Поперечина рамы транспортного средства

Полезная модель относится к автомобилестроению, а именно к конструкции рамы грузового автомобиля.
В настоящее время все более актуально становится направление совершенствований конструкции деталей автомобиля, в том числе рам и поперечин. Все чаще имеет место многофункциональность конструкции, где вместо нескольких деталей, выполняющих разные функции, вводится одна, включающая все эти функции в себе. Результатом такого подхода является уменьшение номенклатуры изделий и высвобождение полезного пространства автомобиля. Особенно это актуально на современных транспортных средствах с более сложными системами, для размещения которых на шасси автомобиля требуется все больше свободного пространства.
Конструкция поперечины, состоящая из трубы, имеет незадействованное внутреннее пространство, которое можно было бы использовать в качестве ресивера сжатого воздуха.
Описанное ниже техническое решение касается работы двух разных систем с сохранением, с одной стороны, прочности и надежности конструкции поперечины, и увеличением, с другой стороны, надёжности пневматической системы, а также высвобождением полезного пространства под какие-либо другие узлы и детали автомобиля.
Известна рама транспортного средства, содержащая лонжероны, соединенные между собой поперечинами, где поперечина выполнена трубчатой, с двухсторонними прорезями по горизонтали, жёстко присоединены вставки, соединенные между собой ребрами (см. авт. св. SU №1638054, МПК 5В62D21/02, опубликовано 30.03.91).
Известна поперечина, выполненная в виде трубы, содержащая на концах приваренные кронштейны, при этом на концах установлены муфты - резиновые сайлент-блоки (см. на сайте: https://atmo-tuning.ru/products/poperechina-s-krabami-sport-vaz-2108--2109--21099--2113--2114--2115).
Известна поперечина рамы транспортного средства, имеющая полое прямоугольное поперечное сечение, крепежные фланцы, состоит из двух балок швеллерного сечения, боковые стенки которых обращены друг к другу и жёстко связаны сваркой через выполненные на противоположных сторонах отверстия, при этом поперечина дополнительно содержит усилители многоугольной формы, выполненные со скосом к центральной части балок, и ребра жёсткости, кроме того, крепежные фланцы выполнены с вертикальными рядами отверстий (см. патент RU №124650, МПК В62D21/02(2006.01), опубликовано 10.02.2013).
Известна поперечина транспортного средства, содержащая трубу и установленные на её концах кронштейны для крепления к лонжеронам, имеющие опорную площадку, резьбовые гнезда, отверстия и усиленные ребрами жёсткости, кронштейны для крепления к лонжеронам содержат нижнюю площадку, выполненную с отверстиями для крепления облицовки, труба установлена в нижней части кронштейнов для крепления к лонжеронам, кроме того, на трубе установлены кронштейны для крепления агрегатов (см. патент RU №141502, МПК В62D21/00(2006.01), опубликовано 10.06.2014).
Известна поперечина рамы транспортного средства, выполненная незамкнутого профиля, расширяющегося к торцевым поверхностям, с функциональным вырезом в нижней части, имеющая две боковые вертикальные стенки и горизонтальную полку с элементами крепления на концах и монтажными отверстиями, поперечина рамы имеет П-образный профиль, а её функциональный вырез выполнен с подштамповками (см. патент RU №134138, МПК В62D21/02(2006.01), опубликовано 10.11.2013).
Известна поперечина рамы грузового автомобиля, состоящая из трубы и жёстко связанных с её концами литых кронштейнов, сопрягающихся с трубой своей цилиндрической частью и имеющих выполненный за одно целое опорный фланец и ребра жёсткости, кронштейны, на месте размещения ребер жёсткости имеют коническую форму с расширением в сторону фланца, а их цилиндрическая часть сопрягается с внутренней поверхностью трубы, при этом концы трубы в местах сопряжения с кронштейнами выполнены с отверстиями для сварки (см. патент RU №116449, МПК В62D21/00(2006.01), опубликовано 27.05.2012).
Недостатком данных технических решений является отсутствие дополнительных функций для совместной работы с пневматической системой автомобиля.
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является поперечина рамы транспортного средства, состоящая из трубы и жёстко связанных с её концами кронштейнов, сопрягающихся с трубой своей цилиндрической частью и имеющих выполненных за одно целое опорный фланец с отверстиями, ребра жёсткости и кронштейны, кронштейны имеют с одной стороны массивный П-образный выступ с двумя бобышками и резьбовыми гнездами для соединения рычага задней подвески, а с другой стороны - вырез, при этом цилиндрическая часть кронштейнов сопрягается с наружной поверхностью трубы, на которой дополнительно жёстко закреплены П-образные кронштейны для крепления пневматических элементов (см. патент полезную модель RU №201704, МПК В62D21/00(2006.01), опубликовано 28.12.2020).
