Транспортное средство

 

Использование: изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к подвескам колес грузовых транспортных средств. Сущность изобретения: транспортное средство состоит из подрессорной рамы 1 с кузовом 2, установленным с возможностью поперечного перемещения посредством кронштейнов 9 с роликами 3, расположенными в поперечных направляющих брусьях 4. С целью упрощения и повышения надежности конструкции механизм перемещения кузова 2 по направляющим брусьям 4 выполнен в виде закрепленного с помощью поперечной балки 26 в средней части рамы 1 планетарного редуктора 22, коронная шестерня которого выполнена заодно с корпусом и жестко связана с рамой 1 посредством балки 26. Водило редуктора 22 связано с осью задних колес 14 транспортного средства посредством оси 20, закрепленной с возможностью вращения в отверстиях рамы 1, и жестко крепящегося к оси балансира 17, связанного с осью колес 14 посредством двух вертикальных упругих телескопических звеньев 11. Солнечная шестерня редуктора 22 связана посредством шлицевого вала 28 и телескопического рычага 34 с кузовом 2 транспортного средства в средней его части. Солнечная шестерня планетарного редуктора 22 выполнена двухвенцовой и установлена на шлицевом валу 28 с возможностью осевого перемещения посредством поводка 29 с продольной тягой 30, связанной шарнирно с двуплечим рычагом управления. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к подвескам колес грузовых транспортных средств, и может быть использовано для обеспечения более устойчивого движения транспортных средств.

Известна подвеска колес транспортного средства (авторское свидетельство СССР N 484099, кл. В 60 D 11/18, 1975), содержащая поперечные направляющие рычаги, одни концы которых связаны с колесами соответствующего борта, а другие соединены с одними концами продольно расположенных торсионов. Другие концы торсионов, соединенных с верхними направляющими рычагами, жестко закреплены на раме транспортного средства. Данная подвеска снабжена гидроцилиндром привода управления положением рамы транспортного средства, имеющим двухсторонний шток, концы которого через промежуточные звенья связаны с другими концами торсионов, соединенных с нижними поперечными направляющими рычагами, а на верхних поперечных направляющих рычагах закреплены гидропневматические упругие элементы, соединенные с поперечной балкой, шарнирно закрепленной посередине на раме транспортного средства.

Недостаток этой подвески сложность конструкции вследствие наличия в ней большого числа сопрягаемых деталей и автоматической системы стабилизации устойчивости. Это может привести к возникновению большого числа отказов и снизит эксплуатацию надежность.

Известна также конструкция (патент США N 4647053, кл. В 62 D 37/00, 1987), содержащая раму с кузовом, установленным с возможностью поперечно-углового поворота относительно рамы, гидравлический механизм управления положением кузова относительно рамы, гидромеханизм в виде гидромотора и клиноременной передачи, датчик боковых дестабилизирующих сил. Эта конструкция позволяет увеличить устойчивость движения транспортного средства.

Недостаток конструкции - наличие большого количества функциональных элементов, которые приведут к снижению надежности, усложнят обслуживание и увеличат себестоимость транспоpтного средства.

Известна подвеска транспортного средства (патент СССР N 1186079, кл. В 60 D 11/00, 1985), содержащая шарнирно смонтированный на горизонтальной продольной оси рамы транспортного средства поперечный рычаг, на концах которого с возможностью перемещения вдоль него смонтированы звенья, связанные с одними концами двух продольных элементов, несущих оси с колесами, которые другими концами шарнирно связаны с рамой транспортного средства, и упругие элементы, обеспечивающие вертикальное перемещение осей колес.

При использовании такой подвески на транспортных средствах не всегда обеспечивается требуемая поперечная устойчивость во время движения, особенно при высоком расположении центра масс перевозимого груза.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предполагаемому изобретению является подвеска транспортного средства (а. с. N 1664644, кл. В 62 D 37/00, 1989), содержащая подрессорную раму с кузовом, установленным на ней с возможностью поперечного перемещения на роликах, расположенных в поперечных направляющих брусьях рамы, и связанный с кузовом и рамой механизм перемещения кузова по направляющим.

Недостаток этой конструкции - сложность конструкции вследствие наличия в ней большого числа точных приборов и агрегатов, обладающих сравнительно низкой надежностью и долговечностью. Это обусловливает сложность изготовления и обслуживания устройства и увеличивает ее себестоимость.

