Днище кузова грузового самосвального транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B62D25/20 B62D33/02 

Фиг. 2

Изобретение относится к горному машиностроению, а именно к устройствам для защиты рабочих поверхностей оборудования и транспортных средств(бункера, течки, кузова автомобилей-самосвалов вагоны-думпкары), подверженных абразивному износу при ударном характере нагрузок, и может найти применение на предприятиях промышленного транспорта в металлургии, промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства.

Известно использование набора отдельных резиновых плит для футирования кузова автомобиля-самосвала. Крепление каждой плиты к кузову осуществляется болтами.

Известная конструкция обладает недостаточной надежностью и низкими эксплуатационными качествами. Во-первых, значительное количество защитных плит и элементов их крепления усложняет работы по их монтажу - демонтажу в процессе эксплуатации, особенно при перефутировке. Во-вторых, в стык между резиновыми плитами проникают мелкие частицы транспортируемого материала и влаги, накапливаются там и упло тняются. Это ведет к деформации плит и их отрыву от защищаемой поверхности. В- третьих, плиты, смонтированные на существующее днище кузова, боковины значительно уменьшают его объем и увеличивают массу последнего. В результате этого снижаются технико-экономические показатели эксплуатации транспортных средств и оборудования,

Наиболее близким к предлагаемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является кузов грузового транспортного средства, содержащий каркас, литой облицовочный лист из эластичного материала, закрепленный своими кромками на противоположных сторонах каркаса посредством элементов крепления, и гибкие связи, выполненные в виде канатов, подвешенных поперечно продольной оси кузова на боковых сторонах каркаса с возможностью опирания на них облицовочного листа. Канат выполнен в виде замкнутой петли с образованием ею двух ветвей.

Каждый канат выполнен из материала, обладающего более высоким пределом прочности при растяжении, но более низкой пластичностью, чем материал облицовочного листа. Облицовочный лист выполнен с утолщенными участками, расположенными вдоль кузова перед выступающими элементами каркаса.

Утолщенные участки облицовочного листа заполнены с вырезами для размещения

петель троса, Облицовочный лист на продольных кромках имеет выступы, охватывающие указанные кронштейны. На кронштейнах установлены прижимные накладки для фиксации кромок облицовочного листа,

В известной конструкции за счет демпфирования динамических нагрузок эластичным литым корпусом и гибким поперечными свя0 зями снижаются напряжения в элементах конструкции, а следовательно и связанные с ними износы. Увеличивается срок службы. Кроме того, снижается масса кузова при одновременном увеличении объема кузова, что

5 ведет к увеличению грузоподъемности авто- самосвала, а следовательно и к повышению его технико-экономических показателей.

Однако рассматриваемая конструкция кузова имеет недостаточную надежность и

0 ограниченные возможности расширения эксплуатационных возможностей.

Недостаточная надежность конструкции кузова обусловлена неравномерностью распределения нагрузок на днище литого

5 корпуса и ограниченными возможностями гибких связей демпфировать динамические нагрузки. Действительно, поперечные гибкие связи (канаты), контактирующие с днищем кор0 пуса через прорези в его приливах на нерабочей поверхности, вызывают на поверхности контакта высокую концентрацию напряжений в материале корпуса как при загрузке горной массы, движении автоса5 мосвала, так и при разгрузке. При этом концентрация напряжений сопровождается взаимным перемещением поверхности корпуса и канатов, чем интенсифицируются износы, так как в этом случае выполняет роль

0 своеобразной пилы. Следует также отметить, что у большегрузных автосамосвалов в момент разгрузки возникают значительные силы сдвига, вызванные взаимодействием горной массы с материалом днища, Послед5 ние исчисляютс я десят ками тонн.

Кроме того упомянутые силы сдвига, а также динамические нагрузки вызывают неравномерную деформ&цию поперечных канатов. При этом больше нагружаются, а

0 следовательно и деформируются, канаты, расположенные у выгрузочной кромки кузова. Воспринимая нагрузки, поперечные канаты работают только на растяжение, чем ограничиваются их демпфирующие возмож5 ности.

Днища литого корпуса при опоре на поперечные канаты под влиянием нагрузок деформируется и приобретает волнистый профиль. Это вызывает неравномерный износ, чем также снижается надежность конструкции. Кроме того, волнистый профиль днище кузова снижает эксплуатационные возможности, так как способствует налипанию (намерзанию) транспортируемого материала, а это ухудшает условия разгрузки, Даже без налипания наличие поперечной волнистости днища вынуждает производить разгрузку кузова под большим углом наклона последнего, Этим увеличивается время данной операции, а следовательно снижается такой технико-экономический показатель, как производительность,

Ограниченные возможности демпфирования динамических нагрузок гибкими связями также снижают эксплуатационные возможности, так как вызывают ограничения в использовании погрузочных средств, обслуживающих автосамосвалы, например экскаваторов, и ограничивают скорости транспортирования из-за ограничений по динамическим нагрузкам как на элементы подвести автомобиля, так и на ходовую часть последнего.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение эксплуатационных воз- можностей.

