УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ЦИСТЕРНЫ К РАМЕ ШАССИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к автомобилестроению, в частности к устройствам для крепления цистерн на раме шасси транспортных средств, предназначенных для транспортировки моторных топлив.
Известно устройство для крепления цистерн на раме шасси транспортного средства (Патент РФ №2201882, «Устройство для крепления цистерн на раме шасси транспортного средства») [1], представляющее собой емкость, зафиксированную бандажами к раме посредством ложемента и опорного каркаса. Бандаж выполнен по форме полукольца равнопрочного сечения, с возможностью стягивания их между собой и крепления при установке на емкость через амортизаторы.
Однако предложенная выше конструкция применима лишь для цистерн «круглого» сечения в поперечной плоскости цистерны, а для цистерн с пониженным приведенным центром тяжести она не применима. Кроме этого, конструкция амортизаторов не обеспечивает гашение импульсов вибрации от неровностей поверхности дороги, что приводит к сильным нагрузкам на сварные швы цистерны, повышенный центр тяжести транспортного средства уменьшает устойчивость автомобиля при движении по пересеченной местности и может привести к его опрокидыванию.
Также известно устройство для крепления цистерн на раме шасси транспортного средства (Патент РФ №2028240 «Устройство для крепления цистерн на раме шасси транспортного средства») [2]. Оно содержит промежуточные опоры, жестко закрепленные на раме шасси и соединенные с лонжеронами цистерны посредством хомутов через амортизирующие прокладки, в котором промежуточные опоры выполнены С-образными в поперечном сечении, верхние амортизирующие прокладки расположены между нижней частью лонжерона цистерны и верхними горизонтальными полками промежуточных опор, а нижние амортизирующие прокладки расположены под верхними горизонтальными полками промежуточных опор, причем нижние и верхние амортизирующие прокладки соединены с лонжеронами цистерны посредством упомянутых хомутов.
Вышеописанная конструкция имеет недостатки, выраженные в том, что она не позволяет исключить деформации, возникающие от кручения рамы на поворотах или при движении на неровных дорогах, транспортировках с продольным ускорением, например, при аварийных ситуациях. На раму, соответственно и на емкость, воздействуют значительные усилия и изгибающие моменты, вызывающие в них высокие напряжения и ослабляющие обечайку в поперечном сечении, а также максимальные импульсы вибрации, создающие напряжения в швах и околошовных участках обечайки цистерны.
Наиболее близкими техническими решениями являются узел фиксации цистерны к раме базового шасси автомобиля (Патент РФ RU 190333 U1 «Узел фиксации цистерны к раме базового шасси автомобиля») [3], узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства (Патент РФ RU 189635 U1 «Узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства») [4], устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства (Патент РФ RU 189215 U1 «Устройство крепления цистерны к раме шасси транспортного средства») [5], устройство для фиксации цистерны на автомобильном средстве (Патент РФ RU 189217 U1 «Устройство для фиксации цистерны на автомобильном средстве») [6] и спаренный узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства (Патент РФ RU 205915 U1 «Спаренный узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства» [7]. Они содержат бандажную ленту, фиксатор бандажной ленты, гайки и металлическую пластину, при этом цистерна жестко закреплена на П-образном держателе бандажной лентой, зафиксированной через скобу, гайку и фиксатор к торцевой стороне П-образного держателя, закрепленного на лонжероне, к внутренней стороне которого крепится металлическая пластина с отверстием, в котором крепится гайкой с продетой пружиной штанга, жестко закрепленная к торцевой стороне П-образного держателя, в пазу которого жестко закреплена демпферная подушка, нижней стороной зафиксированная на лонжероне, а также концевой амортизатор жестко закреплен между П-образным держателем и металлической пластиной.
