Грузонесущая часть транспортного средства и колесное транспортное средство, оснащенное такой частью транспортного средства
Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Грузонесущая часть транспортного средства содержит колесные пары и подвеску. Колеса в каждой паре расположены последовательно и подвешены в соответствующем элементе тележки на каждой стороне продольного элемента рамы. Подвеска размещена между каждым элементом тележки и элементом рамы. Каждая подвеска содержит коромысла, пружинные секции и блок преобразования движения. Первое коромысло расположено перед вторым коромыслом. Каждое коромысло одним своим концом поворотно прикреплено в сочленении в элементе рамы, а другим - в элементе тележки. Каждая пружинная секция одним своим концом шарнирно прикреплена в элементе рамы, а другим - в коромысле. Блок преобразования движения выполнен с возможностью преобразования вращательного движения в сочленении для одного из коромысел в поступательное движение. Транспортное средство со смонтированными на тележке колесами содержит грузонесущую часть транспортного средства. Достигается уменьшение истирания и повреждение поверхности вследствие прыжковых перемещений транспортного средства. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к грузонесущей части транспортного средства согласно ограничительной части п. 1 формулы изобретения и к колесному транспортному средству по п. 12 формулы изобретения, в частности, к погрузочно-транспортной машине-форвардеру, оснащенной такой частью транспортного средства.
Грузонесущая часть транспортного средства колесных, в частности, внедорожных транспортных средств, таких как погрузочно-транспортная машина-форвардер или самосвал, обычно не имеет другой пружинистости, помимо пружинящей способности самих шин. Пружинящие свойства в силу этого регулируются согласно вождению с полной загрузкой, что подразумевает относительно жесткую пружинистость, которая практически не существует при вождении без груза. Транспортное средство для перевозки товаров и грузов, которое движется вперед на неровном основании, может наталкиваться на различные типы препятствий на местности. Чтобы работать эффективно, транспортное средство с хорошим комфортом при вождении, как с грузом, так и без груза, должно иметь возможность быстрого перемещения на местности, на которой характеристики и характер основания могут значительно варьироваться.
Оказалось, что даже небольшие препятствия могут приводить к значительным вертикальным ускорениям транспортного средства при вождении транспортного средства без груза. Вертикальное ускорение представляет собой меру ускорения транспортного средства из мнимого центра кривизны во время вождения по вертикальным кривым, т.е. на практике, когда транспортное средство проезжает препятствия или подъем на местности. Также в случаях, если поверхностная структура основания имеет относительно низкую высоту препятствия в виде промоины типа "стиральная доска", такие большие ускорения в 3-5g могут возникать также при таких относительно низких скоростях транспортного средства, как 5-10 км/ч.
Вертикальные ускорения и вождение транспортных средств без груза за счет этого являются очень напряженными как для водителя, так и для транспортного средства, в силу чего водитель может испытывать значительный дискомфорт, и в то же время, транспортное средство подвержено необязательному износу и большим механическим деформациям. Также возникают поперечные ускорения.
Кроме того, известные колесные подвески для транспортных средств типа, описанного выше, подразумевают то, что теоретическая максимальная скорость и в силу этого вместимость транспортного средства не может полностью использоваться. К этому следует добавить, что поверхностная структура и растительность основания могут быть в значительной степени подвержены истиранию и повреждению вследствие прыжковых перемещений транспортного средства.
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять колесную подвеску для внедорожного транспортного средства для перевозки товаров и грузов, с помощью которой могут исключаться вышеуказанные недостатки. Другая цель заключается в том, чтобы предоставлять транспортное средство, которое при данной высоте препятствия на местности может двигаться вперед на большей скорости без увеличения мгновенно возникающих вертикальных ускорений.
Первая цель изобретения достигается посредством грузонесущей части транспортного средства типа, заявленного в п. 1 формулы изобретения. Вторая цель изобретения достигается, по п. 12 формулы изобретения, за счет оснащения грузового транспортного средства типа, который имеет смонтированные на тележке колеса, в частности, шарнирно-сочлененного транспортного средства, грузонесущей частью транспортного средства согласно изобретению.
