Кузов грузовой автомашины
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Кузов грузовой автомашины для транспортировки скальной породы, руды или угля имеет поперечное сечение в форме желоба и содержит донную часть, жестко связанные с ней боковые борта, передний борт, а также усиления верхних краев бортов в виде профилированных элементов и усиливающие элементы в задней части кузова, охватывающие дно и боковые борта по периферии кузова. Донная часть в поперечном сечении имеет форму перевернутой трапеции с горизонтальным дном и отходящими вверх боковыми сторонами. Боковые борта выполнены плоскими с нижними краями, загнутыми внутрь к донной части, и верхними краями, отогнутыми наружу. Величина отношения ширины горизонтального дна кузова к ширине между верхними краями боковых бортов лежит в пределах 0,3-0,5. Угол наклона α боковых сторон к горизонтальному дну лежит в пределах 130°-150°. Достигается снижение веса кузова грузовой автомашины при одновременном увеличении срока его эксплуатации. 6 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к области перевозок объемных и тяжелых насыпных грузов, в частности, скальных пород, руды, угля.
Предметом изобретения является кузов грузовой автомашины, предназначенной для перевозки скальных пород, руды или угля. Этот тип кузова применяют, в частности, для транспортировки скальных пород, когда размеры фракций породы сильно отличаются друг от друга.
Из уровня техники известны кузова, имеющие дно, боковые борта, передний борт и иногда - задний, чаще всего открываемый. У такого типа кузовов проблемой является их недостаточная прочность, приводящая к их разрушению под действием большого веса и габаритов груза в виде кусков руды или скальной породы, иногда очень больших. Для предотвращения преждевременного разрушения кузовы усиляют за счет применения разного рода связей, увеличения толщины дна и бортов или создания многослойной конструкции кузова. Однако, все это приводит к большому утяжелению кузова, вследствие чего грузовик берет меньше полезного груза.
Из описания к польской патентной заявке №401341 известен кузов, содержащий дно с уложенными на нем двумя продольными балками вдоль боковых бортов, которые усиливают дно. Указанные усиливающие балки соединены между собой поперечными ребрами, кроме того - дополнительными планками и элементами жесткости кузова. Балки имеют поперечное сечение типа швеллера или полностью замкнутый профиль. Площадь поперечного сечения кузова, определяемая по свободной от балок поверхности дна, на конце кузова больше, чем в передней его части, причем величина площади этого сечения изменяется плавно. А расстояние между балками на конце кузова меньше или равно расстоянию между балками, в его начале. Боковые борта кузова жестко соединены с его дном, а задний борт - откидной.
Также известен из европейского патента №2384288 кузов прицепа, предназначенного для перевозки сыпучих материалов, имеющий дно, боковые борта и передний борт, которые определяют объем прицепа. В принципе, кузов этого прицепа в поперечном сечении имеет форму буквы „U". Кузов также имеет верхние усиливающие элементы, выполненные в виде уголков, соединенных вдоль верхней кромки с боковыми и передним бортами. Боковые борта кузова могут содержать продольные утолщения, а нижние участки бортов при подходе к дну кузова загнуты вовнутрь, при этом боковые борта и дно могут быть выполнены из одного листа металла или из нескольких листов, сваренных вместе или соединенных на холодную. Боковые борта расположены наклонно с расширением вверх, что позволяет укладывать их штабелями при складировании. Описанный кузов относительно легок, но не подходит для перевозки тяжелых грузов, таких как куски горных пород, которые способны быстро разрушить такой кузов.
Описанные кузовы изготовлены из листового металла толщиной обычной для грузовых машин, предназначенных для перевозки сыпучих материалов. Для перевозки же кусков скальных пород, руды такой листовой металл слишком тонок и его утолщают, чтобы он не деформировался, особенно при загрузке кусков скальных пород больших размеров, а это приводит к значительному увеличению веса кузова. Чтобы избежать этого дно кузова усиливают дополнительной несущей сварной конструкцией, что увеличивает расход материалов и повышает стоимость изготовления кузова. В другом варианте кузов изготавливают из листов типа «сэндвич», например, конструкционная сталь, резина и сталь с повышенной стойкостью к истиранию. Тем не менее, известные из уровня техники кузовы грузовых автомашин, предназначенные для перевозки скальных пород, относительно быстро разрушаются как вследствие деформаций металла, вызванной сильными ударами кусков породы, так и вследствие разрушения защитного слоя, предохраняющего металл от коррозии. Кроме того, прочность металла снижается в местах сварочных швов внутри кузова. Разрушаются также элементы опорных конструкций, которые в местах сварки подвергаются коррозии быстрее.
