контейнеровоз

Формула изобретения

Контейнеровоз, содержащий раму с опорными колесами и механизм подрессоривания контейнера, отличающийся тем, что механизм подрессоривания контейнера выполнен в виде рамного и колесного парных звеньев, каждое из которых снабжено направляющими тягами равной длины, при этом верхние концы направляющих тяг рамного парного звена шарнирно соединены между собой на раме контейнеровоза, а нижние концы направляющих тяг колесного парного звена шарнирно соединены между собой на оси колеса контейнеровоза, а свободные концы направляющих тяг обоих парных звеньев шарнирно попарно соединены между собой и снабжены упруго-демпфирующими элементами, шарнирно установленными на раме контейнеровоза, образуя двухзвенный опорно-поворотный амортизатор и создавая упругое и неупругое гашение малых и больших колебаний контейнера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике контейнерных перевозок, а именно к транспортным средствам, приспособленным для перевозки специальных грузов и изделий, требующих защиты от вибраций и ударов по всем координатам.

Известен контейнеровоз, содержащий раму с шарнирно закрепленными на конце горизонтальной полки стойками, установленные в нижних частях стоек и вертикальной полки опорные колеса, контейнер, неподвижно закрепленный на неподрессоренной раме, не обеспечивающей защиту контейнера от колебаний и вибраций (а.с. СССР 1369947, опубл. 30.01.1988, кл. В 60 Р 3/00, 1/02).

Недостатком данного устройства является крепление контейнера к неподрессоренной раме, что приводит к недостаточной виброзащите контейнера и, следовательно, к снижению сохранности груза. Кроме того, необходима специальная жесткая конструкция контейнера, который должен выдерживать нагрузки от веса рамы, что увеличивает полную массу контейнеровоза.

Наиболее близким из известных технических решений является контейнеровоз, содержащий раму с закрепленными опорными колесами и механизм подрессоривания контейнера в виде двухзвенных амортизаторов, имеющих взаимосвязанные направляющую и демпфирующую тяги, изменение длины которых посредством демпфирующих элементов за пределами свободного продольного хода контейнера не соответствует большим продольным перемещениям контейнера на направляющих тягах (патент РФ 2174921, 2001 г., кл. В 60 Р 3/00).

Недостатком данного устройства является наличие упругих элементов, неподвижно установленных на раме контейнеровоза и шарнирно связанных с двухзвенными однопарными амортизаторами, которые не обеспечивают взаимосвязь деформаций упругих элементов с продольными линейными колебаниями контейнера, для гашения которых предусмотрены направляющие тяги большой длины, что увеличивает габариты системы подрессоривания. Также недостатком устройства является сочетание направляющей и демпфирующей тяг двухзвенного амортизатора, не обеспечивающее достаточного хода штока демпфирующего элемента демпфирующей тяги для плавного уменьшения продольной линейной скорости контейнера при торможении и разгоне контейнеровоза, что ведет к ухудшению виброзащиты контейнера и снижению сохранности груза. Кроме того, сложная кинематика гашения продольных линейных колебаний контейнера увеличивает себестоимость контейнеровоза.

Данный контейнеровоз имеет сравнительно низкий технический уровень из-за кинематики установки однопарных двухзвенных амортизаторов, не обеспечивающих гашение упругими элементами продольных линейных колебаний контейнера и ограничивающих ход штока демпфирующего элемента демпфирующей тяги, что приводит к передаче возмущающего воздействия от рамы на контейнер при разгоне и торможении контейнеровоза, тем самым существенно ухудшается плавность хода и снижается сохранность перевозимого груза.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции контейнеровоза, снабженной новым опорно-поворотным механизмом подрессоривания с двухзвенными парными амортизаторами в виде рамного и колесного парных звеньев, снабженных поворотными упругодемпфирующими элементами, обеспечивающих взаимосвязь колебаний контейнера по всем координатам с деформацией упругодемпфирующих элементов, что создает новую компоновочную схему опорно-поворотного амортизатора, обеспечивающего возможность равноэффективного гашения всех видов колебаний контейнера при движении контейнеровоза, а также значительное уменьшение кинематического воздействия на упругодемпфирующие элементы по отношению к возмущающему воздействию дороги, сокращающее динамический ход упругодемпфирующих элементов, что приводит к существенному повышению плавности хода контейнеровоза, уменьшению габаритов системы подрессоривания и значительному улучшению сохранности груза при транспортировке.