За счет колесной подвески согласно изобретению, пружинящие свойства транспортного средства могут регулироваться согласно преобладающим почво-грунтовым условиям и перевозимому весу груза таким образом, что транспортное средство может предлагать более мягкую пружинистость, когда транспортное средство не имеет груза, в силу чего неровность в основании может учитываться таким образом, что она обуславливает меньшие вертикальные ускорения в кузове или ходовой части транспортного средства.
Ниже по тексту подробнее описывается примерный вариант осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 - вид в перспективе колесного транспортного средства для перевозки товаров и грузов в форме погрузочно-транспортной машины-форвардера, оснащенной колесной подвеской согласно изобретению;
Фиг. 2 - вид в перспективе под наклоном сверху грузонесущей части транспортного средства с колесной подвеской согласно изобретению;
Фиг. 3 - вид в плане сверху грузонесущей части транспортного средства с колесной подвеской согласно изобретению;
Фиг. 4 - схематичный вид сбоку колесной подвески согласно изобретению и подробно с увеличением механизма возвратно-поступательного движения с эксцентриковым управлением;
Фиг. 5A, 5B - вид в перспективе первого и, соответственно, второго коромысла, которые, сконфигурированные в качестве двуплечих рычагов, могут включаться в устройство подвески согласно изобретению;
Фиг. 6 - схематичный вид в плане части транспортного средства с частично удаленными частями, оснащенного колесной подвеской согласно изобретению; и
Фиг. 7 - вид сбоку сзади части транспортного средства с колесной подвеской согласно изобретению,
Фиг. 1 показывает колесное транспортное средство 1, которое в примерном варианте осуществления, описанном ниже, состоит из шарнирно-сочлененной лесозаготовительной машины в форме погрузочно-транспортной машины-форвардера, но которое очевидно может содержать любое колесное транспортное средство для перевозки товаров и грузов, такое как самосвал и т.п.
Транспортное средство 1 содержит комбинацию, которая фактически содержит передний 1A и, соответственно, задний 1B узел транспортного средства, которые шарнирно сочленяются через рулевое сочленение 2. Упомянутый передний узел 1A транспортного средства подпирает верхнюю часть каркаса, содержащую тяговый двигатель 4 и водительскую кабину 5, а задний узел 1B транспортного средства - верхнюю часть каркаса, содержащую подъемный кран 6 и грузовой отсек 7 для древесины. Транспортное средство 1 может содержать восемь отдельно гидростатически приводимых в движение колес, которые размещаются в парах 10, 11, в один ряд друг за другом на соответствующем элементе тележки, на упомянутом переднем и, соответственно, заднем узле транспортного средства.
Как показано на фиг. 2 и 3, колеса 10, 11 монтируются в парах на элементах 20 тележки, которые отдельно поворотно подвешиваются относительно ходовой части таким способом, который должен становиться очевидным из нижеприведенного. Каждое колесо садится с возможностью вращения в ступицу 21 в элементе тележки и размещается на внешней стороне элемента 20 тележки.
Следует понимать, что передняя 1A и, соответственно, задняя 1B часть транспортного средства для транспортного средства 1 могут быть практически идентичным. Для простоты, только задняя фактически грузонесущая часть 1B транспортного средства описывается ниже и подробнее показывается на фиг. 2 и 3.
Задняя часть 1B транспортного средства содержит первую колесную пару 10 и вторую колесную пару 11, при этом колеса в каждой паре расположены друг за другом (одно за другим). Каждая колесная пара 10, 11, через упомянутую ступицу 21, подвешивается в соответствующем элементе 20 тележки таким образом, чтобы поддерживать продольный элемент 14 рамы между ними, протягиваясь вдоль осевой линии (CL) между упомянутыми первой и второй колесными парами 10, 11.
