RU2791633C1

RU2791633C1 - Slewing ring of a two-axle trailer

Info

Publication number: RU2791633C1
Application number: RU2022114980A
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Строганов; Станислав Сергеевич Казаков; Оксана Юрьевна Строганова; Виктория Витальевна Давыдова
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2023-03-13

Abstract

FIELD: slewing devices.

SUBSTANCE: invention relates to slewing devices for a two-axle trailer. Slewing device comprises a traction lever pivotally connected to the tractor, a turntable fixed on the frame of the front wheeled bogie and connected to the frame of the trailer body by means of a pivot. The turntable consists of two cylindrical plates - upper and lower, connected by means of a pivot. The top plate is connected to the trailer body frame by means of brackets fixed to the body frame and the horizontal transverse axis. The bottom plate is connected to the front swivel bogie through brackets attached to its frame and a horizontal transverse axle. The bottom plate of the platform is kinematically connected to the tractor through a connecting rod, the front end of which is fixed to the tractor by means of a ball joint, and the rear end is connected by means of a ball joint to the free end of the pendulum lever fixedly fixed on the lower plane of the lower plate.

EFFECT: reduction of lateral horizontal deviations (wobbles) of a two-axle trailer during rectilinear movement and absence of obstacles when making turns of an autotractor train during maneuvering, due to the possibility of damping transverse vibrations of a two-axle trailer.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильным и тракторным прицепам, а именно к опорно-поворотным устройствам, обеспечивающим гашение поперечных колебаний двухосных прицепов при прямолинейном движении.The invention relates to automobile and tractor trailers, namely to slewing devices that provide damping of transverse vibrations of two-axle trailers during rectilinear movement.

Известно тягово-сцепное стабилизирующее устройство двухосного прицепа по патенту РФ № 201438 кл. B62D 63/08, 2020 г., содержащее переднюю поворотную тележку, рама которой опирается на ось передних ходовых колес прицепа и шарнирно соединена через поворотный круг, шкворень которого расположен вертикально, с рамой прицепа, опирающейся на ось его задних ходовых колес, при этом нижнее кольцо поворотного круга неподвижно закреплено на раме передней поворотной тележки, а верхнее кольцо неподвижно соединено с нижней частью рамы двухосного прицепа, при этом в нижней части рамы прицепа, между поворотным кругом и осью задних ходовых колес, установлена стабилизирующая пружина растяжения, ось которой расположена горизонтально в вертикальной продольной плоскости, пересекающей середины осей передних и задних ходовых колес, одним концом закрепленная на задней нижней части рамы прицепа по ходу его движения, а другим концом соединенная посредством гибкого звена с нижним кольцом поворотного круга, причем точка крепления гибкого звена к нижнему кольцу расположена между шкворнем поворотного круга и стабилизирующей пружиной на оси этой пружины.Known traction coupling stabilizing device biaxial trailer according to the patent of the Russian Federation No. 201438 class. B62D 63/08, 2020, comprising a front swivel bogie, the frame of which rests on the axle of the front running wheels of the trailer and is pivotally connected through a turntable, the pin of which is located vertically, with the frame of the trailer, leaning on the axle of its rear running wheels, while the lower the turning circle ring is fixedly fixed on the frame of the front turning bogie, and the upper ring is fixedly connected to the lower part of the frame of the two-axle trailer, while in the lower part of the trailer frame, between the turning circle and the axle of the rear running wheels, there is a stabilizing extension spring, the axis of which is located horizontally in a vertical longitudinal plane crossing the midpoints of the axes of the front and rear running wheels, with one end fixed to the rear lower part of the trailer frame in the direction of its movement, and with the other end connected by means of a flexible link to the lower ring of the turning circle, and the point of attachment of the flexible link to the lower ring is located between turntable kingpin and st abilizing spring on the axis of this spring.

Данное тягово-сцепное стабилизирующее устройство двухосного прицепа позволяет обеспечить более устойчивое прямолинейное движение прицепа за счет возникновения стабилизирующего момента относительно шкворня поворотного круга, соединяющего раму прицепа с передней поворотной тележкой.This tow hitch stabilizing device of a two-axle trailer allows for a more stable rectilinear movement of the trailer due to the occurrence of a stabilizing moment relative to the king pin connecting the trailer frame to the front swivel bogie.

