большегрузный автопоезд

Формула изобретения

Большегрузный автопоезд, состоящий из автомобиля-тягача с седельным устройством, взаимодействующим с полуприцепом, снабженным подвижной в его продольной плоскости тележкой с жестко закрепленным на ее раме предохранительным брусом, контактирующей с помощью штоков через пружины сжатия с рамой полуприцепа, отличающийся тем, что на раме полуприцепа в пространстве между штоками и параллельно им шарнирно установлен корпус гидроцилиндра, поршень которого состоит из двух подпружиненных друг относительно друга половин и жестко связан своим штоком с рамой тележки, при этом в корпусе гидроцилиндра в его продольной плоскости в надпоршневой полости выполнены радиально расположенные сквозные каналы, имеющие разный по длине гидроцилиндра диаметр и связанные общим трубопроводом с каналом, выполненным в корпусе гидроцилиндра в его подпоршневой полости и перекрытым одной из половин упомянутого поршня при всех режимах движения, торможения и состояния покоя автопоезда с возможностью его открывания при действии ударной нагрузки на предохранительный брус тележки.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях автомобильных полуприцепов.

Известен автопоезд по А.С. СССР №1139655, состоящий из автомобиля-тягача и полуприцепа, у которого тележка установлена с возможностью перемещения вдоль продольной оси его рамы. Существенным недостатком такого автопоезда является то, что в аварийных ситуациях на дорогах, когда легковые автомобили, идущие со значительно большой скоростью и находящиеся за автопоездом, догоняют его и, особенно в ночное время, сталкиваются с кормовой частью полуприцепа. При этом ударная нагрузка от легкового автомобиля бывает так значительна, что предохранительный брус, находящийся в кормовой части рамы полуприцепа, разрушается и легковой автомобиль входит под раму и кузов полуприцепа. Такой вход влечет за собой срез верхней части кузова легкового автомобиля, и находящиеся в нем люди мгновенно погибают, а узлы и детали задней части полуприцепа в итоге не подлежат восстановлению.

Известен также автопоезд по патенту RU 2240249 C1, также состоящий из автомобиля-тягача и полуприцепа, снабженного подвижной в его продольной плоскости и подпружиненной относительно его рамы. В то же время кормовая часть полуприцепа выполнена наклонной в сторону автомобиля-тягача и взаимосвязана своим опорным листом с опорной плитой кронштейна, жестко установленного на раме полуприцепа. Несмотря на свою эффективность использования в аварийных ситуациях, когда догоняющий автопоезд легковой автомобиль способен разместиться под полуприцепом за счет его вертикального перемещения, возникающего при движении тележки вдоль продольной оси автопоезда, он обладает и существенным недостатком, заключающимся в том, что пружины, установленные на полуприцепе, имея линейную характеристику при упругом их сжатии, не позволяют осуществлять демпфирование ударной нагрузки, возникающей при описании выше ситуации, например, устройствам, имеющим нелинейную характеристику.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является обеспечение демпфирования ударных нагрузок в момент соударения легкового автомобиля с автопоездом.

Поставленная цель достигается тем, что на раме полуприцепа в пространстве между штоками и параллельно им шарнирно установлен корпус гидроцилиндра, поршень которого состоит из двух подпружиненных друг относительно друга половин и жестко связан своим штоком с рамой тележки, при этом в корпусе гидроцилиндра в его продольной плоскости в надпоршневой полости выполнены радиально расположенные сквозные каналы, имеющие разный по его длине гидроцилиндра диаметр и связанные общим трубопроводом с каналом, выполненным в корпусе гидроцилиндра в его подпоршневой полости и перекрытым одной из половин упомянутого поршня при всех режимах движения, торможения и состояния покоя автопоезда, с возможностью его открывания при действии ударной нагрузки на предохранительный брус тележки.

На чертежах фиг.1 показан общий вид большегрузного автопоезда сбоку, на фиг.2 - этот же вид только в момент соударения с ним легкового автомобиля, на фиг.3 - поперечный разрез по АА полуприцепа, на фиг.4 - часть сопряжений деталей рамы и тележки полуприцепа друг с другом в аксонометрии и на фиг.5 - расположение корпуса гидроцилиндра в продольной плоскости рамы полуприцепа в плане.