Целью изобретения является снижение веса кузова грузовой автомашины при одновременном увеличении срока его эксплуатации и снижении стоимости изготовления кузова.
Поставленная цель достигается тем, что у кузова грузовой автомашины, в частности, для транспортировки скальной породы, руды или угля, имеющего поперечное сечение в форме желоба и содержащего, по крайней мере, донную часть, жестко связанные с ней боковые борта, передний борт, а также усиления верхних краев бортов в виде профилированных элементов и усиливающие элементы в задней части кузова, охватывающие дно и боковые борта по периферии кузова,
донная часть в поперечном сечении имеет форму перевернутой трапеции с горизонтальным дном и отходящими вверх боковыми сторонами, боковые борта выполнены плоскими с загнутыми внутрь к донной части нижними краями и отогнутыми наружу верхними краями, при этом величина отношения ширины горизонтального дна кузова к ширине между верхними краями боковых бортов лежит в пределах 0,3-0,5, а угол наклона α боковых сторон к горизонтальному дну лежит в пределах 130°-150°.
В предпочтительном варианте кузов по изобретению содержит задний открывающийся борт с механизмом его открывания.
Также предпочтительно, чтобы частью механизма открывания заднего борта были коромысла ажурной конструкции, закрепленные на боковых бортах с возможностью колебания.
Также предпочтительно, чтобы элементы усиления верхних краев боковых бортов кузова по изобретению имели профиль поперечного сечения близкий к П-образному и были жестко прикреплены к наружным сторонам указанных боковых бортов или к их наружным и внутренним сторонам.
В следующем преимущественном варианте задний участок горизонтального дна кузова по изобретению приподнят.
Желательно также, чтобы передний борт кузова по изобретению был снабжен защитным козырьком, выступающим над кабиной автомашины.
В еще одном предпочтительном варианте в месте соединения загиба нижнего края каждого из боковых бортов с дном по изобретению установлен отбойник в виде изогнутой в форме скобы полосы с загнутыми внутрь краями.
Кузов согласно изобретению имеет ряд преимуществ по сравнению с известными решениями. Форма бортов и дна коробки, указанные пропорции и указанный диапазон углов наклона боковых сторон донной трапеции к горизонтальной ее части непосредственно влияют на повышение прочности кузова. Указанная конструкция дна и бортов устранила необходимость применения дополнительных конструкций для укрепления дна, что позволило снизить вес кузова, уменьшить расход материалов, а также - сократить время производства за счет упрощения процесса изготовления кузова. Одновременно за счет снижения веса кузова, в частности, путем ликвидации дополнительных конструкций для укрепления дна и использования ажурных коромысел механизма подъема заднего борта, увеличилась грузоподъемность автомобиля с механической коробкой передач. Кузов по изобретению обладает 
прочностью из-за создания упругой конструкции дна и уменьшения количества сварных швов, большое количество которых у известных кузовов создавало большие концентрации локальных напряжений вледствие тепловых процессов при сварке, из-за чего снижались физические свойства металла кузова и ускорялся процесс его коррозии. Далее, отогнутые наружу верхние края боковых бортов кузова, а также наличие козырька над кабиной обеспечивают защиту кузова и кабины транспортного средства от повреждения падающими с высоты кусками породы при погрузке. Созданная форма кузова, без дополнительных усиливающих дно конструкций, позволила понизить центр тяжести конструкции, что улучшило устойчивость автомашины с кузовом по изобретению. Кроме того, рельеф дна кузова в виде трапецеидального желоба с узким дном позволяет облегчить выгрузку породы.
Далее изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи, на которых
на Фиг. 1 показан основной вариант кузова в аксонометрии,
на Фиг. 1а показан вид сбоку кузова фигуры 1,
на Фиг. 1b показано поперечное сечение по С-С по середине кузова,
на Фиг. 1с показано поперечное сечение кузова фигуры 1b с разбивкой на элементы,
на Фиг. 2 показан в аксонометрии вариант кузова с нижними отбойниками, без заднего борта и с защитным козырьком над кабиной
на Фиг. 2а показан вид сбоку кузова фигуры 2,
на Фиг. 2b показано попереное сечение по А-А кузова фигуры 2а,
на Фиг. 3 показан вид в аксонометрии кузова с защитным козырьком над кабиной, с отбойниками и с задним подъемным бортом,
на Фиг. 4 показан кузов фигуры 3 с коромыслами ажурной конструкции механизма подъема заднего борта и
на Фиг. 5 показан поднятый кузов фигуры 4 с открытым задним бортом.
