Предлагаемое изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам сидений транспортных средств.
Известно подрессоренное сиденье водителя, включающее неподвижную и подвижную относительно него опоры, связанные между собой разнесенными в поперечном направлении проставками и упругим элементом, выполненным в виде, по крайней мере одной упругой пластины, и элемент изменения параметров упругого элемента (См. патент ФРГ N 1275381, кл. В 60 N).
Основным недостатком известного решения является то, что при малых и умеренных амплитудах вибраций конструкция имеет низкие виброзащитные свойства, передавая вибрацию на сиденье водителя практически без снижения ее уровня и обеспечивая демпфирование колебаний только большой амплитуды, характерных для неровностей профиля дороги более 70-100 мм. Другим недостатком является сложность конструкции из-за наличия дополнительных ограничителей хода подвески и использования в конструкции устройства предварительного нагружения упругого элемента (рессоры).
Известна также подвеска, включающая неподвижную и подвижную относительно нее опоры, соединенные между собой распорным элементом с минимальным сопротивлением на кручение, с разнесенными в поперечном направлении проставками, выполненными в виде гибких пластин с минимальным удлинением при растяжении, обеспечивающих сохранение плоскопараллельного перемещения опор, упругий элемент, выполненный в виде, по крайней мере, одной упругой пластины, расположенной по диагонали параллелограмма между неподвижной и подвижной опорами, и элементы с минимальным крутящим моментом, соединенные с подвижной и неподвижной опорами через сайлент-блоки и выполненные в виде штанги (См. пат. РФ N 2048998, кл. В 60 N 2/50, прототип).
Недостатком известной конструкции является невозможность осуществления требуемой регулировки подвески сиденья при различный соотношениях веса оператора, так как для увеличения грузоподъемности подвески требуется увеличение жесткости упругого элемента, выполненного в виде пакета пластин, что способствует увеличению частоты собственных колебаний подвески. Поэтому применение подвески с известным упругим элементом приводит к ухудшению виброзащитных свойств подвески при возрастании силы внешнего воздействия. Кроме того, поскольку штанги, соединенные с подвижной и неподвижной опорами через сайлент-блоки, не являются жесткими в плоскости, перпендикулярной плоскости деформации упругого элемента, это приводит к разрушению конструкции параллелограмма, образованного сдвоенными проставками и подвижной и неподвижной опорами штанги, что в значительной мере снижает надежность конструкции.
Перечисленные выше недостатки устранены в предлагаемой конструкции подвески сиденья.
В подвеске сиденья транспортного средства, включающей неподвижную и подвижную относительно нее опоры, шарнирно соединенные между собой рычагами с образованием параллелограммного механизма, и упругий элемент, установленный под положительным углом к горизонтали в сторону подвижной опоры, согласно изобретению, упругий элемент выполнен, по крайней мере из двух частей, установленных под углом друг к другу и к диагонали параллелограмма в вертикальной плоскости, оси симметрии упругих элементов сходятся под углом и пересекаются в точке, расположенной в плоскости деформации упругого элемента, при этом упругий элемент установлен с возможностью изменения угла схождения осей симметрии упругих частей.
Кроме того:
- упругий элемент выполнен из упругих частей, при этом каждая последующая упругая часть расположена к предыдущей под углом с возможностью его изменения;
- каждая упругая часть упругого элемента выполнена в виде листовой рессоры из идентичного материала;
- каждая упругая часть упругого элемента выполнена из идентичного материала;
- каждая упругая часть упругого элемента выполнена из различных материалов;
- упругие части упругого элемента выполнены одинаковой длины и толщины;
- упругие части упругого элемента выполнены разной длины и толщины;
- соединение по крайней мере одного из концов одной из упругих частей упругого элемента по крайней мере с одной из опор выполнено шарнирным;
- по крайней мере одна упругая часть упругого элемента выполнена в виде пакета листовых рессор;
- число листовых рессор в каждой из упругих частей упругого элемента одинаковое;
- число листовых рессор в каждой из упругих частей упругого элемента различное;
- соединение по крайней мере одной из упругих частей упругого элемента по крайней мере с одной опорой выполнено шарнирным.
