АВТОПОЕЗД ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНЫ

Полезная модель относится к транспорту, в частности к автопоездам, состоящим из тягача и прицепа.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату является двухзвенное транспортное средство переменной длины по патенту РФ №101992 кл. B62D 53/08, 2011 г содержащее тягач и полуприцеп, соединенный с рамой тягача через кронштейны и поворотную платформу подвижную относительно рамы, в продольном направлении. При этом поворотная платформа соединена с рамой тягача посредством тяги-шатуна, передний конец которой шарнирно соединен с данной рамой, а задний с поворотной платформой при помощи шарнира, вертикальная ось которого смещена относительно оси вращения поворотной платформы назад по ходу тягача.
Недостатком такого транспортного средства является то, что при движении на поворотах кинематическая схема опорно-поворотного устройства не обеспечивает минимально возможного расстояния между кузовом прицепа и габаритными точками кабины тягача.
Наиболее близким к предлагаемому автопоезду переменной длины по технической сущности и достигаемому результату является двухзвенное транспортное средство по А.С. СССР 933528 кл. B62D 53/00 1982 г, содержащее тягач с элементом системы рулевого управления и прицеп, платформа которого прикреплена к тяговому рычагу при помощи оси, смещенной вперед относительно передних колес прицепа, причем указанная ось выполнена подвижной относительно тягового рычага и связана с ним посредством силового цилиндра, управляемого трехпозиционным золотниковым распределителем следящего действия который кинематически связан с элементом системы рулевого управления.
Недостатком такого транспортного средства является то, что кинематическая схема не позволяет регулировать минимальную длину двухзвенного транспортного средства при повороте.
Задачей полезной модели является обеспечение минимальной габаритной длины автопоезда за счет поддержания минимального расстояния между кузовом полуприцепа и задними габаритными частями кабины тягача при прямолинейном движении и на поворотах.
Задача решается тем, что в передней части поворотной платформы закреплены два штока, расположенные в пазовых узлах с продольными открытыми пазами, установленных на опоре жестко закрепленной на раме тягача, при этом пазовые узлы снабжены затворами управляемыми двухштоковым гидроцилиндром двустороннего действия обеспечивающими фиксацию штоков поворотной платформы в пазах, исключающую перемещение их в горизонтальной плоскости относительно рамы тягача, при чем вертикальные оси штоков расположены в вертикальной поперечной плоскости тягача и совпадают с ребрами двугранных углов, образованных передним и боковыми бортами платформы полуприцепа, а вертикальный шкворень при повороте транспортного средства перемещается по направляющим, выполненным на опоре жестко соединенной с рамой тягача в форме дуг окружностей, радиусы которых равны расстояниям между вертикальными осями штоков и осью вертикального шкворня, а центры дуг находятся на осях штоков, при фиксированном положении упомянутых штоков в пазовых узлах затворами, управляемыми силовым цилиндром управляемым золотниковым распределителем следящего действия кинематически связанным с элементом системы рулевого управления.
Причем пазовые узлы снабжены датчиками положения штоков, которые предотвращают открывание затвора ближнего к центру поворота пазового узла независимо от положения управляемых колес тягача на стадии поворота автопоезда, вызываемого подруливающими воздействиями водителя, а также на стадии выхода из поворота, когда управляемые колеса повернуты в противоположную повороту сторону до полного выравнивания автопоезда по продольной оси.
На фиг.1 изображена схема автопоезда переменной длины - вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид сверху: на фиг.3 - то же, при движении на повороте, на фиг.4 - гидравлическая схема поворотного устройства, фиг.5 - автопоезд со стандартным поворотным устройством (типичный автопоезд без предлагаемого поворотного устройства)
Автопоезд переменной длины содержит поворотную платформу 1 связанную посредством вертикального шкворня 2 с опорой 3 жестко закрепленной на раме 4 тягача 5. При этом поворотная платформа 1 соединена через кронштейны 6, поперечною горизонтальную ось 7 с рамой 8 полуприцепа 9. В передней части поворотной платформы 1 закреплены два штока 10 и 11, установленные в пазовых узлах 12 и 13 с продольными открытыми пазами, выполненных в передней части опоры 3 жестко соединенной с рамой тягача 4, при этом вертикальные оси штоков 10 и 11 расположены в вертикальной поперечной плоскости тягача и совпадают с ребрами двугранных углов, образованных передним и боковыми бортами платформы полуприцепа.
В задней части опоры 3, жестко закрепленной на раме тягача 4, выполнены симметрично относительно продольной оси тягача две направляющие 14 и 15 в форме дуг окружностей, по которым перемещается вертикальный шкворень 2 при повороте автопоезда переменной длины.
