ПОДВЕСКА КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1997 года по МПК B60G11/22 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно к подвескам прицепов.

Известна конструкция подвески, в которой в качестве упругого элемента применен резиновый блок, прикрепленный к двум коническим дискам. Один конический диск укреплен на раме, а другой поворачивается вместе с осью верхнего рычага подвески. /см. Б. В. Гольд Конструирование и расчет автомобиля. М, 1962 г. стр. 265/.

Недостатками указанной конструкции являются сложность конструкции и отсутствие возможности регулирования динамической емкости подвески.

Известна конструкция подвески прицепа "Енот", разработанная АО "Завод им. В. А. Дегтярева"/ Руководство по эксплуатации прицеп задний грузовой "Енот" ЗДК 9.901 к мотоциклу одиночке/. Подвеска содержит трубчатый корпус квадратного сечения, внутри которого расположена полуось квадратного сечения под углом 45 градусов к корпусу. Полуось установлена в опорах и связана наружным концом через рычаг с цапфой колеса. Упругие резиновые элементы - цилиндрические жгуты расположены между корпусом и полуосью с предварительным натягом. Вся система подрессоривания кузова прицепа закреплена на раме.

Недостатками указанной конструкции являются небольшой прогиб, линейная характеристика подвески и отсутствие возможности регулирования ее динамической емкости.

Известна конструкция подвески, взятая за прототип /см. патент Великобритании N 1165976, кл. B 60 G 11/22, 1976/.

Подвеска содержит трубчатый корпус квадратного сечения, внутри которого расположена полуось квадратного сечения под углом 45 градусов. Полуось установлена в опорах и связана наружным концом через рычаг с цапфой колеса. Упругие резиновые элементы цилиндрические жгуты расположены между корпусом и полуосью с предварительным натягом. Корпус имеет уголки с помощью которых подвеска установлена на шасси прицепа.

Недостатками указанной конструкции являются необходимой прогиб, линейная характеристика подвески и отсутствие возможности регулирования ее динамической емкости.

Предлагаемым изобретением решается задача: увеличение прогиба подвески, получение нелинейной характеристики подвески и возможность регулирования ее динамической емкости.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения заключается в повышении эксплуатационно-технических качеств.

Указанный технический результат достигается тем, что в подвеске, содержащей трубчатый корпус квадратного сечения, размещенная в нем под углом 45 градусов полуось квадратного сечения, установленная в опорах и связанная наружным концом через рычаг с цапфой колеса, жгуты, расположенные между корпусом и полуосью с предварительным натягом, новым является то, что между корпусом и полуосью размещен дополнительный трубчатый корпус квадратного сечения под углом 45 градусов к корпусу с цилиндрическими жгутами во внутренних углах и возможностью регулировки винтами, выполненными на боковых поверхностях, а на боковых поверхностях корпуса расположены окна.

Совокупность признаков изобретения позволяет расширить эксплуатационно-технические качества за счет увеличения величины прогиба, получение нелинейной характеристики и возможности регулирования динамической емкости подвески. Увеличение прогиба подвески возможно за счет последовательного соединения корпуса, дополнительного корпуса и полуоси через резиновые элементы жгуты. Максимальные углы поворотов: полуоси относительно дополнительного корпуса и дополнительного корпуса относительно корпуса зависят от соотношения жесткостей резиновых жгутов и теоретически могут быть равны 45 градусам.

Возможность регулирования динамической емкости подвески осуществляется благодаря винтам, выполненным на боковых поверхностях дополнительного корпуса.

Таким образом, сравнение предлагаемого изобретения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

При анализе уровня техники в данной области не было выявлено влияние предписываемых этим изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение технического результата и, следовательно, заявляемая совокупность существенных признаков обеспечивает данному изобретению соответствие критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен общий вид подвески прицепа; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 графики зависимости нагрузки от перемещения.

