RU2777866C1

RU2777866C1 - Mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer

Info

Publication number: RU2777866C1
Application number: RU2022105649A
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Строганов; Антон Юрьевич Михеев
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2022-08-11

Abstract

FIELD: towing devices.

SUBSTANCE: invention relates to towing devices of road trains completed with single-axle trailers. The mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer contains a traction lever made in the form of a square tube, in the inner cavity of which a compression spring is located. In the inner cavity of the lever, a longitudinal U-shaped bracket is installed with the possibility of being pressed by a compression spring, resting with its front part against the support platform of this bracket, located in the vertical transverse plane of the traction lever, and with its rear part resting against a collar made on the inner surface of the traction lever. In the horizontally located eyelets of the U-shaped bracket, a cylindrical roller is installed with the possibility of rotation on the vertical axis, and on the front part of the traction lever there is a turntable made in the form of a semi-cylinder, fixed on the traction lever with the possibility of angular rotations relative to the vertical kingpin, connected to the traction lever by means of fixed on this bracket arm.

EFFECT: reduction of lateral horizontal oscillations of a single-axle trailer during rectilinear movement and not preventing the road train from making turns when maneuvering is achieved.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильному транспорту, преимущественно к буксирным устройствам автопоездов, комплектуемых с одноосными прицепами.The invention relates to road transport, mainly to the towing devices of road trains equipped with single-axle trailers.

Аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому механизму стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа является автотракторный поезд по патенту РФ № 2464197, МПК В 62D 53/04, 2012 г, состоящий из тягача и прицепа, связанных между тягово-сцепным устройством, выполненным в виде тягового крюка со стержнем и сцепной петли, при этом стержень тягового крюка выполнен полым и в нем подвижно расположен подпружиненный пружиной сжатия шток, конец штока шарнирно присоединен к шатуну, также шарнирно при помощи пальца закрепленному на зубчатом секторе, установленному с возможностью угловых поворотов на тяговом крюке, причем зубья упомянутого сектора кинематически связаны с ответными нарезанными на сцепной петле дышла прицепа. Конструктивное исполнение и взаимосвязи кинематических элементов предложенного технического решения обеспечивают появление силового стабилизирующего момента, препятствующего отклонениям дышла относительно тягача в горизонтальной плоскости, что позволяет снизить поперечные колебания (виляния) прицепных звеньев автопоездов при прямолинейном движении и повышает безопасность движения автотранспорта в целом. An analogue in terms of technical essence and the achieved result to the proposed mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer is an autotractor train according to the patent of the Russian Federation No. a traction hook with a rod and a coupling loop, while the rod of the traction hook is made hollow and a rod spring-loaded by a compression spring is movably located in it, the end of the rod is pivotally attached to the connecting rod, also pivotally fixed with a pin on a gear sector mounted with the possibility of angular rotations on the traction hook , and the teeth of the mentioned sector are kinematically connected with the reciprocal trailer drawbars cut on the coupling loop. The design and interrelations of the kinematic elements of the proposed technical solution provide the appearance of a force stabilizing moment that prevents the drawbar from deflecting relative to the tractor in the horizontal plane, which makes it possible to reduce the transverse vibrations (wobbles) of the trailer links of road trains during rectilinear movement and increases the safety of motor transport in general.