Указанная цель достигается тем, что в днище кузова грузового самосвального транспортного средства, содержащего каркас, литой облицовочный лист из эластично- го материала, закрепленный своими кромками на противоположных сторонах каркаса посредством элементов крепления, и гибкие связи, выполненные в виде канатов, подвешенных поперечно продольной оси кузова на боковых сторонах каркаса с возможностью опирания на них облицовочного листа, гибкие связи снабжены продольными канатами, подвешенными на передней и задней сторонах каркаса и расположенными выше поперечных канатов, облицовочный лист оборудован опорными элементами, прикрепленными к нему посредством узлов крепления, расположенными в местах пересечения продольных и поперечных канатов и скрепленными с по- следними.

Каждый из опорных элементов выполнен в виде плоского основания, прилегающего к облицовочному листу с консольным, пластинчатым выступом, расположенным перпендикулярно основанию на одном его краюсо стороны, противоположной облицовочному листу и с выступом на другом краю основания, причем в каждом из выступов выполнены пазы для крепления в них CQQT- ветственно поперечных и продольных канатов, а каждый из узлов крепления опорных элементов выполнен в виде пластины, заделанной в облицовочный лист с шипом, выступающим в сторону основания опорного элемента и установленным в отверстии, выполненном в средней части последнего.

Оснащение гибких связей продольными канатами, подвешенными на передней и задней сторонах каркаса, и расположение их выше поперечных канатов в сочетании с оборудованием облицовочного листа опорными элементами, расположенными в местах пересечения продольных и поперечных канатов, обеспечивает повышение эффективности демпфирования динамических нагрузок в момент загрузки кузова и при движении транспортного средства, а также перераспределение нагрузки на поперечные и продольные канаты в момент наклона кузова при его разгрузке. На этой основе снижаются напряжения в элементах конструкции и их износы, а следовательно повышается надежность и расширяются эксплуатационные возможности транспортного средства.

Действительно, наличие продольной связи в дополнение к поперечной расширяет диапазон демпфирования динамических нагрузок. При восприятии нагрузки сначала работают на растяжение продольные связи, а затем поперечные. Это позволяет, в зависимости от характеристики канатов и степени их предварительного и относительного натяжения, получать требуемую характеристику жесткости системы гибких связей, а следовательно и диапазон демпфирования нагрузок.

Расположение продольных канатов выше поперечных не исключает появления волнистости днища ку.-зова, но изменяет направление ее профиля Направление волнистости будет совпадать с осью кузова и с направлением перемещения груза при разгрузке. Следовательно угол наклона кузова при разгрузке вудет оптимальным для данного груза, а иремя разгрузки минимальным, Все это повышает эксплуатационные возможности. Кроме того, крепление опорного элемента к продольному канату и опора его на поперечный канал обеспечивают более равномерное распределение нагрузок от сил сдвига в момент наклона кузова при выгрузке. Это положительно влияет на износы элементов конструкции, а следовательно и на их надежность.

Оборудование облицовочного листа опорными элементами, прикрепленными к нему посредством узлов крепления, расположенными в местах пересечения продольных и поперечных канатов и скрепленными с последними обеспечивает надежную связь между элементами конструкции в момент восприятия нагругюк и равномерное ее

распределение между ними, Этим снижается концентрация напряжений в местах контакта, а следовательно снижаются и износы, как усталостные, так и абразивные. Кроме того, опорный элемент как промежуточное звено между облицовочным листом и гибкими связями не только передает нагрузку от одного элемента к другим, но и обеспечивает получение изменяемой (нелинейной) ха1- рактеристйки жесткости системы. Достигается это, с одной стороны, за счет ступенчатого характера восприятия нагрузки канатами, а с другой - сопротивлением канатов при восприятии нагрузки не только на растяжение, но и на кручение.

Комплекс перечисленных мер обеспечивает повышение надежности элементов конструкции кузова, а также расширение его эксплуатационных возможностей.

Выполнение каждого из опорных элементов в виде плоского основания, прилегающего к облицовочному листу с консольным пластинчатым выступом, расположенным перпендикулярно основанию на одном его краю со стороны, противоположной облицовочному листу, и с выступом на другом краю основания, причем в каждом из выступов выполнены пазы для крепления в них соответственно поперечных и продольных канатов, а каждый из узлов крепления опорных элементов выполнен в виде пластины, заделанной в облицовочный лист с шипом, выступающим в сторону основания опорного Элемента и установленным в отверстии, выполненном в средней части последнего обеспечивает повышение надежности элементов конструкции и расширение эксплуатационных возможностей.

Действительно, рассматриваемые элементы обеспечивают надежную связь между облицовочным листом и гибкими связями продольным и поперечным канатами в про цессе восприятия и передачи нагрузок в процессе эксплуатации при равномерном ее распределении, и изменяют характеристику жесткости системы гибких счяяей по мере увеличения нагрузки на днище кузова. При этом канаты при восприятии нагрузки работают не только на растяжение, но и на кручение.

