ТЯГОВО-СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОТРАКТОРНОГО ПОЕЗДА

Предлагаемая полезная модель относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях автотракторных поездов.
Известно тягово-сцепное устройство, описанное и показанное на стр. 11-17, рис. 4, книги М.М. Щукина. “Сцепные устройства автомобилей и тягачей”, Машгиз, М-Л., 1961 г.
Такое устройство состоит из крюка, выполненного за одно целое с тяговым стержнем, и сцепной петли дышла прицепа, которая укладывается в зев и удерживается в нем накидкой защелкой. Существенным недостатком такого устройства, несмотря на простоту его конструкции, является то, что в процессе движения автотракторного поезда из-за наличия зазоров в зоне сопряжения зева крюка со сцепной петлей дышла прицепа возникают значительные динамические нагрузки, вызванные колебаниями подергивания, виляния, боковой качки прицепа и т.д. Такие зазоры, например (см. табл. 1 стр. 11 и табл. 2 стр. 14), для тягового усилия на крюке от 5 до 12 тонн составляют более 7 мм(размер B, табл. 2, равен 45). В тоже время, из-за указанных зазоров провоцируются крайне опасные колебания виляния прицепа, что чревато созданием аварийных ситуаций на дорогах с интенсимным движением за счет возможности столкновения прицепа с обгоняющим или навстречу движущемуся транспорту.
Известны также тягово-сцепные устройсва автотракторных поездов, представленные в государственном стандарте Союза ССР” Устройства тягово-цепные системы крюк-петля автомобильных и тракторных поездов. Основные параметры и размеры, технические требования ГОСТ 2349-75. Издание официальное ”Госкомстандарты Совмина СССР”, Москва 1947 г. Конструкция таких устройств аналогична выщеописанной и поэтому недостатки их подобны.
Известно тягово-сцепное устройство автотракторного поезда (патент №2268824, МПК В60Д 1/01, В60Д 1/14, опубликован 27.01.2006), включающее в себя сцепную петлю, жестко закрепленную на дышле прицепа, и тяговый крюк с защелкой, зев которого в сечении имеет сложную фигуру, представляющую собой овал, сопряженный с ребром с криволинейной поверхностью, отличающееся тем, что в сцепной петле в ее горизонтальной плоскости симметрии выполнен ряд сквозных радиальных отверстий и в них подвижно размещены подпружиненные тарельчатыми пружинами тела качения в виде шаров, причем тарельчатые пружины, расположенные со стороны дышла прицепа, тела качения которых контактируют при прямолинейном движении автотракторного поезда с криволинейной поверхностью ребра зева тягового крюка, имеют меньшую жесткость, чем все остальные, находящиеся со стороны овала зева, а защелка тягового крюка в своем поперечном сечении идентична упомянотому зеву.
Недостатки выше представленной конструкции:
1. Набивают места, т.е. ямки затрудняет поворот.
2. Динамика сохраняется, хотя и уменьшается за счет потери упругости шайб.
3. В точке контакта крюка 1 и петли 6 при динамических нагрузках заглушка 10 перестает работать и выходит из строя, при этом все устройство в наиболее нагруженной точке не работает.
Техническая задача: снижение динамических нагрузок в месте сцепа автотракторных тягачей и прицепов и повышение их устойчивости движения.
Задача решается в тягово-сцепном устройстве автотракторного поезда, включающем сцепную петлю, жестко закрепленную на дышле, тяговый крюк с защелкой, причем в сцепной петле в ее горизонтальной плоскости симметрии выполнен ряд сквозных отверстий и в них подвижно размещены подпружиненные тарельчатыми пружинами тела качения, которые контактируют при прямолинейной поверхностью ребра зева тягового крюка, отличающимся тем, что тела качения выполнены в виде бобышек, подпружиненных тарельчатыми пружинами, расположенными зеркально относительно друг друга, и гайкой с наружной резьбой, причем бобышка закреплена жестко осью с пружиной.