Недостаток описанного автотракторного поезда заключается в том, что его действие силового стабилизирующего момента не прекращается при маневрировании автопоезда и вызывает дополнительное сопротивление повороту дышла относительно тягача при маневрировании, что ухудшает условия поворота транспортного поезда.The disadvantage of the described autotractor train is that its action of the force stabilizing moment does not stop when the road train is maneuvering and causes additional resistance to turning the drawbar relative to the tractor during maneuvering, which worsens the conditions for turning the transport train.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому механизму стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа является буксирное устройство изменяемой длины автопоезда с механизмом гашения колебаний одноосного прицепа по патенту РФ № 203509, МПК В 62D53/0, 2021 г, содержащее, содержащее тяговый телескопический рычаг, состоящий из выполненного в виде трубы внутреннего звена, шарнирно соединенного передней частью с автомобилем-тягачом и выполненного в виде трубы наружного звена, жестко соединенного с рамой одноосного прицепа и связанного шарнирно с автомобилем-тягачом через тягу, шарнирное крепление которой к автомобилю-тягачу смещено относительно шарнирного крепления внутреннего звена к автомобилю-тягачу вперед по ходу автопоезда, при этом между внутренней трубчатой поверхностью наружного звена и внешней поверхностью внутреннего звена расположена цилиндрическая пружина сжатия, упирающаяся одной торцевой поверхностью во внутренний бурт, установленный на торцевой поверхности наружного звена, а другой торцевой поверхностью упирающаяся во внешний бурт, выполненный на задней части внутреннего звена тягового рычага, причем задняя часть внутреннего звена размещена внутри цилиндрической пружины сжатия. Данное буксирное устройство изменяемой длины автопоезда с механизмом гашения колебаний одноосного прицепа позволяет улучшить стабилизацию прямолинейного движения прицепа за счет образования силового момента, вызванного сжатием пружины, способствующего возврату тягового рычага в положение прямолинейного движения после начальных отклонений, вызванных внешними силовыми воздействиями на прицеп (неровности дороги, разность давления воздуха в шинах и др.). При этом данное буксирное устройство имеет общий недостаток с описанным выше аналогом, заключающийся в том, что силовой стабилизирующий момент, действующий на тяговый рычаг прицепа, не уменьшается при выполнении поворота автопоездом для изменения направления движения, и препятствует складыванию между собой его звеньев (прицепа и тягача), необходимому для совершения поворота – затрудняет поворот автопоезда и отрицательно сказывается на его маневровых показателях.The closest analogue in terms of technical essence and the achieved result to the proposed mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer is a towing device of a variable length of a road train with a vibration damping mechanism for a single-axle trailer according to the patent of the Russian Federation No. 203509, IPC B 62D53 / 0 , 2021 , consisting of an inner link made in the form of a pipe, pivotally connected by the front part to the tractor car and made in the form of an outer link pipe, rigidly connected to the frame of a single-axle trailer and hinged to the tractor car through a rod, the hinge fastening of which to the tractor car is displaced relative to the hinged fastening of the inner link to the tractor vehicle forward along the road train, while between the inner tubular surface of the outer link and the outer surface of the inner link there is a cylindrical compression spring resting with one end surface against the inner shoulder, mustache mounted on the end surface of the outer link, and with the other end surface abutting against the outer shoulder, made on the rear part of the inner link of the traction lever, and the rear part of the inner link is located inside the cylindrical compression spring. This towing device of a variable length road train with a vibration damping mechanism for a single-axle trailer improves the stabilization of the rectilinear movement of the trailer due to the formation of a force moment caused by the compression of the spring, which contributes to the return of the traction lever to the position of rectilinear movement after initial deviations caused by external forces acting on the trailer (road irregularities, tire pressure difference, etc.). At the same time, this towing device has a common drawback with the analogue described above, which consists in the fact that the force stabilizing moment acting on the trailer traction lever does not decrease when the road train is turning to change the direction of movement, and prevents its links (trailer and tractor) from folding together ), necessary for making a turn - makes it difficult to turn the road train and adversely affects its shunting performance.

Поэтому технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка технического решения механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа, позволяющего уменьшить боковые горизонтальные колебания (виляние) одноосного прицепа при прямолинейном движении и не препятствующего совершению поворотов автопоезда при маневрировании.Therefore, the technical problem of the present invention is the development of a technical solution for a mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer, which makes it possible to reduce lateral horizontal oscillations (wobble) of a single-axle trailer during rectilinear movement and does not prevent the road train from making turns when maneuvering.