При этом недостатком описанного тягово-сцепного стабилизирующего устройства двухосного прицепа является то, что при совершении поворотов автотракторного поезда силовой момент, возникающий относительно шкворня поворотного круга, препятствует повороту передней колесной тележки относительно рамы кузова прицепа, вызывая дополнительное сопротивление повороту прицепа и ухудшая условия маневрирования автотракторного поезда.At the same time, the disadvantage of the described traction-coupling stabilizing device of a two-axle trailer is that when making turns of an autotractor train, the force moment that occurs relative to the pivot of the turning circle prevents the front wheel bogie from turning relative to the frame of the trailer body, causing additional resistance to turning the trailer and worsening the conditions for maneuvering the autotractor train .

Наиболее близким к предлагаемому устройству для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа является опорно-поворотное устройство прицепа по патенту РФ №170879 кл.B62D 63/06, 2017 г., содержащее дышло, соединенное посредством шарнира с рамой подрессоренной передней тележки, опирающейся на ось ходовых колес, поворотную платформу, неподвижно закрепленную на раме передней тележки, соединенную с рамой кузова прицепа посредством шкворня, установленного вертикально к поворотной платформе, при этом поворотная платформа закреплена на раме передней тележки под наклоном к раме прицепа в продольной вертикальной плоскости прицепа, а ось шкворня расположена под углом к вертикали, проходящей через середину оси колес передней тележки, при этом точка пересечения оси шкворня с горизонтальной плоскостью, проходящей через ось колес передней тележки, смещена вперед относительно оси ее колес, причем центр вращения поворотной платформы расположен в плоскости контактирования этой платформы с рамой кузова и совпадает с точкой пересечения вертикали, проходящей через середину оси колес передней тележки с осью шкворня.The closest to the proposed device for damping transverse vibrations of a two-axle trailer is the trailer slewing device according to the patent of the Russian Federation No. 170879 class B62D 63/06, 2017, containing a drawbar connected by means of a hinge to the frame of a sprung front bogie resting on the axle of the running wheels , a turntable fixedly fixed on the frame of the front bogie, connected to the frame of the trailer body by means of a pivot mounted vertically to the turntable, while the turntable is fixed on the frame of the front bogie at an angle to the frame of the trailer in the longitudinal vertical plane of the trailer, and the axis of the kingpin is located at an angle to the vertical passing through the middle of the axis of the wheels of the front bogie, while the point of intersection of the axis of the kingpin with a horizontal plane passing through the axis of the wheels of the front bogie is shifted forward relative to the axis of its wheels, and the center of rotation of the turntable is located in the plane of contact of this platform with the body frame and coincides with the point of intersection of the vertical passing through the middle of the axis of the wheels of the front bogie with the axis of the pivot.

Данное опорно-поворотное устройство прицепа обеспечивает гашение поперечных колебаний прицепа при прямолинейном движении за счет возникновения силового стабилизирующего момента относительно оси шкворня поворотной платформы, расположенного под наклоном в продольной вертикальной плоскости прицепа.This turntable of the trailer provides damping of transverse oscillations of the trailer during rectilinear movement due to the occurrence of a force stabilizing moment relative to the axis of the pivot of the turntable, located at an inclination in the longitudinal vertical plane of the trailer.

При этом данное опорно-поворотное устройство прицепа имеет недостаток, подобный вышеописанному аналогу, заключающийся в ухудшении условий поворота автотракторного поезда, так как силовой момент, возникающий относительно наклонного шкворня, препятствует складыванию между собой передней поворотной тележки и рамы прицепа, необходимому для совершения поворота.At the same time, this trailer slewing device has a drawback similar to the analogue described above, which consists in worsening the conditions for turning the autotractor train, since the force moment arising relative to the inclined kingpin prevents the front swivel bogie and the trailer frame from folding together, which is necessary to make a turn.

Поэтому технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа, позволяющего уменьшать боковые горизонтальные отклонения (виляние) двухосного прицепа при прямолинейном движении и не препятствующего совершению поворотов автотракторного поезда при маневрировании.Therefore, the technical problem of the present invention is the development of a device for damping transverse vibrations of a two-axle trailer, which makes it possible to reduce the lateral horizontal deviations (wobble) of a two-axle trailer during rectilinear movement and does not prevent the autotractor train from making turns when maneuvering.

