УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКИДЫВАНИЯ КАБИНЫ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности к грузовым автомобилям и может быть использована в конструкции откидной подрессоренной безкапотной кабины при ее изготовлении или модернизации в условиях мелкосерийного производства.
Растущий поток привлекательных по потребительским характеристикам импортных (наряду с отечественным выпуском) грузовых автомобилей (например, ISUZU NQR75, Hyundai HD-78), оснащенных откидными безкапотными кабинами на основе торсионных уравновешивающих механизмов, облегчающих подъем кабин для осмотра двигателя и проведения ремонтных работ без использования гидропривода в откидывании кабины, усиливает актуальность модернизации откидных кабин таких грузовых автомобилей, обеспечивающей повышение удобства и безопасности эксплуатации откидных кабин в результате дополнительного оснащения их гидроприводом в составе усовершенствованного гидравлического механизма откидывания кабины с сохранением в конструкции откидной кабины уравновешивающего механизма и ограничителя наклона кабины.
Уровень техники в области устройств для откидывания кабин грузовых автомобилей характеризуется конструктивно усложненными аналогами на основе гидропривода с гидроцилиндром, шток которого имеет кинематическую связь с опорным участком основания кабины, реализующую предотвращение биений подрессоренной кабины во время движения автомобиля о гидроцилиндр, шарнирно закрепленный на раме шасси, например (см. патент ЕР №0520588 А1, B62D 33/06, 1992) посредством ненадежной узкой плоской пружины, первым концом закрепленной на внешней стороне дна кабины и снабженной на ее втором конце крюкообразным зацепом, закрепленным на торце конца штока гидроцилиндра, обеспечивающим автосцеп и авторасцеп конца указанного штока с горизонтальным стержнем, зафиксированным в двух проушинах дна кабины, соответственно, при подъеме и опускании откидной кабины, и конструктивно упрощенными аналогами без эффективных средств предотвращения биений подрессоренной кабины во время движения автомобиля об указанный гидроцилиндр, примером которых является ближайший по сущности аналог (прототип заявляемого устройства), представляющий собой устройство для откидывания подрессоренной кабины грузового автомобиля, содержащее гидравлический механизм откидывания кабины, выполненный на основе шарнирно закрепленного на раме шасси гидроцилиндра со штоком, шарнирно связанным с кронштейном, смонтированным на основании кабины, и шарнирно складываемый рычажный ограничитель наклона кабины (см. описание и рис.242, 246 на сайте Интернет: http://www.russia-cars.ru/ruscar-352.html).
Для компенсации колебаний и биений подрессоренной кабины относительно гидроцилиндра на раме шасси во время движения автомобиля устройство для откидывания кабины грузового автомобиля - прототип с жесткой шарнирной связью штока с основанием кабины нуждается в усовершенствовании гидропривода.
Технический результат заявляемого устройства - обеспечение надежного и безопасного опрокидывания откидной безкапотной кабины для осмотра и ремонта двигателя и компенсации колебаний и биений подрессоренной кабины относительно гидроцилиндра на раме шасси при движении автомобиля за счет простого в конструкции и удобного в эксплуатации усовершенствованного гидропривода механизма откидывания кабины с промежуточным рычагом (без специального запорного механизма, жестко фиксирующего при подъеме и опускании кабины неподвижное соединение основания кабины со штоком гидроцилиндра) при уменьшенной длине дуги неконтролируемого наклона опрокидываемой кабины (неконтролируемого наклона при возможном дополнительном изменении - увеличении до 180° угла между промежуточным рычагом и центральной осью штока гидроцилиндра из-за неожиданного толчка кабины извне) в результате минимизации длины промежуточного шарнирного рычага (в качестве дополнительного звена кинематической связи конца штока гидроцилиндра с кронштейном, смонтированным на основании кабины) до величины, приближенной к нижней границе, допускающей выполнение им функции компенсатора указанных колебаний кабины и ее биений относительно гидроцилиндра.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для откидывания кабины грузового автомобиля, содержащем гидравлический механизм откидывания кабины, выполненный на основе шарнирно закрепленного на раме шасси гидроцилиндра со штоком, шарнирно связанным с кронштейном, смонтированным на основании подрессоренной кабины, и ограничитель наклона кабины, шарнирная связь штока гидроцилиндра с упомянутым кронштейном осуществлена через промежуточный рычаг, который своими первым концом шарнирно соединен с концом штока и вторым концом шарнирно закреплен на кронштейне с возможностью контакта при подъеме или опускании кабины своим первым концом с опорным участком основания кабины и имеет длину, минимизированную в связи с требованием уменьшения длины дуги неконтролируемого наклона кабины в пределах интервала длин промежуточного рычага, соответствующего условию сохранения им возможности компенсации колебаний кабины относительно упомянутого гидроцилиндра на раме шасси при движении грузового автомобиля.