Техническим результатом заявленного изобретения является создание принципиально новой конструкции контейнеровоза с принципиально новой опорно-поворотной системой подрессоривания, упругодемпфирующие элементы которой деформируются при относительных перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс по всем координатам, с новой кинематической схемой парных двухзвенных амортизаторов, значительно уменьшающих кинематическое воздействие на упругодемпфирующие элементы по отношению к возмущающему воздействию дороги и, следовательно, уменьшающих динамические ходы упругодемпфирующих элементов, что предусматривает упругодемпфирующее равноэффективное гашение всех видов колебаний контейнера при уменьшении габаритов двухзвенных амортизаторов и обеспечивает существенное повышение плавности хода.

Указанный технический результат достигается тем, что в контейнеровозе, содержащем раму с опорными колесами и механизм подрессоривания контейнера, механизм подрессоривания контейнера выполнен в виде рамного и колесного парных звеньев, каждое из которых снабжено направляющими тягами равной длины, при этом верхние концы направляющих тяг рамного парного звена шарнирно соединены между собой на раме контейнеровоза, а нижние концы направляющих тяг колесного парного звена шарнирно соединены между собой на оси колеса контейнеровоза, а свободные концы направляющих тяг обоих парных звеньев шарнирно попарно соединены между собой и снабжены упругодемпфирующими элементами, шарнирно установленными на раме контейнеровоза, образуя двухзвенный опорно-поворотный амортизатор и создавая упругое и неупругое гашение малых и больших колебаний контейнера.

Вследствие того, что в контейнеровозе, содержащем раму с опорными колесами и механизм подрессоривания контейнера, механизм подрессоривания контейнера выполнен в виде парных двухзвенных опорно-поворотных амортизаторов, каждый из которых содержит рамное и колесное парные звенья с направляющими тягами, попарно шарнирно соединенными одними своими концами на раме и на оси опорного колеса контейнеровоза, а другими, снабженными упругодемпфирующими элементами, с рамой контейнеровоза, обеспечиваются деформации упругодемпфирующих элементов при малых и больших относительных перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс по всем координатам, а значит, обеспечивается эффективное гашение всех видов колебаний контейнера, что повышает плавность хода.

Благодаря принципиально новой кинематической схеме парных двухзвенных амортизаторов с направляющими тягами равной длины обеспечиваются одинаковые деформации упругодемпфирующих элементов при колебаниях контейнера по всем координатам и, следовательно, обеспечивается гашение всех видов колебаний с высокой эффективностью, а также уменьшение кинематического воздействия на упругодемпфирующие элементы по отношению к возмущающему воздействию дороги, что сокращает динамические ходы упругодемпфирующих элементов и уменьшает требуемую длину упругого элемента, и требуемый ход штока амортизатора, и, следовательно, габариты системы подрессоривания, в результате улучшается виброзащита контейнера и повышается сохранность перевозимого груза. Вследствие того, что упругодемпфирующие элементы выполнены равной жесткости, обеспечивается линейная деформация двухзвенного опорно-поворотного амортизатора при малых и больших линейных и угловых вертикальных относительных перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс, что исключает возникновение вторичных продольных линейных колебаний и приводит к улучшению плавности хода.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем осуществленным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенном в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результат которого показывает, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен заявляемый контейнеровоз; на фиг.2 - схема линейной деформации двухзвенного опорно-поворотного амортизатора; на фиг.3 - схема угловой деформации двухзвенного опорно-поворотного амортизатора.

Контейнеровоз содержит раму 1 V-образной формы с опорными колесами 2, что обеспечивает возможность удобной компоновки между рамой 1 и опорными колесами 2 упругодемпфирующих элементов 3 малой жесткости. На раме 1 расположен контейнер 4 и механизм подрессоривания контейнера.

