Двухмостовая пневматическая подвеска транспортного средства Российский патент 2023 года по МПК F16F9/00 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к подвескам транспортных средств, в частности к балансирным пневматическим подвескам.

Известна пневматическая подвеска задней управляемой оси, содержащая рычаги, одним концом присоединенные к кронштейнам, прикрепленным с наружной стороны лонжерона рамы, телескопические амортизаторы, соединяющие этот кронштейн с балкой оси, пневматические рессоры, соединяющие лонжероны рамы с вторым концом рычагов и балкой оси, прикрепленной к указанным рычагам, отличающаяся тем, что установлены вторые кронштейны, прикрепленные с наружной стороны лонжеронов рамы, с которыми соединены пневматические рессоры, при этом рычаги выполнены прямыми в фронтальной проекции. Кроме того, пневматическая подвеска задней управляемой оси отличается тем, что все кронштейны прикреплены к лонжеронам рамы при помощи резьбовых элементов (RU 206028 U1 МПК B60G 21/00, опубл. 17.08.2021, Бюлл. № 23).

Недостатки известной конструкции заключаются в том, что рабочий ход пневматической рессоры при наезде колеса на неровность (а следовательно и балки оси колеса) достаточно высок. Если принять во внимание, что долговечность подвески в основном определяется величиной деформации (рабочего хода) пневматической рессоры при движении транспортного средства (ТС), то можно сделать вывод, что подобная компоновка пневматической рессоры не является оптимальной. К тому же аналог содержит всего одну ось, тогда как большинство грузовиков имеют несколько задних осей.

Известна также балансирная пневматическая подвеска транспортного средства (прототип), содержащая выполненные с шарнирами продольные рычаги, установленные попарно вдоль боковых сторон транспортного средства и соединенные между собой посредством кронштейнов и стяжек, верхние реактивные штанги, соединяющие мост с рамой, две из которых расположены вдоль оси транспортного средства, а две другие расположены поперек оси транспортного средства и выполнены с изгибом, пневморессоры, установленные между мостом и рамой на опорных площадках продольных рычагов, амортизаторы, закрепленные нижними концами с внешней стороны продольных рычагов, а верхними концами - на раме транспортного средства, отличающаяся тем, что подвеска дополнительно содержит стяжку, установленную в центральной части подвески в кронштейнах, соединяющих внутренние концы продольных рычагов, при этом стяжки, соединяющие наружные концы продольных рычагов, выполнены гнутой формы, крепление верхних продольных и поперечных штанг к мостам выполнено посредством единых кронштейнов, а крепление к раме верхних продольных реактивных штанг в центральной части подвески выполнено посредством кронштейна, закрепленного на одном из кронштейнов, соединяющих внутренние концы продольных рычагов (RU 196741 U1 МПК B60G 21/00, опубл. 13.03.2020, Бюлл. № 8).

Недостатки известной конструкции заключаются в том, что рабочий ход пневматической рессоры при наезде колеса на неровность, следовательно, и балки оси колеса, достаточно высок. Если принять во внимание, что долговечность подвески в основном определяется величиной деформации (рабочего хода) пневматической рессоры при движении транспортного средства, то можно сделать вывод, что подобная компоновка пневматической рессоры не является оптимальной.

Техническая задача, решаемая в предлагаемом техническом решении, заключается в повышении надежности двухмостовой пневматической подвески транспортного средства за счет снижения деформации пневматической рессоры при наезде колеса на неровность во время движения транспортного средства. Данный технический результат реализуется за счет изменения месторасположения шарниров нижней опоры пневморессор с увеличением диаметра пневморессор.

Технический результат достигается за счет того, что двухмостовая пневматическая подвеска транспортного средства, содержащая раму, на которой установлены кронштейны опоры с закреплёнными на ней, посредством шарниров внутренних концов продольных рычагов, на которых последовательно размещены узлы крепления переднего и заднего мостов, шарниры крепления нижних оснований переднего и заднего амортизаторов, верхние монтажные узлы которых закреплены на раме, и шарниры нижних опор передней и задней пневморессор, верхние опоры которых также закреплены на раме. Согласно изобретению, нижняя опора пневморессор закреплена на переднем продольном рычаге между узлом крепления моста и шарниром опоры, при этом ее диаметр D увеличен в L₂/L₁ раза, где: L₁ - расстояние между шарнирами опоры и шарниром нижней опоры пневморессоры L₂ - расстояние между шарниром опоры и наружным концом продольного рычага.

Таким образом, технический результат - существенное повышение надёжности и долговечности всей двухосной подвески задних мостов транспортного средства осуществляется за счёт уменьшения величины деформации пневморессоры при изменении ее места расположения и соответствующем увеличении диаметра, что приводит к увеличению её ресурса.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, приведенном на фигуре, где изображена двухмостовая пневматическая подвеска транспортного средства, вид сбоку.

Двухмостовая пневматическая подвеска транспортного средства содержит раму 1, на которой установлены кронштейны 2 опоры 3. На опоре 3, посредством шарниров (4) и (13), закреплены внутренние концы продольных рычагов: переднего 5 и заднего 14, соответственно.

На продольных рычагах (5)(14) последовательно размещены шарниры (6)(21) нижней опоры пневморессор (7) (23), верхняя опора которой закреплена на раме 1, узел крепления (8)(15) мостов осей (9) (16) подвески транспортного средства и шарниры (10) (17) крепления нижнего основания амортизаторов (11) (18), верхний монтажный узел 12 которого закреплён на раме 1.

