ИНЕРЦИОННЫЙ ТОРМОЗ ОДНООСНОГО ПРИЦЕПА С УСТРОЙСТВОМ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ Российский патент 2024 года по МПК B60T13/08 

Изобретение относится к автотракторным поездам и может быть использовано в конструкциях одноосных автомобильных и тракторных прицепов.

Аналогом является тормоз наката по авторскому свидетельству СССР №1620349 (кл. B60T 13/08, опубл. 1998 г.), содержащий главный тормозной цилиндр, шток которого связан со сцепным устройством, а рабочая полость сообщена с колесными тормозными цилиндрами прицепа и через предохранительный клапан, имеющий регулировочную пружину, кинематически связанную с запорным элементом, подключена к резервуару тормозной жидкости, на корпусе которого установлен электромагнит с подвижным якорем для управления режимами работы тормоза, при этом кинематическая связь регулировочной пружины с запорным элементом выполнена в виде толкателя, а якорь электромагнита расположен перпендикулярно толкателю и кинематически связан с ним посредством клиновой передачи, обеспечивающие принудительное сжатие регулировочной пружины при активном состоянии электромагнита.

Работа тормоза наката заключается в том, что при появлении наката прицепа на автомобиль происходит торможение колес прицепа. Заторможенный прицеп уменьшает усилие наката и разгружает сцепное устройство, уменьшая тормозной путь автопоезда.

Данный тормоз наката имеет недостаток, заключающийся в том, что взаимосвязи его кинематических элементов не обеспечивают стабилизацию прицепа при его боковых отклонениях от прямолинейной траектории движения тягача, за счет подтормаживания колеса прицепа, отдаляющегося от основной траектории тягача в сторону отклонения прицепа.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является инерционный тормоз прицепа, по патенту РФ № 2013248 (кл. B60T 7/20, опубл. 1991 г.), содержащий главный тормозной цилиндр, соединенный гидравлически с резервуаром, поршень которого соединен через систему рычагов или непосредственно со штоком, скользящим в направляющих дышла, соединенным одним концом с тягачом, нормально закрытый электромагнитный клапан, вход которого соединен с выходом главного тормозного цилиндра, а выход соединен с резервуаром этого главного тормозного цилиндра, при этом обмотка этого клапана соединена с источником питания через датчик включения передачи заднего хода тягача.

Такой инерционный тормоз прицепа обеспечивает подтормаживание колес прицепа при торможении автомобиля-тягача. За счет инерции при замедлении автомобиля-тягача прицеп оказывает силовое воздействие на тягово-сцепное устройство автопоезда, приводящее в действие механизм инерционного тормоза, который подтормаживает прицеп, повышая эффективность торможения автопоезда.

Недостаток данного инерционного тормоза прицепа заключается в том, что подтормаживание колес прицепа происходит только при замедлении хода автомобиля-тягача, а при отклонении прицепа в горизонтальной плоскости от прямолинейной траектории тягача подтормаживания колес для стабилизации прямолинейного хода прицепа данный инерционный тормоз не обеспечивает.

Техническая проблема заключается в разработке инерционного тормоза одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения, конструкция которого и связи кинематических элементов обеспечивают образование тормозного момента на колесах одноосного прицепа при торможении тягача за счет действия сил инерции на прицеп, а также позволяют стабилизировать прямолинейность движения прицепа при прямолинейном движении тягача за счет образования тормозного момента на внутреннем колесе прицепа по отношению к полюсу траектории криволинейного движения прицепа при его боковых отклонениях от прямолинейной траектории тягача.

