МЕХАНИЗМ ПОДРУЛИВАНИЯ ОСЕЙ ПРИЦЕПА

Полезная модель относится к механизмам подруливания осей ходовых колес прицепных машин, в частности двухосных автомобильных и тракторных прицепов, используемых в сельском хозяйстве и других отраслях производства.
Аналогом по технической сущности и достигаемому результату является буксирное устройство прицепного опрыскивателя Bild Amazone Unitrail 162 b (см. сайт ) с гидромеханической системой подруливания поворотной оси, закрытая гидросистема которого содержит один подающий гидроцилиндр, установленный между траверсой и дышлом и два принимающих гидроцилиндра слева и справа на управляемой оси опрыскивателя. При движении трактора подающий цилиндр зажимается-разжимается, гидравлическое масло циркулирует между подающим и принимающими цилиндрами, и соответственно изменяется положение оси опрыскивателя. Недостатком такого буксирного устройства является то, что требуется наличие гидравлической системы усложняющей конструкцию и снижающей ее надежность при применении к двухосным прицепам.
Наиболее близким к предлагаемому механизму подруливания осей тракторного прицепа по технической сущности и достигаемому результату является сцепное устройство для буксировки прицепных машин применяемых на прицепе шасси Vario-400 (производство Нидерланды, фирма BERGMAN - см. 400.html). При движении тракторного поезда подруливание колес прицепа-шасси осуществляется гидросистемой, при этом обеспечивается приближение движения колес прицепа к колее тягача, причем сигнал корректируется электроникой. Недостатком такого буксирного устройства является то, что требуется наличие электронной и гидравлической систем усложняющих конструкцию и снижающих ее надежность при применении к двухосным прицепам.
Задачей полезной модели является уменьшение габаритной полосы движения на повороте транспортного поезда в составе тягача и двухосного прицепа за счет подруливания осей ходовых колес прицепа при криволинейном движении.
Задача решается тем, что тяговый рычаг кинематически связан с поворотным кругом передней колесной тележки посредством зубчатой передачи с внутренним зацеплением, образованной зубчатым венцом с внутренними зубьями, выполненным на упомянутом поворотном круге и зубчатой шестерней жестко закрепленной в задней части тягового рычага, при этом поворотные круги передней и задней поворотных колесных тележек кинематически связаны посредством зубчатой передачи с пересекающими осями, образованной коническими зубчатыми венцами с внешними зубьями, выполненными на поворотных кругах упомянутых поворотных колесных тележек и коническими шестернями закрепленными на валу установленном под рамой прицепа.
На фиг.1 изображена схема тягача с двухосным прицепом - вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид сверху: на фиг.3 - то же, при движении на повороте, на фиг.4 - схема механизма подруливания осей прицепа на повороте.
Механизм подруливания осей прицепа содержит тяговый рычаг 1, с неподвижно закрепленной на нем шестерней 2, вращающейся на оси 3, закрепленной на раме 4 прицепа, находящейся в зацеплении с внутренними зубьями зубчатого венца 5 выполненного на поворотном круге 6 передней колесной тележки прицепа. Поворотные круги 6 и 7 передней и задней поворотных тележек снабжены коническими зубчатыми венцами 8 и 12 с внешними зубьями, находящимися в зацеплении с коническими шестернями 9 и 10 закрепленными навалу 11, установленном, с возможностью вращения в нижней части рамы 4 прицепа.
Механизм подруливания осей прицепа работает следующим образом.
При движении по прямой оси ходовых колес двухосного прицепа расположены перпендикулярно к продольной вертикальной плоскости проходящей через продольную оси тягового рычага 1 и прицепа.
2
При движении на повороте (например, влево) тяговый рычаг 1 вместе с жестко соединенной с ним шестерней 2 поворачивается относительно рамы 4 прицепа на угол γ. При этом поворотный круг 6, кинематически связанный с шестерней 2 посредством зубчатого венца 5 с внутренними зубьями, и соединенная с ним передняя поворотная тележка с передней ходовой осью поворачиваются в том же направлении на угол α относительно продольной оси прицепа. Поворотный круг 7 задней поворотной тележки, кинематически связанный с поворотным кругом 6 передней поворотной тележки посредством зубчатой передачи образованной зубчатыми коническими венцами 8 и 12 с внешними зубьями, закрепленными на поворотных кругах 6 и 7 и коническими шестернями 9 и 10, закрепленными на валу 11, а также соединенная с поворотным кругом 7 задняя поворотная тележка с задней ходовой осью поворачиваются в противоположную сторону относительно поворота передней ходовой оси прицепа и продольной оси прицепа на угол ψ. Этим обеспечивается возможность движения задних колес прицепа по колее его передних колес. Это улучшает показатели маневренности транспортного поезда путем уменьшения поворотной ширины по колее колес.
П
Зависимости углов между кинематическими звеньями транспортного поезда при установившемся круговом движении вокруг единого центра Ц, как частном случае криволинейного движения, могут быть определены следующим образом (см. фиг.4).
2
1
Учитывая, что наименьшая поворотная ширина по колее колес обеспечивается при движении колес прицепа по колее колес тягача, для транспортного поезда, содержащего в составе тягач с передними управляемыми колесами зависимости изменения угла поворота γпродольной оси тягового рычага относительно продольной оси прицепа, угла поворота φ передней ходовой оси относительно тягового рычага, угла поворота ψ задней ходовой оси относительно поперечной вертикальной плоскости проходящей через ходовую ось, угла γ поворота тягового рычага относительно продольной оси тягача от среднего приведенного угла поворота управляемых колес тягача могут быть определены следующим образом:
.
где µ - угол между продольной осью тягового рычага и осью колес передней колесной тележки
По теореме косинусов ,
К
где R - радиус поворота точки присоединения тягового рычага к тягачу;
1
L - база передней колесной тележки (расстояние от точки присоединения тягового рычага к тягачу до оси колес передней колесной тележки);
0
R - радиус поворота середины задней ходовой оси тягача.
Учитывая, что  и , получаем, что
,
0
где C - расстояние от задней ходовой оси тягача до точки присоединения тягового рычага;
θ - средний приведенный угол поворота управляемых колес тягача.
Следовательно,  и .
.
,
0
где L - продольная база тягача;
2
L - продольная база прицепа;
ν - угол между радиусом поворота тягового рычага к тягачу и тяговым рычагом.
Согласно теореме косинусов, .
Следовательно, ,
получим:
.
.
Данные зависимости в графической форме выглядят следующим образом:
Приведенные зависимости позволяют определять кинематические параметры транспортного поезда при использовании предлагаемого механизма подруливания осей прицепа.
Предложенная конструкция механизма подруливания осей прицепа позволяет улучшить показатели маневренности транспортного поезда - уменьшить поворотную ширину по колее колес, уменьшить поворотную габаритную ширину.
Предложенная конструкция механизма подруливания осей прицепа позволяет также уменьшить длину тягового рычага, определяемую углами складывания между тягачем и прицепом, а следовательно, габаритную длину транспортного поезда, так как угол складывания при поворотах между тягачом и тяговым рычагом и угол складывания между тяговым рычагом и рамой прицепа по абсолютной величине меньше чем у транспортных поездов без подруливающих осей при одинаковых величинах углов поворота управляемых колес тягача.