Устройство для крепления кузова транспортного средства на его раме Советский патент 1983 года по МПК B62D27/04 

; .Изобретение относится к транспор ному машиностроению, в частности к грузовым автомобилям. В Грузовых автомобилях с целью уменьшения динамических нагрузок, действующих на его узлы и агрегаты, используются различные упругие устройства. В частности, для снижения динамической нагруженности трансмиссии применяются специально встроенные упругие муфтыс-крутильной податливостью 13Для снижения нагрузок, передавае мых в продольном и вертикальном направлениях of колеса к раме автом биля Г оба конца рессор устанавливаю на резиновых подушках, что также улучшает условия работы трансмиссии автомобиля, так как на ее нагруженность наибольшее действие оказывают продольные силы 2 3 . Положительный эффект по снижению динамических нагрузок при этом Достигается за счет увеличения времени энергообмена между инерционными и упругими звеньями путем снижения собственных частот колебаний. Такой же эффект может быть достигнут путем расчленения одной- массы на несколько с упругими или дй ссипативными связями между ними. Известны грузовые автомобили с подвижными кузовами, связанными с рамой срезаемыми при ударе автомобиля о препятствие элементами, снабженные установленными между кузовом и рамой поглощающими энергию удара демпфера ми 3 , У этих грузовых автомобилей кузов перемещается относительно paNW в продольном направлении только в аварийных ситуациях при столкновениях автомобиля с препятствиями, когда сила удара превышает заранее обусловленную величину, причем элементы крепления кузова к раме разрушаются и для восстановления работоспособности автомобиля требуется замена их новыми. В нормальных эксплуа тационных условиях предложенные конструкции не снижают динамической нагруженности трансмиссии автомобиля и не улучшают характеристик плавности хода в продольном направлении, так как не происходит относительного перемещения кузова и автомобиля. 61 Известна установка кузова вагона на катках, катящихся по рельсам, закрепленным продольно на раме, / что обеспечивает движение кузова вперед относительно рамы при тормог жениях любой интенсивности, причем кузов возвращается в исходное полож ние упругим з лементом 4 J . Указанная конструкция обладает лишь односторонним действием и не может быть применена для снижения динамической нагруженнорти трансмиссии грузового автомобиля. Кроме того, кузов грузового автомобиля, подвергающийся значительным вертикальным колебаниям в сочетании с поперечными, при таком варианте установки 1без продольных направляющих) сорвется с paMiji автомобиля. Наиболее близким к изобретению техническим решением является уст- . ройство для крепления кузова транспортного средства на его раме, со-, держащее упругие элементы, расположенные между основанием кузова и рамой для обеспечения ограниченного перемещения кузова в продольном направлении ( 5 3 .Недостатками известной конструкции репления кузова к его раме являтся значительная величина динамиеских нагрузок на трансмиссию и аличие вертикальных и поперечных олебаний кузова относительно рамы. Цель изобретения - снижение дина«1меских нагрузок на трансмиссию устранение вертикальных и попеечных колебаний кузова. Указанная )ель достигается .тем, что устройство для крепления кузова транспортного средства на его раме, содержащее упругие элементы, расположенные между основанием кузова и рамой для обеспечения ограниченного перемещения кузова в продольном направлении, снабжено каретками, закрепленными на кузове и направляющими под указанные каретки, закрепленучыми на лонжеронах рамы, приче/и упругие элементы связаны одними концами с торцами указанных кареток, а другими - с поперечинами рамы. Кроме того, с целью дополнительного снижения динамических нагрузок, устройство снабжено расположенными между рамой и кабиной демпферами, а на продольных балках кузова закреИлены упоры, поочередно взаимодействующие со штоками указанных демпферов. На фиг. 1 изображено транспорт т ное средство, например грузовой автомобиль с описываемым устройством для крепления кузова, на его раме, продольный разрез на фиг, 2 то же, поперечный разрез на фиг. 3 направляющее устройство, .поперечный разрез на фиг. k - разрез А-А на -фиг. 3 на фиг. 5 механизм блокиро ки упругих элементов. Транспортное средство, например грузовой автомобиль, содержит раму, включающую лонжероны 1 и поперечины 2, 3. и 5, кузов, содержащий балки 6 и грузовую платформу 7, На внут ренних поверхностях верхней и нижней гю/юк лонжеронов Т рамы и между ее указанными поперечинами закреплен неподвижные нижний 8 и верхний 9 брусья для перемещения по ним, как по направляющим, посредством шариков to кареток 11, которые жестко связаны -с балками 6 кузова автомобиля. Шарики 10, расположенные в жёлрбообразных выемках, выполненных на каретке и направляющих, обеспечивают продольное перемещение кареток 11, а следовательно, и кузова грузового автомобиля относительно рамы, что препятствует боковому и вертикальног му относительным перемещениям кузова и рамы. Нижний ряд шариков 10 передает нагрузку от веса кузова на нижний ©рус 8 и далее на лонжероны 1 рамы. Для предохраненияот выкатывания за пределы рабочей зоны шариков 10 служат упоры 12, закрепле ные на торцах кареток 11. Продольные уНругие элементы 13 выполнены в виде пружин, установлены между поперечина 2-5 рамы и торцами кареток 11 и имеют, нелинейную прогрессивную характеристику жесткости. Демпферы kf например гидравлические, посредством кронштейнов 15 установлены ла верхней полке поперечины 4 рамы автомобиля, причем штоки , 16 демпферов 1( и взаимодействующие с ними упоры 17, поперечно закреплен ные на продольных брусьях кузова, установлены с первоначальными зазорами между ними, равными 0,5 -0,6 максимально возможной амп.