Техническая проблема решается за счет того, что в сравнении с прототипом внутреннее звено тягового рычага связано посредством неподвижно закрепленного на этом звене соединительного вертикального шкворня с серьгой, связанной посредством горизонтальной поперечной оси с вилкой-фланцем, закрепленной на тягаче с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости относительно тягача, при этом главный тормозной цилиндр установлен на верхней части тягового рычага соосно этому рычагу в продольной вертикальной плоскости, проходящей через середину ходовой оси прицепа, причем корпус главного тормозного цилиндра связан с корпусом внешнего звена тягового рычага посредством вертикального шарнира, при этом шток главного тормозного цилиндра соединен посредством вертикального шарнира с серьгой; инерционный тормоз снабжен установленным на тягаче датчиком положения управляемых колес тягача, а так-же установленным на нижней части серьги и кинематически связанным c соединительным вертикальным шкворнем датчиком углового положения тягового рычага прицепа относительно тягача в горизонтальной плоскости, обеспечивающим подачу электропитания от электросети тягача на электроклапаны, установленные на гидромагистралях, соединяющих рабочие тормозные цилиндры левого и правого ходовых колес прицепа с поршневой полостью главного тормозного цилиндра.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

- фиг. 1 - схема установки инерционного тормоза одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения на транспортном поезде - вид сверху;

- фиг. 2 - кинематическая схема размещения инерционного тормоза на транспортном поезде - вид сбоку;

- фиг. 3 - положение кинематических элементов инерционного тормоза при боковом отклонении прицепа влево от прямолинейной траектории тягача - вид сверху.

- фиг. 4 - расположение кинематических элементов инерционного тормоза в процессе поворота транспортного поезда влево - вид сверху.

Инерционный тормоз одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения содержит телескопический тяговый рычаг, состоящий (фиг.1, 2) из внутреннего и внешнего звеньев - 1 и 2, при этом внутреннее звено 1 размещено внутри корпуса внешнего звена 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связано передней частью с буксирным устройством тягача 3. Внутри корпуса внешнего звена 2 тягового рычага установлена пружина сжатия 4, упирающаяся одним концом в заднюю часть внутреннего звена 1, а другим концом упирающаяся в бурт, выполненный внутри внешнего звена 2. Внутреннее звено 1 тягового рычага связано посредством неподвижно закрепленного на этом звене соединительного вертикального шкворня 5, с серьгой 6, связанной посредством горизонтальной поперечной оси 7 с вилкой-фланцем 8, закрепленной на тягаче 3 с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости относительно тягача 3.

На верхней части тягового рычага - соосно этому рычагу в продольной вертикальной плоскости, проходящей через середину ходовой оси прицепа 9 установлен главный тормозной цилиндр 10, корпуc которого закреплен на внешнем звене 2 тягового рычага посредством вертикального шарнира 11, а шток 12 соединен посредством вертикального шарнира 13 с серьгой 6. Поршневая полость главного тормозного цилиндра 10 связана гидравлически с резервуаром 14 и соединена гидромагистралями 15 и 16 с рабочими тормозными цилиндрами 17 и 18 левого и правого ходовых колес 19 и 20 прицепа 9. При этом резервуар 14 гидравлически связан с поршневой полостью главного тормозного цилиндра 10 через нормально закрытый электромагнитный клапан 21, получающий питание от электросети тягача 3, через датчик включения передачи заднего хода 22, а также датчик 23 положения управляемых колес тягача, которым снабжена система рулевого управления тягача 3. Датчик 23 положения управляемых колес тягача 3 обеспечивает подачу электропитания от электросети тягача на нормально закрытый электромагнитный клапан 21 при повороте управляемых колес тягача 3 от положения прямолинейного движения в процессе маневрирования транспортного поезда.

Тягач 3 снабжен датчиком 24 углового положения тягового рычага прицепа 9 относительно тягача 3 в горизонтальной плоскости, установленным на буксирном устройстве тягача 3 в нижней части серьги 6 и кинематически связанным c соединительным вертикальным шкворнем 5. При отклонениях тягового рычага от положения, соответствующего прямолинейному движению тягача 3, датчик 24 углового положения тягового рычага обеспечивает подачу электропитания от электросети тягача 3 на гидрозамки - левый и правый 25,26 соответственно, установленные на гидромагистралях 15 и 16, связывающих рабочие тормозные цилиндры 17 и 18 левого и правого ходовых колес 19 и 20 прицепа 9 с поршневой полостью главного тормозного цилиндра 10.

Инерционный тормоз одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения работает следующим образом.

