транспортное средство со съемным снаряжением

Формула изобретения

1. Транспортное средство со съемным снаряжением, снабженным опорами, содержащее раму, на которой жестко закреплена промежуточная рама, шарнирно соединенную с последней посредством звеньев подвижную раму, механизм подъема подвижной рамы, выполненный в виде закрепленного на промежуточной раме гидроцилиндра, шток которого шарнирно соединен с подвижной рамой, отличающееся тем, что подвижная рама и снаряжение снабжены разъемными соединениями для ориентации и фиксации снаряжения относительно транспортного средства, разъемное соединение выполнено клинообразным в виде выступа-паза, расположено симметрично продольной оси транспортного средства и обращено вершиной к стыковочному элементу на подвижной раме, причем клинообразный выступ и установочный элемент соединены с основанием съемного снаряжения, а стыковочный элемент и клинообразный паз, образованный длинномерными элементами, соединены с подвижной рамой с образованием угла между длинномерными элементами, соответствующего углу клинообразного выступа на основании съемного снаряжения, к наружной поверхности дна съемного снаряжения присоединены элементы опор-пеналы, каждый из которых телескопически сопряжен с другими элементами опоры - полой несущей консолью для размещения в ней и последующей фиксации в транспортном положении стойки, несущая консоль выполнена по меньшей мере с одним глухим торцом и обращена последним к глухому торцу пенала, консоль и пеналы соединены между собой кинематически тягой, проходящей через отверстия в их глухих торцах, причем тяга соединена кинематически с пеналом только с возможностью вращения относительно него и застопорена от осевого перемещения, на тяге выполнены по меньшей мере два разобщенных друг от друга резьбовых участка, отверстие в глухом торце несущей консоли выполнено резьбовым с возможностью кинематического соединения либо с одним, либо с другим резьбовым участком на тяге, при этом каждая из сопрягаемых наружных поверхностей консоли и внутренних поверхностей пенала снабжены по меньшей мере двумя диаметрально расположенными расклинивающими элементами, каждый из которых жестко соединен с наружной поверхностью консоли и выполнен со скосом с возможностью сопряжения им в рабочем положении опор с поверхностями фасок на кромке выступа на внутренней поверхности пенала.

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что клинообразный выступ на основании съемного снаряжения выполнен полым.

3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что клинообразный выступ выполнен в поперечном сечении в форме прямоугольника и соединен кромками по периметру с основанием съемного снаряжения.

4. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что вершина клинообразного выступа, обращенная к стыковочному элементу, выполнена скругленной в форме сектора.

5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что расклинивающие элементы на поверхности консоли расположены на ее конце у глухого торца.

6. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что расклинивающий элемент на внутренней поверхности пенала выполнен на торце патрубка с квадратным поперечным сечением со скошенными кромками, патрубок наружной поверхностью сопряжен с внутренней поверхностью пенала, расположен в нем со стороны открытого торца и жестко соединен с ним.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области транспортного машиностроения, к безрельсовым транспортным средствам со съемным снаряжением, например, к грузовым автомобилям со съемными кузовами, цистернами и т.п.

Известно транспортное средство со съемным кузовом (см. а.с. СССР N 673514, кл. B 60 P 1/64, B 62 D 21/18, 1976), содержащее раму, на которой закреплены параллелограммные механизмы, приводимые в действие гидроцилиндром, для подъема и опускания с установок кузова на раму. На поперечине заднего механизма закреплена обойма, установочная деталь днища кузова выполнена в виде угловой опоры, подвижный элемент выполнен в виде установленного в обойме и подпружиненного относительно нее центрального ролика для взаимодействия с указанной угловой опорой, боковые ролики на концах поперечины переднего механизма.

Недостаток известного транспортного средства заключается в том, что откидные опоры присоединяются к кузову и установлены на ширине колес транспортного средства, что затрудняет производить захват штыря кузова стыковочным элементом при подъезде к кузову задним ходом, возможен перекос кузова в поднятом положении.