Сопоставленный анализ с прототипом позволил выявить следующие отличительные признаки:
- выполнение упругого элемента по крайней мере из двух упругих частей
- упругие части установлены под углом друг к другу и к диагонали параллелограмма и вертикальной плоскости
- оси симметрии упругих частей упругого элемента сходятся под углом
- оси симметрии упругих частей упругого элемента пересекаются в точке, расположенной в плоскости деформации упругого элемента
- упругий элемент установлен с возможностью изменения угла схождения осей симметрии упругих частей;
Дополнительными отличительными признаками является то, что:
- упругий элемент выполнен из упругих частей;
- каждая последующая упругая часть упругого элемента расположена под углом к предыдущей с возможностью его изменения;
- упругие части упругого элемента выполнены в виде листовой рессоры;
- по крайней мере одна упругая часть упругого элемента выполнена в виде пакета листовых рессор;
- число листовых рессор в каждой из упругих частей упругого элемента одинаковое;
- число листовых рессор в каждой упругой части упругого элемента различное;
- упругие части упругого элемента выполнены из идентичных материалов;
- упругие части упругого элемента выполнены из различных материалов;
- упругие части упругого элемента выполнены разной длины и толщины;
- упругие части упругого элемента выполнены одинаковой длины и толщины;
- соединение по крайней мере одной из упругих частей упругого элемента по крайней мере с одной опорой выполнено шарнирным.
Как видно из сопоставительного анализа, выявленная совокупность существенных отличительных признаков является новой, поэтому правомерен вывод о том, что влияние этой совокупности признаков на достигаемый предлагаемым изобретением результат неизвестено.
Анализ патентной и научно-технической информации в области транспортного машиностроения, проведенный по фондам КарЦНТИ и патентного бюро учреждения "ГСКБ ОТЗ", показал, что предложенное техническое решение выходит за пределы существующего уровня техники в данной области, следовательно его можно признать соответствующим критерию "изобретательский уровень".
Задачи, решаемые предлагаемым изобретением, - это получение требуемых характеристик подвески сиденья при различных соотношениях веса оператора, а также повышение надежности конструкции.
Решение этих задач обеспечивается за счет выполнения упругого элемента по крайней мере из двух упругих частей, установленных под углом друг к другу и к диагонали параллелограмма в вертикальной плоскости. Каждая из упругих частей выполнена в виде листовой рессоры, ось симметрии которой сходится под углом и пересекается в точке, расположенной в плоскости деформации упругого элемента. При этом при нагружении подвески усилие распределяется вдоль геометрических осей упругих частей. Упругий элемент выполнен с возможностью изменения угла наклона упругих частей по отношению к диагонали параллелограмма в вертикальной плоскости.
Предлагаемая конструкция позволяет достичь требуемой частоты собственных колебаний подвески сиденья независимо от прилагаемой извне нагрузки (веса оператора). В результате повышаются виброэащитные свойства сиденья.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - общий вид подвески (без нагрузки);
фиг.2 - кинематическая схема подвески (момент начального приложения нагрузки);
фиг.3 - общий вид подвески (под нагрузкой);
фиг.4 - изображение подвески, вид сверху.
Подвеска включает неподвижную опору 1 с упорной поверхностью A и подвижную опору 2 с упорной поверхностью В. Опоры 1 и 2 соединены между собой рычагами 3 посредством шарниров 4 с образованием параллелограммного механизма. Подвеска содержит упругий элемент С, выполненный из двух упругих частей: надстоящей 5 и основной 6, концы которых соответственно 7, 8, 9 и 10 фиксированно перемещаются на упорных поверхностях А и В.
Устройство работает следующим образом.
В ненагруженном состоянии подрессоренная часть подвески удерживается под положительным углом к горизонтали упругого элемента С.
Под действием веса оператора в процессе колебаний остова транспортного средства вертикальная сила Р ведет к изменению положения подвижной опоры 2. При этом упругий элемент С воспринимает торцевую нагрузку F, которая раскладывается на составляющие этой силы F1 и F2, сжимающие надстоящую 5 и основную 6 упругие части и создающие изгибающие моменты M1 и М2. Расстояние между противоположными сторонами параллелограммного механизма (неподвижной 1 и подвижной 2 опорами) под воздействием нагрузки Р уменьшается, при этом максимально уменьшается и диагональ параллелограмма. При заданном β угле наклона оси симметрии надстоящей упругой части 5 к диагонали параллелограммного механизма или при заданном α угле схождения надстоящей 5 и основной 6 упругих частей надстоящая упругая часть 5 на начальном ходе подрессоренной части подвески под нагрузкой выполняет работу по противодействию возникновению нагрузки до момента совпадения вектора расстояний между концами 7 и 8 крепления надстоящей упругой части 5 на неподвижной 1 и подвижной 2 опорах с горизонталью, проходящей через конец крепления 8. Далее, надстоящая упругая часть 5 плавно перестает противодействовать нарастанию нагрузки, так как изменение расстояния между концами 7 и 8 по величине становится незначительным. При этом основная упругая часть 6, совершая работу по противодействию нарастанию нагрузки на начальном участке хода, продолжает совершать работу противодействия нарастанию нагрузки и на рабочем участке хода подрессоренной части подвески. При перемещении подвижной опоры 2 до положения равновесия действующих сил с нагрузкой Р происходит изменение составляющих F1 и F2, которое зависит от взаимного расположения надстоящей упругой части 5 по отношению к основной упругой части 6 и носит нелинейный характер, а именно: большая жесткость при начальном ходе подрессоренной части подвески (подвижной опоры 2) по сравнению с рабочим участком. Этим достигается требуемая частота собственных колебаний подвески и обеспечивается эффективная виброзащита. Применение упругого элемента как минимум из двух упругих частей позволяет получать постоянное значение частоты собственных колебаний подвески при различных значениях внешней силы Р за счет усиления изохорности ее силовой характеристики.
