Рама полуприцепа Советский патент 1984 года по МПК B62D21/02 

г

72

СП

Г4

Л

СО

1C

Фиг. 1

Изобретение относится к металлоконструкциям транспортных средств, а именно к конструкциям рам тяжелых автопоездов, состоящих из тягача и полуприцепа с активными колесными ходами, питающимися от автономной энергетической установки, размещенной на раме полуприцепа.

Известен полуприцеп, состоящий из рамы, консоли, соединенной с рамой шарнирно, и колесного хода 1.

Однако указанное устройство не позволяет (при установке на ней энергетической установки) включить раму энергетической установки в несущий силовой поток рамы полуприцепа, а это приводит к увеличению веса металлоконструкций полуприцепа.

Наиболее близким к изобретению техническим рещением является рама полуприцепа, содержащая основную раму с расположенной на ней рамой энергетической установки, и колесный ход 2.

Автономность монтируемых на раме полуприцепа систем позволяет осуществлять кооперацию при изготовлении составных частей агрегата по отраслям.

Однако в известной раме каждая система смонтирована на .своей раме и имеет свое соединение с рамой полуприцепа, что приводит к конструктивным и технологическим усложнениям; каждая рама системы является дополнительной внещней нагрузкой на раму полуприцепа, так как исключается возможность включить их в несущий силовой поток рамы полуприцепа; увеличивается обихая трудоемкость и расход материала на металлоконструкции в составе агрегата.

Целью изобретения является повышение несущей способности рамы.

Указанная цель достигается тем, что в раме полуприцепа, содержащей.основную раму, консоль с расположенной на ней рамой энергетической установки, и колесный ход, рама энергетической установки снабжена П-образными направляющими, разъемно закрепленными на вертикальных ребрах, выполненных на консоли, и соединена с основной рамой щарнирно.

На фиг. 1 показан тяжелый полуприцеп с автономной энергетической установкой, общий вид; на фиг. 2 - П-образное соединение рамы энергетической установки с рамой полуприцепа, сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 - щарнирное соединение рам энергетической установки и полуприцепа, сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - типовое нагружение рамы внещними нагрузками в упрощенном виде; на фиг. 5 - типовые эпюры изгибающих моментов для рамы энергетической установки и рамы полуприцепа; на фиг. 6 - типовая эпюра изгибающих моментов по конструкции рамы; на фиг. 7- типовые эпюры по нормальным и касательным напряжениям по конструкции рамы; на

фиг. 8 - разъемное соединение в увеличенном масштабе.

Основная рама 1 полуприцепа с консолью 2 и рама 3 энергетической установки 4 состоят из лонжеронов 5 и 6, соединенных между собой перемычками 7 и 8. На лонжеронах 5 основной рамы 1 полуприцепа имеются кронштейны 9, а на раме 3 энергетической установки - проущины 10, соединенные между собой осями 11, образующими щарнирное соединение. Оси 11 шарнирного соединения лежат в плоскости, проходящей через нейтральные оси верхних полок лонжеронов основной рамы 1 полуприцепа и рамы 3 энергетической установки. От щарнирного соединения в направлении к щкворню 12, которым полуприцеп соединяется с седельньш устройством тягача, лонжероны основной рамы 1 полуприцепа и лонжероны рамы 3 энергетической установки имеют П-образный профиль. Вертикальные стенки лонжеронов,рамы 3 энергетической установки заканчиваются основанием с П-образным профилем по всей длине лонжеронов, которые размещаются и крепятся между собой на высоте п с шагом а разъемными соединениями 13.

На основную раму 1 полуприцепа через седельное устройство 14 передается нагрузка с грузового полуприцепа 15, а через точку б и в (фиг. 4) в существующих устройствах передаются нагрузки с рамы 3 энергетической установки 4. Возникающие внешние нагрузки в реальных условиях при эксплуатации, воспринимаемые рамой полуприцепа, имеют более сложный вид по отношению к указанным на фиг. 4, т. е. содержат как симметричные, так и кососимметричные нагружения, но для сравнительной оценки работы существующих и предлагаемой конструкций рам не имеет принципиального значения, так как эта специфика рещается одними и теми же методами, только достигается равными материальными средствами.

Из показанных эпюр (фиг. 5) для существующих устройств оптимальные сечения лонжеронов рамы 3 энергетической установки определяются из максимального момента эпюры г, а для основной 1 полуприцепа на участке бв - из момента в сечении в эпюры д. Для предлагаемой составной рамы полуприцепа оптимальные сечения лонжеронов следует определять из момента в сечении в (фиг. 6) но, ввиду того, что в сечении в для известных и предлагаемых устройств (без учета веса рамы энергетической установки) изгибающие моменты равны, следовательно, расход материала на предлагаемую раму уменьшается на вес рамы энергетической установки, который составляет в известных устройствах до 40% веса рамы полуприцепа. Для сохранения автономности энергетической установки при изготовлении с возможностью осуществления кооперации

по отраслям промышленности разъем консольной части рамы следует осуществлять для передачи нормальных сил от изгибающего момента рамы полуприцепа на раму энергетической установки осями 11 с проушин 10 на кронштейны 9, оси которых должны лежать в плоскости нейтральных осей верхних полок лонжеронов, так как в этих местах проходят минимальные сдвигающие силы и максимальный силовой поток нормальных сил (фиг. 76), и равен величине

Р M.

« гн

где Р„ - нормальная сила, действующая в сечении Б-Б и проходящая по осям шарнирного соединения; MB - изгибающий момент, действующий

в узле в;

п - расстояние от нейтральной оси полки лонжерона до нейтральной оси лонжерона,

для передачи сдвигающих сил по нейтральной оси составного лонжерона, так как по

той оси силовые потоки от нормальных сил равны нулю и максимальны от сдвигающих (фиг. 7б), и равен по формуле Д. И. Журавского

где Q - перерезывающая сила;

5„ статический момент площади сечения относительно нейтральной оси составного сечения лонжерона;

а - расстояние (шаг) между элементами в П-образном креплении; I - момент инерции составного сечения лонжерона (фиг. Та).

Таким образом, указанные соединения образуют единую конструкцию и обеспечивают передачу силовых потоков от внешних нагрузок как единое целое при уменьшении веса и увеличении несущей способности составной рамы на величину веса рамы энергетической установки в существующих устройствах.

РАМА ПОЛУПРИЦЕПА, содержащая основную раму, консоль с расположенной на ней рамой энергетической установки и колесный ход, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее несущей способности, рама энергетической установки снабжена П-образными направляющими, разъемно закрепленными на.вертикальных ребрах, выполненных на консоли, и соединена с основной рамой щарнирно.

Фиг. 2

11

Фиг.З Фиг. 5

ХхЛх 1101372 . г/ IB--О #--V

.-t

Фиг. 6 f Hai-f A-i /

Nj

t:

5

a Фиг. 7

Фиг. 8