Известно другое транспортное средств со съемным кузовом (см. а.с. СССР N 534378, кл. B 60 P 1/64, 1975), снабженное откидными стойками, содержащее раму шасси, на которой установлены механизм фиксации и механизм подъема кузова. Упомянутый механизм расположен между рамой кузова и рамой шасси и включает в себя подвижную раму, соединенную с гидроприводом и снабженную продольными балками. Подвижная рама снабжена вертикальными направляющими, взаимодействующими с роликами на раме шасси, предотвращающими перекос подвижной рамы.

Недостаток известного транспортного средства заключается в его неудовлетворительных функциональных свойствах, обусловленных размещением откидных опор на уровне габарита кузова, а следовательно, и шин заднего моста. Фиксация кузова достигнута в поперечном направлении, а в продольном - кузов не зафиксирован. Датчики, установленные на раме, неэффективны из-за своей ненадежности, в процессе эксплуатации они часто выходят из строя.

Известно также транспортное средство со съемным кузовом (см. а.с. СССР N 520280, кл. B 60 P 1/64, 1972), снабженным откидными стойками, содержащее раму, на которой установлены механизм подъема кузова и механизм его фиксации. Кроме того, на раме шасси установлена промежуточная подвижная рама, соединенная со штоком гидропривода и с рамой шасси шарнирными звеньями, образующими с упомянутыми рамами параллелограммное соединение.

Недостаток транспортного средства заключается в сложности его конструкции, которая обусловлена тем, что механизм фиксации кузова в транспортном положении содержит дополнительный гидропривод и связанные с ним подвижные в поперечном направлении штоки, проходящие через отверстия в раме транспортного средства и в раме кузова. Кроме того, каждый шток механизма фиксации снабжен замком, имеющим вырез, охватывающий сопрягаемые полки подвижной рамы и рамы транспортного средства.

Другим недостатком его является неудовлетворительная функциональность, которая обусловлена тем, что откидные опоры размещены под кузовом, т.е. размеры между опорами с торца транспортного средства больше размера между наружными поверхностями шин заднего моста на незначительную величину, что весьма затрудняет подъезд и выезд транспортного средства из-под кузова.

Из известных транспортных средств со съемными кузовами наиболее близким к заявленному объекту по технической сущности и выполняемой функции является автомобиль со съемным кузовом по а.с. N 520280.

Одной из задач изобретения является устранение перекоса кузова в поднятом положении.

Другой задачей изобретения является повышение надежности и скорости стыковки съемного снаряжения с транспортным средством, беспрепятственного выезда последнего из-под снаряжения и заезда под него.

Поставленные задачи решаются тем, что в известном транспортном средстве со съемным снаряжением, снабженным опорами, содержащим раму, на которой жестко закреплена промежуточная рама, шарнирно соединенная с последней посредством звеньев подвижная рама, механизм подъема подвижной рамы, выполненный в виде закрепленного на промежуточной раме гидроцилиндра, шток которого шарнирно соединен с подвижной рамой, подвижная рама и снаряжение снабжены разъемными соединениями для ориентации и фиксации снаряжения относительно транспортного средства; разъемное соединение выполнено клинообразным в виде выступа-паза, расположено симметрично продольной оси транспортного средства и обращено вершиной к стыковочному элементу на подвижной раме; клинообразный выступ и установочный элемент соединены с основанием съемного снаряжения, а стыковочный элемент и клинообразный паз, образованный длинномерными элементами, соединены с подвижной рамой с образованием угла между длинномерными элементами, соответствующим углу клинообразного выступа на основании съемного снаряжения; к наружной поверхности дна съемного снаряжения присоединены элементы опор - пеналы, каждый из которых телескопически сопряжен с полой несущей консолью для размещения в ней и последующей фиксации в транспортном положении стойки, при этом несущая консоль выполнена по меньшей мере с одним глухим торцом и обращена последним к глухому торцу пенала, причем консоль и пенал соединены между собой кинематически тягой, проходящей через отверстия в их глухих торцах, тяга соединена кинематически с пеналом только с возможностью вращения относительно него и застопорена от осевого перемещения; на тяге выполнены по меньшей мере два разобщенных друг от друга резьбовых участка; отверстие в глухом торце несущей консоли выполнено резьбовым с возможностью кинематического соединения либо с одним, либо с другим резьбовым участком на тяге; при этом каждая из сопрягаемых наружных поверхностей консоли и внутренней поверхности пенала снабжены по меньшей мере двумя диаметрально расположенными расклинивающими элементами, каждый из которых жестко соединен с наружной поверхностью консоли и выполнен со скосом с возможностью сопряжения им в рабочем положении опор с поверхностями фасок на кромке выступа на внутренней поверхности пенала.