Техническая проблема решается за счет того, что в отличие от прототипа, тяговый рычаг выполнен заодно с рамой передней колесной тележки, а поворотная платформа состоит из двух цилиндрических плит - верхней и нижней, контактирующих между собой плоскими поверхностями и соединенных посредством поворотного шкворня, причем верхняя плита поворотной платформы соединена с рамой кузова прицепа посредством кронштейнов, закрепленных на раме кузова и горизонтальной поперечной оси, а нижняя плита связана с передней поворотной тележкой через кронштейны, закрепленные на ее раме, и горизонтальную поперечную ось, при этом нижняя плита поворотной платформы кинематически связана с тягачом через тягу-шатун, передний конец которой закреплен на тягаче посредством шарового шарнира, смещенного вперед по ходу прицепа относительно шарнирного крепления тягового рычага к тягачу, а задний конец тяги-шатуна соединен посредством шарового шарнирного крепления со свободным концом маятникового рычага, неподвижно закрепленного на нижней плоскости нижней плиты, при этом центр шарового шарнирного крепления тяги-шатуна к маятниковому рычагу находится в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины ходовых осей тягача и прицепа.The technical problem is solved due to the fact that, unlike the prototype, the traction arm is made integral with the frame of the front wheeled bogie, and the turntable consists of two cylindrical plates - upper and lower, in contact with each other by flat surfaces and connected by means of a kingpin, and the upper plate of the turntable is connected to the frame of the trailer body by means of brackets fixed to the body frame and the horizontal transverse axle, and the bottom plate is connected to the front turntable bogie through the brackets fixed to its frame and the horizontal transverse axle, while the bottom plate of the turntable is kinematically connected to the tractor through the connecting rod, the front end of which is fixed on the tractor by means of a ball joint, shifted forward along the trailer relative to the hinged attachment of the traction arm to the tractor, and the rear end of the connecting rod is connected by means of a ball joint to the free end of the pendulum lever, fixedly fixed fixed on the lower plane of the lower plate, while the center of the spherical hinged attachment of the connecting rod to the pendulum lever is in a vertical longitudinal plane passing through the middle of the running axles of the tractor and trailer.

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

Фиг.1 - схема устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа при прямолинейном движении - вид сбоку;Figure 1 is a diagram of a device for damping transverse vibrations of a two-axle trailer during rectilinear movement - side view;

Фиг.2 - схема установки поворотной платформы на прицепе - вид с боку;Fig.2 - installation diagram of the turntable on the trailer - side view;

Фиг. 3 - схема устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа при прямолинейном движении - вид сверху при прямолинейном движении;Fig. 3 is a diagram of a device for damping transverse vibrations of a two-axle trailer during rectilinear movement - a top view during rectilinear movement;

Фиг. 4 - то же - вид сверху при повороте.Fig. 4 - the same - top view when turning.

Устройство для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа, содержит (фиг.1, 2) тяговый рычаг 1, выполненный заодно с рамой 2 передней колесной тележки и соединенный передней частью шарнирно с тягачом 3, поворотную платформу, выполненную из двух цилиндрических плит верхней 4 и нижней 5, соединенных между собой соединительным поворотным шкворнем 6. При этом поворотная платформа установлена под наклоном в продольной вертикальной плоскости, а ось шкворня 6 образует угол μ с вертикалью, проходящей через середину оси 7 ходовых колес передней колесной тележки, причем точка пересечения оси шкворня 6 с поверхностью движения прицепа смещена вперед относительно оси 7 колес передней колесной тележки. Нижняя цилиндрическая плита 5 поворотной платформы соединена с рамой 2 передней колесной тележки посредством кронштейнов 8 и горизонтальной оси 9, а верхняя цилиндрическая плита 4 поворотной платформы соединена посредством кронштейнов 10 и горизонтальной поперечной оси 11 с рамой 12 кузова прицепа.A device for damping transverse oscillations of a two-axle trailer, contains (figure 1, 2) a traction arm 1, made integral with the frame 2 of the front wheeled truck and connected by the front part pivotally to the tractor 3, a turntable made of two cylindrical plates top 4 and bottom 5 , interconnected by a connecting pivot 6. In this case, the turntable is installed at an inclination in the longitudinal vertical plane, and the axis of the pivot 6 forms an angle μ with the vertical passing through the middle of the axis 7 of the running wheels of the front wheeled cart, and the point of intersection of the axis of the pivot 6 with the surface the movement of the trailer is shifted forward relative to the axis 7 of the wheels of the front wheeled bogie. The lower cylindrical plate 5 of the turntable is connected to the frame 2 of the front wheeled bogie by means of brackets 8 and the horizontal axle 9, and the upper cylindrical plate 4 of the turntable is connected by means of brackets 10 and the horizontal transverse axle 11 to the frame 12 of the trailer body.