Подвеска содержит трубчатый корпус квадратного сечения 1. Снаружи к корпусу 1 присоединена пластина 2, с помощью которой корпус 1 прикреплен к шасси прицепа. В корпусе 1 расположена полуось квадратного сечения 3. Во внутренних углах корпуса 1 размещены с предварительным натягом упругие резиновые элементы жгуты 4. К наружному концу полуоси 3 прикреплен рычаг 5 цапфы колеса 6. Между корпусом 1 и полуосью 3 под углом 45 градусов расположен дополнительный трубчатый корпус квадратного сечения 7. Во внутренних углах дополнительного корпуса 7 расположены с предварительным натягом упругие резиновые элементы жгуты 8. Полуось 3 имеет шейки 9, опирающие на поверхность заглушек 10, прикрепленных к корпусу 1 и выполняющих функции опор и уплотнений. В дополнительном корпусе 7 размещены регулировочные винты, представляющие собой резьбовую втулку 11, прикрепленную к дополнительному корпусу 7 и регулировочный винт-упор 12. В корпусе 1, для доступа к винтам выполнены специальные окна 13. Для защиты от грязи, пыли в процессе эксплуатации подвески окна 13 закрыты крышками 14. Статический прогиб подвески f_ст определяется статической нагрузкой, приходящейся на подвесу. Частота колебаний подвески обратно пропорциональна корню квадратному статическому прогибу и определяется по формуле /см. Теория и конструирование автомобиля, В.Н. Иларионов и др. М. Машиностроение, 1979 г. стр. 149/. Следовательно, чем больше статический прогиб, тем меньше частота колебаний и выше плавность хода. Прогиб подвески определяется углами поворотов: полуоси 3 до винта-упоров 12 дополнительного корпуса 7 и дополнительного корпуса 7 относительно корпуса 1. Максимальный угол поворота полуоси 3 относительно корпуса 1 теоретически может быть равен 90 градусов, т.к. он охлаждается из углов поворота полуоси 3 относительно дополнительного корпуса 7 /максимальный угол поворота равен 45 градусов/ и дополнительного корпуса 7 относительно корпуса 1 /максимальный угол поворота равен 45 градусам/.

Подвеска колеса транспортного средства работает следующим образом.

При наезде колесом прицепа на препятствие, вместе с колесом перемещается цапфа 6, поворачивая рычаг 5 и полуось 3 на определенный угол. Жгуты 4, 8, находятся во внутренних углах корпуса 1 и дополнительного корпуса 7 деформируются: сжимаются и частично перекатываются. Жесткость всей подвески определяется соотношением:

где
C₁ жесткость системы подвески с упругими резиновыми элементами - жгутами 4 корпуса 1,
C₂ жесткость системы подвески с упругими резиновыми элементами - жгутами 8 дополнительного корпуса 7.

Суммарная жесткость C_p подвески двух систем C₁ и C₂ всегда меньше, чем жесткость C₁ или C₂, линия 1, участок 0-1-2 /фиг. 4/. Меньшей жесткости подвески соответствует больший статический прогиб f_ст> f_ст, который соответствует жесткости подвески при статической нагрузке /точка 1 фиг. 4/. При дальнейшем перемещении колеса, квадратный профиль полуоси 3 упрется в винт-упор 12 дополнительного корпуса 7 /точка 2 фиг. 4/. В данном случае полуось 3 и дополнительный корпус 7 будут вращаться как одно целое, деформироваться будут только жгуты 4 корпуса 1 /линия нагрузки 2 3 фиг. 4/, жесткость подвески увеличится. Заштрихованная площадь на фиг. 4 определяет наибольшую потенциальную энергию, запасенную подвеской при наезде колеса на неровности дороги. Чем больше динамическая емкость подвески, тем меньше вероятность ее проблемы. Точка перегиба 2 зависит от положения винт-упора 12. При полностью ввернутом винт-упоре 12 получается характеристика, соответствующая линии 11. Смещая линию 2 3 вправо или влево /линия III, IV/, тем самым уменьшаем или увеличиваем динамическую емкость подвески, при одном и том же перемещении оси колеса. Жесткость участка 0-1-2 определяется соотношением жесткостей систем жгутов 4, 8 корпуса 1 и дополнительного корпуса 7.

Использование: в машиностроении, преимущественно в подвесках прицепов. Сущность изобретения: подвеска колеса содержит трубчатый корпус квадратного сечения 1, внутри которого расположена полуось квадратного сечения 3. Во внутренних углах корпуса 1 размещены с предварительным натягом упругие резиновые элементы - жгуты 4. К наружному концу полуоси 3 прикреплен рычаг 5 цапфы колеса 6. Между корпусом 1 и полуосью 3 под углом 45 градусов расположен дополнительный трубчатый корпус квадратного сечения 7. Во внутренних углах дополнительного корпуса 7 расположены с предварительным натягом жгуты 8. Полуось 3 имеет шейки 9, опирающиеся на поверхность заглушек 10, прикрепленных к корпусу 1 и выполняющих функции опор и уплотнений. В дополнительном корпусе 7 размещены регулировочные винты, представляющие собой резьбовую втулку 11, прикрепленную к дополнительному корпусу 7 и регулировочный винт-упор 12. В корпусе 1 для доступа к винтам выполнены специальные окна 13 с крышками 14. 4 ил.

Подвеска колеса транспортного средства, содержащая трубчатый корпус квадратного сечения, размещенную в нем полуось квадратного сечения, установленную в опорах и связанную наружным концом через рычаг с цапфой колеса, жгуты, расположенные между корпусом и полуосью с предварительным натягом, отличающаяся тем, что между корпусом и полуосью размещен дополнительный трубчатый корпус квадратного сечения под углом 45^o к корпусу с жгутами во внутренних углах и возможностью регулировки винтами, выполненными на боковых поверхностях, а на боковых поверхностях корпуса расположены окна.