Между каждым элементом 20 тележки и центральным элементом 14 рамы, подвеска, в общем, обозначаемая как 15, размещается на каждой стороне транспортного средства, включающая пружинные секции 25A, 25B, которые в силу этого состоят из средства с поршневым цилиндром гидравлического действия. Эта подвеска 15 предназначена для того, чтобы обеспечивать манипулирование элементом 14 рамы, через гидравлическое действие, поднимая и опуская элемент 14 рамы относительно соответствующих колесных пар 10, 11. Подвеска 15 также позволяет выполнять проверку позиции угла элемента 14 рамы к основанию.
Каждая подвеска 15 содержит коромысла 26A, 26B, сконфигурированные в качестве первого и, соответственно, второго двуплечего рычага, одно плечо 26:1 рычага и, соответственно, второе плечо 26:2 рычага которого взаимно сочленяются через промежуточный каркас 26:3. Промежуточный каркас 26:3 каждого рычага поворотно садится во втулку 28 ступицы в соответствующем сочленении в элементе 14 рамы таким образом, что упомянутые соответствующие коромысла 26A, 26B могут раскачиваться в одной плоскости A-A, которая является параллельной с плоскостью вращения соответствующих колесных пар 10, 11. Каждое из упомянутых коромысел 26A, 26B может надлежащим образом изготавливаться при формировании корпуса или, по меньшей мере, иметь аксиально идущий канал через все коромысло из конца в конец. Вышеуказанный элемент 20 тележки также может надлежащим образом изготавливаться при формировании корпуса или конфигурироваться как полая конструкция кожуха.
Как наиболее очевидно из фиг. 2 и 3, центральный элемент 14 рамы составляет часть узла 1B транспортного средства, входящего в состав грузонесущего кузова или ходовой части, который известным способом может поддерживать приводную передачу, управляющий блок и т.д. Для обеспечения крутильной жесткости, легковесности и размещения компонентов, которые составляют часть настоящего изобретения, грузонесущему кузову придается коробчатая форма с внутренним пространством B (см. также фиг. 6 и 7).
Элемент 14 рамы изготовлен из двух продольных балок, так называемых лонжеронов, идущих практически параллельно продольному направлению узла транспортного средства, причем каждая из этих балок имеет верхний фланец, нижний фланец и соединительный каркас. Посредством выбора подходящих гидравлических компонентов, например, за счет действия контрольных клапанов и/или газовых аккумуляторов (газовой гидравлики), каждое из вышеуказанных средств 16 с поршневым цилиндром, которые составляют часть подвески 15, может принудительно иметь пружинящее действие, идентично пружинным секциям.
Каждая подвеска 15 на каждой стороне элемента 14 рамы содержит комбинацию первой пружинной секции 25A и первого коромысла 26A, а также комбинацию второй пружинной секции 25B и второго коромысла 26B, причем за счет этих комбинаций элемент 14 рамы поддерживается с помощью пружины на переднем и, соответственно, заднем конце балки 20 тележки. Первое коромысло 26A расположено перед вторым коромыслом 26B, если смотреть в нормальном прямом направлении приведения в движение транспортного средства. Каждое коромысло 26A, 26B одним своим концом поворотно крепится в сочленении через упомянутую втулку 27, 27 ступицы в элементе 14 рамы ходовой части, и другим своим концом поворотно крепится в сочленении через втулку 28, 28 ступицы в балке 20 тележки.
Как наиболее очевидно из фиг. 6 и 7, каждая пружинная секция 25A, 25B одним своим концом 30, 30 шарнирно крепится в элементе 14 рамы ходовой части, и другим своим концом 31, 31 шарнирно крепится в коромысле 26A, 26B. Следует понимать, что каждое из упомянутых первого и второго коромысел 26A, 26B может раскачиваться в плоскостях, которые являются параллельными с плоскостью A, A вращения колесных пар 10, 11.