На основании предлагаемого изобретения подвески Учреждение "ГСКБ ОТЗ" изготовило макетный образец сиденья и провело стендовые испытания по снятию статических характеристик подвески и определению частоты ее собственных колебаний. Результаты испытаний приведены в акте испытаний. В дальнейшем на основе данной подвески было изготовлено сиденье оператора и установлено на лесопромышленных тракторах ШЛК6-04.
По результатам испытаний макетного образца была проведена доработка конструкторской документации и изготовлены два опытных образца подвески сиденья, которые прошли стендовые испытания в сравнении с подвесками сидений Бобруйского агрегатного завода (Белоруссия), Ижевского завода пластмасс (МПФ "Эха" г. Ижевск) и Волгоградского тракторного завода. Результаты стендовых испытаний показали, что предлагаемая подвеска имеет более высокие виброзащитные свойства.
Для определения виброзащитных свойств подвески в условиях эксплуатации на ее основе были изготовлены сиденья оператора и установлены на колесные лесопромышленные тракторы ТЛК4-01.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Подвеска сиденья транспортного средства с активной системой изменения жёсткости на основе магнитоактивных эластомеров | 2016 |
|
RU2708797C2 |
ПОДВЕСКА | 1993 |
|
RU2048998C1 |
Способ и устройство формирования заданной формы квазинулевой статической характеристики виброзащитного механизма сиденья оператора | 2022 |
|
RU2779919C1 |
Подвеска сиденья | 1987 |
|
SU1497077A1 |
Сиденье транспортного средства | 1980 |
|
SU925695A1 |
СПОСОБ МОНТАЖА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ЖЕСТКОСТИ ГИМНАСТИЧЕСКОГО МОСТИКА | 2010 |
|
RU2427404C1 |
Безрамная двухосная тележка локомотива | 1984 |
|
SU1167089A1 |
Подвеска сиденья транспортного средства | 1979 |
|
SU867713A1 |
СПОСОБ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ И СИДЕНЬЕ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 1996 |
|
RU2115570C1 |
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН И УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ | 1998 |
|
RU2133459C1 |
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к подвескам сидений транспортных средств. Подвеска сиденья транспортного средства содержит неподвижную и подвижную опоры, шарнирно соединенные между собой рычагами с образованием параллелограммного механизма, и упругий элемент, установленный под положительным углом к горизонтали в сторону подвижной опоры. Упругий элемент выполнен по крайней мере из двух упругих частей, концы которых фиксированно перемещаются на упорных поверхностях указанных опор и установлены под углом друг к другу и к диагонали параллелограмма в вертикальной плоскости. Оси симметрии частей упругого элемента сходятся под углом и пересекаются в точке, расположенной в плоскости деформации упругого элемента. Упругий элемент установлен с возможностью изменения угла схождения осей симметрии упругих частей, каждая из которых выполнена в виде листовой рессоры. Технический результат - получение требуемого значения частоты собственных колебаний, а следовательно, достижение эффективной виброзащиты подвески при различных значениях веса оператора в процессе колебаний остова транспортного средства. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
ПОДВЕСКА | 1993 |
|
RU2048998C1 |
Подвеска сиденья транспортного средства | 1975 |
|
SU520278A1 |
DE 3042604 A, 03.06.1982 | |||
Устройство для установки запорных листов ложных порогов мартеновской печи | 1973 |
|
SU448340A1 |
US 5927679 A1, 27.07.1999 | |||
Огнетушитель | 0 |
|
SU91A1 |
Авторы
Даты
2005-04-27—Публикация
2003-07-28—Подача