Пневморессоры (7) (23) установлены между узлом крепления передних и задних мостов (8) (15) и шарнирами (4) (13) опоры 3 на расстоянии L₁ между шарнирами (4) (13) опоры 3 и шарнирами (6) (21) нижней опоры.

Перенос шарниров (6) (21) нижней опоры пневморессор (7) (23) на продольных рычагах (5)(14) в зону между узлами крепления мостов (8) (15) и шарнирами (4) (13) опоры 3 приводит к тому, что при наезде во время движения транспортного средства колеса на некоторую неровность высотой H, т.е. при вертикальном перемещении узлов крепления передних и задних мостов (8) (15) вверх на величину H, деформация пневморессор (7) (23) уменьшится в

L₂/L₁ (1)

раз, где: L₁ – расстояние между осями шарниров (6) (21) опор пневморессор (7) (23) и шарниров (4) (13) опоры 3; L₂ - расстояние между наружными концами продольных рычагов (22) и шарниров (4) (13) опоры 3.

Из соотношения (1), в частности, следует, что, чем будет меньше величина L₁ , тем на большую величину уменьшится деформация пневморессоры.

Так, в частности, нами установлено, что в реальных конструкциях подвесок автомобиля УРАЛ-425701-75 величина (1) равна 2,1, т.е.

L₂/L₁=2,1. (2)

Данное обстоятельство позволяет значительно повысить ресурс пневморессор (7) (23) , а, следовательно, существенно увеличить надёжность и долговечность всей подвески. И это действительно так, поскольку известно, что ресурс пневморессоры, при прочих равных условиях, в основном определяется величиной её деформации [1].

Следует также иметь в виду, что перенос шарниров 6) (21) нижней опоры пневморессор (7) (23) в зону между узлами крепления мостов (8) (15) и шарнирами (4) (13) опоры 3 приводит, одновременно, к увеличению в L₂ / L₁ раз нагрузки F на пневморессоры (7) (23). Но последнее не влияет на её ресурс, при условии, что в этом случае подбирается соответствующий типоразмер из существующей линейки пневморессор. И действительно, как известно [2], типоразмер пневморессоры определяется, в основном, её диаметром D, величина которого определяется из следующей формулы:

(3)

где: P_раб. – рабочее давление воздуха в пневморессоре. Эта величина, как правило, для данного типа пневморессор - ограничена. Так, например, в пневморессорах Dunlop P_раб.=8Атм, а в пневморессорах Rubena P_раб.=7Атм. Поэтому типоразмер пневморессоры, а следовательно, её диаметр D, согласно (3), определяется величиной нагрузки F на неё. Возвращаясь к примеру (2), можно сделать вывод, что в этом случае, т.е. при уменьшении деформация пневморессоры в 2,1 раза следует подобрать пневморессору с диаметром, большим в √2,1=1,45 раза.

Таким образом, достижение поставленной цели - существенное повышение надёжности и долговечности всей балансирной двухосной подвески задних мостов транспортного средства осуществляется за счёт уменьшения величины деформации пневморессоры при изменении ее места расположения и соответствующем увеличении диаметра, что приводит к увеличению её ресурса.

Использованные литературные источники:

1. Регулируемые и активные подвески. studfile.net/preview/4426738/.

2. Как подобрать пневмоподушку для автомобиля. pa-rti.ru/podbor- pnevmoduschki .

Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства унифицированного семейства транспортных средств «Арктический автобус» для организации безопасной перевозки пассажиров и мобильных пунктов социальной сферы в районах Крайнего Севера в условиях низких температур (до минус 50 °C) для обеспечения связанности территорий Арктической зоны Российской Федерации».

Изобретение относится к подвескам транспортных средств. Двухмостовая пневматическая подвеска транспортного средства содержит раму, кронштейны опоры, продольные рычаги, амортизаторы и пневморессоры. На раме установлены кронштейны опоры с закреплёнными на ней, посредством шарниров, внутренних концов продольных рычагов. На рычагах размещены узлы крепления переднего и заднего мостов, шарниры крепления нижних оснований передних и задних амортизаторов, шарниры нижних опор передних и задних пневморессор. Верхние монтажные узлы амортизаторов и верхние опоры пневморессор закреплены на раме. Нижние опоры пневморессор закреплены на продольных рычагах между узлами крепления мостов и шарнирами опоры. Диаметр опоры D увеличен в L₂/L₁ раза, где: L₁ - расстояние между осями шарниров опор пневморессор и шарниров опоры, а L₂ - расстояние между наружными концами продольных рычагов и шарниров опоры. Достигается повышение надежности балансирной подвески транспортного средства при одновременном уменьшении продольного габаритного размера подвески. 1 ил.

Двухмостовая пневматическая подвеска транспортного средства, содержащая раму, на которой установлены кронштейны опоры с закреплёнными на ней, посредством шарниров, внутренних концов продольных рычагов, на которых последовательно размещены узлы крепления переднего и заднего мостов, шарниры крепления нижних оснований передних и задних амортизаторов, верхние монтажные узлы которых закреплены на раме; шарниры нижних опор передних и задних пневморессор, верхние опоры которых также закреплены на раме, отличающаяся тем, что нижние опоры пневморессор закреплены на продольных рычагах между узлами крепления мостов и шарнирами опоры, при этом ее диаметр D увеличен в L₂/L₁ раза, где: L₁ - расстояние между осями шарниров опор пневморессор и шарниров опоры, L₂ - расстояние между наружными концами продольных рычагов и шарниров опоры.