Клинообразный выступ на основании съемного снаряжения выполнен полым.

Клинообразный выступ выполнен в поперечном сечении в форме прямоугольной коробки и соединен кромками по периметру с основанием съемного снаряжения.

Вершина клинообразного выступа, обращенная к стыковочному элементу, выполнена скругленной в форме сектора.

Расклинивающие элементы на поверхности консоли расположены на ее конце у глухого торца.

Расклинивающий элемент на внутренней поверхности пенала выполнен на торце патрубка с квадратным поперечным сечением со скошенными кромками, патрубок наружной поверхностью сопряжен с внутренней поверхностью пенала, расположен в ней со стороны открытого торца и жестко соединен с ним.

Снабжение снаряжения и подвижной рамы транспортного средства разъемными соединениями повысило его функциональность за счет более быстрой ориентации снаряжения и последующей надежной фиксации его относительно транспортного средства.

Выполнение разъемного соединения между съемным снаряжением (кузовом, цистерной) и подвижной рамой транспортного средства клинообразным в виде выступа-паза симметричным относительно продольной оси транспортного средства, обращенного вершиной к стыковочному элементу на подвижной раме, закрепление клинообразного выступа и установочного элемента на основании съемного снаряжения, а стыковочного элемента и клинообразного паза - на подвижной раме с образованием острого угла между длинномерными направляющими, соответствующим углу клинообразного выступа на основании съемного снаряжения, а также наличие параллелограммного механизма между подвижной и промежуточной рамами, с помощью которого задается траектория движения подвижной раме при ее подъеме и опускании позволили точно ориентировать и надежно фиксировать съемное снаряжение относительно подвижной рамы и полностью устранить его перекос. В процессе установки съемного снаряжения (кузова, цистерны), установленного на опорах, транспортное средство (шасси) задним ходом заезжает под съемное снаряжение. Происходят постепенное вхождение клинообразного выступа на основании снаряжения в клинообразный паз на подвижной раме транспортного средства и одновременное направление ориентирование съемного снаряжения до полной соосности его с подвижной рамой и захвата пальца на основании съемного снаряжения стыковочным элементом на подвижной раме.

Присоединение к данной части съемного снаряжения к ее наружной поверхности пеналов - элементов опор, объединение их металлическим листом позволило получить съемное снаряжение с жестким основанием, которое является одним из основных условий нормальной эксплуатации транспортного средства со съемным снаряжением. Каждый из пеналов телескопически сопряжен с другим элементом опоры - полой несущей консолью для размещения в ней и последующей фиксации в транспортном положении стойки.

Выполнение несущей трубчатой консоли с одним глухим торцом, обращенным им к глухому торцу пенала, объединенных между собой кинематически тягой с двумя разобщенными резьбовыми участками, выполненные на сопряженных внутренней поверхности пенала и наружной поверхности консоли расклинивающих элементов позволило добиться необходимой жесткости опор, снизить их массу и достичь высокой компактности, устранить вынужденные колебания съемного снаряжения на опорах в горизонтальной и вертикальной плоскостях, возникающих из-за наличия кольцевых зазоров между наружной поверхностью консольной трубы и внутренней поверхностью пенала, т.е. тем самым строго зафиксировать положение клинового выступа на съемном снаряжении относительно направляющих на подвижной раме и ускорить установку съемного снаряжения на транспортное средство.