Как наиболее очевидно из фиг. 3 и 4, каждая пружинная подвеска 15, на каждой стороне элемента 14 рамы, содержит устройство с коромыслами с упомянутыми первым и вторым коромыслами 26A, 26B, каждое из которых поворотно соединяется между элементом 14 рамы ходовой части и балкой 20 тележки. Упомянутые коромысла 26A, 26B, действующие в парах, шарнирно присоединяются к стороне балки 20 тележки, обращенной к элементу 14 рамы, тогда как колеса 10, 11 в каждой из пар, через соответствующую ступицу 21, садятся с возможностью вращения подвешенными на противоположной другой стороне балки 20 тележки. В варианте осуществления, соответствующее сочленение 28, 28 каждого коромысла 26A, 26B в балке 20 тележки и соответствующая ступица 21 колес 10, 11 расположены практически обращенными друг к другу, но на противоположных сторонах балки 20 тележки. Надлежащим образом, упомянутые сочленения 28, 28, по меньшей мере, для переднего первого коромысла 26A и упомянутой ступицы 21 в балке 20 тележки, могут иметь совпадающие или практически концентрические валы, как очевидно из фиг. 3.
Из обоих коромысел 26A, 26B, действующих в парах, одно расположено перед другим, если смотреть в нормальном прямом направлении приведения в движение транспортного средства, и каждое из упомянутых коромысел может ориентироваться с наклоном вперед или назад таким образом, что каждое из коромысел, действующих в парах с фрагментами, соединенными с ним, образует некоторый вид геометрического параллелограмма.
Как наиболее очевидно из фиг. 3 и 4, каждое коромысло 26A, 26B одним своим концом поворотно крепится в сочленении 27, 27 в элементе 14 рамы ходовой части и другим своим концом в сочленении 28, 28 в балке 20 тележки. Кроме того, каждая пружинная секция 25A, 25B одним своим концом 30, 30 шарнирно крепится в элементе 14 рамы ходовой части, и другим своим концом 31, 31 шарнирно крепится в коромысле 26A, 26B. Кроме того, упомянутые коромысла 26A, 26B выполнены с возможностью раскачиваться в плоскостях, которые являются параллельными с плоскостью A-A вращения колесных пар 10, 11, которая проиллюстрирована на фиг. 2.
Как показано на фиг. 4 и 5A, 5B и как упомянуто выше, в одном варианте осуществления изобретения, первое и второе коромысла 26A, 26B содержат двуплечие рычаги с двумя практически V-образными направленными под углом первым и вторым плечами 26:1, 26:2 рычага, которые взаимно соединяются в промежуточном каркасе 26:3. Промежуточный каркас 26:3 первого коромысла 26A поворотно садится в первое сочленение, которое задается посредством втулки 27 ступицы в фрагменте, указываемом на фиг. 4, для балки рамы элемента 14 рамы ходовой части. Соответственно, промежуточный каркас 26:3 второго коромысла 26B поворотно садится во второе сочленение, которое задается посредством втулки 28 ступицы в фрагменте, указываемом на фиг. 4, для балки рамы, которая содержится в элементе 14 рамы ходовой части.
Со ссылкой на фиг. 6, схематично показывается то, как более длинное одно плечо 26:1 рычага и, соответственно, более короткое второе плечо 26:2 рычага первого и второго коромысел 26A, 26B размещаются с возможностью раскачиваться в одной соответствующей плоскости A-A, причем они являются параллельными между собой, но расположены на расстоянии друг от друга.
Как показано на фиг. 6 и 7, более длинное одно плечо 26:1 рычага соответствующих коромысел 26A, 26B в пространстве сбоку, в общем, обозначаемом как B1, которое разграничивается между элементом 14 рамы ходовой части и балкой 20 тележки, в то время как более короткое второе плечо 26:2 рычага раскачивается в одной плоскости, которая расположена в пространстве B, которое разграничивается в коробчатом элементе 14 рамы ходовой части.
Также ссылаясь на фиг 4, фактически более длинное одно плечо 26:1 рычага первого коромысла 26A в силу этого на свободном конце оснащается поворотным штифтом, посредством которого оно поворотно садится во втулку 28 ступицы в первом сочленении в балке 20 тележки, и фактически более короткое второе плечо 26:2 рычага находится в соединении для передачи силы с элементом 14 рамы ходовой части через упомянутую первую пружинную секцию 25A. Соответственно, фактически более длинное одно плечо 26:1 рычага второго коромысла 26B на свободном конце оснащается поворотным штифтом, посредством которого оно поворотно садится во втулку 28 ступицы во втором сочленении в балке 20 тележки, и фактически более короткое плечо 26:2 рычага находится в соединении для передачи силы с элементом 14 рамы ходовой части через упомянутую вторую пружинную секцию 25B.
