Автопоезд

Автопоезд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к автомобильному транспорту, а именно к крупногабаритным большегрузным автопоездам, содержащим седельный тягач и полуприцеп.

Поступающие из-за рубежа большегрузные автопоезда рассчитаны на хорошие дороги и на специально подготовленные площадки для разгрузки. Это усложняет эксплуатацию такой техники в России и приводит к опасности аварийных ситуаций, в том числе при разгрузке. При этом даже на специально подготовленной площадке, с соблюдением регламента разгрузки возможно неустойчивое положение кузова с грузом, которое объясняется изменением положения центра тяжести.

Известны аутригеры, которые выполнены в виде опорных устройств, выдвигаемых вручную или при помощи гидроцилиндров, и предназначены для повышения устойчивости транспортных средств, в том числе при погрузке-разгрузке. Однако установка таких аутригеров на серийных крупногабаритных большегрузных автопоездах неизбежно приведет к увеличению стандартных габаритов автопоездов, что противоречит действующим нормативным документам.

Известен автопоезд, содержащий тягач и скрепленный с ним полуприцеп, который снабжен опорными стойками (см а.с.№1050952, кл. В 62 D 53/00, 1983 г.).

К недостаткам этого автопоезда относятся сложность, неудобство и трудоемкость ручной фиксации и расфиксации опорных стоек, которые приходится выполнять одному водителю при подготовке тягача к погрузке-разгрузке, что является трудоемкой операцией и ухудшает условия его труда.

Из известных автопоездов наиболее близким аналогом является автопоезд, содержащий седельный тягач с установленной на нем гидросистемой и полуприцеп, на раме которого, опирающейся на оси колес, закреплены кузов с возможностью поворота при разгрузке и опорное устройство (см. пат RU №2131369, кл. В 62 D, 53/06, 1997 г.).

В этом автопоезде не предусмотрены средства, обеспечивающие зачистку и полное опорожнение кузова при разгрузке, например смерзшегося груза. При этом неравномерность схода груза при разгрузке приводит к крену и смещению центра тяжести поднятого кузова с грузом, что в сочетании с осадкой упругих рессор в ту же сторону может привести к потере устойчивости автопоезда. Как показала практика, разгрузка крупногабаритных большегрузных автопоездов в полевых условиях, на неподготовленной местности, имеющей поперечный уклон 4° и низкую плотность грунта, приводит к необходимости использования дополнительных средств, исключающих их падение. При этом имеющееся в известном автопоезде опорное устройство и его расположение на автопоезде не решают задачу повышения устойчивости и безопасной разгрузки, поэтому существует вероятность опрокидывания полуприцепа с грузом, выхода из строя дорогостоящей техники и, что главное, опасности травм водителей.

Задачей предложенного технического решения является повышение устойчивости полуприцепа автопоезда при разгрузке и исключение опасности опрокидывания и травм водителей в широком диапазоне условий разгрузки, с одновременной зачисткой и полным опорожнением кузова при сохранении нормативного габарита автопоезда.

Решение этой задачи достигается тем, что предложенный автопоезд, содержащий седельный тягач с установленной на нем гидросистемой и полуприцеп, на раме которого, опирающейся на оси колес, закреплены кузов с возможностью поворота при разгрузке и опорное устройство, согласно изобретению снабжен средством для зачистки кузова, а опорное устройство выполнено в виде четырехзвенного механизма, первое звено которого образовано двумя кронштейнами, два других звена образованы двумя гидроцилиндрами, корпус одного из которых жестко связан с одним кронштейном, а корпус другого шарнирно связан с другим кронштейном, а четвертое звено образовано траверсой, шарнирно скрепленной со штоками гидроцилиндров, причем кронштейны гидроцилиндров опорного устройства закреплены под осью поворота кузова на поперечной балке, связанной с рамой, и расположены в направлении, параллельном этой оси, на расстоянии между собой, меньшем, чем длина траверсы, на ширину колеса, а средство для зачистки кузова образовано гидромотором и эксцентриком, соосно связанным с гидромотором упругой муфтой, закреплено на днище кузова через плиту и установлено вдоль продольной оси полуприцепа на расстоянии от передней стенки кузова, равном 1/3 его длины, при этом вход гидромотора и входы гидроцилиндров опорного устройства сообщены через соответствующую секцию гидрораспределителя с выходами гидросистемы автопоезда.

