненной на цилиндрической поверхности платформы 16. В результате этого образуется силовой момент относительно оси 13, препятствующий отклонению одноосного прицепа от прямолинейной траектории движения тягача 3. Возникновение в данном случае сил сопротивления угловым поворотам тягового рычага 1 одноосного прицепа относительно платформы 16 ограничивает амплитуду колебаний прицепа, что позволяет повысить устойчивость движения последнего.
При повороте автопоезда (совершении маневрирования) цилиндрический ролик 11 выходит за пределы цилиндрической канавки (фиг.5), выполненной на цилиндрической поверхности платформы 16 и перекатывается по внешней цилиндрической поверхности платформы 16, не вызывая сопротивления повороту одноосного прицепа и не ухудшая условий поворота автопоезда.
Технический результат заключается в том, что предложенное техническое решение механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа позволяет снизить поперечные боковые колебания одноосного прицепа при движении на высоких скоростях на прямолинейных траекториях за счет образования силового стабилизирующего момента,  при этом взаимосвязи кинематических элементов предложенного технического решения обеспечивают уменьшение силового момента, препятствующего повороту прицепа относительно тягача при маневрировании автопоезда, что облегчит условия поворота транспортного поезда и повысит безопасность транспортного поезда в условиях эксплуатации.