Цель изобретения - упрощение и повышение эксплуатационной надежности конструкции транспортного средства путем применения механических связей для управления положением кузова.

Цель достигается тем, что в транспортном средстве, содержащем подрессоренную раму с кузовом, установленным на ней с возможностью поперечного перемещения на роликах, расположенных в поперечных направляющих брусьях рамы, и связанный с кузовом и рамой механизм перемещения кузова по направляющим, механизм перемещения кузова по направляющим выполнен в виде закрепленного на поперечной балке, установленной в средней части рамы планетарного редуктора, эпициклическая шестерня которого выполнена заодно с его корпусом и жестко связана с балкой. Водило редуктора связано с осью задних колес транспортного средства через вал, установленный в отверстии задней поперечной балки рамы и закрепленный на валу балансир, связанный с осью колес посредством двух вертикальных упругих телескопических звеньев, а солнечная шестерня редуктора связана через второй вал и телескопический рычаг с кузовом транспортного средства в средней его части.

Кроме того, солнечная шестерня планетарного редуктора выполнена двухвенцовой и установлена на шлицевом валу с возможностью осевого перемещения посредством поводка с продольной тягой, связанной шарнирно с двуплечим рычагом управления.

На фиг. 1 представлено транспортное средство, общий вид; на фиг. 2 - цилиндрический ролик и связь его с кузовом транспортного средства; на фиг. 3 - упругое телескопическое звено и связь его с балансиром и балкой задних колес; на фиг. 4 - кинематическая схема передачи усилий к кузову транспортного средства; на фиг. 5 - схема двухступенчатого планетарного редуктора; на фиг. 6 - схема улучшения параметров устойчивости в результате перемещения кузова транспортного средства.

Изобретение состоит из подрессоренной рамы 1, кузова 2, установленного на цилиндрических роликах 3, расположенных в продольных позах поперечных брусьев 4 подрессоренной рамы 1. Ролики 3 состоят из корпуса 5, подшипников качения 6, напрессованных на ось 7 и зафиксированных от осевого смещения крышками 8. Ось 7 цилиндрических роликов 3 жестко связана с помощью кронштейнов 9 с поперечной балкой 10 кузова 2.

Механизм перемещения кузова состоит из двух вертикальных упругих телескопических звеньев 11, которые крепятся нижними ползунами 12 с помощью стремянок 13 к балке 14 задних колес, а верхними ползунами 15, подпружиненными относительно нижних с помощью пружины 16, - к балансиру 17 при помощи пальца 18 со шплинтом 19.

Балансир 17 жестко крепится к горизонтальной продольной оси 20, которая одним концом закреплена с возможностью вращения в раме транспортного средства, а другим концом жестко связана с водилом 21 двухступенчатого планетарного редуктора 22. На водиле 21 редуктора 22 на радиально-упорных подшипниках качения 23 вращаются двухвенцовые сателлиты 24, входящие в зацепление с двухвенцовой коронной шестерней 25, выполненной заодно с корпусом редуктора 22, крепящегося с помощью поперечной балки 26 к раме 1 транспортного средства, а также двухвенцовой солнечной шестерней 27, установленной на шлицевом валу 28 с возможностью осевого перемещения при помощи поводка 29, продольной тяги 30 и двуплечего управления 31. Двухвенцовая солнечная шестерня 27 фиксируется в двух положениях пружинным фиксатором 32.

На хвостовике шлицевого вала 28, установленного на подшипниках 33 в корпусе редуктора 22 и в корпусе водила 21 жестко крепится телескопический рычаг 34, который через цапфу 35 и кронштейн 36 шарнирно связан с кузовом 2 транспортного средства.

Устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средства по прямолинейной траектории на горизонтальной поверхности и при равномерном распределении груза в кузове 2 дно кузова 2 и балансир 17 находятся в горизонтальной плоскости. При этом ось симметрии кузова совпадает с осью симметрии транспортного средства.

При движении транспортного средства по криволинейной траектории (фиг. 6) возникает центробежная сила: P_ц= , (1) где G - вес кузова с грузом, Н; v - скорость движения транспортного средства, м/с; g= 9,81 - ускорение свободного падения, м/с².

