Подвесное тяговое устройство для четырёхколёсной тележки Российский патент 2024 года по МПК B62D51/00 A61G7/14 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, подвесным тяговым устройствам тележек для перевозки грузов.

Известно подвесное устройство транспортного средства [Патент RU 2 643 116 C2, опубликован 30.01.2018, бюл. №4], в состав которого входят детали соединения частей устройства между собой и с транспортным средством, ходовое колесо и механизм подъема-опускания и прижима ходового колеса к опорной поверхности с приводами от силовых цилиндров.

Для подъема-опускания ходового колеса на опорную поверхность и создания необходимого усилия сцепления его с ней в полостях силовых цилиндров и в их подводящих магистралях необходимо создавать и поддерживать необходимое давление рабочего тела, а также переключать направление движения его потока. Для этого требуются насос или аккумулятор (ресивер) энергии рабочего тела (жидкости или газа), трубопроводы, распределительная гидро- или пневмо- аппаратура.

Использование такого устройства в составе тележки ведёт к увеличению её массы и росту энергозатрат на перевозку.

Наиболее близким техническим решением является четырехколесная грузовая тележка с поворотными в продольной вертикальной плоскости тележки грузовой платформой и подвесным тяговым устройством с ходовым колесом [Патент RU 2 769 451 C1, опубликован 31.03.2022, бюл. №10].

При использовании этого устройства грузовая платформа действием собственного веса и веса лежащего на ней груза поворачивается в продольной вертикальной плоскости тележки и поворачивает подвесное тяговое устройство, прижимая тем самым ходовое колесо к поверхности, по которой катится тележка. Во время движения тележки прижатое к опорной поверхности ходовое колесо огибает встречающиеся на его пути неровности: впадины и выступы. Вслед за ним поворачиваются тяговое устройство и прижатая к нему грузовая платформа с лежащим на ней грузом. Эти движения грузовой платформы передаются транспортируемому грузу как качка и тряска, что, например, в случае перевозки на такой тележке больных доставляет им неудобства, а иногда и недопустимы по состоянию их здоровья.

Изобретение решает задачу улучшения условий перевозки грузов.

Для решения этой задачи в подвесном тяговом устройстве для четырехколесной тележки, содержащем поворотное в продольной вертикальной плоскости тележки ходовое колесо, ходовое колесо может быть закреплено на одном из плеч поворотного в продольной вертикальной плоскости тележки рычага, а с другим плечом рычага шарнирно соединены механизм подъема-опускания ходового колеса на опорную поверхность и механизм прижима ходового колеса к опорной поверхности. Механизм прижима ходового колеса к опорной поверхности представляет собой необслуживаемые газовые пружины сжатия, которые одним концом шарниного соединены с рычагом, а другим концом шарнирно соединены тележкой. Механизм подъема-опускания ходового колеса на опорную поверхность представляет собой линейный винтовой актуатор, который одним концом может быть прикреплен к тележке, а другим своим концом шарнирно соединен с тягой, которая другим своим концом шарнирно соединена с другой тягой, причем тяга шарнирно соединена с рычагом, при этом в одной их тяг имеется концентричный оси поворота соединяющего тяги шарнира дуговой паз, в другой – закреплен штифт, выступающая часть которого размещена в дуговом пазу.

Реализация заявленного устройства поясняется следующими иллюстрациями:

Фиг. 1 — Изометрический вид.

Фиг. 2 — Вид сбоку.

Фиг. 3 — Вид с торца.

Фиг. 4 — Вид сверху.

Фиг. 5 — Продольный разрез по оси пружины прижима ходового колеса к опорной поверхности.

Фиг. 6 — Продольный разрез по оси актуатора, где шток актуатора находится в крайнем заднем положении, а ходовое колесо в крайнем верхнем положении и не соприкается с гребнем опорной поверхности с наибольшей ожидаемой высотой.