В частности рекомендуемое расстояние между шарнирными осями концевых креплений промежуточного рычага - не более 1,5-2,0 ожидаемых максимальных амплитуд вертикальных колебаний кабины.
Для улучшения эксплуатационных характеристик на внешней стороне дна кабины на опорном участке его контакта со вторым концом промежуточного рычага может быть закреплен амортизирующий элемент, выполненный в виде отрезка углового профиля, прилегающего продольными краями к опорному участку дна кабины с прикрепленным ко к указанному участку своим одним продольным краем и выполненного из пружинящего материала с высоким модулем упругости, например пружинистой стали.
Для замедления неконтролируемого наклона кабины ее дно и второй конец промежуточного рычага могут быть соединены цилиндрической спиральной пружиной с возможностью выполнения ею функции демпфера неконтролируемого наклона кабины.
Для улучшения эксплуатационных свойств также в составе предлагаемого устройства для откидывания кабины грузового автомобиля при модернизации последней в условиях мелкосерийного производства может быть сохранен механизм уравновешивания откидываемой кабины, имеющий, например торсионное исполнение, а ограничитель наклона кабины может иметь шарнирно складываемую рычажную конструкцию.
Известные в гидравлических механизмах подъема откидной кабины два варианта установки гидроцилиндра, осуществляющего функцию исполнительного органа привода подъема кабины в кинематической связи рамы шасси (через гидроцилиндр) с кронштейном, смонтированным на внешней стороне дна кабины, на основе использования промежуточного рычага для компенсации в указанной кинематической связи колебаний подрессоренной кабины относительно рамы шасси во время движения грузового автомобиля (см. патенты РФ №2242393, B62D 33/07, 2004 и ЕР №0205837 А1, B62D 33/06, 1986), не противоречат новизне заявляемого устройства для откидывания кабины в совокупности представленных в п.1 прилагаемой формулы полезной модели признаков, существенных с точки зрения достижения ими технического результата, и характеризуются усложнением конструкции гидравлического механизма подъема откидной кабины и сниженной в связи с этим надежностью последнего в работе.
Так, в первом решении (патент РФ №2242393) осуществлению минимизации длины промежуточного рычага препятствует запирающее устройство, конструктивно совмещенное с промежуточным рычагом и удлиняющее его, а также усложняющее механизм опрокидывания кабины в целом, и во втором решении (патент ЕР №0205837) шарнирная связь корпуса гидроцилиндра с рамой шасси, осуществленная через промежуточный рычаг, при шарнирном закреплении конца штока гидроцилиндра на кронштейне, смонтированном на внешней стороне дна подрессоренной кабины, представляет собой иное компоновочное решение, обусловившее введение в конструкцию двух упоров - ограничителей поворота промежуточного рычага на раме шасси и, как следствие - специального вкладного демпфера в шарнирном узле соединения конца промежуточного рычага с рамой шасси, в результате чего усложнена конструкция гидравлического механизма подъема откидной кабины и снижены его технологичность в изготовлении и надежность его эксплуатационного ресурса.
На фиг.1 показана кабина грузового автомобиля с заявляемым устройством в транспортном положении (фиг.1а) и откинутом положении (фиг.1б); на фиг.2 - вид заявляемого устройства для откидывания кабины в увеличенном масштабе без шасси грузового автомобиля при начальном положении подъема откидываемой кабины; на фиг.3 - примеры ограничителя наклона кабины (на фиг.3а - в соответствии с а.с. СССР №428974, B62D 33/06, 1974 и на фиг.3б - в составе конструкции откидной кабины грузового автомобиля на базе шасси ISUZU), который может быть использован в заявляемом устройстве (на фигурах в заявляемом устройстве ограничитель не показан); на фиг.4 - кабина грузового автомобиля с заявляемым устройством, содержащим работающую на растяжение пружину-демпфер, в транспортном положении (фиг.4а) и откинутом положении (фиг.4б) и на фиг.5 - вид заявляемого устройства для откидывания кабины, содержащего работающую на растяжение пружину-демпфер, в увеличенном масштабе без шасси грузового автомобиля при транспортном положении кабины (фиг.5а) и начальном положении подъема откидываемой кабины (фиг.5б).
Заявляемое устройство для откидывания кабины грузового автомобиля содержит (см. фиг.1 и 2) гидравлический механизм откидывания кабины, выполненный на основе шарнирно закрепленного на раме 1 шасси гидроцилиндра 2 со штоком 3, шарнирно связанным с кронштейном 4, смонтированным на внешней стороне дна 5 подрессоренной безкапотной кабины, и ограничитель наклона кабины (на фиг.1, 2, 5 и 6 не показан).