Механизм подрессоривания контейнера выполнен в виде опорно-поворотных амортизаторов 5, каждый из которых содержит рамное 6 и колесное 7 парные звенья с направляющими тягами 8 и 9. Верхние концы 10 направляющих тяг 8 рамного парного звена 6 шарнирно соединены на раме 1 контейнеровоза, а нижние концы 11 направляющих тяг 9 колесного парного звена 7 шарнирно соединены на оси 12 опорного колеса 2, при этом свободные концы 13, 14 направляющих тяг 8 рамного парного звена 6 попарно шарнирно соединены со свободными концами 13, 14 направляющих тяг 9 колесного парного звена 7 и снабжены упругодемпфирующими элементами 3, шарнирно установленными на раме 1 контейнеровоза, что при относительных вертикальных линейных и угловых малых перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс, возникающих по причине неровностей дороги, и больших, возникающих в резонансе, вызывает однонаправленные перемещения в вертикальной плоскости шарнирно соединенных свободных концов 13, 14 направляющих тяг 8, 9 рамного 6 и колесного 7 парных звеньев, предусматривающих однонаправленную деформацию упругодемпфирующих элементов 3 при линейной деформации двухзвенного опорно-поворотного амортизатора 5, а при относительных малых и больших продольных линейных перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс, возникающих при разгоне и торможении контейнеровоза, вызывает разнонаправленные перемещения в вертикальной плоскости шарнирно соединенных свободных концов 13, 14 направляющих тяг 8, 9 рамного 6 и колесного 7 парных звеньев, предусматривающих разнонаправленную деформацию упругодемпфирующих элементов 3 при угловой деформации двухзвенного опорно-поворотного амортизатора 5, в результате чего обеспечиваются деформации упругодемпфирующих элементов 3 при малых и больших относительных перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс по всем координатам, а значит, обеспечивается эффективное упругодемпфирующее гашение всех видов колебаний контейнера 4 и существенное повышение плавности хода.

Направляющие тяги 8, 9 рамного 6 и колесного 7 парных звеньев двухзвенного опорно-поворотного амортизатора 5 имеют равную длину, что обеспечивает одинаковые деформации упругодемпфирующих элементов 3 при колебаниях контейнера 4 по всем координатам и, следовательно, обеспечивается равноэффективное гашение всех видов колебаний подрессоренной массы при линейной и угловой деформации двухзвенного опорно-поворотного амортизатора 5, а также обеспечивается значительное уменьшение кинематического воздействия на упругодемпфирующие элементы 3 по отношению к возмущающему воздействию дороги, что уменьшает динамические ходы упругодемпфирующих элементов 3 и сокращает их требуемую длину, необходимую для обеспечения заданной частоты колебаний подрессоренной массы, и требуемый ход штока амортизаторов, необходимый для плавного уменьшения скорости контейнера 4 в режимах разгона и торможения контейнеровоза, а следовательно, уменьшает габариты системы подрессоривания, в результате чего улучшается виброзащита контейнера 4 и повышается сохранность перевозимого груза.

Упругодемпфирующие элементы 3 выполнены равной жесткости, что обеспечивает только линейную деформацию двухзвенных опорно-поворотных амортизаторов 5 при малых и больших линейных и угловых вертикальных относительных перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс и исключает вторичное возникновение продольных линейных колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс, в результате чего также повышается плавность хода.

Предлагаемый контейнеровоз работает следующим образом.

При неподвижном нагруженном контейнеровозе двухзвенный опорно-поворотный амортизатор 5, содержащий рамное 6 и колесное 7 парные звенья с направляющими тягами 8 и 9 равной длины, симметричен относительно вертикальной оси, проходящей через шарнирное соединение верхних концов 10 направляющих тяг 8 рамного парного звена 6 на раме 1 контейнеровоза и через шарнирное соединение нижних концов 11 направляющих тяг 9 колесного парного звена 7 на оси 12 опорного колеса 2 контейнеровоза, при этом шарнирно установленные на раме 1 контейнеровоза упругодемпфирующие элементы 3 равной жесткости, которыми снабжены попарно шарнирно соединенные свободные концы 13, 14 направляющих тяг 8, 9 рамного 6 и колесного 7 парных звеньев, сжаты на величину статического хода.