При торможении автомобиля-тягача 3, движущегося вперед, прицеп 9 под действием сил инерции стремится приблизиться к тягачу 3. При этом внутреннее звено 1 тягового рычага поджатое пружиной сжатия 4 перемещается внутрь корпуса внешнего звена 2. Электромагнитный клапан 21 главного тормозного цилиндра 10 находится в закрытом состоянии, а гидрозамки - левый и правый 25,26 открыты. Перемещение внутреннего звена 1 тягового рычага внутрь корпуса внешнего звена 2 вызывает сжатие главного тормозного цилиндра 10. Создаваемое в поршневой полости главного тормозного цилиндра 10 давление передается в рабочие тормозные цилиндры 17 и 18 колес прицепа 9 и обеспечивает его торможение.

При боковом отклонении (вилянии) одноосного прицепа 9 от прямолинейной траектории движения тягача 3, например влево (фиг.3) на угол α, вызванном внешними силовыми воздействиями (порывами ветра, неровностью дороги и др.), тяговый рычаг поворачивается относительно оси соединительного вертикального шкворня 5. Датчик 24 углового положения тягового рычага при отклонении рычага влево обеспечивает подачу электропитания от электросети тягача 3 на гидрозамок 26 гидромагистрали 16, связывающей главный тормозной цилиндр 10 с рабочим тормозным цилиндром18 правого колеса 20 прицепа 9 и перекрывает магистраль 16. При этом шток 12 главного тормозного цилиндра 10 задвигается внутрь корпуса этого цилиндра, создавая давление в тормозной магистрали 15, связывающей рабочий тормозной цилиндр 17 левого колеса прицепа 9. При этом тормозная жидкость поступает к рабочему тормозному цилиндру 17 левого колеса прицепа 9, обеспечивая подтормаживание этого колеса, а правое колесо 20 в результате перекрытия доступа тормозной жидкости к его рабочему тормозному цилиндру 18 вращается свободно. Подтормаживание левого колеса 19 вызывает появление силового момента от реакции поверхности движения на подторможенное левое колесо 19 относительно шкворня 5, способствующего установке прицепа 9 в положение прямолинейного движения, что позволяет поддерживать прямолинейность хода прицепа 9 при прямолинейном движении автопоезда. При боковом отклонении одноосного прицепа 9 от прямолинейной траектории движения тягача 3, вправо инерционный тормоз одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения работает аналогично - обеспечивая подтормаживание правого колеса 20 для восстановления прямолинейности хода прицепа 9.

При повороте автопоезда, например влево (фиг.4), датчик 23 положения управляемых колес тягача 3 обеспечивает подачу электропитания от электросети тягача 3 к электромагнитному клапану 21. При этом клапан 21 открываются, сообщая тормозные магистрали 15 и 16 с резервуаром 14. Этим обеспечивается отсутствие давления в гидроприводе тормозов и свободное качение колес прицепа 9 на поворотах. При правом повороте автопоезда инерционный тормоз работает аналогично.

При движении автопоезда задним ходом через датчик 22 включения передачи заднего хода тягача 3 подается электропитание к электромагнитному клапану 21. В результате этого электромагнитный клапан 21 открывается, сообщая тормозные магистрали 15 и 16, связывающие главный тормозной цилиндр 10 с рабочими тормозными цилиндрами 17 и 18 левого и правого колес прицепа 9, с резервуаром14. Это обеспечивает отсутствие давления в гидроприводе тормозов и действия тормозов прицепа 9 движение задним ходом без подтормаживания колес прицепа.

Технический результат заключается в том, что предложенное техническое решение инерционного тормоза одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения позволяет восстанавливать положение одноосного прицепа, соответствующее прямолинейному ходу тягача при горизонтальных боковых колебаниях прицепа, появляющихся от воздействия внешних боковых сил (порывов ветра, неровностей дороги и др.) за счет образования силового стабилизирующего момента относительно шарнирного соединения тягача с прицепом, возникающего от сил трения между поверхностью движения и подторможенным - внутренним по отношению к полюсу криволинейной траектории движения прицепа, при его горизонтальных отклонениях колесом. Это повысит устойчивость прямолинейного хода прицепа и безопасность автопоезда в условиях эксплуатации.

