БАЛАНСИРНАЯ ПОДВЕСКА АВТОСАМОСВАЛА Российский патент 2009 года по МПК B60G9/04 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к балансирным подвескам, преимущественно к подвескам автомобилей-самосвалов.

Известна подвеска автомобиля [1], содержащая выполненное в виде продольных листовых рессор, жестко соединенных средней частью с мостом, направляющее устройство. Подвеска дополнительно снабжена стабилизаторами поперечной устойчивости, состоящими из стоек и штанг, шарнирно закрепленных на мосту и раме. Упругие элементы выполнены в виде пар гидропневморессор и шарнирно связаны верхними концами с жестко закрепленными на раме кронштейнами, а нижними концами шарнирно соединены с мостом. Рессоры выполнены одноушковыми и имеют в задней части скользящую опору. Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в высокой энергоемкости подвески на больших ходах, а также в надежности подвески при ее достаточно высокой плавности хода.

Данная подвеска предназначена для кроссовых автомобилей, которым необходимо обеспечение устойчивости при движении на больших скоростях по пересеченной местности. Конструкция подвески сложна и недостаточно эффективна при эксплуатации на автомобилях большой грузоподъемности.

Известна также задняя подвеска автомобиля балансирного типа [2]. Подвеска применяется на автомобилях большой грузоподъемности, в частности на автомобилях-самосвалах «КАМАЗ», и содержит направляющее устройство, состоящее из двух полуэллиптических рессор, установленных средней частью на двух кронштейнах задней подвески, закрепленных на раме автомобиля. Концы рессор закреплены на верхней части балок ведущих мостов.

Кронштейны задней подвески крепятся к вертикальным стенкам лонжеронов рамы. На кронштейнах задней подвески закреплены кронштейны балансира. С элементами подвески посредством кронштейнов соединены реактивные штанги. Кронштейны закреплены на балках и картерах среднего и заднего ведущих мостов, кронштейнах задней подвески и кронштейнах балансира. В кронштейнах балансира расточены отверстия, в которые запрессованы оси балансира. С наружной стороны на оси балансиров установлены башмаки рессор. Сверху на башмаки своей средней частью установлены рессоры, концы которых закреплены на мостах. Для смягчения ударов балок мостов о раму к нижним полкам лонжеронов привернуты резиновые буфера.

Такую балансирную систему подвески с направляющим устройством в виде продольных листовых рессор можно назвать классической, т.к. она много лет применяется в подвеске трехосных автомобилей, прицепов и полуприцепов большинства автомобильных фирм - КАМАЗ, УралАЗ, МАЗ, Магирус и пр.

Из практики эксплуатации большегрузных автомобилей-самосвалов КАМАЗ известны слабые места конструкции. В жестких условиях работы, например при разработке карьеров, на ухабистых дорогах, подвеска тяжелогруженых самосвалов ломается. Причиной поломок являются значительные усилия, воздействующие на элементы подвески при движении самосвала по неровной дороге с полностью загруженным кузовом.

При повороте загруженного самосвала (15 т груза) мощные усилия воздействуют на направляющее устройство подвески, и оно не выдерживает. Из-за того, что передняя часть автомобиля отклоняется в сторону, а ведущие мосты продолжают толкать загруженный кузов по прямой, происходят поломки в зоне крепления средней части рессоры. Может отломиться от кронштейна ось балансира, или отрывается вместе с частью лонжерона кронштейн задней подвески. Для интенсивно эксплуатируемого автомобиля такие поломки - вопрос времени, т.к. от регулярных противоположно направленных высоких нагрузок срабатывает фактор усталости металла.

В другом случае, когда автомобиль движется по прямой, при переезде через глубокие неровности (канавы) возникают ситуации, при которых вся нагрузка приходится на один ведущий мост. Балка одного моста упирается в лонжерон рамы (в этот момент рессоры освобождаются от нагрузки), а второй повисает свободно. При этом находящиеся под нагрузкой реактивные штанги оказываются в крайнем положении и ломаются от воздействия чрезмерных усилий. Бывают поломки лонжерона рамы и полуосей ведущих мостов.

Задача заявляемого изобретения состоит в повышении надежности балансирной подвески трехосных автосамосвалов, прицепов и полуприцепов.

Технический результат заключается в увеличении срока службы балансирной подвески автосамосвалов, в исключении ее ремонта в течение всего периода эксплуатации (до списания автомобиля).

Технический результат достигается балансирной подвеской автосамосвала, содержащей направляющее устройство, соединенное с рамой и ведущими мостами.

Новое заключается в том, что направляющее устройство содержит пару тяг, наружные концы которых соединены с ведущими мостами посредством шарниров, оси вращения которых перпендикулярны геометрическим осям ведущих мостов, а обращенные внутрь концы тяг жестко соединены с втулками, шарнирно соединенными с центральной осью, установленной между ведущими мостами параллельно их геометрическим осям на кронштейнах, закрепленных на раме. Шарниры у наружных концов тяг выполнены в виде вала, закрепленного на конце тяги и установленного в гильзе, закрепленной на балке моста. Втулки могут быть выполнены из двух частей, соединяемых посредством крепежных элементов при установке на центральную ось.

Заявляемая балансирная подвеска схематично представлена на чертежах.