В основном варианте выполнения кузов согласно изобретению в поперечном сечении, выполненным в центральной части кузова, имеет форму корыта и содержит донную часть 1 в форме перевернутой трапеции, жестко связанные с ней боковые борта 2 и передний борт 3. Боковые борта 2 выполнены плоскими, их нижние края загнуты внутрь до прилегания к боковым сторонам 1b донной части 1, а верхние края отогнуты наружу. Донная часть 1 кузова в задней части приподнята. Кузов также имеет усиления 4 верхник краев боковых бортов 2 в виде профилей, в поперечном сечении близких к П-образным, и жестко закрепленных на наружной и внутренних сторонах отогнутого наружу верхнего края бокового борта 2 кузова. Задняя часть кузова опоясана под дном и частично по боковым бортам 2 элементом усиления 5 П-образного поперечного сечения. Отношение ширины горизонтального дна 1а к ширине между верхними краями боковых бортов 2 равно 0,3-0,5. Угол наклона α боковых сторон 1b к горизонтальному дну 1а равен 130°, но в дюбых вариантах не превышает 150°. Кузов может быть дополнительно снабжен отбойниками 6, каждый в форме скобы с загнутыми внутрь краями, прикрепленной верхним указанным загнутым краем к нижней части кузова в районе соединения боковой стороны 1b с нижним загнутым краем бокового борта 2. Эти отбойники служат для защиты элементов шасси при погрузке от возможных ударов кусков породы, что также способствует увеличению срока эксплуатации кузова.
Во втором варианте выполнения кузова на переднем борту 3 закреплен с возможностью снятия защитный козырек 7, предохраняющий кабину от ударов кусков породы при погрузке последней.
В третьем варианте кузов основного варианта дополнительно имеет защитный козырек 7 и наклонный задний борт 8, связанный с механизмом 9 подъема этого борта.
В следующем примере кузов основного варианта дополнительно имеет защитный козырек 7 и наклонный задний борт 8, связанный с механизмом 9 подъема этого борта, при чем частью механизма подъема борта являются коромысла 9а ажурной конструкции, установленные на боковых бортах 2 с возможностью колебаться вокруг горизонтальной оси. Ажурность коромыслам обеспечивают большие сквозные выемки металла из тела коромысла, что значительно уменьшает их вес, а, значит, влечет облегчение всего кузова.
1. Кузов грузовой автомашины, в частности, для транспортировки скальной породы, руды или угля, имеющий поперечное сечение в форме желоба и содержащий, по крайней мере, донную часть, жестко связанные с ней боковые борта, передний борт, а также усиления верхних краев бортов в виде профилированных элементов и усиливающие элементы в задней части кузова, охватывающие дно и боковые борта по периферии кузова, отличающийся тем, что донная часть (1) в поперечном сечении имеет форму перевернутой трапеции с горизонтальным дном (1а) и отходящими вверх боковыми сторонами (1b), боковые борта (2) выполнены плоскими с нижними краями, загнутыми внутрь к донной части (1), и верхними краями, отогнутыми наружу, при этом величина отношения ширины горизонтального дна (1а) кузова к ширине между верхними краями боковых бортов (2) лежит в пределах 0,3-0,5, а угол наклона α боковых сторон (1b) к горизонтальному дну (1а) лежит в пределах 130°-150°.
2. Кузов по п.1, отличающийся тем, что содержит задний открывающийся борт (8) с механизмом (9) его открывания.
3. Кузов по п.2, отличающийся тем, что механизм (9) открывания заднего борта (8) содержит коромысла (9а) ажурной конструкции, установленные на боковых бортах (2) с возможностью совершения колебаний.
4. Кузов по п.1 или 2, отличающийся тем, что элементы усиления (4) верхних краев боковых бортов (2) имеют П-образный профиль и жестко прикреплены к наружным сторонам указанных боковых бортов (2) или к их наружным и внутренним сторонам.
5. Кузов по п.1 или 2, отличающийся тем, что задний участок донной части (1) приподнят.
6. Кузов по п.1 или 2, отличающийся тем, что передний борт (3) снабжен защитным козырьком (7).
7. Кузов по п.1 или 2, отличающийся тем, что в месте соединения загиба нижнего края каждого из боковых бортов (2) с боковой стороной (1b) установлен отбойник (6) в виде изогнутой в форме скобы полосы с загнутыми внутрь краями.
