RU2580886C1

RU2580886C1 - Vehicle with damping coupler

Info

Publication number: RU2580886C1
Application number: RU2014138516/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Васильевич Абаев
Original assignee: Юрий Васильевич Абаев
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-04-10

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to semi-trailers for transportation of heavy, long, package and container cargo. Transport facility frame is made in the form of three H-shaped parallel side members with horizontal flanges connected by lateral elements. To increase strength of the frame for torsion, crossbar with tubular cross-section is passed through holes in three side members to which damper coupler is rigidly connected. Two side frames are reinforced by channels welded from outside to their flanges, and additional front H-shaped cross-beam welded to three side members.

EFFECT: higher strength and reduced load on the semitrailer frame.

1 cl, 6 dwg

Description

Заявляемое транспортное средство с демпферным сцепным устройством относится к транспортному машиностроению, в частности к полуприцепам, снабженным стабилизатором крутильных колебаний, способным перевозить тяжеловесные крупногабаритные тарно-штучные (рулонная сталь), длинномерные (трубы, прокат, железобетонные плиты) и контейнерные грузы в порту, на базе, заводе.The inventive vehicle with a damper coupling device relates to transport engineering, in particular to semitrailers equipped with a torsion stabilizer capable of transporting heavy weighted large piece-piece (rolled steel), lengthy (pipes, rolled products, reinforced concrete slabs) and container cargoes in port base, factory.

Известен патент общества с ограниченной ответственностью научно-производственного центра «РемКом» (автор Абаев Юрий Васильевич) RU 2302968 C1 B62D, кл. B62D 21/02 от 26.04.2006 «Транспортное средство», включающее тягач и полуприцеп, рама которого с настилом и поперечными элементами (грузоопорными траверсами) опирается в передней части на опорное устройство при стоянке или на прицепное устройство при движении, а в задней части на подвеску - ходовую тележку; рама транспортного средства, оснащенная ложементами или стойками, отличается тем, что для перевозки тяжеловесных длинномерных, тарно-штучных и контейнерных грузов она включает три двутавровых параллельных лонжерона с горизонтальными полками, соединенных между собой поперечными элементами, причем средний лонжерон укорочен в задней части (Т-образный), а два боковых лонжерона для увеличения жесткости усилены снизу двумя пластинами из толстолистовой стали; поперечные элементы рамы прикреплены к лонжеронам и включают три траверсы двутаврового сечения, две траверсы прямоугольного сечения и один подрамник, установленный в задней части боковых лонжеронов и включающий пластины, косынки, распорки, соединенные жестко с боковыми лонжеронами и траверсой прямоугольного сечения, и кронштейны с отверстиями для надежного и точного крепления подвески - ходовой тележки.Known patent of the limited liability company of the research and production center "RemCom" (author Abaev Yuri Vasilyevich) RU 2302968 C1 B62D, cl. B62D 21/02 of 04/26/2006 “Vehicle”, including a tractor and semitrailer, the frame of which with a deck and transverse elements (load-bearing traverses) is supported in front of the supporting device when parking or on the towing device when driving, and in the rear part suspension - undercarriage; the vehicle’s frame, equipped with lodgements or racks, differs in that for the transportation of heavy, long, piece-piece and container loads, it includes three I-beam parallel spars with horizontal shelves interconnected by transverse elements, the middle spar being shortened at the rear (T- figurative), and two lateral side members for increase in rigidity are strengthened from below by two plates from plate steel; the transverse frame elements are attached to the side members and include three I-beam cross-beams, two rectangular cross-beams and one subframe installed in the rear of the side side members and including plates, scarves, spacers, rigidly connected to the side side members and a rectangular cross-section, and brackets with holes for reliable and accurate suspension mounting - running trolley.

