тягово-сцепное устройство автотракторного поезда

Формула изобретения

Тягово-сцепное устройство автотракторного поезда, включающее в себя сцепную петлю, жестко закрепленную на дышле прицепа, и тяговый крюк с защелкой, зев которого в сечении имеет сложную фигуру, представляющую собой овал, сопряженный с ребром с криволинейной поверхностью, отличающееся тем, что в сцепной петле в ее горизонтальной плоскости симметрии выполнен ряд сквозных радиальных отверстий и в них подвижно размещены подпружиненные тарельчатыми пружинами тела качения в виде шаров, причем тарельчатые пружины, расположенные со стороны дышла прицепа, тела качения которых контактируют при прямолинейном движении автотракторного поезда с криволинейной поверхностью ребра зева тягового крюка, имеют меньшую жесткость, чем все остальные, находящиеся со стороны овала зева, а защелка тягового крюка в своем поперечном сечении идентична упомянутому зеву.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях автотракторных поездов.

Известно тягово-сцепное устройство, описанное и показанное на стр.11-17, рис.4, книги М.М. Щукина. "Сцепные устройства автомобилей и тягачей", Машгиз, М-Л., 1961 г. Такое устройство состоит из крюка, выполненного за одно целое с тяговым стержнем, и сцепной петли дышла прицепа, которая укладывается в зев и удерживается в нем накидной защелкой. Существенным недостатком такого устройства, несмотря на простоту его конструкции, является то, что в процессе движения автотракторного поезда из-за наличия зазоров в зоне сопряжения зева крюка со сцепной петлей дышла прицепа возникают значительные динамические нагрузки, вызванные колебаниями подергивания, виляния, боковой качки прицепа и т.д. Такие зазоры, например (см. табл.1 стр.11 и табл.2 стр.14), для тягового усилия на крюке от 5 до 12 тонн составляют более 7 мм (размер В, табл.2, равен 45 мм). В то же время, из-за указанных зазоров провоцируются крайне опасные колебания виляния прицепа, что чревато созданием аварийных ситуаций на дорогах с интенсивным движением за счет возможности столкновения прицепа с обгоняющим или навстречу движущемуся транспорту.

Известны также тягово-сцепные устройства автотракторных поездов, представленные в государственном стандарте Союза ССР "Устройства тягово-цепные системы крюк-петля автомобильных и тракторных поездов. Основные параметры и размеры, технические требования ГОСТ 2349-75. Издание официальное "Госкомстандарты Совмина СССР", Москва 1947 г. Конструкция таких устройств аналогична вышеописанной и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является снижение динамических нагрузок в месте сцепа автотракторных тягячей и прицепов и повышение их устойчивости движения.

Поставленная цель достигается тем, что в сцепной петле в ее горизонтальной плоскости симметрии выполнен ряд сквозных радиальных отверстий и в них подвижно размещены подпружиненные тарельчатыми пружинами тела качения в виде шаров, причем тарельчатые пружины, расположенные со стороны дышла прицепа, тела качения которых контактируют при прямолинейном движении автотракторного поезда с криволинейной поверхностью ребра зева тягового крюка, имеют меньшую жесткость, чем все остальные, находящиеся со стороны овала зева, а защелка тягового крюка в своем поперечном сечении идентична упомянутому зеву.

На фиг.1 показано тягово-сцепное устройство автотракторного поезда при виде сверху, в сечении по NN, а на фиг.2 - то же, вид сбоку.

Тягово-сцепное устройство автотракторного поезда состоит из тягового крюка 1, снабженного защелкой 2, установленной на нем с помощью шарнира 3, фиксируемой шплинтом 4. В зеве 5 тягового крюка 1 расположена сцепная петля 6, снабженная радиальными отверстиями 7, в которых размещены тела качения шаровой формы 8 подпружиненными тарельчатыми пружинами 9, упертыми в заглушки 10. Сцепная петля 6 жестко закреплена на дышле 11.

Работает тягово-сцепное устройство автотракторного поезда следующим образом. Для расцепа звеньев автопоезда (автотракторный тягач и прицеп на чертежах не показаны) удаляют шплинт 4 и вручную поворачивают защелку 2 на шарнире 3 на стрелке А (см. фиг.2). После этого также вручную сцепную петлю 6 совместно с дышлом 11 поворачивают по стрелке В (известно, что дышло прицепа шарнирно закреплено на прицепе и поэтому этот узел также не показан на чертежах), выводя ее из зева 5 тягового крюка 1. Вывод сцепной петли 6 из зева 5 тягового крюка 1 происходит с приложением некоторого дополнительного усилия (учитывая собственный вес дышл), связанного с преодолением сил трения, возникающих в точках контакта тел качения шаровой формы 8 с образующими поверхностями зева 5 тягового крюка 1 за счет упругих сил, создаваемых тарельчатыми пружинами 9, действующими по стрелкам С. При сцепе звеньев автотракторного поезда процесс подобен вышеописанному с той лишь разницей, что укладка сцепной петли 6 в зев 5 тягового крюка 1 происходит за счет приложения дополнительной силы, создаваемой оператором и направленной по стрелке Д и связанной с упругой деформацией тарельчатых пружин 9 за счет перемещения тел качения шаровой формы 8 в направлении, обратном стрелкам С. После этого защелку 2 поворачивают в направлении, обратном стрелке А, и фиксируют ее положение шплинтом 4 так, как это показано на фиг.2. При движении автотракторного поезда могут возникнуть следующие виды колебаний прицепа - подергивание, виляние, галопирование и боковая качка. При подергивании динамические нагрузки действуют по стрелкам Е (такое же явление характерно при трогании с места и торможении автотракторного поезда), что способствует перемещению тел качения шаровой формы 8 в соответствующем направлении в радиальных отверстиях 7, причем такие перемещения ограничиваются тарельчатыми пружинами 9, имеющими достаточную для этого жесткость. Следовательно, такие динамические нагрузки эффективно демпфируются (следует отметить, что на фиг.1 и фиг.2 показано примерное число тел качения шаровой формы 8, тогда как в реальной конструкции их количество может быть значительно больше). В случае проявления колебаний виляния, вызванных угловым перемещением дышла прицепа по стрелке К, также за счет контакта тел качения шаровой формы 8 с зевом 5 тягового крюка 1 происходит демпфирование таких колебаний так как последние создают силы сопротивления между ними и поверхностями зева 5. При колебаниях, связанных с галопированием прицепа (движение дышла по стрелкам L), так же, как и в предыдущих случаях, за счет контакта тел качения шаровой формы 8, вызванного усилием сжатых тарельчатых пружин 9, с элементами зева 5 крюка 1 и защелки 2 происходит гашение такого вида колебаний. Подобным образом происходит гашение колебаний боковой качки, когда дышло 11 прицепа поворачивается относительно его продольной оси на углы . В этом случае тела качения шаровой формы 8 также создают силы сопротивления на поверхностях зева 5 тягового крюка 1.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известным очевидно, так как оно направлено на снижение динамических усилий, возникающих в тягово-сцепных устройствах автотракторных поездов, и гашение амплитуд колебаний прицепных их звеньев, что в итоге позволяет повысить эксплуатационную надежность автотракторных поездов и безопасность их движения.