Известные решения не имеют функции совместной работы с пневматической системой транспортного средства.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является расширение функциональных возможностей поперечины.
Поставленная задача решается тем, что поперечина рамы транспортного средства, состоящая из пустотелой трубы и жёстко связанных с её концами кронштейнов, сопрягающихся с трубой своей цилиндрической частью и имеющих выполненных за одно целое опорный фланец с отверстиями, при этом кронштейны имеют с одной стороны массивный П-образный выступ с двумя бобышками и резьбовыми гнездами для соединения рычага задней подвески, а с другой стороны – вырез, сверху на поверхности центральной части трубы закреплены П-образные кронштейны для крепления пневматических элементов, а на центральной части снизу на поверхности трубы дополнительно имеются фитинги, предназначенные для крепления пневматической системы, при этом внутренняя часть трубы выполняет роль регенерационного ресивера.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что на центральной части снизу на поверхности трубы поперечины дополнительно имеются фитинги, предназначенные для крепления пневматической системы, при этом внутренняя часть трубы выполняет роль регенерационного ресивера, позволяет расширить функциональные возможности поперечины за счет совместной работы поперечины с пневматической системой.
Суть полезной модели поясняется следующими чертежами.
фиг. 1 – поперечина рамы транспортного средства, общий вид сверху (повернуто в изометрии на 2/3);
фиг. 2 – то же, общий вид снизу (повернуто в изометрии на 2/3);
фиг. 3 – поперечина рамы в сборе на раме и с пневматической системой.
Поперечина рамы транспортного средства состоит из выполненной в виде в средней части пустотелой трубы 1 и жёстко связанных с её концами при помощи сварки литых кронштейнов 2, сопрягающихся с наружной поверхностью трубы своей цилиндрической частью 3 и имеющих выполненных за одно целое опорный фланец 4 с отверстиями 5, предназначенными для крепления через них к лонжеронам рамы. С помощью кронштейнов 2 труба 1 соединяется с продольными элементами рамы транспортного средства. При этом кронштейны 2 имеют с одной стороны массивный П-образный выступ 6 с двумя бобышками и резьбовыми гнездами 7 для соединения с рычагом задней подвески, а с другой стороны на кронштейнах выполнен вырез 8 для надежного крепления при помощи сварки данных кронштейнов к трубе 1 поперечины. Кроме того, в верхней части поверхности трубы 1 на центральной её части закреплены при помощи сварки П-образные кронштейны 9 для возможности крепления к ним пневматических элементов транспортного средства, а в нижней части на центральной части трубы 1 дополнительно имеются фитинги 10 для подключения трубы 1 к пневматической системе посредством подведения к ней трубопроводов, а именно подключения трубки и клапана сброса конденсата пневматической системы.
Таким образом, труба 1 является связующим и несущим элементом поперечины рамы, воспринимающая на себя нагрузки, действующие на изгиб и на кручение, где внутренняя часть трубы выполняет роль регенерационного ресивера.
Внутреннее пространство поперечины выполняет роль регенерационного ресивера, которое заполняется сжатым воздухом, поступающим от блока подготовки воздуха пневмосистемы. Регенерационный ресивер необходим для того, чтобы периодически продувать осушитель, входящий в состав блока подготовки пневмосистемы, выдувая из него в атмосферу весь накопленный конденсат. Продувка осушителя происходит лишь при работе пневматической системы, а при совместной работе поперечины с пневматической системой автомобиля, во внутренней полости трубы 1 может оставаться и скапливается влага. Чтобы исключить коррозию металла, на внутреннюю поверхность трубы 1 имеется возможность нанести покрытие. На приваренной к трубе 1 фитингами 10 с одной стороны вворачивается клапан слива конденсата 11 для возможности сброса влаги вручную, а с другой – трубка 12, ведущая к блоку подготовки воздуха. Также при необходимости, сжатый воздух во внутренней полости поперечины может быть использована для других потребителей транспортного средства, высвобождая полезное пространство автомобиля.
Труба 1, выполняющая роль регенерационного ресивера, также, как и стандартный ресивер, испытывает во внутренней поверхности трубы 1 давление порядка 10 атмосфер. Если толщина листа ресивера составляет 2 мм, а труба 1 имеет толщину стенки от 6 мм, то можно считать, что давление порядка 10 атмосфер, образующееся во внутренней полости трубы 1, не оказывает негативного влияния на прочность и надежность поперечины.
Кроме того, поперечина транспортного средства, являющаяся частью пневматической системы, и выполняющая роль регенерационного ресивера, расширяет функциональные возможности и одновременно высвобождает полезное пространство для установки иных узлов и деталей автомобиля.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет совместить работу поперечины с пневматической системой автомобиля с сохранением высоких показателей прочности, тем самым расширить функциональные возможности данной поперечины.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.