Турникетная опора для крепления длинномерных грузов Советский патент 1992 года по МПК B60P3/40 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для перевозки длинномерных грузов на сцепах из нескольких платформ и может найти применение в области автомобильного транспорта.

Известна т/рникетная опора транспортного средства для перевозки длинномерных грузов, включающая опорную плиту (основание), установленную на транспортном средстве, промежуточную раму, подвижную относительно опорной плиты в горизонтальной плоскости, соединенную с ней грузонесущую раму и амортизаторы,

включающие упругие элементы с направляющими.

Данное устройство недостаточно надежно. Упругим элементом в амортизаторах устройства является однородная цилиндрическая пружина, размещенная в направляющей втулке.

При переходных процессах (трогание, осаживание, торможение с малой скоростью, маневровые соударения и т.д.) цилиндрические пружины не ujufft обеспечить устойчивого режима при колебаниях в момент максимальных амплитуд. Изеестно, что под действием внешней силы смещение

1

00

ю

00

-л

(О

элементов конструкций в горизонтальной плоскости приводит к искривлению оси пружины и появлению на торцах ее моментов, вызванных условиями закрепления. Моменты в опорных плоскостях пружин влияют на прочность сопряженных с ними деталей и на деформацию самих пружин в горизонтальной плоскости. Наличие изгибающего момента, вызванного прохождением стрелочных переходов, круговых кривых, извилистым движением транспортного средства вызывает перенос пружин, что может обусловить их заклинивание внутри направляющих втулок.

Заклинивание пружин под действием поперечных сил инерции создает условия жесткого крепления груза на платформах и жесткую связь между платформами сцепа, на которых закреплен груз, что выключает работу ударно-тяговых приборов подвижного состава, приводящее к нарушению креп- ления груза и условий безопасной эксплуатации.

Наиболее близким аналогом является турникет для перевозки длинномерных грузов, включающий основание, установленное на транспортном средстве, промежуточную раму, подвижную относительно основания в горизонтальной плоскости, соединенную с ней грузонесущую раму и амортизаторы, включающие упругие элементы с автономными буферными штоками.

В этом турникете упругими элементами являются тарельчатые пружины, установленные на штоках буферов. Известно, что тарельчатые пружины воспринимают большие в сравнении с цилиндрическими пружинами усилия при малых продольных перемещениях. К тому же эти пружины в незначительной степени обладают силами неупругого сопротивления, возникающими от сил внутреннего трения тарелок при их относительном скольжении.

Ориентирование пружин автономными от подвижной промежуточной рамы буферными штоками, наличие нерегулируемых сил неупругого сопротивления подтверждает, что известный турникет обладает несколько большей надежностью за счет некоторого улучшения условий демпфирования и предотвращения локального, перекоса упругих элементов в сравнении с аналогом, но вызывает затруднения при монтаже, а также разрушение пола.

Возникающие инерционные силы зависят от массы перевозимого груза и элементов крепления. Величина же сил упругого и неупругого сопротивления зависит от жесткости первых и сил трения между составляющими (тарелками) второго элементов.

Таким образом, инерционные силы, действующие на груз в процессе перевозки, величина переменная, а суммарная величина сил сопротивления для данного устройства - ве5 личина постоянная. Это противоречие обуславливает недостатки конструкции, снижающие надежность крепления; при небольших значениях сил инерции происходит блокировки амортизаторов, что

0 выключает работу автосцепных устройств между платформами сцепа.

Одновременное воздействие поперечных и продольных инерционных сил или только первых приводит к перекосу проме5 жуточной рамы в горизонтальной плоскости, что вызывает диагональное перераспределение нагрузок на амортизаторы, сопровождающееся возможным ударным их нагружением.

0 Таким образом, надежность устройства неравнозначна для грузов разной массы и не обеспечивает равномерного нагружения амортизаторов в процессе их работы.

Целью изобретения является повыше5 ние надежности за счет распределения нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для крепления грузов на транспортном средстве, содержащем

0 основание, на котором закреплена с возможностью продольного перемещения промежуточная рама, несущая поворотную в горизонтальной плоскости грузонесущую раму, и связанная с амортизаторами, уста5 новленными по концам промежуточной рамы в продольном направлении и выполнены каждый, в виде упругого элемента, установленного на продольном направляющем штоке, штоки амортизаторов закреплены на

0 промежуточной раме и на основании установлена разрезная втулка с внешними коническими поверхностями, а каждый упругий элемент содержит две концентрические пружины, внутренняя пружина связана на5 жимной шайбой с внутренними коническими поверхностями для взаимодействия с упомянутой поверхностью втулки, при этом промежуточная рама снабжена продольными направляющими, установленными в па0 зах, выполненных на основании.

Продольные направляющие на промежуточной раме и соответствующие им пазы в основании обуславливают перемещение этой рамы, а следовательно, сжатие пружин

5 только в продольном (осевом) направлении, исключая ее поперечные (линейные и угловые) перемещения и возможность перекоса направляющих амортизаторов. Это не только предотвращает искривление осей пружин, но и существенно уменьшает реакции

в заделке направляющих в месте их крепления на промежуточной раме, что при ее зна- чительном ходе (определяемом составностью сцепа) позволит уменьшить металлоемкость элементов амортизаторов. Объединение в одно целое основания промежуточной рамы и ее амортизаторов (через их направляющие) обеспечивает применение пружин с любым рабочим ходом безотносительно требований их поперечной устойчивости, одновременно улучшая их монтажеспособность и сохранность пола платформ.