На фиг.1 - общий вид, вид сверху; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

Балансирная подвеска содержит ведущие мосты 1 и 2. На лонжеронах рамы 3 и 4 в середине между мостами на кронштейнах 5 и 6 закреплена центральная ось 7. На концах оси так же, как в прототипе, установлены башмаки 8 и 9, а на них закреплены средней частью рессоры 10 и 11. Подвеска содержит пару тяг 12 и 13. К наружным концам тяг жестко прикреплены валы, которые установлены в гильзах 14 и 15, жестко соединенных с балками мостов. Таким образом наружные концы тяг шарнирно соединены с мостами. Оси вращения шарниров перпендикулярны геометрическим осям мостов.

Проекция тяги на горизонтальную плоскость сходна по форме с вилкой, которая образована концами тяг, обращенных внутрь пространства между мостами. На концах вилок жестко закреплены массивные втулки - на тяге 12 втулки 16 и 17, на тяге 13 втулки 18 и 19. Втулки установлены на оси 7. Так получено горизонтальное шарнирное соединение внутренних концов тяг с центральной осью. Для удобства монтажа втулки могут быть выполнены разрезными, состоящими из двух полувтулок с фланцевым разъемом. При этом одна из полувтулок жестко соединена с концом тяги, а вторая устанавливается при сборке подвески.

На фиг.2 показан вид по стрелке А на фиг.1. На чертеже изображен случай, когда взамен рессор установлены жесткие коромысла 20, а между их концами и балками ведущих мостов закреплены амортизаторы, в частности это могут быть пружины 21.

Устройство работает следующим образом.

При движении автомобиля по прямой дороге подвеска работает в благоприятном режиме. На неровностях дороги мосты 1 и 2 качаются вокруг осей шарниров, соединяющих тяги 12 и 13 с мостами и с центральной осью 7. При поворотах груженого самосвала на балансирную подвеску воздействуют значительные боковые усилия. Они полностью воспринимаются шарнирными соединениями тяг 12 и 13 с мостами и центральной осью 7. В результате этого продольные рессоры перестают играть роль направляющего устройства, т.к. на них перестают воздействовать боковые усилия. На рессоры действуют вертикальные силы от груза в кузове, и они работают в режиме гашения вертикальных колебаний. Поэтому вместо рессор можно установить жесткое коромысло 20 с установленными между ним и балками мостов пружинами 21 или другими амортизаторами с более мягкими характеристиками.

По сравнению с прототипом предложенная подвеска имеет ряд преимуществ:

- заявленная конструкция позволяет уменьшить межосевое расстояние между мостами (на 150-200 мм), благодаря чему уменьшаются боковые усилия, воздействующие на элементы подвески, и улучшается маневренность автомобиля;

- повышается долговечность подвески при эксплуатации автомобиля с частыми поворотами (на стройках и в карьерах), ее ресурс становится не ниже ресурса автомобиля, повышается экономичность эксплуатации автомобиля из-за отсутствия расходов на ремонт;

- возможно улучшение плавности хода за счет установки подрессорников или амортизаторов с более мягкими характеристиками, чем листовые рессоры, - гидравлических, пневматических, пружинных и др.

Источники информации

1. Патент РФ на изобретение №2236955, МПК В60G 11/46.

2. Юрковский И.М. и Толпыгин В.А. Автомобиль КамАЗ. Устройство, техническое обслуживание, эксплуатация. М.: ДОСААФ, 1975, с.233-236, рис.103.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к балансирным подвескам грузовых автомобилей большой грузоподъемности, а также прицепов и полуприцепов, преимущественно к подвескам автомобилей-самосвалов. Балансирная подвеска автосамосвала содержит направляющее устройство, соединенное с рамой и ведущими мостами. Направляющее устройство содержит пару тяг, наружные концы которых соединены с ведущими мостами посредством шарниров. Оси вращения шарниров перпендикулярны геометрическим осям ведущих мостов. Обращенные внутрь концы тяг жестко соединены со втулками, шарнирно соединенными с центральной осью. Центральная ось установлена между ведущими мостами параллельно их геометрическим осям на кронштейнах, закрепленных на раме. Шарниры у наружных концов тяг могут быть выполнены в виде вала, закрепленного на конце тяги и установленного в гильзе, закрепленной на балке ведущего моста. Втулки состоят из двух частей, соединяемых посредством крепежных элементов при установке на центральную ось. Увеличивается срок службы балансирной подвески автосамосвалов, исключается ее ремонт в течение всего периода эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Балансирная подвеска автосамосвала, содержащая направляющее устройство, соединенное с рамой и ведущими мостами, отличающаяся тем, что направляющее устройство содержит пару тяг, наружные концы которых соединены с ведущими мостами посредством шарниров, оси вращения которых перпендикулярны геометрическим осям ведущих мостов, а обращенные внутрь концы тяг жестко соединены со втулками, шарнирно соединенными с центральной осью, установленной между ведущими мостами параллельно их геометрическим осям на кронштейнах, закрепленных на раме.2. Балансирная подвеска по п.1, отличающаяся тем, что шарниры у наружных концов тяг выполнены в виде вала, закрепленного на конце тяги и установленного в гильзе, закрепленной на балке ведущего моста.3. Балансирная подвеска по п.1, отличающаяся тем, что втулки состоят из двух частей, соединяемых посредством крепежных элементов при установке на центральную ось.