Упомянутые соответствующие пружинные секции 25A, 25B на своих концах сочлененно соединяются частично с более коротким вторым плечом 26:2 рычага коромысла 26A, 26B, частично с элементом 14 рамы ходовой части.
Следует понимать, что вследствие каждой пружинной секции 25A, 25B, содержащей гидравлический цилиндр, через функцию клапана в гидравлической схеме, не показанной на чертежах, поток рабочей среды под давлением прикладывает моментную силу к упомянутому второму плечу 26:2 рычага, за счет чего состояние элемента 14 рамы относительно колесной пары 10, 11 и в силу этого основания может подвергаться проверке позиции или уровня независимо от почво-грунтовых условий. В варианте осуществления согласно изобретению, в котором пружинные секции 25A, 25B содержат гидравлические цилиндры, можно активно раскачивать или поднимать/опускать элемент 14 рамы ходовой части относительно элемента 20 тележки. Альтернативно, гидравлическая жидкость может дросселироваться, блокироваться таким образом, что упомянутый соответствующий гидравлический цилиндр предлагает ограниченную упругость/ослабление, регулируемые согласно относительному весу груза, или элемент 14 рамы ходовой части может просто стопориться в конкретной позиции относительно колесной пары 10, 11 и в силу этого основания.
В примерном варианте осуществления, описанном здесь, блок содержит механизм 29 возвратно-поступательного движения с эксцентриковым управлением, поддерживающий связь с сочленениями между коромыслами 26B и элементом 20 тележки. Механизм 29 возвратно-поступательного движения содержит эксцентриковую муфту типа, подробнее схематично показанного на фиг. 4, и выбирается таким образом, что он может преобразовывать вращательное движение в сочленениях 28, 28 в поступательное движение в пространстве назад и вперед так таким образом, чтобы представлять средство регулирования расстояния между упомянутыми сочленениями, что обеспечивает то, что межцентровое расстояние c/c в сочленениях 28, 28 между коромыслом 26A, 26B и балкой 20 тележки может варьироваться в зависимости от преобладающих относительных перемещений с качанием между элементом 14 рамы и элементом 20 тележки.
В силу этого следует понимать, что в варианте осуществления, описанном здесь, только (заднее) второе коромысло 26B оснащается упомянутым блоком 29 преобразования движения. Первое коромысло 26A в силу этого не имеет упомянутого блока, но очевидно, в альтернативном варианте осуществления может легко оснащаться таким блоком вместо упомянутого второго коромысла 26B. Альтернативно, каждое коромысло 26A, 26B может оснащаться блоком 29 преобразования движения, допускающим преобразование вращательного движения в сочленении для любого плеча рычага в поступательное движение в пространстве назад и вперед. Поступательное движение в пространстве должно надлежащим образом осуществляться управляемым способом в пределах области с ограниченным углом, который меньше 360º.
В альтернативном варианте осуществления, блок преобразования движения очевидно должен состоять из любого блока с эквивалентными функциями, известными специалистам в данной области техники, например, из любого типа планетарной шестерни, которая вызывает эпициклическое движение. В наиболее тривиальной форме, блок преобразования движения, например, должен состоять из типа передвижного механизма.