Кроме того, решение поставленных задач достигается за счет того, что согласно изобретению каждый кронштейн четырехзвенного механизма опорного устройства выполнен в виде двух параллельных пластин с пазами, а шарнирная связь корпуса гидроцилиндра с соответствующим кронштейном образована пазами в пластинах и двумя установленными в пазах с противоположных сторон корпуса гидроцилиндра цапфами с запирающими планками, закрепленными на пластинах кронштейна с перекрытием пазов с цапфами, при этом цапфы соосно закреплены в отверстиях накладок, скрепленных с двумя хомутами, которые установлены в проточках корпуса гидроцилиндра и стянуты болтами.

Кроме того, согласно изобретению на раме полуприцепа закреплено средство для визуального контроля горизонтального положения, а секции гидрораспределителя гидроцилиндров и гидромотора снабжены соответственно рукоятками управления выдвижением штоков и рукояткой управления параметрами вибрации кузова.

Технический результат предложенного устройства состоит в возможности эксплуатации зарубежных автопоездов в России без аварийных ситуаций, с минимальными денежными затратами: без строительства площадок для разгрузки и без вложений на ремонт техники после аварии. При этом обеспечивается безопасная разгрузка зарубежных автопоездов в широком диапазоне имеющихся условий, независимо от местности, включая полевые условия с неподготовленной площадкой, даже на местности с поперечным уклоном до 4° с низкой плотностью грунта. Одновременно обеспечивается разгрузка с полным опорожнением кузова и сохраняется нормативный габарит автопоезда.

На фиг.1 приведена конструктивная схема автопоезда и показано расположение на полуприцепе конструктивных узлов средства для зачистки кузова и опорного устройства.

На фиг.2 показан вид Б фиг.1, из которого видно выполнение опорного устройство в виде четырехзвенного механизма.

На фиг.3 показана конструктивная схема средства для зачистки кузова и его связь с днищем кузова.

На фиг.4 приведена конструктивная схема шарнирного крепления корпуса одного из гидроцилиндров опорного устройства с кронштейном и раскрыта шарнирная связь траверсы со штоками гидроцилиндров.

На фиг.5 показан разрез по А-А фиг.6.

На фиг.6 показан вид В фиг.4.

Автопоезд содержит седельный тягач 1 с установленной на нем гидросистемой 2 и полуприцеп 3, на раме 4 которого закреплен с возможностью поворота при разгрузке кузов 5, а рама 4 полуприцепа опирается на оси колес 6. Устройство содержит опорное устройство 7 и снабжено средством для зачистки 8 кузова. На раме полуприцепа закреплено средство для визуального контроля 4¹ горизонтального положения полуприцепа. Поворот кузова 5 выполняется относительно оси 5¹.

Опорное устройство 7 выполнено в виде четырехзвенного механизма, одно звено которого образовано двумя кронштейнами 9, 10 (см. фиг.2), закрепленными на раме 4 через поперечную балку 11. Кронштейны 9, 10 расположены на балке под осью 5¹ поворота кузова 5 в направлении, параллельном этой оси 5. Два других звена механизма образованы двумя гидроцилиндрами 12, 13. Корпус гидроцилиндра 12 шарнирно связан с кронштейном 9, а корпус гидроцилиндра 13 жестко скреплен с кронштейном 10. Четвертое звено четырехзвенного механизма образовано траверсой 14, скрепленной со штоками гидроцилиндров 12, 13 с помощью шарниров 15 (см. фиг.4). Длина (а) траверсы 14 больше расстояния (б) между кронштейнами 9, 10 на ширину колеса 6.

Средство для зачистки 8 кузова (см. фиг.1, фиг.3) выполнено в виде гидромотора 16, соосно связанного упругой муфтой 17 с эксцентриком 18. Оно прикреплено к днищу кузова 5 через плиту 19 и расположено на плите вдоль продольной оси полуприцепа, на расстоянии от передней стенки кузова, равном 1/3 его длины (l).

Входы гидроцилиндров 12, 13 опорного устройства 7 и вход гидромотора 16 сообщены через соответствующую секцию гидрораспределителя 20, 21 с выходами гидросистемы 2 автопоезда. Секции гидрораспределителя 20, 21 снабжены соответственно рукоятками 22 управления выдвижением штоков гидроцилиндров и рукояткой 23 управления параметрами вибрации кузова.