Техническая проблема решается за счет того, что во внутренней полости тягового рычага установлен с возможностью продольного перемещения относительно этого рычага П-образный кронштейн, поджатый пружиной сжатия, упирающейся передней частью в опорную площадку этого кронштейна, расположенную в вертикальной поперечной плоскости тягового рычага, а задней частью упирающейся в бурт, выполненный на внутренней поверхности тягового рычага, при этом в горизонтально-расположенных проушинах П-образного кронштейна установлен с возможностью вращения на вертикальной оси цилиндрический ролик, а на передней части тягового рычага установлена выполненная в форме полуцилиндра поворотная платформа, закрепленная на тяговом рычаге с возможностью угловых поворотов относительно вертикального шкворня, соединенного с тяговым рычагом посредством закрепленных на этом рычаге кронштейнов, при этом ось шкворня совпадает с геометрической осью цилиндрической поверхности поворотной платформы, причем плоской боковой поверхностью поворотная платформа обращена к тягачу и соединена посредством кронштейнов, закрепленных на поворотной платформе и горизонтальной поперечной оси с вилкой-фланцем, закрепленной на тягаче с возможностью вращения относительно тягача в поперечной вертикальной плоскости, а на средней части боковой цилиндрической поверхности поворотной платформы выполнена вертикально цилиндрическая канавка радиус горизонтального сечения которой по величине не менее радиуса цилиндрического ролика, контактирующего с поверхностью канавки.The technical problem is solved due to the fact that in the inner cavity of the traction lever, a U-shaped bracket is installed with the possibility of longitudinal movement relative to this lever, preloaded by a compression spring, resting with the front part against the support platform of this bracket, located in the vertical transverse plane of the traction lever, and with the rear part abutting against a collar made on the inner surface of the traction lever, while in the horizontally located lugs of the U-shaped bracket a cylindrical roller is installed with the possibility of rotation on the vertical axis, and on the front part of the traction lever there is a turntable made in the form of a semi-cylinder, fixed on the traction lever with the possibility of angular rotations relative to the vertical kingpin connected to the traction lever by means of brackets fixed on this lever, while the axis of the kingpin coincides with the geometric axis of the cylindrical surface of the turntable, and the flat side surface The surface of the turntable faces the tractor and is connected by means of brackets fixed on the turntable and the horizontal transverse axis with a fork-flange fixed on the tractor with the possibility of rotation relative to the tractor in the transverse vertical plane, and a vertically cylindrical groove is made on the middle part of the side cylindrical surface of the turntable the radius of the horizontal section of which is not less than the radius of the cylindrical roller in contact with the groove surface.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:

- фиг. 1 - схема установки механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа на автопоезде - вид сбоку; - fig. 1 - installation diagram of the mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer on a road train - side view;

- фиг. 2 - схема механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа при прямолинейном движении – вид сбоку;- fig. 2 - diagram of the mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer during rectilinear movement - side view;

- фиг. 3 - то же – вид сверху;- fig. 3 - the same - top view;

- фиг.4 - то же – вид сверху при отклонении прицепа от траектории прямолинейного движения тягача при вилянии прицепа;- Fig.4 - the same - a top view when the trailer deviates from the trajectory of the rectilinear movement of the tractor when the trailer wobbles;

- фиг.5 - то же – вид сверху при повороте автопоезда.- Fig.5 - the same - top view when turning the road train.

Механизм стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа (фиг.1, 2) содержит тяговый рычаг 1, выполненный в виде трубы квадратного сечения, во внутренней полости которой расположена пружина 2 сжатия, при этом тяговый рычаг шарнирно соединен передней частью с автомобилем-тягачом 3, а задней частью жестко соединен с рамой 4 одноосного прицепа, опирающейся через упругую подвеску на ось 5 ходовых колес 6.Во внутренней полости тягового рычага 1 установлен с возможностью продольного перемещения относительно этого рычага П-образный кронштейн 7, поджатый пружиной сжатия 2, упирающейся передней частью в опорную площадку этого кронштейна, расположенную в вертикальной поперечной плоскости тягового рычага 1, а задней частью упирающейся в бурт 12, выполненный на внутренней поверхности тягового рычага 1. В горизонтально расположенных проушинах 8 и 9 П-образного кронштейна 7 установлен, с возможностью вращения на вертикальной оси, 10цилиндрический ролик 11, а на передней части тягового рычага 1 установлена выполненная в форме полуцилиндра поворотная платформа 16, закрепленная на тяговом рычаге 1 с возможностью угловых поворотов относительно вертикального шкворня 13, соединенного с тяговым рычагом 1 посредством закрепленных на этом рычаге кронштейнов 14 и 15, при этом ось шкворня 13 совпадает с геометрической осью цилиндрической поверхности поворотной платформы 16. Плоской боковой поверхностью поворотная 16 платформа обращена к тягачу 3 и соединена посредством кронштейнов 17 и 18, закрепленных на поворотной платформе 16 и горизонтальной поперечной оси 19 с вилкой-фланцем 20 (фиг.3), закрепленной на тягаче 3 с возможностью вращения относительно тягача 3 в поперечной вертикальной плоскости, а на средней части боковой цилиндрической поверхности поворотной платформы 16 выполнена вертикально цилиндрическая канавка, радиус горизонтального сечения которой по величине не меньше радиуса цилиндрического ролика 11, контактирующего с цилиндрической поверхностью канавки.The mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer (figure 1, 2) contains a traction lever 1, made in the form of a square tube, in the inner cavity of which the compression spring 2 is located, while the traction lever is pivotally connected to the front part of the tractor 3, and the rear part is rigidly connected to the frame 4 of a single-axle trailer, supported through an elastic suspension on the axis 5 of the running wheels 6. the platform of this bracket, located in the vertical transverse plane of the traction lever 1, and with the back part abutting against the shoulder 12, made on the inner surface of the traction lever 1. 10 cylindrical roller 11, and on the front of the traction arm aga 1, a semi-cylinder-shaped turntable 16 is installed, fixed on the traction lever 1 with the possibility of angular rotations relative to the vertical king pin 13, connected to the traction lever 1 by means of brackets 14 and 15 fixed on this lever, while the axis of the king pin 13 coincides with the geometric axis of the cylindrical surface of the turntable 16. The flat side surface of the turntable 16 faces the tractor 3 and is connected by means of brackets 17 and 18 fixed on the turntable 16 and the horizontal transverse axis 19 with a fork-flange 20 (figure 3) mounted on the tractor 3 with the possibility rotation relative to the tractor 3 in the transverse vertical plane, and on the middle part of the side cylindrical surface of the turntable 16 a vertically cylindrical groove is made, the radius of the horizontal section of which is not less than the radius of the cylindrical roller 11 in contact with the cylindrical surface of the groove.