При равномерном движении контейнеровоза рама 1 с контейнером 4 может совершать малые линейные и угловые вертикальные колебания, возникающие по причине неровностей дороги, и большие линейные и угловые вертикальные колебания, возникающие при резонансе, при этом рама 1 с контейнером 4 воздействует сверху на верхние шарнирно соединенные концы 10 направляющих тяг 8 рамного парного звена 6 и на упругодемпфирующие элементы 3, а ось 12 опорного колеса 2 воздействует на шарнирно соединенные на ней нижние концы 11 направляющих тяг 9 колесного парного звена 7, что приводит к однонаправленному перемещению в продольной вертикальной плоскости попарно шарнирно соединенных свободных концов 13, 14 направляющих тяг 8, 9 рамного 6 и колесного 7 парных звеньев, которые однонаправлено снизу воздействуют на свои упругодемпфирующие элементы 3 равной жесткости, шарнирно закрепленные на раме 1 контейнеровоза, в результате чего упругодемпфирующие элементы 3, поворачиваясь, одинаково однонаправлено деформируются на величину динамического хода, а двухзвенный опорно-поворотный амортизатор 5 с парными рамным 6 и колесным 7 звеньями, снабженными направляющими тягами 8, 9 равной длины, приобретает линейную деформацию, оставаясь симметричным относительно вертикальной оси, проходящей через шарнирное соединение верхних концов 10 направляющих тяг 8 рамного парного звена 6 на раме 1 контейнеровоза и через шарнирное соединение нижних концов 11 направляющих тяг 9 колесного парного звена 7 на оси 12 опорного колеса 2 контейнеровоза, что обеспечивает равноэффективное гашение малых и больших линейных и угловых вертикальных колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс и значительное уменьшение кинематического воздействия на упругодемпфирующие элементы 3 по отношению к возмущающему воздействию дороги и, следовательно, уменьшение динамических ходов упругодемпфирующих элементов 3, что сокращает их длину и предупреждает вторичное возникновение продольных линейных колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс, в результате чего существенно повышается плавность хода.

При разгоне и торможении контейнеровоза рама 1 с контейнером 4 может совершать малые и большие продольные линейные колебания, возникающие от воздействия сил инерции, при этом рама 1 с контейнером 4 перемещается в продольном линейном направлении относительно оси 12 опорного колеса 2 контейнеровоза, одновременно воздействуя на верхние шарнирно соединенные концы 10 направляющих тяг 8 рамного парного звена 6 и на упругодемпфирующие элементы 3, что приводит к разнонаправленному перемещению в продольной вертикальной плоскости попарно шарнирно соединенных свободных концов 13, 14 направляющих тяг 8, 9 рамного 6 и колесного 7 парных звеньев, которые разнонаправлено снизу воздействуют на свои упругодемпфирующие элементы 3 равной жесткости, шарнирно закрепленные на раме 1 контейнеровоза, в результате чего упругодемпфирующие элементы 3, поворачиваясь, одинаково разнонаправлено деформируются на величину динамического хода, а двухзвенный опорно-поворотный амортизатор 5 с парными рамным 6 и колесным 7 звеньями, снабженными направляющими тягами 8, 9 равной длины, приобретает угловую деформацию, оставаясь симметричным относительно оси, проходящей через шарнирное соединение верхних концов 10 направляющих тяг 8 рамного парного звена 6 на раме 1 контейнеровоза и через шарнирное соединение нижних концов 11 направляющих тяг 9 колесного парного звена 7 на оси 12 опорного колеса 2 контейнеровоза, что обеспечивает эффективное гашение малых и больших продольных линейных колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс и приводит к улучшению виброзащиты контейнера 4 и повышению сохранности перевозимого груза.

Предлагаемый контейнеровоз для транспортировки и перевозки специальных грузов и объектов, требующих защиты от вибраций и ударов, обеспечит существенное повышение виброзащиты контейнера, плавности хода контейнеровоза и значительное улучшение сохранности груза благодаря принципиально новой опорно-поворотной системе подрессоривания, упругодемпфирующие элементы которой одинаково деформируются при относительных перемещениях подрессоренной и неподрессоренной масс по всем координатам и благодаря новой кинематической схеме парных двухзвенных амортизаторов, значительно уменьшающих кинематические воздействия на упругодемпфирующие элементы по отношению к возмущающему воздействию дороги и, следовательно, сокращающих динамические ходы упругих элементов, что обеспечит равноэффективное упругодемпфирующее гашение всех видов колебаний контейнера при уменьшении габаритов системы подрессоривания.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- контейнеровоз, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, предназначен для транспортировки и перевозки специальных грузов и объектов, требующих защиты от вибраций и ударов и обеспечит существенное повышение виброзащиты контейнера, плавности хода контейнеровоза и значительное улучшение сохранности груза;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления в соответствии с описанием и прилагаемым чертежом;

- контейнеровоз, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".