Каждый кронштейн 9, 10 опорного устройства 7 образован двумя закрепленными на балке параллельными пластинами 24, 25 с наружной стороны которых выполнены пазы 26. Корпусы гидроцилиндров 12, 13 закреплены между пластинами соответствующего кронштейна 9, 10.

Корпус гидроцилиндра 13 жестко скреплен с пластинами кронштейна 10. Шарнирное крепление корпуса гидроцилиндра 12 с кронштейном 9 выполнено с помощью цапф 27, расположенных в пазах 26 пластин и запирающих планок 28, закрепленных на пластинах с перекрытием пазов с удержанием в них цапф. Цапфы 27 соосно скреплены с корпусом гидроцилиндра с помощью отверстий 29 (в которых цапфы закреплены) в накладках 30, прикрепленных (приваренных) с противоположных сторон корпуса гидроцилиндра 12 к двум установленным в проточках корпуса гидроцилиндра и стянутым болтами 31 хомутам 32.

Предложенное устройство работает следующим образом.

В походном положении траверса 14 четырехзвенного механизма опорного устройства 7 поднята над уровнем дороги с клиренсом 325 мм.

Перед подъемом кузова 5 рукоятками 22 управления выдвижением штоков секции 20 гидрораспределителя подключают гидросистему 2 автопоезда, от которой в рабочие полости соответственно левого и правого гидроцилиндров 12, 13 опорного устройства 7 поступает рабочая жидкость под давлением, под действием которого происходит выдвижение их штоков.

Малыми перемещениями рукояток 22 управления выдвижением штоков левого и правого гидроцилиндров добиваются поочередного заданного выдвижения штоков, которые плавно опускают шарнирно скрепленную с ними траверсу 14 до ее касания с грунтом. Траверса 14, вдавливаясь в грунт, принимает на себя большую часть нагрузки, приходившейся ранее на оси колес 6 полуприцепа 3. При малой плотности грунта и максимальном рабочем ходе штоков гидроцилиндров 12, 13, равном 500 мм, что значительно больше клиренса (325 мм), траверса 14 глубоко вдавливается в грунт с получением под ней хорошо уплотненной площадки и надежной опоры для кузова. Суммарное максимальное усилие на траверсу со стороны гидроцилиндров 12, 13 опорного устройства 7, при давлении в рабочих полостях гидроцилиндров, равном 20 МПа (200 атм), может достигать 60 т, что дает возможность полной разгрузки (“вывешивания”) осей колес 6 полуприцепа 3 (с исключением функций упругой подвески, которая на чертеже не показана). Создание под траверсой уплотненной опорной площадки с возможностью вывешивания осей колес позволяет повысить устойчивость полуприцепа при разгрузке и исключить опасность падения в широком диапазоне имеющихся условий.

Затем поочередными включениями рукояток 22 секции гидрораспределителя 20 задают корректирующие выдвижения штоков гидроцилиндров 12, 13, с помощью которых по показаниям установленного на раме средства для визуального контроля 4¹ горизонтального положения убирается поперечный крен полуприцепа 3.

Крепление штоков гидроцилиндров 12, 13 с траверсой 14 с помощью шарниров 15 обеспечивает создание действующих на траверсу отрывных усилий при ее подъеме или при транспортировке автопоезда.

В предложенной конструкции корпус только одного гидроцилиндра 12 шарнирно связан с кронштейном 9. Это дает возможность исключить лишнюю степень свободы четырехзвенного механизма и позволяет обеспечить нормальный режим разгрузки, т.е. разгрузку без сбоев.

Крепление корпуса гидроцилиндра 12 выполняют с помощью цапф 27, расположенных в пазах 26 пластин 24, 25, которые перекрыты запирающими планками 28. Цапфы скреплены с корпусом гидроцилиндра 12 с противоположных его сторон с помощью накладок 30, в отверстиях 29 которых они закреплены. Накладки 30 прикреплены (приварены) к двум установленным в проточках корпуса гидроцилиндра и стянутых болтами 31 хомутам 32. Этим достигается упрощение монтажа устройства на полуприцепе.

Длину траверсы “а” (≈ 2400 мм) выбирают большей расстояния “б” между кронштейнами 9, 10 на ширину колеса 6, что нужно для того, чтобы не превышать нормативного габарита полуприцепа. Это позволяет исключить расходы на право пользования негабаритной техникой.