На фиг.1 изображено днище кузова грузового самосвального транспортного средства, вид сверхуГна фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Днища кузова содержит выполненный из эластичного материала литой корпус 1 с узлами крепления на его нерабочей поверхности, выполненными е виде пластины с шипом 2, завулканизировэнными в материал корпуса 1. Корпус 1 соединен с

кузова (не показано) посредством гибких продольных связей 3 и размещенных под ними поперечных связей 4 в виде канатов. В узлах пересечения канатов 3 и 4 расположены опорные элементы 5 в виде основания б и плоской консольной пластины 7 с отверстием 8 в ее средней части, Пластина 7 расположена перпендикулярно основанию 6 и соединена с ним, Свободный конец пласти0 ны 7 имеет паз 9 для размещения и крепле: ния в нем продольного каната 3. Основание 6 также имеет паз 10, которым опирается на канат 4. Шип 2 узла крепления размещен в отверстии 8 плоской консольной пластины

5 7.

Днище кузова работает следующим образом.

При загрузке кузова крупнокусковой горной массой возникающие динамические

0 нагрузки погашаются за счет податливости (осевой упорной деформации) гибких связей

-канатов 3 и 4, закрепленных на раме кузова, а также за счет упругой деформации материала литого корпуса 1. При ударе

5 крупных кусков материала по одному из концов плоской консольной пластины 7, закрепленной на продольном канате 3, возникает крутящий момент, который воспринимается и гасится за счет сопротив0 ления скручиванию последнего, Этим обеспечивается повышение эффективности демпфирования динамических нагрузок, а следовательно снижение нагрузок и изно- сов элементов конструкции Нагрузки, вос5 принимаемые корпусом 1, передаются на канаты 3 и 4 через узел крепления - площадку с шипом 2 - отверстие 8 в пластине 7, которая пазом 9 закреплена на канате 3 и через паз 10 опирается на канат 4. При этом

0 распределение нагрузки осуществляется более равномерно как по массе корпуса 1, так и между канатами 3 и 4, как в момент загрузки, так и выгру:-.ки массы из кузова. Кроме того, Tpviyweca пары узел крепления

5 - шип 2 - отверс тие 8 тастины 7 равнопрочны, так как выполнены из одного материала

-металла. Последнее способствует повышению надежности конструкции футеровки. Деформация днища корпуса 1 на гибких свя0 зях 3 под действием нагрузки вызывает по- . явление волнистости последнего. При этом профиль волн будет совпадать с осью кузова, т.е. с направлением движения массы при разгрузке, Следовательно, угол наклона ку5 зова для данного материала будет иметь оптимальные значения.

По сравнению с прототипом конструкция днища кузова позволяет повысить надежность конструкции и расширить эксплуатационные возможности за счет

расширения демпфирующих возможностей гибких связей, снижения и более равномерного распределения нагрузок и на этой основе снижения удельных нагрузок на элементы конструкций и их износ. Формула изобретения 1. Днище кузова грузового самосвального транспортного средства, содержащее каркас, литой облицовочный лист из эластичного материала, закрепленный своими кромками на противоположных сторонах каркаса посредством элементов крепления, и гибкие связи, выполненные в виде канатов, подвешенных поперечно продольной оси кузова на боковых сторонах каркаса с возможностью опирания на них облицовочного листа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей, гибкие связи снабжены продольными канатами, подвешенными на передней и задней сторонах каркаса и расположенными выше поперечных канатов, а облицовочный

лист оборудоеан опорными элементами, прикрепленными к нему посредством узлов крепления, расположенными в местах пересечения продольных и поперечных канатов и скрепленными с последними.

2. Днище по п.1,отличающееся тем, что каждый из опорных элементов вы- полней в виде плоского основания, прилегающего к облицовочному месту, с консольным пластинчатым выступом, расположенным перпендикулярно к основанию на одном его краю со стороны, противоположной облицовочному месту, и с выступом на другом краю

основания, причем в кгждом из выступов выполнены пазы для крепления в них соответственно поперечных и продольных канатов, а каждый из узлов крепления опорных элементов выполнен в виде пластины, заделанной в

облицовочный лист, с шипом, выступающим в сторону основания опорного элемента и установленным в отверстии, выполненном в средней части последнего.

Использование: в горном машиностроении, а именно в устройствах для защиты рабочих поверхностей транспортных средств и оборудования (кузова автомобилей-самосвалов, вагонов думпкаров, бункеров, течек и т.п.), подверженных абразивному износу при ударном характере нагрузок, и может найти применение на предприятиях промышленного транспорта в металлургии, промышленности строительных материалов и других отраслях Сущность изобретения- днище кузова содержит каркас, литой эластичный облицовочный лист, закрепленный на каркасе, и гибкие связи 3 и 4, выполненные в виде канатов, подвешенных на боковых сторонах каркаса с возможностью опирания на них облицовочного листа Продольные канаты подвешены на передней и задней сторонах каркаса и расположены выше поперечных канатов, а облицовочный лист оборудован опорными элементами 5, прикрепленными к нему посредством узлов крепления, расположенных в местах пересечения продольных и поперечных канатов и скрепленных с последними 1 з п.ф-лы, 3 ил

Фиг.З