Данные технические решения имеют существенные недостатки, влияющие на весь комплекс мероприятий по эксплуатации цистерны и выраженные в том, что при наполнении цистерны горючим, в местах соприкосновения цистерны и узлов крепления на металл цистерны действуют нагрузки, приводящие к усталостным нарушениям прочности материала цистерны вследствие воздействия гидродинамических и вибронагрузок, в связи с тем, что узлы крепления расположены на определенном расстоянии друг от друга и они имеют маленькую площадь соприкосновения с цистерной. Также у полиуретановой демпферной подушки могут накапливаться остаточные деформации под воздействием длительных нагрузок при перевозках горючего в цистерне, и имеется резкая зависимость физико-механических свойств полиуретана от перепадов температуры наружного воздуха.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности эксплуатации емкостей с пониженным приведенным центром тяжести формы, таких как «овал», «трапеция» и «чемоданной» формы, при размещении их на автомобильном базовом шасси.
Техническая задача достигается за счет того, что устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства, содержащее троссовый амортизатор, расположенный между цистерной и лонжероном рамы шасси автотранспортного средства, принимающий на себя всю амплитуду, включая максимальные импульсы, вибрации, напряжения и гасящий вибрацию, минимизируя деформацию и нагрузку на обечайку цистерны. При этом троссовый амортизатор закреплен по всей длине цистерны, обеспечивая большую площадь соприкосновения, что, в свою очередь, защищает металл цистерны от усталостных напряжений и деформаций при воздействии гидродинамических и вибронагрузок. А концевые амортизаторы выполнены с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части. Это обеспечивает снижение общей массы транспортного средства, за счет отказа от использования массивных промежуточных опор цистерны и удешевляет ремонтоспособность за счет новой конструкции устройства фиксации цистерны.
Техническая задача решена за счет того, что устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного шасси содержит стяжную ленту, кольцо стяжной ленты, скобу, палец и фиксирующие гайки, отличается тем, что троссовый амортизатор, выполненный с возможностью работы на сжатие, закреплен между лонжероном автомобильного базового шасси и цистерной, расположенный по всей длине цистерны, обеспечивая большую площадь соприкосновения цистерны с устройством фиксации цистерны, способствуя поглощению амплитуды колебаний и уменьшению максимальных импульсов вибрации и напряжения, снижая механические нагрузки на корпус цистерны. А концевой амортизатор выполнен с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части.
Устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства поясняется фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.
На фиг. 1 представлен внешний вид цистерны закрепленной к раме шасси транспортного средства, где обозначено: поз. 1 - стяжная лента; поз. 2 - цистерна; поз. 3 - кабина, поз. 4 - автомобильное базовое шасси.
На фиг. 2 представлено устройство фиксации цистерны вид сзади, где обозначено: поз. 5 - кольцо стяжной ленты; поз. 6 - скоба; поз. 7 - палец; поз. 8 - фиксирующая гайка; поз. 9 - троссовый амортизатор; поз. 10 - лонжерон; поз. 11 - металлическая пластина; поз. 12 - концевой амортизатор; поз. 13 - гайка; поз. 14 - шайба; поз. 15 - стяжной болт.
На фиг. 3 представлено устройство фиксации цистерны вид сбоку, где обозначено: поз. 16 - винт, поз. 17 - нижние планки троссового амортизатора, поз. 18 - верхние планки троссового амортизатора.
Устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства состоит из троссового амортизатора (9), стяжной ленты (1), скобы (6), вставленной в кольцо стяжной ленты (5), металлической пластины (11) и концевого амортизатора (12). При этом концы скобы (6) проходят через палец (7), и на нарезанную резьбу на концах скобы (6) накручиваются фиксирующие гайки (8). Троссовый амортизатор (9) (как вариант жесткий, серии V3CA с собственной частотой 7-10 Гц), выполненный с возможностью работать на сжатие и воспринимать вертикальную осевую нагрузку, возникающую в процессе движения автомобиля по пересеченной местности. Троссовый амортизатор (9), размещенный по всей длине цистерны зафиксирован на лонжероне (10) шасси транспортного средства через фиксирующий болт (15) проходящий через металлическую пластину (11). Концевой амортизатор (12) (как вариант, пружина из стального прута толщиной 7-10 мм), установленный между металлической пластиной (11) и шайбой (14) и закрепленный гайкой (13), выполненный с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части.
