Кабина транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60R21/02 B62D33/06 

Фие. 1

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструктивного выполнения кабин транспортных средств, преимущественно тракторов и сельскохозяйственных машин.

Известна кабина колесного трактора, включающая установленный на шасси (остове) каркас со смонтированными на нем панелями крыши, стенок и двери. Для увеличения жесткости основание усилено П-об- разным силовым поясом, Крыша выполнена ступенчатой из двух панелей, неподвижно закрепленных на верхнем силовом поясе каркаса.

Недостатком кабины является недостаточная безопасность, так как она не имеет собственных защитных средств, что при опрокидывании трактора может привести к ее смятию, разрушению и, соответственно, травмированию водителия. Незащищенность кабины приводит к необходимости усиления ее силового каркаса и, следовательно, повышению металлоемкости.

Наиболее близкой по технической сущности и конструктивному выполнению является кабина транспортного средства, содержащая силовой защитный каркас, закрепленный на шасси транспортного средства, панель крыши, установленную на силовом защитном каркасе, и энергопоглощающие элементы, прикрепленные под углом к каркасу по периметру панели крыши и выступающие наружу за пределы стенок кабины.

Известная кабина более безопасна при опрокидывании трактора, поскольку выступающие за пределы стенок кабины энергопоглощающие элементы первыми при опрокидывании касаются поверхности земли и разрушаются, частично поглощая энергию удара. Однако кабина, оснащенная энергопоглощающими элементами, имеет ряд конструктивных недостатков, не позволяющих в полной мере использовать демпфирующие возможности знергопоглощающих элементов при опрокидывании транспортного средства. ,

При опрокидывании трактора макси- мальнЗя энергия удара по кабине происходит при углах наклона 20° сзади и спереди и 0° сбоку, что заложено в союзных и международных стандартах на динамические испытания. Поскольку боковые энергопоглощающие элементы расположены под углом к горизонту, то при падении транспортного средства набок удар всегда придется под углом к элементу и, вместо того, чтобы разрушить его, развернет относительно плоскости крыши. То же самое произойдет с передним и с задним энергопоглощающими элементами, поскольку

только в случае установки этих элементов под углом, близким к 20° вверх от горизонтальной плоскости, при опрокидывании транспортного средства удар придется на

торец элемента и произойдет его разрушение вдоль продольной оси с максимальным поглощением энергии. В остальных случаях гашение энергии удара недостаточно эффективное, чтобы защитить водителя от

0 травм.

Целью изобретения является повышение пассивной безопасности при опрокидывании транспортного средства.

В кабине транспортного средства, со5 держащей силовой защитный каркас, закрепленный на шасси транспортного средства, панель крыши, установленную на силовом защитном каркасе, и энергопоглощающие элементы, прикрепленные

0 к каркасу по периметру панели крыши и выступающие наружу, причем по крайней мере передний и задний из которых направлены вверх под углом к горизонтальной плоскости, боковые энергопоглощающие

5 элементы размещены в горизонтальной плоскости, а угол наклона передних и задних находится в пределах 10-20°.

Размещение боковых знергопоглощающих элементов в горизонтальной плоскости

0 согласно экспериментальным данным обеспечивает наиболее эффективное демпфиро- вание, поскольку в этом случае при опрокидывании транспортных средств набок элементы касаются земли под прямым

5 углом или под углом, близким к нему. В этом случае энергия удара, разрушая специально предназначенные для этой цели элементы, поглощается ими, что снижает нагрузку на кабину и предотвращает ее

0 разрушение.

Выполнение угла наклона в пределах 10-20° при опрокидывании транспортного средства вперед или назад также обеспечивает касание элементом земли под углом,

5 близким к 90°, и его разрушение с наиболее полным поглощением энергии удара.

Если угол наклона энергопоглощающего элемента меньше 10° или больше 20°, то в обоих случаях при опрокидывании транс0 портного средства проекция силы удара лежит вне площади опорной поверхности элемента, что приводит к поперечной, а не продольной деформации элемента (разворот, изгиб и прочее) и, как следствие, к уве5 личению доли энергии удара, приходящейся на каркас кабины, и снижению доли использования энергопоглощающих свойств элементов,

На фиг.1 изображена кабина транспортного средства (трактора) вид сбоку (без

бокового демпфера); на фиг.2 - то же, вид спереди.

Кабина трактора имеет силовой каркас 1, на котором смонтированы правая 2 и левая 3 двери, боковые окна 4 с рамами, вер- хнее переднее 5 и нижнее переднее 6 окна, верхнее заднее окно 7 с рамой, нижнее заднее окно 8, правое 9 и левое 10 крылья, опорные элементы 11, крышу, состоящую из двух полукрыш - передней 12 и задней 13. К передней, задней и боковым балкам верхнего силового пояса каркаса кабины прикреплены с помощью кронштейнов 14 энергопоглощающие элементы: передний 15, задний 16 и боковые 17 и 18.

Элементы крепятся так, чтобы между их торцами и торцами полукрыш 12 и 13 имеется зазор, обеспечивающий свободное открывание-закрывание полукрыш. Оптимальным является расстояние, рав- ное 0,4 толщины полукрыши. Крепление энергопоглощающих элементов к кронштейнам выполняется с помощью, например, болтовых соединений (не показаны), которые позволяют после опрокидывания трак- тора и разрушения элемента произвести быструю замену его на новый, Боковые элементы 17 и 18 устанавливают в горизонтальной плоскости, а свободные края переднего 15 и заднего 16 элементов приподняты над горизонтальной плоскостью на угол 15°.

При опрокидывании трактора на любую из сторон, например правую, первым упиfi

рается в землю элемент 17, который под воздействием силы (реакции опоры) сминается, поглощая значительную часть энергии удара. Поскольку дальнейшее переворачивание трактора на крышу предотвращается выступающими элементами, то крыша кабины трактора устанавливается перпендикулярно земле и, открыв одну из полукрыш, например 12, человек может беспрепятственно покинуть кабину лежащего на боку трактора. После поднятия трактора разрушенный элемент 17 отсоединяют от кронштейна и устанавливают на его место запасной энергопоглощающий элемент.

Формула изобретения Кабина транспортного средства, содержащая силовой защитный каркас, закрепленный на шасси транспортного средства, панель крыши, установленную на силовом защитном каркасе, и энергопоглощающие элементы, прикрепленные к каркасу по периметру панели крыши и выступающие наружу, причем по крайней мере передний и задний из которых направлены вверх под углом к горизонтальной плоскости, отличающаяся тем, что, с целью повышения пассивной безопасности при опрокидывании транспортного средства, боковые энергопоглощающие элементы размещены в горизонтальной плоскости, а угол наклона передних и задних элементов находится в пределах 10-20°.

Использование: в транспортном машиностроении - в кабинах тракторов и сельскохозяйственных машинах. Сущность изобретения: кабина содержит силовой каркас 1, на котором смонтированы правая и левая двери, боковые окна 4 с рамами, верхнее переднее окно 5, нижнее переднее окно 6, верхнее заднее окно 7 с рамой, нижнее заднее окно 8, правое и левое крылья опорные элементы 11, крышу, состоящую из двух полукрыш - передней 12 и задней 13. К верхнему силовому поясу каркаса с помощью кронштейнов 14 прикреплены энергопоглощающие элементы: передний, задний и боковые, причем свободные кряя переднего и заднего элементов приподпь- ты над горизонтальной плоскостью на 15°. Такая конструкция позволяет повысить энергопоглощаемость кабины при опрокидывании. 2 ил.