Промышленный образец транспортного средства, описанный патентом RU №2302968, успешно работает в новороссийском порту, но имеет существенный недостаток: при полной загрузке транспортного средства резко возрастают величины максимальных динамических нагрузок, действующих на раму при его движении по дороге со значительными неровностями профиля поверхности, а сцепное устройство - гузнек при движении в агрегате не имеет механизма (демфера) для «плавающего» стабилизирующего положения рамы, которая испытывает при этом крутильные деформации, что вызывает скручивание элементов рамы и она трескается. Поэтому для компенсации крутильных колебаний необходимо ввести демферное сцепное устройство, усилив при этом конструкцию рамы. Ставится задача - предлагаемое сцепное устройство выполнить в виде клещевого захвата с демпфером, а гузнек, закрепленный на тягаче, должен входить (при движении тягача назад) в зев (окно) сцепного устройства.The industrial design of the vehicle described by patent RU No. 2302968 successfully operates in the Novorossiysk port, but has a significant drawback: when the vehicle is fully loaded, the maximum dynamic loads acting on the frame when it moves along the road with significant irregularities in the surface profile increase sharply, and the coupling the device - the gooseneck when moving in the unit does not have a mechanism (damper) for the "floating" stabilizing position of the frame, which experiences torsional deformations, which causes twisting of the frame elements and it cracks. Therefore, to compensate for torsional vibrations, it is necessary to introduce a damper coupling device, while strengthening the frame structure. The task is posed - to perform the proposed coupling device in the form of a tick grip with a damper, and the gooseneck mounted on the tractor must enter (when the tractor moves backward) into the throat (window) of the coupling device.

Исходя из вышесказанного, предлагаемое транспортное средство с демпферным сцепным устройством оснащается гузнеком, связанным с одной стороны с тягачом, а с другой стороны с рамой транспортного средства. Демпфер при этом стабилизирует положение рамы, разгружает сцепное устройство, снижая знакопеременные нагрузки на раму, обусловленные ездой по плохой дороге.Based on the foregoing, the proposed vehicle with a damper hitch is equipped with a gooseneck connected on the one hand with the tractor, and on the other hand with the frame of the vehicle. At the same time, the damper stabilizes the position of the frame, unloads the coupling device, reducing the alternating loads on the frame caused by driving on a bad road.

Задача изобретения - обеспечить надежную работу транспортного средства по патенту RU №2302968 при его работе с полной нагрузкой, при этом снизить динамические нагрузки, действующие на раму при его работе по дорогам со значительными неровностями за счет смещения в горизонтальной плоскости демпферного сцепного устройства (линии тяги) и тем самым компенсировать крутильные колебания.The objective of the invention is to ensure reliable operation of the vehicle according to patent RU No. 2302968 when it is operating at full load, while reducing the dynamic loads acting on the frame when it is operating on roads with significant irregularities due to displacement in the horizontal plane of the damper coupling device (traction line) and thereby compensate for torsional vibrations.

Технический результат - повышение эксплуатационных качеств и надежности в работе транспортного средства по патенту RU №2302968 для обеспечения доставки грузов к месту назначения в целости и сохранности.The technical result is an increase in the performance and reliability of the vehicle according to the patent RU No. 2302968 to ensure the delivery of goods to the destination safe and sound.

Предлагаемый демпфер и конструктивное совершенствование сцепного устройства и рамы транспортного средства по патенту RU №2302968 позволит устранить вышеуказанные недостатки за счет применения предлагаемых ниже рабочих и служебных органов.The proposed damper and structural improvement of the coupling device and vehicle frame according to the patent RU No. 2302968 will eliminate the above disadvantages through the use of the following working and service bodies.

Рабочие органы демпфера - поперечина трубчатого сечения, плотно соединенная со сцепным устройством и свободно пропущенная сквозь отверстия в трех двутавровых параллельных лонжеронах с горизонтальными полками. Сцепное устройство включает гузнек, шарнирно соединенный одним концом с тягачом, а другим концом через поперечину трубчатого сечения с рамой транспортного средства (полуприцепа).The working bodies of the damper are a cross-section of a tubular section, tightly connected to the coupling device and freely passed through the holes in three parallel I-beams with horizontal shelves. The coupling device includes a gooseneck pivotally connected at one end to the tractor and at the other end through a cross-section of the tubular section to the frame of the vehicle (semi-trailer).

Служебные органы - дополнительные траверсы, косынки, полки для усиления прочности рамы.Service bodies - additional traverses, scarves, shelves to enhance the strength of the frame.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - общий вид конструкции транспортного средства с демпферным сцепным устройством.In FIG. 1 is a general view of a vehicle structure with a damper hitch.

На фиг. 2 - конструктивная схема демпфера для компенсации крутильных колебаний.In FIG. 2 is a structural diagram of a damper for compensating torsional vibrations.

На фиг. 3 - транспортное средство с демпферным сцепным устройством, загруженное штучным грузом.In FIG. 3 - a vehicle with a damper hitch loaded with piece cargo.

На фиг. 4 - транспортное средство с демпферным сцепным устройством, загруженное длинномерным грузом.In FIG. 4 - a vehicle with a damper hitch loaded with a long load.