R - радиус поворота, м, которая приложена в центре масс кузова 2 и образует опрокидывающий момент относительно точки опрокидывания 0: _Rl (2) где N₂ - реакция опорной поверхности на колеса, расположенные ближе к центру поворота; В - ширина колеи транспортного средства; R - результирующая (векторная сумма) силы веса кузова 2 и центробежной силы; l - кратчайшее расстояние от точки опрокидывания до линии действия силы R.

(Знак "+" в ф-ле (2) будет в том случае, если линия действия результирующей силы будет проходить за пределами колеи транспортного средства, знак "-" если линия действия проходит между колесами).

Под действием опрокидывающего момента кузов 2 транспортного средства накренится на угол α к горизонтали (см, фиг. 6), при этом деформируется рессора перегруженной стороны транспортного средства. Т. к. балансир 17 связан с балкой 14 задних колес, то его положение и положение связанного с ним через ось 20 водила 21 планетарного редуктора 22 останется прежним. Рама 1 транспортного средства, накренившись вместе с кузовом 2, будет действовать посредством поперечной балки 26 на двухвенцовую коронную шестерню 25 планетарного редуктора 22, которая заставит вращаться на осях водила двухвенцовые сателлиты, передающие вращательное движение двухвенцовой солнечной шестерне 27 планетарного редуктора 22. Поворачиваемая двухвенцовая солнечная шестерня 27 через вал 28 и телескопический рычаг 34 передает движение кузову 2 транспортного средства, который будет перемещаться на цилиндрических роликах 3 в продольных пазах поперечных брусьев 4 в сторону, противоположную действию центробежной силы Р_ц. за счет вращения солнечной шестерни 27 в противоположную сторону наклона балки 26 с рамой 1.

При движении кузова 2 транспортного средства произойдет смещение поперечной координаты его центра масс на величину (b₁+b₂) (фиг. 6), в результате чего изменится величина α , что приведет к уменьшению опрокидывающего момента.

Для изменения поперечного перемещения S кузова 2 транспортного средства при транспоpтировке в нем грузов, имеющих различную высоту расположения центра тяжести в конструкции планетарного редуктора предусмотрены две ступени с различным передаточным числом. Для их включения необходимо с помощью рычага 31 тяги 30 и поводка 29 переместить двухвенцовую шестерню 27 по шлицам вала 28 внутрь или наружу планетарного редуктора 22 (фиг. 4).

В результате включения повышенной ступени планетарного редуктора 22 произойдет уменьшение передаточного числа между коронной шестерней 25 и солнечной шестерней 27.

Это приводит к увеличению угла поворота шлицевого вала 28, на котором установлена двухвенцовая солнечная шестерня 27.

Шлицевой вал 28, связанный через телескопический рычаг 34, цапфу 35 и кронштейн 36 с кузовом 2 транспортного средства перемещает кузов 2 на большую величину S (фиг. 6).

В результате включения пониженной ступени планетарного редуктора 22 произойдет увеличение передаточного числа между коронной шестерней 24 и солнечной шестерней 27, что приведет к уменьшению угла поворота шлицевого вала 28 и, соответственно, уменьшится величина перемещения кузова 2 S.

Формула изобретения

1. ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, содержащее подрессорную раму с кузовом, установленным на ней с возможностью поперечного перемещения на роликах, расположенных в поперечных направляющих брусьях рамы, и связанный с кузовом и рамой механизм перемещения кузова по направляющим, отличающееся тем, что механизм перемещения кузова по направляющим выполнен в виде закрепленного на поперечной балке, установленной на средней части рамы, планетарного редуктора, эпициклическая шестерня которого выполнена заодно с его корпусом, жестко связанным с упомянутой балкой, водило редуктора связано с осью задних колес транспортного средства через вал, установленный в отверстии задней поперечной балки рамы, и закрепленный на валу балансир, связанный с осью колес посредством двух вертикальных упругих телескопических звеньев, а солнечная шестерня редуктора связана через второй вал и телескопический рычаг с кузовом транспортного средства в средней его части.

2. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что для замедления величины перемещения кузова относительно рамы, в зависимости от высоты расположения центра масс груза, солнечная шестерня планетарного редуктора выполнена двухвенцовой и установлена на шлицевом валу с возможностью осевого перемещения посредством поводка с продольной тягой, связанной шарнирно с двуплечим рычагом управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6