Транспортное средство Советский патент 1993 года по МПК B62D53/00 B62D53/04 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может найти применение при эксплуатации тракторных и автомобильных поездов.

Известен автопоезд, содержащий тягач и полуприцеп, включающий раму с силовым цилиндром с возможностью перемещения в продольном направлении нижней секции рамы относительно верхней и снабженной

и

в.ум я крЩЗшипами, соединенными шату- |ШИ с Ш з можярЈть,;к ограниченного повоofa.: ff., I:

Недостатками известного решения являются невозможность использования сил инерции полуприцепа в вертикальной плоскости, догружение ведущих колес тягача является статическим и требует вмешательства водителя. При данном техническом решении не используются динамические свойства автопоезда, направленные на повышение его устойчивости.

Наиболее близким по достигаемому результату и конструкции является техническое решение опорно-сцепного устройства седельного тягача, содержащее два упругих слоистых элемента (вкладыша), которые со- единяют опорную плиту сцепного седельного устройства с рамой тягача, при этом обеспечивается упругая связь в трех пространственных координатах между тягачом и полуприцепом как в момент сцепки, так и в процессе движения автопоезда.

К недостаткам известного решения относится незначительная величина продольного перемещения полуприцепа относительно тягача преимущественно в процессе сцепки тягача с полуприцепом, и вследствие этого невозможность использования силы инерции полуприцепа в вертикальной плоскости и отсутствие автоматической догрузки ведущих колес тягача, отсутствие свойств, повышающих устойчивость автопоезда.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств транспортного средства. .,. .

Указанная цель Достигается тем, что шкворень связан с рамой полуприцепа посредством опоры, выполненной в виде закрепленного на раме полуприцепа П-образного кронштейна, в боковых сторонах которого выполнены наклонные пазы, и размещенного между его боковыми сторонами промежуточного элемента, снабженного двумя параллельными поперечно расположенными осями,, на концах которых установлены тела качения, размещенные в наклонных пазах, нижние части которых расположены впереди верхних, а шкворень жестко соединен с.промежуточным элементом, причем между рамами тягача и полуприцепа установлены шарнирно связанные с ними своими концами два симметрично размещенные относительно продольной

оси транспортного средства гидроамортизатора двухстороннего действия, при этом шарнирные соединения гидроамортизато- . ров с рамой тягача расположены впереди шарнирных соединений гидроамортизато0 ров с рамой полуприцепа.

Предлагаемое техническое решение создает возможность улучшить динамику и тя- гово-сцепные свойства транспортного средства под действием реактивных сил

5 инерции, передаваемых ведущим колесам тяга ча от движущейся вверх массы полуприцепа в моменты его ускоренных движений. При движении транспортного средства по кривой предложенное техническое реше0 ние позволяет наряду с понижением центра тяжести полуприцепа ускоренно сблизить между собой сцепные массы и вызвать растягивающие усилия в поезде, что обеспечивает повышение его поперечной

5 устойчивости.

На фиг. 1 представлена схема транспортного средства, движущегося по прямой; на фиг. 2 - общий вид опорно-сцепного устройства; на фиг. 3 - схема транспортного сред0 ства, движущегося по кривой (вид спереди); на фиг 4 - схема транспортного средства, движущегося по кривой (вид сверху).

Транспортное средство содержит тягач 1, шарнирно присоединенное к нему опор5 но-сцепное устройство 2, опору полуприцепа 3, полуприцеп 4, промежуточный элемент 5. Опора 3 выполнена в виде закрепленного на раме полуприцепа 4 П-образного кронштейна с наклонными пазами в боковых стен0 ках. Между упомянутыми боковыми стенками опоры 3 размещается промежуточный элемент 5, жестко соединенный со шкворнем 6 и снабженный двумя параллельными поперечно расположенными ося5 ми 7, на концах которых установлены тела качения 8, передвигающиеся в упомянутых : наклонных пазах опоры 3.