Нижняя цилиндрическая плита 5 поворотной платформы кинематически связана с тягачом 3 через тягу-шатун 13, передний конец которой закреплен на тягаче 3 посредством шарового шарнира 14, смещенного вперед по ходу прицепа относительно шарнирного крепления 15 тягового рычага 1 к тягачу 3, а задний конец тяги-шатуна 13 соединен посредством шарового шарнирного крепления 16 со свободным концом маятникового рычага 17, закрепленного на нижней плоскости цилиндрической плиты 5 посредством неподвижного соединения, при этом центр шарового шарнирного крепления 16 тяги-шатуна 13 к маятниковому рычагу 17 находится в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины ходовых осей тягача 3 и прицепа.The lower cylindrical plate 5 of the turntable is kinematically connected to the tractor 3 through the connecting rod 13, the front end of which is fixed to the tractor 3 by means of a ball joint 14, shifted forward along the trailer relative to the articulated attachment 15 of the traction arm 1 to the tractor 3, and the rear end of the rod - connecting rod 13 is connected by means of a ball-and-socket joint 16 with the free end of the pendulum arm 17, fixed on the lower plane of the cylindrical plate 5 by means of a fixed connection, while the center of the ball-and-socket joint 16 of the rod-rod 13 to the pendulum arm 17 is located in a vertical longitudinal plane passing through the middle running axles of the tractor 3 and trailer.

Устройство для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа работает следующим образом.A device for damping transverse oscillations of a two-axle trailer operates as follows.

Тяговый рычаг 1 прицепа передней частью шарнирно присоединяется к тягачу 3 (фиг.1).The traction arm 1 of the trailer is pivotally attached to the tractor 3 (figure 1) by the front part.

При движении автотракторного поезда по прямолинейной траектории (фиг.3) тяговый рычаг 1 и тяга-шатун 13 расположены в продольной вертикальной плоскости, проходящей через середины осей ходовых колес автотракторного поезда.When the autotractor train moves along a straight path (figure 3), the traction lever 1 and the connecting rod 13 are located in a longitudinal vertical plane passing through the middle of the axes of the running wheels of the autotractor train.

При отклонении рамы 12 кузова прицепа от прямолинейной траектории тягача 3 в результате действия боковых возмущающих сил (например - при возникновении боковых отклонений от внешних воздействий на прицеп из-за неровностей дороги, порыва ветра, неравномерности давления в шинах и др.) в результате наклона поворотной платформы и поворотного шкворня 6 в продольной вертикальной плоскости на угол μ появляется весовой стабилизирующий момент от веса кузова прицепа, действующий относительно поворотного шкворня 6, способствующий возврату прицепа в положение соответствующее прямолинейному движению.When the frame 12 of the trailer body deviates from the rectilinear trajectory of the tractor 3 as a result of the action of lateral disturbing forces (for example, in the event of lateral deviations from external influences on the trailer due to road roughness, gusts of wind, uneven tire pressure, etc.) as a result of the tilt of the rotary platform and kingpin 6 in the longitudinal vertical plane at an angle μ there is a weight stabilizing moment from the weight of the trailer body, acting relative to the kingpin 6, contributing to the return of the trailer to a position corresponding to rectilinear movement.

При повороте автотракторного поезда (фиг.4) тяговый рычаг 1 совершает угловой поворот относительно тягача 3 в горизонтальной плоскости. При этом точка 14 крепления тяги-шатуна 13 к тягачу 3, смещенная на расстояние Е относительно вертикальной оси 14 шарнирного крепления тягового рычага 1 к тягачу 3, совершает относительное движение по дуге окружности с радиусом равным расстоянию Е в сторону рамы 12 прицепа. В результате этого тяга-шатун 13 воздействует на поворотную платформу через маятниковый рычаг 17, уменьшая угол μ наклона шкворня 6 от вертикального положения. В результате уменьшения угла μ наклона шкворня 6 в продольной вертикальной плоскости уменьшается силовой момент, препятствующий повороту передней колесной тележки относительно рамы 12 кузова прицепа, и облегчаются условия поворота транспортного поезда при маневрировании.When turning autotractor train (figure 4) traction lever 1 makes an angular rotation relative to the tractor 3 in the horizontal plane. At the same time, the point 14 of attachment of the connecting rod 13 to the tractor 3, displaced by a distance E relative to the vertical axis 14 of the hinged attachment of the traction lever 1 to the tractor 3, makes a relative movement along an arc of a circle with a radius equal to the distance E towards the frame 12 of the trailer. As a result, the connecting rod 13 acts on the turntable through the pendulum lever 17, reducing the angle μ of the king pin 6 from the vertical position. As a result of reducing the angle μ of inclination of the kingpin 6 in the longitudinal vertical plane, the force moment that prevents the front wheel bogie from turning relative to the frame 12 of the trailer body is reduced, and the conditions for turning the transport train during maneuvering are facilitated.

