устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства

Формула изобретения

Устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства, содержащее, по крайней мере, две задние промежуточные опоры, жестко соединенные с цистерной и рамой, и одну переднюю промежуточную опору, соединяющую цистерну с рамой, по крайней мере, через одну амортизирующую прокладку, отличающееся тем, что жестко закрепленный на цистерне шток передней промежуточной опоры, расположенной на продольной оси цистерны, опирается на жестко закрепленную с рамой шасси поперечину с возможностью совершения угловых колебаний относительно вертикальной оси, причем между верхним опорным фланцем штока и верхней опорной поверхностью поперечины установлена, по крайней мере, одна амортизирующая прокладка, а между опорной поверхностью нижнего фланца штока и поперечиной установлен демпфер в виде пружины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам для крепления цистерн на рамы шасси транспортных средств.

Известны цистерны, устанавливаемые на раму транспортного средства и имеющие обечайку с усиливающими элементами в виде ферм, бандажей и т.п. Во всех этих случаях используют жесткое крепление обечайки цистерны к раме, например, с помощью сварки. Габариты цистерны, установленной на раме, определяются габаритами самой рамы и строго регламентированы международными стандартами контейнерных перевозок. Рама воспринимает нагрузки, возникающие от неровностей поверхности дороги (воды, рельсов), и передает эти нагрузки через элементы крепления цистерны к раме и усиливающие элементы конструкции на саму емкость, вследствие чего происходит образование трещин в обечайке, либо ослабление и растрескивание сварных швов, соединяющих обечайки. От того, как выполнены и скреплены рама с емкостью, зависит сложность конструкции, эксплуатационные возможности и надежность, а также величина полезного объема цистерны.

Известна цистерна, включающая установленную на емкость конструкцию, размещенную в бандажах, установленных на раме посредством ложемента и опорного каркаса, в которой каждый бандаж выполнен в виде полуколец равнопрочного сечения однородного материала с возможностью стягивания их между собой и крепления при установке на емкость через амортизаторы, которые расположены между бандажом и емкостью (см. патент РФ №2201882, В 65 D 88/12). В данной конструкции выполняются требования по гашению деформаций и перераспределению нагрузок при транспортировке.

Однако эта конструкция применима лишь для цистерн "круглого" сечения в поперечной плоскости цистерны, для цистерн с пониженным приведенным центром тяжести она не применима.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство крепления цистерны к шасси транспортного средства, содержащее промежуточные опоры, жестко закрепленные на раме шасси и соединенные с лонжеронами цистерны посредством хомутов через амортизирующие прокладки, в котором промежуточные опоры выполнены С-образными в поперечном сечении, верхние амортизирующие прокладки расположены между нижней частью лонжерона цистерны и верхними горизонтальными полками промежуточных опор, а нижние амортизирующие прокладки расположены под верхними горизонтальными полками промежуточных опор, причем нижние и верхние амортизирующие прокладки соединены с лонжеронами цистерны посредством упомянутых хомутов (патент РФ №2028240, В 62 D 24/02, 27/04, В 60 Р 3/22).

Однако данная конструкция не позволяет исключить деформации, возникающие от кручения рамы на поворотах или при движении на неровных дорогах, транспортировках с продольным ускорением, например при аварийных ситуациях. На раму, а, соответственно, и емкость, воздействуют значительные усилия и изгибающие моменты, вызывающие в них высокие напряжения и ослабляющие обечайку в поперечном сечении.