Увеличение жесткости консоли позволило увеличить расстояние между стойками (створ, в который задним ходом въезжает транспортное средство) и, таким образом, упростить и ускорить процесс установки съемного напряжения на транспортное средство.

Выполнение клинообразного выступа на основании съемного снаряжения полым в поперечном сечении в форме прямоугольной коробки позволило при требуемых габаритах его обеспечить жесткую и легкую конструкцию.

Выполнение вершины клинообразного выступа скругленным в форме сектора облегчило задачу ориентировки съемного снаряжения относительно транспортного средства за счет увеличения вероятности попадания вершины выступа в широкий створ паза на подвижной раме.

Расположение расклинивающих элементов на поверхности консоли на ее конце у глухого торца позволило максимально увеличить длину консоли в сборе с пеналом и жесткость в рабочем положении расклинивающих элементов, избежать возможность прогиба и деформации трубы при принудительном воздействии расклинивающих элементов на скошенные поверхности у кромки патрубка, закрепленного относительно пенала внутри него.

Выполнение расклинивающего элемента на внутренней поверхности пенала на торце патрубка с квадратным поперечным сечением со скошенными кромками позволило обеспечить надежное расклинивающее соединение, обладающее достаточной жесткостью.

На приведенных чертежах иллюстрируется в качестве примера реализация предлагаемого изобретения - транспортное средство со съемным снаряжением, подтверждающее возможность промышленного использования при использовании всей совокупности признаков, где:

на фиг.1 - кузов поднят над рамой шасси;

фиг.2 - цистерна поднята над рамой шасси;

фиг.3 - кузов на опорах, вид сзади;

фиг.4 - цистерна на опорах, вид сзади;

фиг.5 - вид на шасси сбоку, подвижная рама приподнята;

фиг. 6 - вид на раму шасси сбоку, подвижная рама в крайнем верхнем положении;

фиг. 7 - увеличенное фрагментарное изображение I фиксирующего пальца на промежуточной раме;

фиг.8, 10 - вид А на раму шасси;

фиг.9 - разрез Б-Б клинообразного разъемного соединения выступ-паз;

фиг. 11, 13 - кузов на подвижной раме в приподнятом положении над промежуточной рамой;

фиг.12, 14 - то же, кузов опущен на промежуточную раму;

фиг. 15 - увеличенное фрагментарное изображение II фиксирующего пальца в отверстии основания кузова;

фиг.16 - опора в транспортном положении;

фиг.17 - опора в рабочем положении;

фиг. 18 - увеличенное фрагментарное изображение III расклинивающего механизма между пеналом и консолью.

На раме транспортного средства 1 (грузового автомобиля) установлена (см. фиг. 1 - 4) и закреплена неподвижно промежуточная рама 2, на которой установлена и кинематически соединена с ней подвижная рама 3. Механизм подъема и опускания рамы 3 на промежуточную высоту "a" выполнен в виде гидроцилиндра 4 со штоком 5. Каждое из съемных снаряжений 6, 7 (см. фиг.3, 4) снабжено Г-образными опорами 8 с высотой проема "a", соответствующей высоте "a" промежуточного положения подвижной рамы 3 (см. фиг.5). Гидроцилиндр 4 соединен своим корпусом шарнирно с кронштейном 9 (см. фиг.6) на раме 2, а штоком 5 - с подвижной рамой 3, которая соединена с рамой 2 посредством четырех звеньев 10, образующих в совокупности с подвижной рамой 3 параллелограммный механизм. Шарнирно соединенные с рамами 2, 3 звенья 10 ограничивают перемещение рамы 3 и сообщают ей при подъеме и опускании криволинейную траекторию движения. На промежуточной раме 2 установлены и жестко с ней соединены четыре фиксирующих пальца 11 (см. фиг.6, 7), свободные концы которых заострены в форме усеченного конуса.