Амортизаторы обеспечивают более устойчивый режим работы устройства в момент максимальных амплитуд при колебаниях, возникающих при переходных процессах. Возникающие силы фрикционного трения гасят или ограничивают амплитуды продольных колебаний груза, что повышает надежность элементов его крепления.

Наличие направляющих в промежуточной раме, контактирующих с пазами основания исключает перекос рамы и заклинивание элементов амортизатора, обеспечивает восприятие поперечных сил инерции, разгружая при этом реакции в жесткой заделке направляющих амортизаторов, обуславливающих динамическую связь между подвижной рамой и основанием устройства.

На фиг.1 изображен общий вид устройства, фронтальная проекция; на фиг.2 - то же, горизонтальная проекция; на фиг.З - то же, продольная проекция; на фиг.4 - промежуточная рама в сборе с амортизаторами, фронтальная проекция; на фиг.5 - то же. вид сверху; на фиг.6 - то же, вид сбоку; на фиг.7 - общий вид амортизатора, разрез.

Опора для крепления длинномерных грузов содержит неподвижное основание 1, установленное на это средство, промежуточную раму 2, снабженную снизу продоль- ными направляющими 3, которые взаимодействуют с пазами 4 основания 1. На промежуточной раме 2 укреплена через шкворневое сочленение поворотная грузо- несущая рама 5. По краям промежуточной рамы 2, симметрично ее продольной оси, жестко закреплены четыре амортизатора 6. Каждый амортизатор б включает двухрядный упругий элемент, состоящий из наружной 7 и внутренней 8 цилиндрических пружин, установленных на направляющем стержне 9 фрикционного демпфера. Последний, кроме стержня 9 и пружины 8 имеет две нажимные шайбы 10 и разрезную втулку 11. У нажимных шайб 10 внутренняя поверхность конусной формы, наружная поверхность разрезной втулки 11 со стороны обеих торцов конусная для сопряжения с шайбой 10. Отверстием втулка 11 сопряжена с направляющим стержнем 9, так как 5 разрезана на шесть равных секторов вдоль ее продольной оси и объединенных в одно целое упругим кольцом 12. Одна из нажимных шайб 10 посредством внутренней пружины 8 прижата в месте сопряжения к торцу

0 втулки 11, другая нажимная шайба 10 также сопряжена с противоположным торцом втулки 11 и опирается на кронштейн основания 1.

Устройство работает следующим обра5 зом. При движении транспортного средства в переходных режимах на груз, закрепленный на грузонесущей раме 5, действуют динамические силы, которые передаются на промежуточную раму 2, несущую демпферы

0 6. Расположенные по одну сторону от продольной оси симметрии этой рамы демпферы 6 работают попарно.

В процессе перемещения промежуточной рамы 2 происходит сжатие пружин 7 и

5 8. При этом пружина 8 перемещает нажимную шайбу 10, передавая движение втулки 11 с ее упором во вторую шайбу 10. На конических поверхностях шайб 10 и секторов втулки 11 возникают силы, которые ра0 диально перемещают секторы втулки 11, прижимают их к поверхности направляющего стержня 9 и создают дополнительные силы неупругого сопротивления (трения). Эти силы необратимо поглощают часть

5 энергии колебаний, что повышает надежность устройства После прекращения действия сил промежуточная и грузонесущая рамы возвращаются в исходное положение. При изменении направления действия

0. инерционных сил в идентичном режиме работает противоположная пара амортизаторов. В любом режиме направляющие 3 обеспечивают одноосное нагружение пружин.

5 Технико-экономические преимущества предлагаемой опоры предотвращение заклинивания упругих элементов змортизато- раГ &о зможность получения требуемой сиповой характеристики, сохранность пола

0 платформ, удобство монтажа.

Формула изобретения Турникетная опора для крепления длинномерных грузов, содержащая основание, на котором закреплена с возможностью

5 продольного перемещения промежуточная рама, несущая поворотную в горизонтальной плоскости грузонесущую раму и связанная с амортизаторами со штоками, которые установлены по концам промежуточной ра- мы, каждый из которых образован упругим

элементом, установленным на продольном направляющем штоке, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности за счет распределения нагрузок, штоки амортизаторов закреплены на промежуточной раме, на основании установлена разрезная втулка с внешними коническими поверхностями, а каждый упругий элемент содержит

две концентрические пружины, внутренняя из которых связана нажимной шайбой с внутренними коническими поверхностями для взаимодействия с упомянутой поверхностью втулки, при этом промежуточная рамаснабженапродольныминаправляющими, установленными в пазах, выполненных на основании.

Использование: при транспортировке длинномерных грузов повышается надежность за счет распределения нагрузок. Сущность изобретения: турникетная опора для крепления длинномерных грузов содержит основание, на котором закреплена с возможностью продольного перемещения промежуточная рама, несущая поворбтную в горизонтальной плоскости грузонесущую раму, и связанная с амортизаторами. Последние установлены в продольном направлении по концам промежуточной рамы и выполнены каждый, в виде у пру го го элемента, смонтированного на продольном направляющем штокье 9. Штоки 9 амортизаторов закреплены на промежуточной раме, а на основании установлена разрезная втулка 11с внешними коническими поверхностями. Каждый упругий элемент содержит две концентрические пружины 7, 8, внутренняя пружина 8 связана нажимной шайбой 10с внутренними коническими поверхностями для взаимодействия с упомянутой поверхностью втулки 11. Промежуточная рама снабжена продольными направляющими, установленными в пазах, выполненных на основании. 8 ил. ч Ё

Фиг./

Фиг. 2

Фие.З

Фиг. 4

Фиг. 5

Фиг. 6

Фиг.7

р Продольная ось платформ

7N

fcfyUn |Г Фиг. 6