Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкции автомобильных и тракторных прицепов.The present invention relates to the field of trackless vehicles and can be used in the construction of automobile and tractor trailers.
Известен автомобильный прицеп модели ИАП3-754Е (см. книгу М.С.Высоцкий и др. Автомобильные и тракторные прицепы. М.: Машгиз, 1962 г.), который состоит (см. стр.39-48, фиг.32) из рамы прицепа, взаимосвязанной с подкатной тележкой с дышлом через поворотный круг. Такой поворотный круг представляет собой два кольца (нижнее и верхнее), связанных между собой замкнутым кольцом (соединительная проволока, фиг.32) и перекатываемых друг относительно друга через шаровой погон (шарики, фиг.32). Существенным недостатком такого прицепа является то, что в процессе его движения в составе автопоезда последний подвержен значительным колебаниям виляния, которые снижают безопасность движения, повышают износ деталей прицепа, а следовательно, приводят к снижению его надежности (см., например, книгу М.М.Щукин. Сцепные устройства автомобилей и тягачей. М.: Машгиз, 1961 г., стр.131-134).The automobile trailer IAP3-754E is known (see the book by M.S. Vysotsky et al. Automobile and tractor trailers. M .: Mashgiz, 1962), which consists of (see p. 39-48, Fig. 32) of trailer frame interconnected with a trolley with drawbar through a turntable. Such a turntable is two rings (lower and upper), interconnected by a closed ring (connecting wire, Fig. 32) and rolled relative to each other through a ball epaulet (balls, Fig. 32). A significant drawback of such a trailer is that during its movement as part of a road train, the latter is subject to significant fluctuations in the wobble, which reduce the safety of movement, increase the wear of the trailer parts, and therefore lead to a decrease in its reliability (see, for example, the book of M.M. Shchukin. Coupling devices of automobiles and tractors. M: Mashgiz, 1961, pp. 131-134).
Известен также прицеп по патенту RU 2427495. Как и предыдущий, он содержит раму и подкатную тележку, между которыми установлен поворотный круг, состоящий из верхнего и нижнего колец, взаимосвязанных между собой шаровым погоном. На верхнем кольце поворотного круга выполнены зубья, связанные с зубьями зубчатого колеса, закрепленного на упругом стержне, размещенном в направляющей и шлицевой втулках, жестко присоединенных к нижнему кольцу поворотного круга. При угловых поворотах тележки, связанных с вилянием прицепа, упругий стержень закручивается также на определенный угол, что позволяет получать усилия сопротивления, препятствующие вилянию прицепа. Несмотря на достаточно высокую эффективность такого устройства, направленную на снижение виляний прицепов при их движении, его упругий стержень имеет постоянную крутильную жесткость, в итоге демпфирование колебаний виляния прицепа является не эффективным, и поэтому плавность хода прицепа недостаточна.A trailer is also known according to patent RU 2427495. Like the previous one, it contains a frame and a trolley, between which a turntable is installed, consisting of upper and lower rings interconnected by a ball epaulet. On the upper ring of the turntable, teeth are made associated with the teeth of the gear wheel mounted on an elastic rod located in the guide and spline bushings rigidly attached to the lower ring of the turntable. During angular rotations of the trolley associated with the wagging of the trailer, the elastic rod is also twisted by a certain angle, which makes it possible to obtain resistance forces that prevent the wagging of the trailer. Despite the rather high efficiency of such a device, aimed at reducing the wagging of trailers during their movement, its elastic rod has constant torsional stiffness, as a result, damping of fluctuations in the wagging of the trailer is not effective, and therefore the smoothness of the trailer is insufficient.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности гашения колебаний прицепов за счет того, что изменение усилия сопротивления, создаваемое им, в зависимости от угла поворота подкатной тележки, происходит в автоматическом режиме.Therefore, the aim of the invention is to increase the efficiency of damping the oscillations of trailers due to the fact that the change in the resistance force created by it, depending on the angle of rotation of the trolley, occurs in automatic mode.
Поставленная цель достигается тем, что между направляющей и шлицевой втулками на упругом стержне установлена пружина сжатия, а шлицевая втулка на нижнем кольце поворотного круга размещена подвижно в продольном направлении оси симметрии упругого стержня, причем упомянутая шлицевая втулка своим торцом контактирует изменяющимся по своей высоте волнообразным выступом, выполненным на верхнем кольце поворотного круга.This goal is achieved by the fact that a compression spring is installed between the guide and the spline bushings on the elastic rod, and the spline sleeve on the lower ring of the turntable is movably in the longitudinal direction of the axis of symmetry of the elastic rod, and the spline sleeve contacts the wave-shaped protrusion of varying height, made on the upper ring of the turntable.
На чертежах на фиг.1 показан общий вид двухосного прицепа, на фиг.2 - его поворотный круг, расположенный в продольной оси прицепа, и на фиг.3 - вид его по стрелке B.In the drawings, Fig. 1 shows a general view of a biaxial trailer, in Fig. 2 is its turntable located in the longitudinal axis of the trailer, and in Fig. 3 is a view along arrow B.