Отличием от прототипа является тела качения выполнены в виде бобышек, подпружиненных тарельчатыми пружинами, расположенными зеркально относительно друг друга, и гайкой с наружной резьбой, причем бобышка закреплена жестко осью с пружиной.
На фиг. 1 показано тягово-сцепное устройство автотракторного поезда, которое состоит из тягового кряка 1, снабженного защелкой 2, установленной на нем с помощью шарнира 3, фиксируемой шплинтом 4. В зеве 5 тягового крюка 1 расположена сцепная петля 6, снабженная радиальными отверстиями 7, рассверленными на определенную глубину, в которых размещены тела качения 8,выполненые в виде бобышек подпружиненные двумя тарельчатыми пружинами 9, расположенными зеркально, упирающимися в гайку 10 с отверстием под шестигранник. Сцепная петля 6 жестко закреплена на дышле 11.
На фиг. 2 показано как работает тягово-сцепное устройство автотракторного поезда, следующим образом. Для расцепа звеньев автопоезда (автотракторный тягач и прицеп на чертежах не показаны) удаляют шплинт 4 и вручную поворачивают защелку 2 на шарнире 3 на стрелке А (см. фиг. 2). После этого также вручную сцепную петлю 6 совместно с дышлом 11 поворачивают по стрелке В (известно, что дышло прицепа шарнирно закреплено на прицепе и поэтому этот узел также не показан на чертежах), выводя ее из зева 5 тягового крюка 1. Вывод сцепной петли 6 из зева 5 тягового крюка 1 происходит с приложением некоторого дополнительного усилия (учитывая собственный вес дышл), связанного с преодолением сил трения, возникающих в точках контакта тел качения 8 с образующими поверхностями зева 5 тягового крюка 1 за счет упругих сил, создаваемых тарельчатыми пружинами 9, действующими по стрелкам С. При сцепе звеньев автотракторного поезда процесс подобен вышеописанному с той лишь разницей, что укладка сцепной петли 6 в зев 5 тягового крюка 1 происходит за счет приложения дополнительный силы, создаваемой оператором и направленно по стрелке Д и связанной с упругой деформацией тарельчатых пружин 9 за счет перемещения тел качения 8 в направлении, обратном стрелкам C. После этого защелку 2 поворачивают в направлении, обратном стрелке A, и фиксируют ее положение шплинтом 4 так, как это показано на фиг. 2. При движении автотракторного поезда могут возникнуть следующие виды колебаний прицепа-подергивание, виляние, галопирование и боковая качка. При подергивание динамические нагрузки действуют по стрелкам Е (такое же явление характерно при трогание с места и торможении автотракторного поезда), что способствует перемещению тел качения 8 в соответствующем направлении в радиальных отверстиях 7,причем такие перемещения ограничиваются тарельчатыми прижинами 9, имеющими достаточную для этого жесткость. В случае проявления колебаний виляния, вызванных угловым перемещением дышла прицепа по стрелке K, также за счет контакта тел качения 8 с зевом 5 тягового крюка 1 происходит демпфирование таких колебаний так как последние создают силы сопротивления между ними и поверхностями зева 5. При колебаниях, связанных с галопированием прицепа (движение дышла по стрелкам L), так же, как и в предыдущих случаях, за счет контакта тел качения шаровой формы 8, вызваного усилием сжатых тарельчатых пружин 9, с элементами зева 5 крюка 1 и защелки 2 происходит гашение такого вида колебаний. Подобным образом происходит гашение колебаний боковой качки, когда дышло 11 прицепа поворачивается относительно его продольной оси на углы α. В этом случае тела качения 8 также создают силы сопротивления на поверхностях зева 5 тягового крюка 1.
Вывод: снижение динамических нагрузок в месте сцепа автотракторных тягачей и прицепов и повышение их устойчивости движения.