Механизм стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа работает следующим образом.The mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer works as follows.

При движении автопоезда по прямой (Фиг.1,2,3)цилиндрический ролик 11, поджимаемый пружиной 2 сжатия, расположен внутри вертикальной цилиндрической канавки выполненной на средней части боковой цилиндрической поверхности поворотной платформы16, при этом усилие от давления цилиндрического ролика, обеспечиваемое пружиной сжатия сосредоточено на вертикали проходящей через середину дуги кругового сечения цилиндрической канавки. When the road train moves in a straight line (Fig.1,2,3), the cylindrical roller 11, pressed by the compression spring 2, is located inside the vertical cylindrical groove made on the middle part of the side cylindrical surface of the turntable 16, while the force from the pressure of the cylindrical roller provided by the compression spring is concentrated on the vertical passing through the middle of the arc of the circular section of the cylindrical groove.

При отклонении (вилянии) одноосного прицепа от прямолинейной траектории движения тягача 3, например влево (фиг.4), вызванном внешними силовыми воздействиями (порывами ветра, разностью давления в шинах и др.), цилиндрический ролик 11, поджимаемый пружиной 2, оказывает силовое воздействие на левую – ближнюю к центру поворота автопоезда часть цилиндрической канавки, выполненной на цилиндрической поверхности платформы 16. В результате этого образуется силовой момент относительно оси 13, препятствующий отклонению одноосного прицепа от прямолинейной траектории движения тягача 3. Возникновение в данном случае сил сопротивления угловым поворотам тягового рычага 1 одноосного прицепа относительно платформы 16 ограничивает амплитуду колебаний прицепа, что позволяет повысить устойчивость движения последнего. When the deviation (wobbling) of a single-axle trailer from the rectilinear trajectory of the tractor 3, for example, to the left (figure 4), caused by external force effects (gusts of wind, tire pressure difference, etc.), the cylindrical roller 11, pressed by the spring 2, exerts a force on the left - the part of the cylindrical groove closest to the center of the turn of the road train, made on the cylindrical surface of the platform 16. As a result, a force moment is formed about the axis 13, which prevents the single-axle trailer from deviating from the rectilinear trajectory of the tractor 3. The occurrence in this case of resistance forces to the angular rotations of the traction lever 1 single-axle trailer relative to the platform 16 limits the amplitude of the trailer, which improves the stability of the latter.

При повороте автопоезда (совершении маневрирования) цилиндрический ролик 11 выходит за пределы цилиндрической канавки (фиг.5), выполненной на цилиндрической поверхности платформы 16 и перекатывается по внешней цилиндрической поверхности платформы 16, не вызывая сопротивления повороту одноосного прицепа и не ухудшая условий поворота автопоезда.When the road train is turned (maneuvering), the cylindrical roller 11 goes beyond the cylindrical groove (figure 5) made on the cylindrical surface of the platform 16 and rolls over the outer cylindrical surface of the platform 16, without causing resistance to the rotation of a single-axle trailer and without worsening the conditions for turning the road train.