Большегрузный автопоезд состоит из автомобиля-тягача 1 с седельным устройством 2, на котором размещена рама 3 полуприцепа 4. В задней части рамы 3 расположен опорный лист 5, контактирующий с опорной плитой 6, которая с помощью пальца 7 шарнирно установлена на кронштейне 8 рамы тележки 9. На раме тележки 9 жестко закреплен предохранительный брус 10, а на кронштейне 8, так же жестко установлены штоки 11 с пружинами сжатия 12, которые контактируют как с поверхностью кронштейна 8 так и направителями 13, жестко закрепленными на раме 3 полуприцепа 4. На раме 3 при помощи шарнира 14 установлен корпус гидроцилиндра 15 и внутри него подвижно расположен поршень, состоящий из двух половин 16 и 17, подпружиненных друг относительно друга пружиной сжатия 18. Половина 17 поршня закреплена на штоке 19 гидроцилиндра, причем другой конец его жестко присоединен к кронштейну 8 рамы тележки 9. В корпусе гидроцилиндра 15 в его продольной плоскости в надпоршневой полости выполнены радиально расположенные сквозные каналы 20, которые связаны общим трубопроводом 22 с каналом 21, выполненным в корпусе гидроцилиндра 15 в его подпоршневой полости. На раме 3 полуприцепа установлен ограничитель 23 перемещения тележки 9, а с предохранительным брусом 10 контактирует легковой автомобиль 24.

Работает большегрузный автопоезд следующим образом. В процессе его движения по стрелке В (см. фиг.1) полуприцеп 4 находится в положении, когда его тележка 9 расположена в крайнем правом положении и опорная плита 6 уперта своим торцом в ограничитель 23 рамы 3. Так как процесс движения является нестационарным и из-за ряда причин, связанных, например неравномерным срабатыванием тормозных колодок автомобиля-тягача 1 и полуприцепа 4, а также при движении автопоезда под уклон, возможны продольные перемещения полуприцепа 4 относительно автомобиля-тягача 1 в продольной плоскости движения. Однако этого произойти не может так как жесткость пружин 12 и 18 подобрана таким образом, что усилия, возникающие по причинам, описанным выше, не смогут переместить штык поршня 19, а следовательно и половину 17 поршня в направлении стрелки С (см. фиг.5). В то же время, если незначительные деформации пружин 12 и 18 и произойдут, то половина 17 поршня гидроцилиндра 15 не сможет открыть канал 21 (на фиг.5 видно, что он перекрыт половиной поршня 17), а следовательно рабочая жидкость не получит тока по трубопроводу 21 из надпоршневой полости в подпоршневую полость по стрелке D. Следовательно, поступательное движение тележки 9 при любых возможных изменениях режима движения автопоезда исключается. В случае, когда легковой автомобиль 24 из-за ряда причин (водитель задремал, уснул, не справился с управлением, автопоезд резко затормозил и т.д.) на значительной скорости догнал автопоезд и ударился в предохранительный брус 10 тележки 9 (см. фиг.2), то последняя с ускорением начинает перемещаться в направлении стрелки В, проскальзывая опорной плитой 6 по опорному листу 5 рамы 3 полуприцепа 4 и упруго деформирует пружины 12 и 18. Под действием такой ударной нагрузки N, приложенной к штоку 19 гидроцилиндра, последняя передается половине 17 поршня и он, двигаясь в этом направлении, сжимает пружину сжатия 18, открывая тем самым канал 21. В это время другая половина 16 поршня в какой-то момент времени является неподвижной за счет, во-первых, несжимаемости рабочей жидкости, находящейся в надпоршневой части гидроцилиндра, а во-вторых, еще прикрытия половиной 17 поршня канала 21. Как только канал 21 приоткроется, то рабочая жидкость через каналы 20 (на чертеже их показано три различного диаметра, однако в практике их может быть гораздо больше) начнет перетекать в подпоршневую полость гидроцилиндра по стрелке D. Так как действие ударной нагрузки N происходит в короткий промежуток времени, то расход жидкости, протекающей через каналы 20 и 21 в этот момент, значителен. По мере движения половин 16 и 17 поршня так же в направлении движения автопоезда по стрелке В, происходит последовательное перекрытие сначала первого справа канала 20, имеющего самый большой диаметр, затем следующего канала 20, имеющего меньший диаметр, и наконец последнего канала 20 имеющего, еще меньший диаметр, то за счет снижения расхода жидкости по стрелке D происходит плавное гашение ударной нагрузки N. Одновременно за счет выполнения задней части рамы 3 полуприцепа 4 наклонной при перемещении тележки 9 происходит одновременно и угловой поворот полуприцепа 4 по стрелке G с преодолением силы собственного веса его, действующего по стрелке Е. Такое движение полуприцепа 4 в дальнейшем позволяет легковому автомобилю 24 свободно расположиться под его кузовом так, как это показано на фиг.2, и тем самым исключить деформацию крыши, а это в свою очередь создает условия по предотвращению смертельного травмирования людей, находящихся в последнем. После расследования аварии автопоезд перемещают по стрелке В и все вышеуказанные детали занимают исходное положение, такое, как это показано на фиг.1 и фиг.5.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения очевидно, так как оно позволит, во-первых, эффективно осуществлять гашение ударной нагрузки, возникающей при соударении легкового автомобиля с полуприцепом, во-вторых, снизить вероятность гибели людей, находящихся в легковом автомобиле, и, в-третьих, исключить поломку деталей и узлов полуприцепа в месте соприкосновения их с догоняющим автопоезд автомобилем. Все это в итоге позволит повысить безопасность движения и надежность автопоездов.