При этом шарнирная связь штока 3 гидроцилиндра 2 с кронштейном 4 осуществлена через промежуточный рычаг 6, который своими первым концом 7 шарнирно соединен с концом штока 3 и вторым концом 8 шарнирно закреплен на кронштейне 4 с возможностью контакта при подъеме или опускании кабины своим первым концом 7 с опорным участком дна 5 кабины и имеет длину, минимизированную в связи с требованием уменьшения длины дуги неконтролируемого наклона кабины в пределах интервала длин промежуточного рычага 6 (расстояний между шарнирными осями на концах 7 и 8 промежуточного рычага 6), соответствующего условию сохранения им возможности компенсации колебаний кабины относительно гидроцилиндра 2 на раме 1 шасси при движении грузового автомобиля, в частности промежуточный рычаг 6 имеет расстояние между шарнирными осями его концевых креплений не более 1,5-2,0 ожидаемых максимальных амплитуд вертикальных колебаний кабины, например 100 мм.
На внешней стороне дна 5 кабины на опорном участке его контакта со вторым концом 8 промежуточного рычага 6 закреплен амортизирующий элемент, выполненный в виде отрезка 9 углового профиля, прилегающего своими продольными краями к опорному участку дна 5 кабины с механически прикрепленным к указанному участку своим одним продольным краем и выполненного из пружинящего материала с высоким модулем упругости, например пружинистой стали марки 40Х или 65Х13.
Содержащийся в заявляемом устройстве в качестве необходимого средства для обеспечения безопасности откидывания кабины ограничитель наклона кабины может иметь шарнирно складываемую рычажную конструкцию, подобную показанной в соответствии с а.с. СССР №428974 на фиг.3а или в составе конструкции откидной кабины грузового автомобиля на базе шасси ISUZU на фиг.3б.
Для замедления неконтролируемого наклона кабины опорный участок ее дна 5 и второй конец 8 промежуточного рычага 6 могут быть соединены работающей на растяжение цилиндрической спиральной пружиной 10 (см. фиг.4 и 5) с возможностью выполнения ею функции демпфера неконтролируемого наклона кабины.
Для улучшения эксплуатационных свойств в предлагаемое устройство для откидывания кабины грузового автомобиля может дополнительно содержать механизм уравновешивания откидываемой кабины, имеющий, например торсионное исполнение (на фигурах 1-5 не показан), сохраняемый в конструкции откидной кабины, например при модернизации в условиях мелкосерийного производства (оснащении гидроприводом) откидной безкапотной кабины на основе указанного механизма, исходно не имеющей гидропривод подъема кабины.
При откидывании кабины шток 3 гидроцилиндра 2, выдвигаясь, поворачивает промежуточный рычаг 6 (см. фиг.1а) вокруг шарнирной оси на втором конце 8 рычага 6 до упора его первым концом 7 в амортизирующий элемент, выполненный в виде отрезка 9 углового профиля на опорном участке дна 5 кабины (см. фиг.2). После упора первого конца 7 промежуточного рычага 6 указанным образом в опорный участок дна 5 кабины начинается подъем кабины - ее откидывание вперед (см. фиг.1б) на угол наклона кабины 40-50° при техническом обслуживании двигателя и на угол наклона кабины 60° при демонтаже двигателя. Угол откидывания регулируется ограничителем наклона кабины.
При полном опускании кабины конец штока 3 гидроцилиндра выводит первый конец 7 промежуточного рычага 6 из контакта с амортизирующим элементом-отрезком 9 углового профиля, возвращая указанный конец в исходное положение - на расстоянии от опорного участка дна 5 кабины, достаточном для компенсации перемещений кабины относительно гидроцилиндра 2 во время движения грузового автомобиля.
В случае соединения опорного участка дна 5 кабины и второго конца 8 промежуточного рычага 6 между собой с помощью цилиндрической спиральной пружины 10 (см. фиг.4 и 5), последняя работая на растяжение выполняет функцию демпфера неконтролируемого наклона кабины при рывке кабины вперед и увеличении угла между центральной осью штока 3 и промежуточным рычагом 6 до 180°, не затрудняя работу заявляемого устройства при подъеме (см. фиг.4б и 5б) и опускании (см. фиг.4а и 5а) откидной кабины.
При сохранении торсионного механизма уравновешивания откидываемой кабины (при оснащении откидной безкапотной кабины гидроприводом ее подъема) последний (торсионный механизм) выполняет без установки пружины 10 функцию демпфера неконтролируемого наклона кабины, аналогичную назначению цилиндрической спиральной пружины 10.