Предлагаемое устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства работает следующим образом: в процессе транспортировки наливных грузов нагрузки, возникающие от неровностей поверхности дорог, воспринимаются рамой автомобиля через элементы подвески, и возникает целая амплитуда колебаний, а также максимальные импульсы вибрации и напряжения, воздействующие на корпус цистерны (2) с нефтепродуктом. Троссовый амортизатор (9), выполненный с возможностью работы на сжатие, установлен между лонжероном (10) рамы автомобиля и цистерной (2), поглощает вибрацию и уменьшает максимальные импульсы вибрации и напряжения, за счет чего снижаются механические нагрузки на корпус цистерны (2), а также уменьшается эффект деформации рамы. Концевой амортизатор (12) выполненный с возможностью работы на сжатие и гашения максимальных импульсов вибрации и напряжений в остаточной части. Тросовый амортизатор (9) устанавливается по всей длине цистерны (2), обеспечивая большую площадь соприкосновения цистерны (2) и тросового амортизатора (9), что исключает усталостные нарушения прочности материала цистерны (2).
Сборка устройства фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства предусматривает предварительное наматывание стального троса между нижними планками (17) и верхними планками (18) тросового амортизатора (9). Трос (как вариант, выполнен из нержавеющей стальной проволоки). Затем нижние планки (17) и верхние планки (18) тросового амортизатора (9) фиксируются винтом (16). Далее происходит установка тросового амортизатора (9) между лонжероном (10) автомобильного базового шасси и цистерной (2). Снизу на стяжные болты (15) устанавливается металлическая пластина (11), затем устанавливается концевой амортизатор (12), шайба (14), и, затягивая гайки (13), происходит жесткая фиксация цистерны (2) на лонжероне (10) автомобильного базового шасси.
При этом трос тросового амортизатора (9) сначала наматывается между нижними планками (17) и верхними планками (18) в одну сторону, до середины тросового амортизатора (9), затем в другую сторону, для того чтобы исключить колебания цистерны (2) вперед или назад.
Так как тросовый амортизатор является амортизатором пространственного нагружения и температуростойким, то он может применяться не только для гашения вибрации, но и для гашения энергии толчков, ударов и различных ударных нагрузок. На функционирование тросового амортизатора не влияет изменение температуры окружающего воздуха.
За счет исключения массивных промежуточных опор цистерны предложенное устройство позволяет снизить общий вес изделия и не увеличивать приведенный центр тяжести. Это обеспечивает повышение устойчивости автомобиля на поворотах и при движении на неровных поверхностях дороги, защищая цистерну от гидродинамических и вибронагрузок.
Таким образом, представленное устройство фиксации цистерны к раме шасси транспортного средства обладает новизной и новыми техническими характеристиками и существенно отличается от прототипов, обеспечивая повышение надежности эксплуатации емкостей с пониженным приведенным центром тяжести формы («овал», «трапеция» и «чемоданной» формы), при размещении их на автомобильном базовом шасси. Техническим решением может быть применение данного устройства для крепления цистерны на технических средствах службы горючего силовых структур.
Список использованной литературы:
1. Патент РФ №2201882. «Устройство для крепления цистерн на раме шасси транспортного средства».
2. Патент РФ №2028240. «Устройство для крепления цистерн на раме шасси транспортного средства».
3. Патент РФ RU 190333 U1. «Узел фиксации цистерны к раме базового шасси автомобиля».
4. Патент РФ RU 189635 U1. «Узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства».
5. Патент РФ RU 189215 U1. «Устройство крепления цистерны к раме шасси транспортного средства».
6. Патент РФ RU 189217 U1. «Устройство для фиксации цистерны на автомобильном средстве».
7. Патент РФ RU 205915 U1. «Спаренный узел крепления цистерны к раме шасси транспортного средства».