Прицеп состоит из кузова 1, установленного на раме 2 и подкатной тележке 3. Рама 2 и подкатная тележка 3 снабжены колесами 4. Между рамой 2 и подкатной тележкой 3 установлен поворотный круг, состоящий из верхнего кольца 5 и нижнего кольца 6, взаимосвязанных между собой запорным кольцом 7. На верхнем кольце 5 выполнены зубья 8, взаимодействующие с зубьями зубчатого колеса 9, закрепленного на упругом стержне 10. Упругий стержень 10 размещен в направляющей втулке 11 и с помощью шлицев 12 во втулке 13, которая подвижно установлена также на нижнем кольце поворотного круга 6. На нижнем кольце 6, где установлена шлицевая втулка 13, выполнен паз 15, в котором подвижно с помощью пальца 16 и расположена шлицевая втулка 13. Между шлицевой втулкой 13 и направляющей втулкой 11 установлена пружина сжатия 17, а нижнее кольцо 6 имеет волнообразный выступ 18.The trailer consists of a body 1 mounted on a frame 2 and a trolley 3. The frame 2 and a trolley 3 are equipped with wheels 4. A turntable is installed between the frame 2 and the trolley 3, consisting of an upper ring 5 and a lower ring 6 interconnected by a locking ring ring 7. On the upper ring 5, teeth 8 are made, interacting with the teeth of the gear 9 mounted on the elastic rod 10. The elastic rod 10 is placed in the guide sleeve 11 and with the help of splines 12 in the sleeve 13, which is also movably mounted on the lower ring a different circle 6. On the lower ring 6, where the spline sleeve 13 is installed, a groove 15 is made, in which the spline sleeve 13 is movable with the help of the pin 16 and a compression spring 17 is installed between the spline sleeve 13 and the guide sleeve 11, and the lower ring 6 has wavy protrusion 18.
Работает прицеп следующим образом. При его прямолинейном движении, например, по стрелке A подкатная тележка 3 расположена соосно продольной оси симметрии рамы 2 и кузова 1, при этом продольная ось упругого стержня 11 также лежит в продольной плоскости симметрично указанных конструкционных элементов прицепа. В случае возникновения виляния прицепа, т.е. его колебаний в поперечной плоскости, подкатная тележка 3 получает угловой поворот, и тогда за счет зубчатого зацепления, создаваемого зубьями 8, и зубчатого колеса 9 последнее, поворачиваясь, закручивает упругий стержень 10 относительно его продольной оси за счет того, что другой его конец расположен в шлицевой втулке 13 с помощью шлицев 12. Такой угловой поворот упругого стержня 10 происходит с сопротивлением, создаваемым последним, что и способствует угловому перемещению поворота подкатной тележки 3, т.е. происходит демпфирование указанного силового воздействия, вызванного вилянием прицепа. В то же время, за счет того что кольца 5 и 6 проворачиваются друг относительно друга, шлицевая втулка 13 проскальзывает по волнообразующему выступу 18 и перемещается в пазу 15 в направлении стрелки C, уменьшая тем самым рабочую длину l упругого стержня 10 и одновременно сжимая пружину сжатия 17. Уменьшение же длины l упругого стержня 10, который в данном случае является торсионом, приводит к увеличению его крутильной жесткости (формула такого параметра известна
). После этого, за счет упругих свойств упругого стержня 10, происходит поворот зубчатого колеса 9 и в обратном направлении, создавая тем самым прямолинейность движения прицепа, что создает дополнительные силы сопротивления угловому повороту подкатной тележки 3. Следует также отметить, что в динамике описанного процесса такое явление будет способствовать автоматическому созданию сил сопротивления при вилянии подкатной тележки 3, т.е. описываемая конструкция устройства является адаптивной. В том случае когда амплитуда виляния будет погашена, шлицевая втулка 13 под действием пружины сжатия 17 займет положение такое, как это показано на фиг.2. Далее процессы могут повторяться неоднократно.The trailer works as follows. During its rectilinear movement, for example, along arrow A, the trolley 3 is located coaxially with the longitudinal axis of symmetry of the frame 2 and the body 1, while the longitudinal axis of the elastic rod 11 also lies in the longitudinal plane of the symmetrically indicated trailer structural elements. In the event of a trailer wagging, i.e. of its vibrations in the transverse plane, the trolley 3 receives an angular rotation, and then due to the gearing created by the teeth 8 and the gear 9 the latter, turning, spins the elastic rod 10 relative to its longitudinal axis due to the fact that its other end is located in spline sleeve 13 with the help of slots 12. Such an angular rotation of the elastic rod 10 occurs with the resistance created by the latter, which contributes to the angular movement of rotation of the trolley 3, i.e. damping of the indicated force effect caused by the wagging of the trailer occurs. At the same time, due to the rings 5 and 6 being rotated relative to each other, the splined sleeve 13 slides along the wave-like protrusion 18 and moves into the groove 15 in the direction of arrow C, thereby reducing the working length l of the elastic rod 10 and at the same time compressing the compression spring 17. A decrease in the length l of the elastic rod 10, which in this case is a torsion, leads to an increase in its torsional stiffness (the formula of such a parameter is known ) After that, due to the elastic properties of the elastic rod 10, the gear 9 is rotated in the opposite direction, thereby creating a linear movement of the trailer, which creates additional resistance forces to the angular rotation of the trolley 3. It should also be noted that such a phenomenon in the dynamics of the described process will contribute to the automatic creation of resistance forces when the trolley 3 wags, i.e. The described device design is adaptive. In the case when the amplitude of the wobble will be extinguished, the spline sleeve 13 under the action of the compression spring 17 will occupy a position such as shown in Fig.2. Further processes can be repeated repeatedly.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно более просто по конструкции и эффективно демпфирует механическим путем динамические нагрузки, вызванные вилянием прицепа.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known one is obvious, since it is more simple in design and effectively damps mechanically the dynamic loads caused by the wagging of the trailer.