литуды относительных колебаний кузова и рамы. -Механизм 18 блокировки продольных упругих элементов 13 содержит под. пружиненные упругим элементом стопорные штифты 19, взаимодействующие нижними ToptiaMH с кулачками 20, неподвижно закрепленными на валу 21, который пропущен через лонжероны 1 рамы и размещен, таким образом, по перек автомобиля, На одном конце вала 21, выступающем за пределы лоЯжеронов 1, выполнены шлицы 22, на которых с возможностью осевого перемещения посажена рукоятка 23, на ступице которой выполнен выступ 2, взаимодействующий с пазами закрепленного неподвижно на наружной поверхности боковины лонжерона 1 кольцевого стопора 25 для фиксации углового положения вала 21. Рукоятка 23 подпружинена в осевом направлении упругим элементом 26. На нижних .роликах продольных балок 6 кузова выполнены отверстия 27 для введения в них штифтов 19. Для обеспечения достаточной прочности участков лонжеронов 1 рамы автомобиля, воспринимающих нагрузку от веса кузова, нижние полки лонжеронов 1 могут быть усилены накладками 28. Для увеличения боковой жесткости кареток 11 на их вертикальных пластинах выполнены ребра 29 жесткости. Устройство работает следующим образом. При изменениях скоростного режима грузового автомобиля, например при трогании, сначала начинает движение рама автомобиля, а кузов под деистви-ем инерционных сил посредством кареток 11 на шариках 10 по желобам брусьев 8 и 9 откатывается назад, деформируя нелинейные с прогрессив-, ной характеристикой жесткости упругие элементы 13, пока упругая сила эле,ментов 13 не уравновесит силы инерции, действующие на кузов. При стабилизации скорости движения грузового автомобиля упругие элементы 13 возвраща.ют кузов в среднее-относительно рамы положение. При торможении грузового автомобиля кузов движется под действием инерционных.сил вперед относительно рамы рабочий процесс аналогичен троганию автомобиля. Использование упругих элементов 13 с нелинейными прогрессивными характеристикамц жесткости в данной конструкции устройства для крепления кузова на раме делает необязательным использование буферов - ограничителей хода кузова относительно рамы. в том случае, когда амплитуды перемещения кузова и рамы превышают максимально возможных относительных перемещений кузова и рам упоры 17 начинают взаимодействовать со штоками 16 демпферэв И, осуществляя дополнительные рассеяния энергни, что обеспечивает более эффектив ное снижение пиковых динамических нагрузок в трансмиссии. Блокировка продольных упругих элементов 13 осуществляется водителе при остановленном автомобиле путем введения штифтов 79 в отверстия 27 продольных балок 6 кузова автомобиля Для этого выступ 2 выводится из пазов кЬльцевого стопора 25 путем осевого перемещения рукоятки 23 по шлицам 22 вала 21 с последующим поворотом рукоятки 23 и вала 21 против часовой стрелки, при этом кулачки 20, деформируя упругие элементы 18, перемещают стопорные штифты 19 вверх до введения их в отверстия 27 продольных балок 6 кузова автомобилз). После этого выступ 2 рукоятки 23 вводится в другой паз кольцево го стопора 25 обеспечивая фиксацию углового поворота вала 21 механизма блокировки. Упругий элемент 26 дбеспечивает надежное взаим| действие выступа 2 рукоятки 23 и пазов кольцевого стопора 25. Так как динамическая нагружениость трансмиссии автомобиля снижается при движении его по ровной дороге без груза, а отделяемая упругими элементами от общей поступательно движущ ейся массы автомобиля масса незагруженного кузова не превышает общей массы автомобиля, что уменьшает эффективность предлагаемо го решения. Целесообразно в таких случаях блокировать упругие элементы с целью повышения долговечности устройства крепления кузова к раме автомобиля. . Применительно к автомобилям МАЗ-5335 АЛЯ увеличения суммарной податливости машинного агрегата автомобиля в 2 раза достаточно обеспечить относительное перемещение кузова и шасси в пределах.45 - 50 мм от среднего положения в ту и другую сторону, I .. Использование изобретения приводит к существенному снижению динамической нагруженностй трансмиссии автомобиля, а следовательно, к увеличению долговечности его узлов и агрегатов. Кроме того, данное изобретение позволяе| значительно улучшить характеристики плавности хода 8 продольном направлении и сахранность перевозимых грузов.

1

А-/