На фиг. 5 - конструкция подрамника транспортного средства с демпферным сцепным устройством.In FIG. 5 is a design of a subframe of a vehicle with a damper hitch.

На фиг. 6 - крепление подвески транспортного средства с демпферным сцепным устройством к подрамнику.In FIG. 6 - mounting the suspension of the vehicle with a damper hitch to the subframe.

Известная подвеска транспортного средства по авторскому свидетельству СССР №1541105, кл. 62Д 55/104, 1990 г. содержит упругие (пружинные) элементы балансира, которые перемещают катки (колеса) в радиальном направлении, компенсируя деформации от внешних воздействий (дороги). Такая конструкция хотя и повышает надежность работы подвески транспортного средства, но не снижает существенно динамические знакопеременные нагрузки, действующие на раму при езде по плохой дороге.Famous vehicle suspension according to USSR copyright certificate No. 1541105, class. 62D 55/104, 1990 contains elastic (spring) elements of the balancer, which move the rollers (wheels) in the radial direction, compensating for deformations from external influences (roads). This design, although it increases the reliability of the suspension of the vehicle, but does not reduce the significantly dynamic alternating loads acting on the frame when driving on a bad road.

Известный демпфер по авторскому свидетельству СССР №123854, кл. 63С, 1959 г. снижает величину динамических нагрузок, действующих на раму транспортного средства при его движении в условиях плохих дорог. Однако его гидропневматическая конструкция сложна, ненадежна и потому ее необходимо усовершенствовать.The famous damper according to the author's certificate of the USSR No. 123854, class. 63C, 1959 reduces the magnitude of the dynamic loads acting on the frame of the vehicle when it moves in bad roads. However, its hydropneumatic design is complex, unreliable and therefore needs to be improved.

Известен прототип предлагаемого демпфера - авторское свидетельство СССР №133357, кл. 63С, 1960 г., у которого сцепное устройство выполнено в виде двух соединенных сферических поверхностей, из которых одна связана с рамой полуприцепа транспортного средства, а другая с тягачом. Такое сцепное устройство хотя и обеспечивает надежное соединение рамы транспортного средства с тягачом, но не снижает величины динамических нагрузок при движении транспортного средства по плохой дороге, т.е. отсутствует демпфер, а потому такая конструкция сцепного устройства ненадежна и ее необходимо усовершенствовать.A known prototype of the proposed damper - copyright certificate of the USSR No. 133357, class. 63C, 1960, in which the coupling device is made in the form of two connected spherical surfaces, one of which is connected to the frame of the semi-trailer of the vehicle, and the other to the tractor. Such a coupling device, although it provides a reliable connection of the vehicle frame with the tractor, does not reduce the value of dynamic loads when the vehicle is moving on a bad road, i.e. there is no damper, and therefore this design of the coupling device is unreliable and needs to be improved.

Предлагаемое транспортное средство с демпферным сцепным устройством (фиг. 1) для перевозки тяжеловесных грузов включает усиленную сварную раму 1, включающую три продольных двутавровых параллельных лонжерона с горизонтальными полками 1а, из них нижние полки двух боковых лонжеронов 1а снизу усилены для жесткости пластинами из толстолистовой стали 2, а сбоку швеллерами 3 (вид по стрелке А). Поперечные элементы рамы 1 приварены к лонжеронам 1а и включают: четыре траверсы двутаврового сечения 4, две траверсы прямоугольного коробчатого сечения 5 и один подрамник 6, служащий одновременно для крепления подвески 7. Рама 1 имеет настил 8 (фиг. 3) и опирается в передней части на опорное устройство 9 (при стоянке) или на прицепное устройство 10 при движении в агрегате с тягачом. В передней части рамы 1 предусмотрено отверстие для входа гузнека тягача 11 (вид по стрелке А) в сцепное устройство (фиг. 1). Боковые лонжероны рамы 1 в задней части снизу от конца подвески 7 подрезаны под острым углом α, обеспечивающим транспортировку грузов без контакта с поверхностью земли после подъема передней части рамы при сцепке тягача с полуприцепом. Для перевозки контейнеров полуприцеп снабжен фиксаторами 12. Для установки съемных ограничительных стоек и ложементов в раме 1 предусмотрены карманы 13, которые размещены в заданном порядке, обусловленном размерами перевозимых грузов. Для технического обслуживания и ремонта полуприцепа в раме 1 предусмотрены технологические отверстия 14.The proposed vehicle with a damper coupling device (Fig. 1) for the transportation of heavy loads includes a reinforced welded frame 1, including three longitudinal I-beam parallel spars with horizontal shelves 1a, of which the lower shelves of the two side spars 1a are reinforced from the bottom for plates made of steel plates 2 , and on the side with channels 3 (view along arrow A). The transverse elements of the frame 1 are welded to the side members 1a and include: four traverses of the I-section 4, two traverses of a rectangular box-shaped section 5 and one subframe 6, which serves simultaneously for mounting the suspension 7. The frame 1 has a flooring 8 (Fig. 3) and rests in front of on the supporting device 9 (when parking) or on the towing device 10 when moving in the unit with a tractor. In the front of the frame 1 there is a hole for the entrance of the gooseneck of the tractor 11 (view along arrow A) into the coupling device (Fig. 1). The side spars of the frame 1 in the rear part below the end of the suspension 7 are cut at an acute angle α, which ensures the transportation of goods without contact with the ground after lifting the front of the frame when coupling the tractor to the semi-trailer. For transportation of containers, the semi-trailer is equipped with latches 12. For installing removable restrictive racks and lodgements, pockets 13 are provided in frame 1, which are placed in the specified order, due to the size of the transported goods. For maintenance and repair of the semi-trailer in the frame 1 provides technological holes 14.

