ДВУХЗВЕННОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНЫ

Изобретение относится к транспорту, в частности к двухзвенным транспортным средствам, обеспечивающим перераспределение части веса полуприцепа на тягач.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату является тягово-сцепное устройство изменяемой длины по А.С. СССР №1703497 кл. В60D 1/145, 1992, содержащее шарнирно соединенный одним концом с подрамником прицепа, а другим концом посредством ускорительного механизма - с рамой прицепа задающий гидроцилиндр, полости которого соединены гидромагистралями с полостями исполнительного гидроцилиндра, шток которого связан с дышлом.
Недостатком такого транспортного средства является то, что для транспортного средства требуется наличие гидросистемы с источником давления и сложной кинематической схемы, что снижает надежность работы транспортного средства.
Наиболее близким к предлагаемому транспортному средству является двухзвенное транспортное средство по А.С. СССР №933528 кл. В62D 53/00, 1982, содержащее тягач с элементами системы рулевого управления и источником давления 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 вязана с ним посредством силового цилиндра, управляемого трехпозиционным золотниковым распределителем следящего действия.
Недостатком такого транспортного средства является то, что для транспортного средства требуется наличие гидросистемы с источником давления, обеспечивающим ее работу, что в свою очередь связано с дополнительными затратами мощности и энергозатратами.
Задачей изобретения является уменьшение габаритной длины транспортного средства при прямолинейном движении, а так же уменьшение сопротивления повороту и уменьшение износа шин тягача при маневрировании. Задача решается путем автоматического смещения при повороте точки опоры кузова полуприцепа на раму тягача назад к оси его задних колес. На фиг.1 изображена схема тягача с полуприцепом - вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид сверху: на фиг.3 - то же, при движении на повороте, на фиг.4 - кинематическая схема поворотного устройства
Схема двухзвенного транспортного средства содержит тягач 1 и полуприцеп 2, соединенный с рамой тягача через кронштейны 3 и поворотную платформу 4 - подвижную относительно рамы, в продольном направлении. При этом поворотная платформа соединена с рамой тягача посредством тяги - шатуна 5, передний конец которой шарнирно соединен с данной рамой 6, а задний с поворотной платформой при помощи шарнира, вертикальная ось 7 которого смещена относительно оси вращения 8 поворотной платформы 4 назад по ходу тягача.
Двухзвенное транспортное средство работает следующим образом.
При движении по прямой автопоезд имеет минимальную габаритную длину, полуприцеп максимально смещен к кабине тягача. В этом случае ось вращения 8 поворотной платформы 4 и ось 7 ее шарнирного соединения с тягой-шатуном 5 находятся в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины осей колес тягача и полуприцепа.
При движении автопоезда на повороте (фиг.3) вертикальная ось 7 соединительного шарнира поворотной платформы 4 и тяги-шатуна 5 перемещается по дуге к центру поворота и вперед по ходу тягача, при этом поворотная платформа смещается назад относительно рамы тягача на расстояние Е пропорционально углу складывания между тягачом и полуприцепом. Вследствие этого увеличивается расстояние между кузовом полуприцепа и кабиной тягача, что обеспечивает беспрепятственное складывание автопоезда на повороте без контактирования этих частей.
Опорно-поворотное устройство работает по принципу кривошипно-шатунного механизма.
Зависимость смещения Е от угла складывания между тягачом и полуприцепом может быть определена следующим образом, в частности по теореме синусов (стороны треугольника пропорциональны синусам противоположных углов) см. фиг.4.
a
У треугольника три стороны , b и с:
а
- расстояние от оси 8 вращения поворотной платформы до вертикальной оси 7 поворотного устройства.
b - длина тяги-шатуна 5 (расстояние между центрами вращения).
с - расстояние от оси вращения тяги-шатуна 5 до оси вращения поворотной платформы 8 (нужно найти).
а
В - угол между сторонами с и .
А - угол между тягой-шатуном 5 и линией от оси вращения поворотной платформы 8 до вертикальной оси 7 поворотного устройства.
С - угол между тягой-шатуном 5 и линией соединяющей ось вращения поворотной платформы 8 и вертикальную ось 7 поворотного устройства.
Пример теоретического решения:
a
sin(A)=·sin(B)/b
a
A=arcsin(·sin(B)/b)
С=180-(А+В)
Тогда сторона c=b·sin(C)/sin(B)
А если все подставить, то получится:
a
c=b·sin(180-(arcsin(·sin(B)/b)+B))/sin(B)
Получается зависимость расстояния от оси вращения поворотной платформы 8 до вертикальной оси 7 поворотного устройства в зависимости от угла В - подставляем два любых значения угла В, и считаем разницу между ними для определения величины Е.
а
a
a
Укажем, что если >b и ·sin(B)<b< - то возможны два решения (отметим, что это не наш случай, т.к. длина тяги-шатуна 5 не может быть меньше хода устройства).Пример численного определения зависимости смещения Е от угла складывания между тягачом и полуприцепом:
а
Если =1 и b=3, то
Угол, град
Смещение Е
90
1,171573
0
0
95
1,257386
5
0,005072
100
1,339896
10
0,020222
105
1,418575
15
0,04526
110
1,492989
20
0,079867
115
1,562792
25
0,123609
120
1,627719
30
0,175935
125
1,687577
35
0,23619
130
1,74224
40
0,303627
135
1,791631
45
0,377417
140
1,835716
50
0,456665
145
1,874494
55
0,540425
150
1,907986
60
0,627719
155
1,936225
65
0,717555
160
1,959253
70
0,808949
165
1,977111
75
0,900937
170
1,989838
80
0,992599
175
1,997461
85
1,083075
Данная зависимость в графическом виде выглядит следующим образом:
При возвращении транспортного средства на прямолинейный участок пути, поворотная платформа вместе с кузовом перемещается относительно рамы тягача вперед, в результате чего уменьшается габаритная длина автопоезда - Фиг.2.
Приведенные примеры показывают, что:
- предложенная конструкция позволяет уменьшить габаритную длину автопоезда при прямолинейном движении, что даст возможность поместить большее количество автопоездов на площадках для стоянки техники и в иных стесненных условиях.
- Из неочевидных преимуществ отмечаем, что предложенная конструкция опорно-поворотного устройства позволяет уменьшить сопротивление повороту при маневрировании, т.к. точка опоры кузова полуприцепа на раму тягача смещается назад к задней его оси.