В момент фиксации схемного снаряжения - кузова 6 относительно рамы 2 пальцы 11 входят в отверстия "b" на основании "c" кузова 6 (см. фиг. 14, 15). Здесь и ниже по тексту в качестве примера конкретного съемного снаряжения указан кузов 6. На подвижной оси установлены длинномерные направляющие 12 клинообразного соединения, каждая из которых расположена к продольной геометрической оси рамы 3 под углом 5^o, образующие в совокупности клинообразный паз. На этой же раме со стороны вершины клинообразного паза на середине поперечины 13 установлен стыковочный элемент 14 таким образом, что центр цилиндрической сквозной выемки, образованной его половинками, расположен на продольной геометрической оси рамы 3. На основании "c", присоединенном к донной части кузова 6, к его наружной плоской поверхности, сопрягаемой с подвижной рамой 3, присоединен клинообразный выступ 15, обращенный вершиной к стыковочному элементу 14 на раме 3. Выступ 15 выполнен полым, поперечное сечение его представляет собой прямоугольную коробку, и соединен он с основанием "c" на донной части кузова 6 кромками по периметру. Клинообразный контур выступа 15 соответствует клинообразному контуру паза, образованному длинномерными направляющими 12, соединенными с подвижной рамой 3. Вершина клинообразного выступа 15, обращенная к стыковочному элементу 14 на раме 3, выполнена скругленной в форме цилиндрического сектора (см. фиг. 8). Такое выполнение вершины выступа способствует более плавному и быстрому вхождению его в паз на раме 3, образованный длинномерными направляющими 12. На основании "c", присоединенном к донной части кузова 6, установлен и жестко соединен с ним стыковочный палец 16 (см. фиг.8, 11).

Выше уже было упомянуто, что опоры 8 соединены с основаниями "c" съемных снаряжений 6, 7 (см. фиг.1 - 4). Каждая из Г-образных опор 8 выполнена составной и содержит стойку 17 с консольной частью 18 (см. фиг.17), которая в свою очередь также выполнена составной в виде сопряженных между собой и входящих одна в другую телескопически труб квадратного сечения, обращенных глухими торцами в одну сторону. Наружная труба - пенал 19, кроме того, с открытого торца снабжена патрубком 20, сопряженным своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью пенала 19 и жестко с ним соединенным. На торце патрубка 20, обращенного к глухому торцу пенала 19, выполнены фаски, обращенные скошенными поверхностями к геометрической оси патрубка 20. Пеналы 19 консольных частей 18 Г-образных опор (см. фиг.17) расположены попарно под донной частью кузова под прямым углом к его продольной геометрической оси открытыми торцами в паре противоположным боковым бортам кузова 6. Пеналы 19 жестко соединены с донной частью кузова 6 (см. фиг.13). Снизу к пеналам 19 присоединен при помощи сварки стальной лист с образованием жесткого основания "c" на донной поверхности кузова 6. Выше уже указывалось, что на плоской поверхности этого основания "c" расположены и жестко с ним соединены клинообразный выступ 15 и стыковочный палец 16. В этом же листе основания "c" в зоне между соседними пеналами 19 (см. фиг.14, 15) выполнены сквозные отверстия "b" для вхождения в них пальцев 11 на раме 2 в момент фиксации кузова 6 с транспортным средством.

В глухом торце внутренней трубы выполнено сквозное резьбовое отверстие, а в глухом торце пенала 19 в его центре - обычное сквозное отверстие. Через эти отверстия в глухих торцах пенала 19 и несущей консоли трубы 21 проходит тяга 22, которая соединена с пеналом 19 только с возможностью вращения и застопорена от продольного перемещения относительно его глухого торца буртиками 23 на тяге 22. На этой же тяге 22 выполнены два разнесенных друг от друга резьбовых участка "e" и "d".

К наружной поверхности трубы 21 у глухого торца присоединены расклинивающие элементы 24, которые прижимают принудительно путем взаимодействия резьбового участка "e" на тяге 22 (см. фиг.17, 18) с резьбовым отверстием в глухом торце трубы 21 скошенными поверхностями к поверхностям фасок на кромке патрубка 20, установленного в пенале 19. Такое выполнение узла расклинивания в опорах 8 обеспечивает жесткость их конструкции, устойчивость и минимальную массу, т.е. удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к этому узлу транспортного средства со съемным снаряжением. Конец тяги 22, выступающий над наружной поверхностью глухого торца пенала 19, снабжен маховичком 25 для вращения тяги 22 оператором при установке опоры 8 либо в рабочее, либо в транспортное положение.