На фиг. 2 представлена схема демпфера сцепного устройства для компенсации крутильных колебаний, которая включает в себя поперечину трубчатого сечения 15 свободно установленную в двутавровых лонжеронах 1а рамы 1 и жестко соединенную со сцепным устройством, размещенном в корпусе 16, включающем шкворень 17, приваренный к поперечине трубчатого сечения 15, и соединенный с клещевым захватом 18 конца гузнека, подаваемого тягачом через окно 11 (фиг. 1) при движении его назад (при сцеплении с полуприцепом).In FIG. 2 is a diagram of a damper of a coupling device for compensating torsional vibrations, which includes a cross-section of the tubular section 15 freely mounted in the I-beams of the frame 1a and rigidly connected to the coupling device located in the housing 16, including the pin 17 welded to the cross-section of the tubular section 15, and connected with a tongs grab 18 of the end of the gooseneck supplied by the tractor through the window 11 (Fig. 1) when moving it backward (when coupling with the semi-trailer).

Сцепное устройство - шкворень 17, клещевой захват 18, размещенный на конце гузнека, и включающее механизм для стабилизирующего устройство, колеблясь при движении полуприцепа влево, вправо вместе с поперечиной трубчатого сечения 15 на величину Δ от 0 до 50 см, смягчая знакопеременные удары пружинами 19, установленными в упорах ограничителей 20.The coupling device is a pin 17, a tongs 18 located at the end of the gooseneck, and including a mechanism for stabilizing the device, oscillating when the semitrailer moves left, right together with the cross-section of the tubular section 15 by Δ from 0 to 50 cm, softening alternating impacts by springs 19, established in the stops of the limiters 20.

На фиг. 3 показано, как закреплен на раме 1 рулонный груз 21 на ложементе 22, установленном в карманах 13 рамы 1.In FIG. 3 shows how the roll load 21 is fixed on the frame 1 on a tool tray 22 installed in the pockets 13 of the frame 1.

На фиг. 4 показано положение на раме 1 полуприцепа штучных длинномерных грузов 24 (трубы, прокат), боковое смещение которых фиксируется ограничительными стойками 25, установленными в карманах 13.In FIG. 4 shows the position on the frame 1 of the semi-trailer of piece long goods 24 (pipes, rolling), the lateral displacement of which is fixed by the restrictive racks 25 installed in the pockets 13.

На фиг. 5 дана конструкция подрамника 6 для крепления подвески 7 (фиг. 1) полуприцепа, включающая два боковых двутавра 1а рамы 1, траверсу прямоугольного коробчатого сечения 5, пластины 26 с перегородками 27 и косынками 28, 29, 30. Внизу к пластине 31 прикреплены пластины с кронштейнами 32, в которых укреплены втулки 33 для крепления подвески 7.In FIG. 5 shows the construction of a subframe 6 for mounting the suspension 7 (Fig. 1) of the semi-trailer, including two side I-frames 1a of the frame 1, a cross-section of a rectangular box-shaped section 5, a plate 26 with partitions 27 and scarves 28, 29, 30. At the bottom of the plate 31 are attached plates with brackets 32, in which bushings 33 are mounted for mounting the suspension 7.