За опорно-сцепным устройством 2 лонжероны 9 (фиг. 1,2), составляющие основу

0 рамы тягача 1, связаны посредством шаровых опор 10 с расположенными над ними лонжеронами 11, составляющими основу рамы полуприцепа 4, двумя гидроамортизаторами 12 двустороннего действия. Гидро5 амортизаторы . 12 симметрично расположены относительно курсовой линии движения транспортного средства и уста- новлены с уклоном в сторону тягача 1. Шаровые опоры 10 выполнены с замковым, быстрорззъемным механизмом.

Работа предложенного технического решения осуществляется следующим образом.. .

Находясь в статическом состоянии покоя сила веса тягача RT и сила веса полупри- цепа Rn (фиг.1) вызывает ответные реакции дорожного фона на всех колесах транспортного средства. Передний мост тягача RT1, задний мост тягача RT2 + Rni; задний мост

полуприцепа Rn2. Величина реализуемой силы тяги по условиям сцепления такого транспортного средства будет определяться значением нормального давления, п риходящегося на ведущий мост тягача, т.е.

RAB (RT2 + Rnl) рсц, :

где РСЦ коэффициент сцепления ведущих колес тягача с дорожным фоном.

Сила сопротивления передвижению транспортного средства будет аналогичным образом распределяться по всем его коле- сам.

Рт1 - передний мост тягача;

Рт2 +Рп1- задний мост тягача; . Рп2 - задний мост полуприцепа.

В моменты.трогания транспортного средства с места, его разгона, а также при преодолевании местных препятствий сила сопротивления передвижению резко возрастает, возрастает и усилие нормального давления на ведущий мост тягача до величи- ны;: .

Rr2 + Rni + R yG . , Тем самым в динамике увеличивается значение силы тяги; реализуемой транспортным средством по условиям сцепления его ведущих колес с дорожным фоном. Следовательно, движущая сила Р.дВ, переданная на ведущие колеса тягача от двигателя, может использоваться более полно.

При трогании с. места транспортного . средства под действием силы тяги, развиваемой двигателем и передаваемой ведущим колесам, тягач 1 преодолевает силу инерции собственного покоя и сопротивления на свое передвижение.

Полуприцеп 4 под действием сил инерции собственного покоя и сопротивления на свое передвижение остается, в неподвижном состоянии. .:

С началом движения тягача 1 его опор- но-сцепное устройство 2 вместе с промежуточным элементом 5 перемещается телами качения 7 по наклонным пазам .ответной поверхности опоры 3 полуприцепа 4. При этом в гидроамортизаторах двухстороннего действия 12 возникают растягивающие усилия N -cos Z, они равномерно удлиняются, а полуприцеп 4 плавно и ускоренно поднимается (опора 3 увеличивает свою высоту).

Это приводит к возникновению дополнительной силы догружения ведущих колес тягача 1.-.

Тягач преодолевает возросшее сопротивление передвижению и, используя накопленную к моменту предельного подъема опоры 3 энергию (дальнейшее движение тел качения 7 ограничено), мягко приводит в движение полуприцеп 4.

. В дальнейшем, когда сопротивление передвижению полуприцепа 4 начинает уменьшаться и снижается необходимость в повышенном сцеплении ведущих колёс тягача 1 с почвой, полуприцеп 4 под действием собственной силы веса и сил упругости гидроамортизаторов 12 плавно возвращается в исходное состояние по. отношению к опорно-сцепному устройству 2 (тягачу 1).

Аналогичным образом осуществляется работа при прямолинейном движении транспортного средства на повышенных скоростях, в результате чего поддерживается оптимальный сцепной вес ведущих колес тягача 1 и обеспечивается благоприятный тягово-толкающий динамический режим.

При движении транспортного средства по кривой (фиг. 3, фиг. 4) в центрах тяжести тягача 1 Цтт и полуприцепа 4 Цтп возникают соответственно центробежные силы РЦ1 и Рцп. Эти силы в своей сумме образуют равнодействующую центробежную силу Рр, стремящуюся опрокинуть транспортное средство. v .;

Одновременно с этим в опорно-сцепном устройстве 2хпроисходит излом транспортного средства на некоторый угол О.. Движущая сила Рдв и сила сопротивления передвижению полуприцепа 4 Рс в своей сумме порождают противодействующую центробежной силе РР силу РП1. С изломом транспортного средства на угол а один из гидроамортизаторов 12 (например, правый при левом повороте) в виду их особого расположения начнет удлиняться, а другой укорачиваться.