Технический результат заключается в том, что такое выполнение предлагаемого устройства для гашения поперечных колебаний двухосного прицепа способствует повышению устойчивости прямолинейного движения прицепа и автотракторного поезда в целом, так как позволяет снижать величины боковых отклонений прицепа в горизонтальной плоскости, возникающих в результате воздействия внешних сил при этом взаимосвязи кинематических элементов предлагаемого устройства обеспечивают уменьшение угла наклона шкворня поворотной платформы при входе автотракторного поезда в поворот и выполнении поворота, что позволяет уменьшить силовой момент относительно шкворня поворотной платформы и облегчает условия поворота автотракторного поезда.The technical result lies in the fact that such a design of the proposed device for damping transverse vibrations of a two-axle trailer helps to increase the stability of the rectilinear movement of the trailer and the autotractor train as a whole, as it allows to reduce the magnitude of the lateral deviations of the trailer in the horizontal plane, resulting from the action of external forces in this relationship The kinematic elements of the proposed device provide a decrease in the angle of inclination of the pivot of the turntable when the autotractor train enters the turn and performs the turn, which makes it possible to reduce the force moment relative to the pivot of the turntable and facilitates the turning of the autotractor train.

Claims

Опорно-поворотное устройство двухосного прицепа, содержащее тяговый рычаг, соединенный передней частью шарнирно с тягачом, поворотную платформу, закрепленную под наклоном в продольной вертикальной плоскости на раме передней колесной тележки и связанную с рамой кузова прицепа посредством поворотного шкворня с возможностью поворота этой платформы относительно рамы кузова вокруг поворотного шкворня, при этом точка пересечения оси поворотного шкворня с поверхностью движения прицепа смещена вперед по ходу прицепа относительно оси колес передней колесной тележки, отличающееся тем, что тяговый рычаг выполнен заодно с рамой передней колесной тележки, а поворотная платформа состоит из двух цилиндрических плит - верхней и нижней, контактирующих между собой плоскими поверхностями и соединенных посредством поворотного шкворня, причем верхняя плита поворотной платформы соединена с рамой кузова прицепа посредством кронштейнов, закрепленных на раме кузова, и горизонтальной поперечной оси, а нижняя плита связана с передней поворотной тележкой через кронштейны, закрепленные на ее раме, и горизонтальную поперечную ось, при этом нижняя плита поворотной платформы кинематически связана с тягачом через тягу-шатун, передний конец которой закреплен на тягаче посредством шарового шарнира, смещенного вперед по ходу прицепа относительно шарнирного крепления тягового рычага к тягачу, а задний конец тяги-шатуна соединен посредством шарового шарнирного крепления со свободным концом маятникового рычага, неподвижно закрепленного на нижней плоскости нижней плиты, при этом центр шарового шарнирного крепления тяги-шатуна к маятниковому рычагу находится в вертикальной продольной плоскости, проходящей через середины ходовых осей тягача и прицепа.A turntable of a two-axle trailer, containing a traction arm connected by the front part pivotally to the tractor, a turntable fixed at an inclination in the longitudinal vertical plane on the frame of the front wheeled bogie and connected to the frame of the trailer body by means of a pivot pin with the possibility of turning this platform relative to the body frame around the kingpin, while the point of intersection of the axis of the kingpin with the surface of the trailer is shifted forward along the trailer relative to the axis of the wheels of the front wheeled bogie, characterized in that the traction lever is made integral with the frame of the front wheeled bogie, and the turntable consists of two cylindrical plates - the top and bottom, contacting each other by flat surfaces and connected by means of a pivot, and the top plate of the turntable is connected to the trailer body frame by means of brackets fixed to the body frame and a horizontal transverse axis, and the bottom plate the plate is connected to the front swivel bogie through brackets fixed on its frame and a horizontal transverse axis, while the lower plate of the swivel platform is kinematically connected to the tractor through a connecting rod, the front end of which is fixed to the tractor by means of a ball joint displaced forward along the trailer relative to articulated fastening of the traction lever to the tractor, and the rear end of the connecting rod is connected by means of a ball-and-socket joint with the free end of the pendulum lever, which is fixedly fixed on the lower plane of the bottom plate, while the center of the ball-and-socket hinged fastening of the connecting rod to the pendulum lever is in a vertical longitudinal plane, passing through the middle of the running axles of the tractor and trailer.