Технический результат заключается в том, что предложенное техническое решение механизма стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа позволяет снизить поперечные боковые колебания одноосного прицепа при движении на высоких скоростях на прямолинейных траекториях за счет образования силового стабилизирующего момента, при этом взаимосвязи кинематических элементов предложенного технического решения обеспечивают уменьшение силового момента, препятствующего повороту прицепа относительно тягача при маневрировании автопоезда, что облегчит условия поворота транспортного поезда и повысит безопасность транспортного поезда в условиях эксплуатации.The technical result lies in the fact that the proposed technical solution of the mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer makes it possible to reduce the transverse lateral vibrations of a single-axle trailer when driving at high speeds on straight trajectories due to the formation of a force stabilizing moment, while the relationship of the kinematic elements of the proposed technical solution provides a decrease in the force moment , which prevents the trailer from turning relative to the tractor when maneuvering the road train, which will facilitate the turn of the transport train and increase the safety of the transport train under operating conditions.

Claims

Механизм стабилизации прямолинейного движения одноосного прицепа, содержащий тяговый рычаг, выполненный в виде трубы квадратного сечения, во внутренней полости которой расположена пружина сжатия, при этом тяговый рычаг шарнирно соединен передней частью с автомобилем-тягачом, а задней частью жестко соединен с рамой одноосного прицепа, опирающейся через упругую подвеску на ось ходовых колес, отличающийся тем, что во внутренней полости тягового рычага установлен с возможностью продольного перемещения относительно этого рычага П-образный кронштейн, поджатый пружиной сжатия, упирающейся передней частью в опорную площадку этого кронштейна, расположенную в вертикальной поперечной плоскости тягового рычага, а задней частью упирающейся в бурт, выполненный на внутренней поверхности тягового рычага, при этом в горизонтально расположенных проушинах П-образного кронштейна установлен с возможностью вращения на вертикальной оси цилиндрический ролик, а на передней части тягового рычага установлена выполненная в форме полуцилиндра поворотная платформа, закрепленная на тяговом рычаге с возможностью угловых поворотов относительно вертикального шкворня, соединенного с тяговым рычагом посредством закрепленных на этом рычаге кронштейнов, при этом ось шкворня совпадает с геометрической осью цилиндрической поверхности поворотной платформы, причем плоской боковой поверхностью поворотная платформа обращена к тягачу и соединена посредством кронштейнов, закрепленных на поворотной платформе и горизонтальной поперечной оси с вилкой-фланцем, закрепленной на тягаче с возможностью вращения относительно тягача в поперечной вертикальной плоскости, а на средней части боковой цилиндрической поверхности поворотной платформы выполнена вертикально цилиндрическая канавка, радиус горизонтального сечения которой по величине не менее радиуса цилиндрического ролика, контактирующего с поверхностью канавки.A mechanism for stabilizing the rectilinear movement of a single-axle trailer, containing a traction lever made in the form of a square tube, in the inner cavity of which a compression spring is located, while the traction lever is pivotally connected by the front part to the towing vehicle, and the rear part is rigidly connected to the frame of the single-axle trailer, supported through an elastic suspension on the axis of the running wheels, characterized in that in the inner cavity of the traction lever a U-shaped bracket is installed with the possibility of longitudinal movement relative to this lever, preloaded by a compression spring, resting with its front part against the support platform of this bracket, located in the vertical transverse plane of the traction lever , and with the back part abutting against a collar made on the inner surface of the traction lever, while in the horizontally located lugs of the U-shaped bracket, a cylindrical roller is installed with the possibility of rotation on the vertical axis, and on the front of the traction lever it is installed in a turntable made in the form of a semi-cylinder, fixed on the traction lever with the possibility of angular rotations relative to the vertical kingpin, connected to the traction lever by means of brackets fixed on this lever, while the axis of the kingpin coincides with the geometric axis of the cylindrical surface of the turntable, and the turntable is facing the flat side surface to the tractor and is connected by means of brackets fixed on the turntable and a horizontal transverse axis with a fork-flange fixed on the tractor with the possibility of rotation relative to the tractor in the transverse vertical plane, and on the middle part of the side cylindrical surface of the turntable a vertically cylindrical groove is made, the radius of the horizontal section which is not less than the radius of the cylindrical roller in contact with the groove surface.