Открытый конец трубы 21 снабжен трубчатым кронштейном 26 с отверстием, диаметр которого позволяет разместить свободно в трубе 21 и кронштейне 26 стойку 17. Для установления опоры в рабочее положение (см. фиг. 17) в кронштейне 26 выполнены сквозные соосные отверстия под прямым углом к его оси для размещения в них концевого патрубка 27 до упора в торец стойки 17 и последующей фиксации его пальцем 28 через соосные сквозные отверстия в патрубке 27 и кронштейне 26.

Транспортное средство работает следующим образом. Снаряжение 6, 7 (кузов, цистерна) заранее установлено на опоры 8 (см. фиг.3, 4) на высоту "a". Транспортное средство 1 с подвижной рамой 3, установленной на промежуточную высоту "a", задним ходом заезжает под снаряжение таким образом, чтобы клинообразный выступ на основании "c" снаряжения вошел в широкий створ паза, образованного длинномерными направляющими 12 на подвижной раме 3. При этом плавному безударному вхождению выступа 15 в паз способствует его скругленная вершина в форме цилиндрического сектора. При дальнейшем движении транспортного средства 1 происходит направленное ориентирование съемного снаряжения 6 путем принудительного воздействия направляющих 12 или в начале одной из них на боковые поверхности клинообразного выступа 15, присоединенного жестко к основанию "c" на донной части кузова 6, до полной соосности с подвижной рамой 3 и захвата пальца 16 на основании "c" кузова 6 стыковочным элементом 14 на подвижной раме 3. Затем поднимают гидроцилиндром 4 подвижную раму 3 на величину, большую, чем "a", после чего возвращают в транспортное положение последовательно все четыре телескопические опоры 8. Для этого освобождают палец 28, вынимают стойку 17 из отверстий в кронштейне 26, помещают в трубу 21 и фиксируют ее пальцем 28 относительно кронштейна 26 в другом отверстии стойки 17, выполненных у ее основания. Вращая маховичок 25, освобождают концевой резьбовой участок "e" на тяге 22 из зацепления с трубой 21 таким образом, чтобы конечный резьбовой участок "e" оказался полностью в полости этой трубы 21, после чего ее задвигают со стойкой 17 вместе до контакта резьбового отверстия в глухом торце трубы 21 с другим резьбовым участком "d" на тяге 22.

Продолжая вращение маховичка 25 с тягой 22, соединяют резьбу на тяге 22 с резьбой в отверстии в глухой части трубы 21 и приводят таким образом опору 18 в транспортное положение (см. фиг.16). Аналогично собирают в транспортное положение остальные три опоры 18. Затем при помощи гидроцилиндра 4 опускают подвижную раму 3 со снаряжением (кузовом, цистерной) на промежуточную раму 2. Фиксирующие пальцы на раме 2 при этом входят в отверстия "b" на основании "c" кузова 6 (см. фиг.14, 15), обеспечивая тем самым строгое фиксированное положение его относительно промежуточной рамы 2 транспортного средства 1.

Процесс снятия кузова 6 с транспортного средства 1 выполняют в обратной последовательности.

Выполнение опора по типу предложенной конструкции позволило за счет жесткости увеличить их створ и тем самым облегчить соединение схемного снаряжения с подвижной рамой на грузовом автомобиле.

Устранение колебаний съемного снаряжения с опорами в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также наличие клинообразного разъемного соединения между схемным снаряжением и подвижной рамой на грузовом автомобиле позволили решить задачи направленного ориентирования, самоустановки съемного снаряжения до полной соосности с подвижной рамой с последующей фиксацией достигнутого положения путем захвата пальца на днище снаряжения (кузова, цистерны) стыковочным элементом на подвижной раме.