Цель изобретения - повышение надежности эксплуатации цистерн всех сечений, в том числе и с пониженным приведенным центром тяжести "овал", "чемодан" - прямоугольное сечение со скругленными углами, "трапеция" и т.п. за счет снижения жесткости конструкции с помощью введения в опорную конструкцию (конструкцию крепления непосредственно цистерны к раме автотранспортного средства) элементов, перераспределяющих напряжения и гасящих деформации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем, по крайней мере, две задние промежуточные опоры, жестко соединенные с цистерной и рамой, и одну переднюю промежуточную опору, соединяющую цистерну с рамой, по крайней мере, через одну амортизирующую прокладку, согласно изобретению жестко закрепленный на цистерне шток передней промежуточной опоры, расположенной на продольной оси цистерны, опирается на жестко закрепленную с рамой шасси поперечину с возможностью совершения угловых колебаний относительно вертикальной оси, причем между верхней опорной поверхностью штока и поперечиной установлена, по крайней мере, одна амортизирующая прокладка, а между нижней опорной поверхностью и поперечиной установлен демпфер в виде пружины.

Задние опоры могут быть выполнены трубчатой конструкции, рамной или пространственной из листового проката. Поперечина может быть выполнена из любой известной пространственной опорной конструкции.

Шток опоры передней может быть выполнен из металла круглого сплошного или круглого трубчатого сечения и жестко соединен с цистерной.

Амортизирующая прокладка может быть выполнена из резинотканевого материала или иного неметаллического упругого материала с большой упругостью и представляет собой кольцо необходимой толщины и диаметра или набор колец круглого или прямоугольного сечения, способное деформироваться от осевой нагрузки со смещением оси приложения нагрузки от вертикальной на необходимую величину угла, получаемым от кручения рамы автотранспортного средства.

Демпфер представляет собой пружинный элемент, работающий на растяжение, сжатие, и может быть выполнен из пружинной проволоки (кольцевая пружина) или стального листа (пластинчатая пружина) и воспринимает вертикальную осевую нагрузку, возникающую в процессе движения автотранспортного средства и направленную вверх.

Шток, установленный с возможностью угловых перемещений относительно вертикальной оси, демпфер и амортизирующие прокладки позволяют исключить деформации, возникающие от кручения рамы шасси при поворотах и при движении по неровной дороге.

На фиг.1 - изображен общий вид цистерны с рамой автотранспортного средства.

На фиг.2 - вид цистерны сзади с задними опорами.

На фиг.3 - вид передней опоры.

Устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства содержит две задние промежуточные опоры 1, жестко соединенные с цистерной 2 и рамой 3, и одну переднюю опору 4. Опора 4 состоит из штока 5 жестко соединенного с цистерной 2 и имеющего верхний 6 и нижний 7 опорные фланцы. Шток 5 установлен в поперечине 8 жестко закрепленной с рамой 3 с конструктивным зазором "а" и имеет возможность совершать угловые перемещения относительно вертикальной оси. Между верхним опорным фланцем 6 и верхней опорной поверхностью поперечины 8 располагается, по крайней мере, одна амортизирующая прокладка 9, передающая нагрузку от цистерны через верхний опорный фланец 6 штока 5 на поперечину 8. В плоскости ниже поперечины 8 и опорной поверхностью нижнего фланца 7 штока 5 установлен демпфер 10, выполненный в виде пружины, который гасит возникающие при движении автотранспортного средства колебания вертикальной, направленной вверх нагрузки, которая передается от нижнего фланца 7 штока 5 на нижнюю плоскость поперечины 8.

Сборка передней опоры производится во время установки цистерны на раму автотранспортного средства. Гайкой 11 через фланец 7 задается необходимая затяжка демпфера 8.

Эксплуатируют цистерну известным способом.

В процессе транспортировки грузов нагрузки, возникающие от неровностей поверхности дороги, воспринимаются рамой шасси через элементы подвески и далее воспринимаются опорной конструкцией в районе передней и задней опор. Далее нагрузки и вызванные ими деформации передаются на амортизирующую прокладку 9, где гасятся, предотвращая передачу нагрузок и деформаций на цистерну.

Как показали расчеты и производство опытного образца на ОАО "Вологодский машиностроительный завод", изготовленная по данному изобретению цистерна с опорной конструкцией весит на 10% меньше цистерны, изготовленной по аналогу, что обусловлено снижением толщины емкости с 2,5 мм до 2,0 мм и уменьшением количества силовых элементов.