При этом центры дуг расположены в точках, совпадающих с осями штоков 10 и 11 при их расположении в пазовых узлах.
Автопоезд переменной длины работает следующим образом.
При движении по прямой (фиг.2) автопоезд переменной длины имеет минимальную габаритную длину, полуприцеп максимально смещен к кабине тягача. В этом случае, золотник распределителя 16, (фиг.4) связанный с элементом рулевого управления 17 и гидроцилиндром 18, обеспечивает запирание обоих штоков 10 и 11 поворотной платформы 1 в пазовых узлах 12 и 13 с продольными открытыми пазами. При этом штоки 10 и 11 расположены симметрично относительно продольной оси автопоезда, а вертикальный шкворень 2 максимально смещен вперед по ходу автопоезда.
При движении автопоезда на повороте (например, влево), (фиг.3) управляемые колеса тягача поворачиваются влево. В этом случае, золотник распределителя 16, связанный с элементом рулевого управления 17 и гидроцилнндром 18, обеспечивает через гидроцнлиндр 18, связанный с затвором пазового узла 13, освобождение штока 11 от запирания в пазовом узле, после чего шток 11 перемещается по круговой траектории относительно штока 10 закрепленного в пазовом узле 12 к продольной оси автопоезда. Датчик 19 положения штока 11 установленный в пазовом узле 13, блокирует затвор пазового узла 12 исключая его открывание при повороте автопоезда в случаях подруливающих воздействий водителя тягача, когда углы поворота управляемых колес могут изменяться, и на стадии выхода из поворота, независимо от углов поворота управляемых колес, до полного выравнивания полуприцепа относительно тягача и захода штока 11 в паз пазового узла 13.
Вертикальный шкворень 2 при этом, перемещается по круговой направляющей 14 к центру поворота и назад относительно рамы 4 автопоезда.
В случае поворота автопоезда поворотная платформа 1 смещается назад относительно рамы тягача на расстояние E и к центру поворота на расстояние L пропорционально углу складывания φ между тягачом и полуприцепом. Поворот полуприцепа относительно тягача происходит вокруг вертикальной оси клока 10, исключая контактирование полуприцепа с габаритными частями кабины тягача.
Для сравнения величин кинематических параметров рассмотрим кинематику автопоезда со стандартным опорно-поворотным устройством и предлагаемого автопоезда переменной длины.
Согласно ГОСТ Р 52287-2004 «Прицепы и полуприцепы автомобильные», размеры и расположение тягово-сцепного и поворотного устройств прицепов и полуприцепов должны быть такими, чтобы при повороте не было касания прицепа с тяговым автомобилем в условиях эксплуатации.
Для автопоезда со стандартным поворотным устройством (Фиг.5) минимальное расстояние M между кабиной тягача и передним бортом полуприцепа необходимое для беспрепятственного складывания полуприцепа относительно тягача равно величине:
М=R-K,
где R - расстояние oт шкворня опорно-поворотного устройства до вершины угла образованного передним и боковыми бортами полуприцепа;
K - расстояние от шкворня опорно-поворотного устройства до переднего борта полуприцепа.
Для автопоезда с предлагаемым поворотным устройством минимальное расстояние М между кабиной тягача и передним бортом полуприцепа необходимое для беспрепятственного складывания полуприцепа относительно тягача в горизонтальной плоскости может быть минимальным - ограниченным углами складывания полуприцепа относительно тягача в продольной вертикальной плоскости. При типичных размерах автопоездов уменьшение габаритной длины может составить 5-15%.
Можно сделать вывод, что:
- Предложенная схема автопоезда переменной длины позволит уменьшить его габаритную длину при поворотах и прямолинейном движении, что даст возможность поместить большее количество автопоездов на площадках для стоянки техники и в иных стесненных условиях.
- Применение этой схемы автопоезда даст возможность увеличения погрузочной площади полуприцепа без увеличения габаритной длины автопоезда.
- Из неочевидных преимуществ отмечаем, что предложенная конструкция позволяет уменьшить сопротивление повороту при маневрировании, т.к. точка опоры кузова полуприцепа на раму тягача смещается назад к задней его оси и к центру поворота.
- Кроме того, смещение точки опоры кузова полуприцепа на раму тягача к центру поворота позволит повысить устойчивость автопоезда против опрокидывания на поворотах вызываемого влиянием центробежных сил.
- В связи с уменьшением длины автопоезда уменьшается габаритная полоса движения на поворотах, что улучшает его маневровые показатели.