Опорожнение кузова осуществляют поворотом рукоятки 23 секции гидрораспределителя 21 (средства для зачистки 8 кузова) и включением гидромотора 16. Гидромотор 16 через упругую муфту 17 передает вращение эксцентрику 18. Эксцентрик 18 возбуждает колебания кузова с грузом (вибрацию) и инициирует сход сыпучего груза и опорожнение кузова.

Расположением средства для зачистки 8 в направлении продольной оси кузова на расстоянии от передней стенки кузова, равном 1/3 его длины “l”, обеспечивается передача вибрации на наиболее удаленные места кузова. Это позволяет произвести наиболее эффективное опорожнение днища кузова и его стенок.

При зачистке кузова имеется возможность регулирования параметров его колебаний. При изменении угла поворота рукоятки 23 изменяется расход рабочей жидкости, подаваемой в гидромотор 16, и, следовательно, скорость вращения гидромотора. При этом изменяется центробежная сила эксцентрика 18 до 15 т max, частота и амплитуда вибраций. Этим добиваются наилучшего разрыхления спрессованного груза и снижения силы сцепления груза с днищем и бортами кузова 5 и удаления с внутренней поверхности кузова осевших на нее и неравномерно спрессовавшихся (смерзшихся) кусков. При этом обеспечивается наиболее полное опорожнение и очистка кузова.

Предложенное устройство было успешно испытано в управлении УМ-25 ЗАО “Мосстроймеханизации”. Испытания были проведены на автопоезде, состоящем из тягача мод. FH-12 фирмы “Volva” Швеция и полуприцепа грузоподъемностью 55 т фирмы “LAG”, Бельгия, на котором были установлены опорное устройство и средство для зачистки кузова.

Технико-экономический эффект предложенного устройства состоит в повышении устойчивости при разгрузке купленных за рубежом автопоездов, в предотвращении опасности аварийной ситуации и травм водителей в широком диапазоне существующих в России условий, в том числе при разгрузке на местности с поперечным уклоном 4°, с малой плотностью грунта, с одновременной возможностью полного опорожнения и зачистки кузова полуприцепа автопоезда и с сохранением нормативного дорожного габарита.

1. Автопоезд, содержащий седельный тягач с установленной на нем гидросистемой и полуприцеп, на раме которого, опирающейся на оси колес, закреплены кузов с возможностью поворота при разгрузке и опорное устройство, отличающийся тем, что он снабжен средством для зачистки кузова, а опорное устройство выполнено в виде четырехзвенного механизма, первое звено которого образовано двумя кронштейнами, два других звена образованы двумя гидроцилиндрами, корпус одного из которых жестко связан с одним кронштейном, а корпус другого шарнирно связан с другим кронштейном, а четвертое звено образовано вдавливаемой в грунт траверсой, шарнирно скрепленной со штоками гидроцилиндров, причем кронштейны гидроцилиндров опорного устройства закреплены под осью поворота кузова на поперечной балке, связанной с рамой, и расположены в направлении, параллельном этой оси, а средство для зачистки кузова образовано гидромотором и эксцентриком, соосно связанным с гидромотором упругой муфтой, закреплено на днище кузова через плиту и установлено вдоль продольной оси полуприцепа на расстоянии от передней стенки кузова, равном 1/3 его длины, при этом вход гидромотора и входы гидроцилиндров опорного устройства сообщены через соответствующую секцию гидрораспределителя с выходами гидросистемы автопоезда.

2. Автопоезд по п.1, отличающийся тем, что каждый кронштейн четырехзвенного механизма опорного устройства выполнен в виде двух параллельных пластин с пазами, а шарнирная связь корпуса гидроцилиндра с соответствующим кронштейном образована двумя установленными в пазах пластин с противоположных сторон корпуса гидроцилиндра цапфами с запирающими планками, закрепленными на пластинах кронштейна с перекрытием пазов с цапфами, при этом цапфы соосно расположены с противоположных сторон корпуса гидроцилиндра и закреплены в отверстиях накладок, скрепленных с двумя хомутами, которые установлены в проточках корпуса гидроцилиндра и стянуты болтами.

3. Автопоезд по п.1 или 2, отличающийся тем, что на раме полуприцепа закреплено средство для визуального контроля горизонтального положения полуприцепа, а секции гидрораспределителя гидроцилиндров и гидромотора снабжены соответственно рукоятками управления выдвижением штоков и рукояткой управления параметрами вибрации кузова.