Тягово-сцепное устройство прицепа Советский патент 1986 года по МПК B60D1/14 B62D63/08 

2. Устройство по п.I, отличающееся тем, что поперечина выполнена регулируемой по длине стержня в кронштейнах, которые закреплены на дышле.

1

Изобретение относится к траспорт ным средствам, а именно к прицепному подвижному составу.

Цель изобретения - повышение тя- гово-сцепных качеств транспортного средства путем гашения продольных резонансных колебан 1й прицепа.

На фиг. 1 и 2 изображено тягово- сцепное устройство прицепа; на фиг. 3 - зависимость возрастания усилия сжатия пружин прицепа от нуля до максимальной рабочей нагрузки, где зависимость I - пружина с постоянным козффициентом жесткости; зависимость II - пружина с нелинейной ха- рактеристикой.

На фиг. 4 - зависимость возрастания рабочих (до р резонансных нагрузок Ррез где участок АВ деформация в основном первой ступени упругих элементов (пружин), при этом частично деформируется вторая на участке ВС - вторая ступень (упругий демпфирующий бампер). На фиг. 5 - работа упругих бамперов: а - при основных зксплуата- цнонных режимах с усилием на 6atr- пер р; б - при резонансных нагрузках Р.. На фиг. 6 - характеристика работы пружины (нарастание упругости f-x) при различной степени их предварительного нагружения Р и рабочей деформации Lp, где зависимость I соответствует свободному состоянию пружин; зависимость И соот- вествует промежуточному нагруже- нию пружий; зависимость Ш соот- вествует максимальному предварительному нагружению пружин.

Тягово-сцепное устройство (фиг. 1,2) содержит дышло 1, тяговое звено 2 со стержнем 3 и упором 4. По обе стороны упора 4 стержень .охватывают пружины 5, опорные шайбы 6, упругие элементы 7, направ3. Устройство по п. 1 , отличающееся тем , что указанный упор установлен с возможностью перемещеция вдоль стержня.

лякнцие стаканы 8 которых встроены в отверстия дышла 1 и поперечины 9. Пружины 5 размещены между упором и опорными шайбами 6, которые с

обратных сторон упираются в упругие элементы 7, вставленные в направ- ляю1цие стаканы 8.

К лонжеронам цашла 1 приварены кронштейны 10, в которых выполнен

ряд отверстий 11, соединенных с регулировочным проемом. Поперечины с помощь Ь продольных пазов 12, расположенных по краям, соединены болтами соединением 13 в отвер. стнях 11.

Соприкасающаяся поверхность направляющих стаканов 8 и упругих элементов 17, с целью плотного их соединения, выполнена конусообразной формы.

Внутрення поверхность бамперов 7 выполнена параллельно поверхности стержня 3 и охватывает его. При этом между стержнем 3 и охватывающими его поверхностями элементов 7 предусмотрены определенные зазоры.

Пружины 5 выполнены с изменяющимся по их длине наружш11м диаметром навивки. Упор 4 и стержень 3

соединены рез соединением с возможностью перемещения и ииксации первого по его длине, причем середина стержня снабжена резьбовой, по окончании которой с одной сторош 1

стержня диаметр равен наружному диаметру резьбы, с другой - равный внутреннему.

Устройство работает следующим образом.

При трогании с места транспортного средства жестко соединенный с тягачом стержень 3 с упором 4 (фиг. 1,2) начинают перемещаться в сторо- ну его движения, сжимая переднюю и освобождая заднюю пружины 5.

В начале сжатия передней пружины 5 требуется несущественное усилие, которое возрастает при ее дальнейшей деформации. В результате нарушенного равновесия пружин 5 задняя пружина разжимается. При этом тягач преодо левает сопротивление на трогание с места в тот момент, когда усилие на сжатие передней пружины еще незначительно .

К моменту достижения усилия на крюке тягача, равного силе, необ ходимой для выхода из состояния покоя прицепа, тягач трогается, преодолевая инерцию собственных покоя™ щихся масс, и набирает скорость. Поэтому трогание с места и начальный разгон прицепа осуществляется возросшими к этому времени крюковым усилием тягача и запасом инерции движущейся его массы. Пружины 5 за счет деформации позволяют разделить во времени моменты трог ания с места тягача и прицепа и тем самым создают возможность, поочередно приводить в движение покоящиеся массы составных звеньев автопоезда.

При движении транспортного средства по равной опорной поверхности, когда сопротивление движения постоянно, пружины 5 находятся в равновесном состоянии, определяемым их на- гружением и крюковым усилием, необходимым для движения прицепа.

При кратковременном увеличении сопротивления движению транспортного средства пружины 5 позволяют использовать мощность тягача для преодоления возросшего сопротивления на свое движение, затем - прицепа.

Б случаях подталкивающего воздействия прицепа на тягач сжимается его задняя пружина 5, воспринимая и сохраняя энергию, переданную прицепом, которая через некоторое время рационально распределяется между звеньями транспортного средства.