Изобретение относится к автотракторным поездам и может быть использовано в конструкциях одноосных автомобильных и тракторных прицепов. Инерционный тормоз одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения содержит телескопический тяговый рычаг, состоящий из внутреннего и внешнего звеньев, при этом внутреннее звено размещено внутри корпуса внешнего звена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связано передней частью с буксирным устройством тягача, причем внутри корпуса внешнего звена тягового рычага установлена пружина сжатия, упирающаяся одним концом в заднюю часть внутреннего звена, а другим концом упирающаяся в бурт, выполненный внутри внешнего звена, главный тормозной цилиндр, соединенный гидравлически с резервуаром, нормально закрытый электромагнитный клапан, получающий питание от электросети тягача через датчик включения передачи заднего хода, причем вход этого клапана соединен с выходом главного тормозного цилиндра, а выход соединен с резервуаром главного тормозного цилиндра, рабочие тормозные цилиндры левого и правого колес прицепа, связанные гидромагистралями с главным тормозным цилиндром. При этом внутреннее звено тягового рычага связано посредством неподвижно закрепленного на этом звене соединительного вертикального шкворня с серьгой, связанной посредством горизонтальной поперечной оси с вилкой-фланцем, закрепленной на тягаче с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости относительно тягача. Главный тормозной цилиндр установлен на верхней части тягового рычага соосно этому рычагу в продольной вертикальной плоскости, проходящей через середину ходовой оси прицепа, причем корпус главного тормозного цилиндра связан с корпусом внешнего звена тягового рычага посредством вертикального шарнира, при этом шток главного тормозного цилиндра соединен посредством вертикального шарнира с серьгой. Технический результат - стабилизация прямолинейности движения прицепа при прямолинейном движении тягача на высоких скоростях за счет образования тормозного момента на внутреннем по отношению к полюсу траектории криволинейного движения прицепа колесе при его боковых отклонениях прицепа от прямолинейной траектории тягача. 4 ил.

Инерционный тормоз одноосного прицепа с устройством стабилизации прямолинейного движения, содержащий телескопический тяговый рычаг, состоящий из внутреннего и внешнего звеньев, при этом внутреннее звено размещено внутри корпуса внешнего звена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связано передней частью с буксирным устройством тягача, причем внутри корпуса внешнего звена тягового рычага установлена пружина сжатия, упирающаяся одним концом в заднюю часть внутреннего звена, а другим концом упирающаяся в бурт, выполненный внутри внешнего звена, главный тормозной цилиндр, соединенный гидравлически с резервуаром, нормально закрытый электромагнитный клапан, получающий питание от электросети тягача через датчик включения передачи заднего хода, причем вход этого клапана соединен с выходом главного тормозного цилиндра, а выход соединен с резервуаром главного тормозного цилиндра, рабочие тормозные цилиндры левого и правого колес прицепа, связанные гидромагистралями с главным тормозным цилиндром, отличающийся тем, что внутреннее звено тягового рычага связано посредством неподвижно закрепленного на этом звене соединительного вертикального шкворня с серьгой, связанной посредством горизонтальной поперечной оси с вилкой-фланцем, закрепленной на тягаче с возможностью поворота в вертикальной поперечной плоскости относительно тягача, при этом главный тормозной цилиндр установлен на верхней части тягового рычага соосно этому рычагу в продольной вертикальной плоскости, проходящей через середину ходовой оси прицепа, причем корпус главного тормозного цилиндра связан с корпусом внешнего звена тягового рычага посредством вертикального шарнира, при этом шток главного тормозного цилиндра соединен посредством вертикального шарнира с серьгой, причем инерционный тормоз выполнен с возможностью взаимодействия с автомобилем-тягачом, снабженным датчиком положения управляемых колес тягача, а также установленным на нижней части серьги и кинематически связанным c соединительным вертикальным шкворнем датчиком углового положения тягового рычага прицепа относительно тягача в горизонтальной плоскости, обеспечивающим подачу электропитания от электросети тягача на электроклапаны, установленные на гидромагистралях, соединяющих рабочие тормозные цилиндры левого и правого ходовых колес прицепа с поршневой полостью главного тормозного цилиндра.