Фиг. 7 — Продольный разрез по оси актуатора, где шток актуатора находится в крайнем переднем положении, а ходовое колесо прижато к ровной опорной поверхности.

Фиг. 8 — Продольный разрез по оси актуатора, где шток актуатора находится в крайнем переднем положении, а ходовое колесо прижато к опорной поверхности во впадине с наибольшей расчетной глубиной.

Фиг. 9 — Продольный разрез по оси актуатора, где шток актуатора находится в крайнем переднем положении, а ходовое колесо прижато к опорной поверхности на гребне с наибольшей ожидаемой высотой.

Заявленное устройство содержит детали 1 и 2 соединения частей устройства с тележкой 3, которая оснащена четырьмя опорными поворотными колесами-роликами 4. Ходовое колесо 5 расположено примерно в центре симметрии проекции тележки на опорную поверхность 6 и закреплено на поворотном рычаге-коромысле 7, ось 8 поворота которого установлена в детали 1. Как один из возможных вариантов, ходовое колесо 5 может быть выполнено в виде мотор-колеса со встроенным в ступицу бесщёточным элекстродвигателем, например, от ходового колеса электроскутера или электросамоката. Для создания усилия прижима ходового колеса 5 к опорной поверхности 6 используются необслуживаемые газовые пружины 9, каждая из которых одним своим концом соединена осевым шарниром 10 с деталью 2, а другим своим концом соединена осевым шарниром 11 с рычагом 7. Для привода подъема-опускания ходового колеса 5 на опорную поверхность 6 используется линейный винтовой актуатор, корпус 12 которого закреплен в детали 2, а шток 13 шарниром 14 соединен с тягой 15, которая шарниром 16 соединена с тягой 17, а та в свою очередь шарниром 18 соединена с рычагом 7. В тяге 17 имеется дуговой паз 19 концентричный оси шарнира 16, а в тяге 15 закреплен штифт 20, выступающая из тяги 15 часть которого находится в дуговом пазу 19.

Размеры тяг 15 и 17, размеры и расположение дугового паза 19 и штифта 20, ограничивающих допустимые взаимные положения и углы поворота тяг 15 и 17 в шарнирах 14, 16 и 18 выбирают из условия их незаклинивания в шарнирах. Другие их параметры и параметры других составных частей устройства определяют геометрическими построениями и вычислениями на основаннии приведенных в общедоступной технической литературе закономерностей их работоспособности и с учетом ожидаемых размеров неровностей опорной поверхности на пути следования тележки, размеров тележки, размеров и расположения её опорных поворотных роликов, предельной перемещаемой массы и других условий использования устройства.

Заявленное устройство используется следующим образом.

В начале работы (см. фиг. 6) шток 13 актуатора 12 находится в крайнем заднем максимально втянутом в корпус актуатора 12 положении. Пружины 9 максимально сжаты, стремятся повернуть рычаг 7 и прижать установленное в нём ходовое колесо 5 к опорной поверхности 6, например, к полу помещения, где используется тележка, но штифт 20, прижатый к стенке паза 19, препятствуя повороту тяг 15 и 17 и, соотвтственно, рычага 7 и ходового колеса 5, удерживает его в крайнем верхнем положении, где колесо не соприкасается с гребнем опорной поверхности 6 с самой большой ожидаемой высотой. С началом работы ходовое колесо 5 опускают на опорную поверхность 6. Для этого с помощью органов управления, например, джойстика (не показан) размещенного в удобном для обслуживающего персонала положении подают актуатору 12 электрическое напряжение от источника электроэнергии (не показан), в качестве которого можно использовать, например, подвешиваемый к тележке 3 съёмный блок электропитания ходового колеса электроскутера или электросамоката. Актуатор 12 выдвигает шток 13 в крайнее переднее положение, где тот удерживается встроенной в акутатор 12 самотормозащейся винтовой передачей. В процессе перемещения штока 13 в крайнее переднее положение пружины 9 поворачивают рычаг 7 и прижимают ходовое колесо 5 к опорной поверхности 6, создавая необходимую для движения тележки 3 силу сцепления ходового колеса 5 с опорной поверхностью 6. При этом тяги 15 и 17 поворачиваются в шарнирах 14, 16 и 18 и, в зависомости от наличия или отсутствия неровностей опорной поверхности 6 в точке соприкосновения с ней колеса 5, занимают положения в пределах возможных перемещений штифта 20 в дуговом пазу 19. Некоторые из этих положений тяг 15 и 17 и ходового колеса 5 на опорной поверхности 6 показаны на фиг. 7, 8 и 9. После опускания ходового колеса 5 на опорную поверхность 6, например, джойстиком электродвигателю ходового колеса 5 подают напряжение от блока электропитания. Прижатое к опорной поверхности 6 ходовое колесо 5 начинает вращаться и за счет силы сцепления между ним и опорной поверхностью 6 тянет тележку 3 по пути следования в соотвествии с направлением своего вращения.