На фиг. 6 показано крепление подвески 7 к подрамнику 6 рамы 1 (фиг. 1). Крепление осуществляется через ось 34. Для ограничения угла поворота каретки 35 служат упоры 36.In FIG. 6 shows the mounting of the suspension 7 to the subframe 6 of the frame 1 (Fig. 1). Mounting is carried out through the axis 34. To limit the angle of rotation of the carriage 35 are the stops 36.

Транспортное средство работает следующим образом: перед началом работы, в зависимости от перевозимого груза, необходимо установить в карманы 13 полуприцепа ложементы 22 или ограничительные стойки 25; при перевозке тарно-штучных грузов (рулоны 21) в карманы 13 устанавливают ложементы 22 (фиг. 3), а при перевозке длинномерных грузов (трубы, прокат 24) ложементы 22 снимаются и вместо них в карманы 13 устанавливают стойки 25 (фиг.4) и наоборот в соответствующем порядке; при перевозке стальных или железобетонных плит ни ложементы 20, ни стойки 23 не устанавливаются.The vehicle operates as follows: before starting work, depending on the cargo transported, it is necessary to install lodgements 22 or restrictive racks 25 in the pockets 13 of the semi-trailer; when transporting packaged goods (coils 21), pockets 22 are installed in pockets 13 (Fig. 3), and when transporting long goods (pipes, rolled 24), pods 22 are removed and racks 25 are installed in pockets 13 (Fig. 4) and vice versa in the appropriate order; when transporting steel or reinforced concrete slabs, neither lodgements 20 nor racks 23 are installed.

После подготовки полуприцепа к перевозке соответствующих грузов тягач, сдавая назад, попадает закрепленным на нем гузнеком в окно 11 (фиг. 1, 2), сцепляется клещевым захватом 18 со сцепным устройством; передняя часть полуприцепа поднимается гидравликой на величину клиренса, обеспечивающего движение транспортного средства без зацепа его с землей, при этом задняя часть полуприцепа за счет скоса на острый угол α, хотя и опускается вниз, но с землей не контактирует;After preparing the semitrailer for the transportation of the respective goods, the tractor, handing it back, enters the gooseneck fixed on it in the window 11 (Fig. 1, 2), is coupled with a tong grab 18 to the coupling device; the front part of the semitrailer is hydraulically raised by the amount of clearance that ensures the movement of the vehicle without hooking it to the ground, while the rear part of the semitrailer, due to the bevel at an acute angle α, although it goes down, does not contact the ground;

Демпферное сцепное устройство срабатывает при езде агрегата (тягач + полуприцеп) по плохой дороге со значительными неровностями рельефа (до 17 см), колебания сцепного устройства Δ при этом достигают ±50 см, демпферное сцепное устройство при этом разгружается, плавно выбирая рациональную линию тяги в горизонтальной плоскости за счет колебания поперечины трубчатого сечения со сцепным устройством 15, снижая нагрузки (крутильные колебания) на раму полуприцепа.The damper hitch is triggered when the implement (tractor + semitrailer) is driving on a bad road with significant bumps (up to 17 cm), the oscillation of the hitch Δ reaches ± 50 cm, while the damper hitch unloads while smoothly choosing a rational draft line in the horizontal the plane due to the vibration of the cross-section of the tubular section with the coupling device 15, reducing the load (torsional vibrations) on the frame of the semi-trailer.

Claims

Транспортное средство с демпферным сцепным устройством, рама которого выполнена в виде трех двутавровых параллельных лонжеронов с горизонтальными полками, соединенных между собой поперечными элементами, отличающееся тем, что для повышения прочности рамы на кручение сквозь отверстия в трех лонжеронах свободно пропущена поперечина трубчатого сечения, к которой жестко присоединено демпферное сцепное устройство, а два боковых лонжерона усилены швеллерами, приваренными снаружи к их полкам, и дополнительной передней двутавровой траверсой, приваренной к трем лонжеронам. A vehicle with a damper coupling device, the frame of which is made in the form of three I-beams parallel spars with horizontal shelves interconnected by transverse elements, characterized in that to increase the torsional strength of the frame through the openings in the three spars a tube cross section is freely passed to which is rigidly a damper hitch is attached, and two side spars are reinforced with channels welded externally to their shelves, and an additional front I-beam th welded to the three spars.