1. Грузонесущая часть транспортного средства, содержащая:
первую колесную пару (10) и вторую колесную пару (11), при этом колеса в каждой паре расположены последовательно и подвешены в соответствующем элементе (20) тележки на каждой стороне продольного элемента (14) рамы, который проходит вдоль осевой линии (CL) между упомянутыми первой и второй колесными парами,
подвеску (15), которая размещена между каждым элементом (20) тележки и элементом (14) рамы на каждой стороне указанной части транспортного средства с возможностью обеспечения манипулирования состоянием элемента рамы относительно соответствующих колесных пар (10, 11) или переноса элемента рамы между ними пружинящим способом, отличающаяся тем, что:
каждая подвеска (15) содержит:
- первое коромысло (26A) и второе коромысло (26B), при этом первое коромысло расположено перед вторым коромыслом, если смотреть в нормальном прямом направлении приведения в движение указанной части транспортного средства,
- каждое коромысло (26A, 26B) одним своим концом поворотно прикреплено в сочленении (27, 27) в элементе (14) рамы, а другим своим концом поворотно прикреплено в сочленении (28, 28) в элементе (20) тележки,
- первую пружинную секцию (25A) и вторую пружинную секцию (25B), причем каждая пружинная секция одним своим концом (30) шарнирно прикреплена в элементе (14) рамы, а другим своим концом (31) шарнирно прикреплена в коромысле (26A, 26B),
- блок (29) преобразования движения, выполненный с возможностью преобразования вращательного движения в сочленении (27, 28) для одного из коромысел (26A, 26B) в поступательное движение вперед и назад, чтобы приспосабливаться к изменениям расстояния между сочленениями коромысел.
2. Часть транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая пружинные секции (25A, 25B) содержат средство с поршневым цилиндром гидравлического действия.
3. Часть транспортного средства по п.1, отличающаяся тем, что как первое, так и второе коромысла (26A, 26B) сконфигурированы как двуплечий рычаг, одно плечо (26:1) рычага и, соответственно, второе плечо (26:2) рычага которого соединены через промежуточный каркас (26:3).
4. Часть транспортного средства по п.3, отличающаяся тем, что промежуточный каркас (26:3) поворотно посажен во втулку (27, 27) ступицы в элементе (14) рамы таким образом, что первое и, соответственно, второе плечи (26:1, 26:2) рычага могут раскачиваться в плоскостях, которые параллельны плоскости (A-A) вращения соответствующих колесных пар (10, 11).
5. Часть транспортного средства по п.3 или 4, отличающаяся тем, что одно плечо (26:1) рычага каждого коромысла (26A, 26B) поворотно посажено во втулку (28) ступицы в балке (20) тележки, а второе плечо (26:2) рычага через сочленение (31) находится в соединении для передачи силы с элементом (14) рамы через пружинную секцию (25A, 25B).
6. Часть транспортного средства по любому из пп.3-5, отличающаяся тем, что одно плечо (26:1) рычага каждого коромысла (26A, 26B) через втулку (28, 28) ступицы шарнирно прикреплено на первой стороне элемента (20) тележки, в то время как соответствующая ступица (21) колесных пар (10, 11) прикреплена с возможностью вращения к противоположной другой стороне элемента (20) тележки.
7. Часть транспортного средства по п.2, отличающаяся тем, что одно плечо (26:1) рычага коромысла (26A) через втулку (28, 28) ступицы шарнирно прикреплено обращенным к одной из ступиц (21) колес в балке (20) тележки или коаксиально с ней.
8. Часть транспортного средства по любому из пп.3-7, отличающаяся тем, что одно плечо (26:1) рычага каждого коромысла (26A, 26B) длиннее второго плеча (26:2) рычага.
9. Часть транспортного средства по любому из пп.3-8, отличающаяся тем, что одно (26:1) и, соответственно, второе плечо (26:2) рычага каждого коромысла (26A, 26B) расположены взаимно в угловой позиции в V-образной форме.
10. Часть транспортного средства по любому из пп.3-9, отличающаяся тем, что элемент (14) рамы имеет внутреннее пространство (B), при этом второе плечо (26:2) рычага каждого коромысла (26A, 26B) размещено вместе с пружинной секцией (25A, 25B), действующей против упомянутого плеча рычага.
11. Часть транспортного средства по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что блок (29) преобразования движения содержит механизм возвратно-поступательного движения с эксцентриковым управлением.
12. Транспортное средство со смонтированными на тележке колесами, например лесозаготовительная машина, самосвал или аналогичное внедорожное транспортное средство для перевозки товаров и грузов, отличающееся тем, что оно содержит грузонесущую часть транспортного средства по любому из пп.1-11.