Таким образом, предлагаемый прицеп обеспечивает упругую двухстороннюю связь с тягачем, рационально рассосредоточивая его крюковую нагрузку во всех режимах работы транспортного агрегата.

Пружины могут быть с переменным диаметром навивки по своей длине, что обеспечивает увеличение относительного перемещения звеньев транспортного средства по отношению к пружинам с постоянным коэффициен

том жесткости, и совместно с опор- ными шайбами создают условия для начала вступления в работу демпфирующей силы при необходимом переме- щении сцепной тяги и заданном резонансном усилии.

При равных габаритных размерах по высоте, их предельном сжатии L и максимальном усилии Р . (фиг.

3} увеличение деформации пружин с нелинейной характеристикой возрастает от величины 1. до 12 при заданном усилии Р, .. Под воздействием малых крюковых

нагрузок работает часть пружины, имеющая пониженную жесткость, при дальнейшем увеличении нагрузки в работу вступает постепенно остальная ее часть с более жесткой характеристикой.

В момент возникновения колебаний крюковой нагрузки Р„ (фиг.4), превьш1ающей сжатия пружин 5 р на участке аЬ (деформация АВ), во

избежание пробоя упругой связи

возросшие нагрузки воспринимают на себя упругие элементы 7 (на участке ВС), имеющие гораздо большие усилия сжатия при несущественной своей деформации ВС.

При основных эксплуатационных режимах рабочее усилие Р пружин (фиг. За) через опорные шайбы 6 передается на упругие элементы .7 и вызывает их деформацию.

Плотно соприкасающиеся поверхности направляющих стаканов 8 и упругих элементов 7 позволяют последним под воздействием усилий р пружин деформироваться только в

сторону поверхности стержня 3,

выбирая между своими внутренними и ее поверхностями зазор а.

В пределах рабочей деформации пружины 5 упругие элементы не оказывают воздействия на стержень 3. Только в моменты .возникновения резонансных колебаний прицепа нагрузка р (фиг. 56) на упругие элементы 7 увеличивается, увеличивается и их

деформация.

Зазора а между внутренней поверхностью упругих элементов 7 и поверхностью стержня станет недостаточно дпя беспрепятственного ее перемеще-

ния. Нормальное давление деформирующихся элементов 7, оказываемое на поверхность движущегося стержня 3, приведет к возникновению силы F,

причем, чем больше резонансное усилие р, тем сильнее и демпфирующая сила F .

Таким образом, упругие элементы воспринимают на себя нагрузку Р, превышающую усилие сжатия пружин 5 с одновременным гашением возникаю™ щих резонансных колебаний прицепа.

При этом энергия относительных перемещений тягача и прицепа теряется, преобразуясь в тепловую не пос7 тоянно, а лишь в исключительно ред ких случаях при возникновении резонансных колебаний между составными частями транспортного агрегата.

Взаимное положение пружин и упругих бамперов обеспечивает их параллельно-последовательную работу.

Параллельно-последовательная работа пружин и упругих бамперов позволяет включить демпфирующую силу еще при работе пружин (при их деформации близкой к предельной), а закончить демпфирование уже прц основной деформации упругих бамперов.

Необходимый момент начала демпфирования, определяемый величиной нагрузки Р и зависящий от грузоподъемности прицепа, достигается изменением площади опорной поверхности шайбы 6 или при необходимости перемещением лонжерона дышла I.

При увеличении массы перевозимого прицепом груза, для достижения необходимого нарастания жесткости упру гих элементов с начального момента вступления их в работу поперечина 9 (фиг. 1,6) имеет возможность перемещаться по кронштейнам 10 и фиксироваться в отверстиях I I , создавая предварительное нагружение Р пружин 5 и упругих элементов 7.

Первое фиксированное положение поперечины 9 в отверстиях соответствует свободному состоянию пружин.

Резьбовое соединение стержня с упором 4 позволяет регулировать

(ограничивать) продольный ход, осуществлять быструю сборку частей прицепа и их замену.

Использование устройства обеспечивает смягчение и рассеивание знергии рывков и ударов, гашение резонансных колебаний прицепа, а также путем рационального рассосредоточения и сглаживания колебаний крюковой нагрузки улучшает тягово-сцепное качество транспортного средства, обеспечивает трога- ние его с места, улучшает плавность хода. Это в свою очередь дает возможность повысить грузоподъемность транспортного средства пропорционально увеличению его степени загрузки и снизить расход топли- ва.

А7

и4 /

PnOffC/O

Фиг.З

В С

Фиг.

3

т

и.5

РНЗ PHZPuiD

М /Х2 /W

фиг.В

Составитель Г. Бакуров Редактор М. Бандура Техред Н.Бонкало -Корректор А. Тяско

Заказ 1528/18 Тираж 647Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4