Это вызовет относительное сближение сцепных масс на некоторую величину С (фиг. 4), что, в свою очередь, обеспечит: во- первых, опускание опоры 3 на величину bi (фиг.З), следовательно, и динамическое снижение центра тяжести полуприцепа 4 на величину D2; во-вторых, за счет изменения инерции относительного покоя сцепных масс растягивающие силы в опорно-сцепном устройстве 2 транспортного средства возрастут до величин Рдв и Рс и в своей сумме увеличат противодействующую центробежной силе Ррц силу Рп1 до величины Рп2 (фиг.4). Все это способствует повышению поперечной устойчивости транспортного средства.

При совершении транспортным средством маневра, например, когда его движущая сила Рдв будет отклонена от прежнего курса на угол у (фиг.4) (волновое движение-виляние) в шарнире А1 возникаетуси- лие TL направленное на сжатие правого относительно курса движения гидроамортизатора 12. В шарнире В возникает усилие Т2. направленное на растяжение левого гидроамортизатора 12. Усилия Ti и 2, возникающие в гидроамортизаторах .12, в своей сумме порождают результирующую силу Ti2, противоположно направленную на ее- личину угла У от отклоненной движущей силы Рдв относительно первоначального курса, т.е. автоматически создаются условия для затухающего процесса волнового движения, что существенно повышает кур- совую устойчивость транспортного средства. (Для ясности восприятия векторы сил исходного курса Рдв, отклоненного на угол

- - ... у курса Рдв и векторы усилий, возникающие

в шарнирах А и В соответственно Ti и Т2, а также порождаемая последними результи-. рующая Ti2, на фиг. 4 сведены в условную точку К и показаны отдельно,

При возникновении галопирования (угловые колебания вдоль оси Y-Y) или покачивания (угловые колебания вдоль оси Х-Х) транспортного средства предложенное техническое решение аналогичным образом обеспечивает гарантированный затухающий процесс, увеличивая устойчивость движения. .;

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет в комплексе решить ряд важнейших задач, улучшающих динамические и эксплуатационные св ойст- ва транспортного средства.

Оно обеспечивает плавность трогания и движения, повышение поперечной и курсовой устойчивости транспортного средства, улучшение в динамике его тягово-сцепных свойств.

Использование: относится к транспортным средствам, которые могут быть приме- нены в составе автомобильных и тракторных поездов. Сущность изобретения: изобретение позволяет повысить плавность трогания, разгона, движения, способствует повышению курсовой и поперечной устойчивости, снижению динамических нагрузок в тягово-сцепном устройстве и трансмиссии тягача. Полуприцеп 4 содержит опору 3 с наклонными пазами, в которых расположены тела качения, шарнирно закрепленные на опорно-сцепном устройстве 2 тягача 1. Тела качения имеют возможность возвратно-поступательного движения в пазах опоры 3. Гидроамортизаторы двустороннего действия 13 соединяют раму тягача 1 с рамой полуприцепа 4 и расположены под углом к горизонту. 4 ил;

Формула изобретения , Транспортное Средство, содержащее тягач с установленны м на его раме опорно- сцепным устройством,и полуприцеп с установленным на нем шкворнем, о т л и- ч а Ю щ е е с я тем. что, с целью повышения эксплуатационных качеств, шкворень связан с рамой полуприцепа посредством опоры, выполненной в виде закрепленного на раме полуприцепа П-образного кронштейна, в боковых сторонах которого выполне- ны наклбнные пазы, и размещенного между его боковыми сторонами промежуточного элемента, снабженного двумя параллельными ггбп ёречно расположенными осями, ма

концах которых установлены тела качения, размещенные в наклонных пазах, нижние части которых расположены впереди верхних, а шкворень жестко соединен с проме- жуточным элементом, причем между рамами тягача и полуприцепа установлены шарнирно связанные с ними своими концами два симметрично размещенные относительно продольной оси транспортного средства гидроамортизатора двухстороннего действия, при этом шарнирные соединения гидроамортизаторов с рамой тягача расположены впереди шарнирных соединений, гидроамортизаторов с рамой полуприцепа. : ; .. .-..-...