По пути следования тележки 3 колесо 5 огибает неровности опорной поверхности 6, при этом усилие прижатия пружинами 6 колеса 5 к опорной поверхности 6 обеспечивает необходимую для движения тележки 3 силу сцепления колеса 5 с опорной поверхностью 6 во всем диапазоне ожидаемых размеров впадин и гребней опорой поверхности 6. При этом актуатор 12 остается в крайнем переднем положении и энергия на него не расходуется.

По достижении тележкой 3 конечной точки пути следования электромотор колеса 5 отключается от блока электропитания, и вращение колеса 5 останавливается. Затем включают актуатор 12 на втягивание штока 13, шток 13 втягивается в крайнее заднее положение и, сжимая при этом пружины 9, переводит колесо 5 в крайнее верхнее положение (см. фиг. 6).

Таким образом при огибании ходовым колесом неровностей опорной поверхности эти его движения не передаются лежащим на тележке грузам, что улучшает условия их перевозки.

Кроме этого, прочих равных условиях электроэнергия на подъем ходового колеса в крайнее верхнее положение и его опускание на опорную поверхность расходуется только в конечных точках пути следования тележки. Этим уменьшаются энергозатраты на перевозку грузов на тележках, оснащенных заявленным устройством.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности подвесным тяговым устройствам тележек для перевозки лежачих больных, и может быть полезным для перевозок мелких партий грузов, например, на складах. В состав устройства входят ходовое колесо, закрепленное в поворотном в вертикальной продольной плоскости тележки рычаге, пружинный механизм прижима ходового колеса к опорной поверхности и механизм подъема и опускания ходового колеса на опорную поверхность рычажно-шарнирным механизмом, соединенный с поворотным рычагом. Достигается улучшение условий перевозки больных. 9 ил.

Подвесное тяговое устройство для четырёхколёсной тележки, содержащее поворотное в продольной вертикальной плоскости тележки ходовое колесо, отличающееся тем, что ходовое колесо может быть закреплено на одном из плеч поворотного в продольной вертикальной плоскости тележки рычага, а с другим плечом рычага шарнирно соединены механизм подъёма-опускания ходового колеса на опорную поверхность и механизм прижима ходового колеса к опорной поверхности, представляющий собой необслуживаемые газовые пружины сжатия, которые одним концом шарнирно соединены с рычагом, а другим концом могут быть шарнирно соединены с тележкой, при этом механизм подъёма-опускания ходового колеса на опорную поверхность содержит линейный винтовой актуатор, который одним концом может быть прикреплён к тележке, а другим своим концом шарнирно соединён с тягой, которая другим своим концом шарнирно соединена с другой тягой, причем тяга шарнирно соединена с рычагом, при этом в одной из тяг имеется концентричный оси поворота соединяющего тяги шарнира дуговой паз, в другой закреплён штифт, выступающая часть которого размещена в дуговом пазу.