Система підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів

Реферат: Винахід належить до систем підвіски контейнерів і може бути використаний у спеціалізованих транспортних засобах для перевезення вибухонебезпечних вантажів. Заявлена система підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів, що розташований на платформі, яка містить елементи амортизації, що встановлені між контейнером та платформою, які в свою чергу складаються із двох дисків з установленими між ними і з ними ж скріпленими Л-подібними пружинними елементами та еластичних демпферів, які виконані у вигляді двох конусоподібних подушок, UA 113701 C2 (12) UA 113701 C2 встановлених співвісно основами одна до одної. Л-подібні пружинні елементи розташовані навколо подушок та своїми вершинами направлені у напрямку їх осі, з можливістю спільної з подушками деформації після упору в них. Між контейнером та платформою встановлена додаткова система підресорення, що містить компенсаторні пружини у горизонтальному положенні. Зовнішні краї компенсаторних пружин шарнірно закріплені на платформі, а внутрішніми краями вони приєднані одна до одної через рухомий шарнір, вісь якого закріплена на контейнері для перевезення вибухонебезпечних вантажів. Винахід полягає у підвищенні безпеки перевезення вибухонебезпечних вантажів за рахунок зменшення вібрації контейнера. UA 113701 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до систем підвіски контейнерів і може бути використаний у спеціалізованих транспортних засобах для перевезення вибухонебезпечних вантажів. Відомі підвіски контейнерів спеціалізованих транспортних засобів для перевезення вибухонебезпечних вантажів [1, 2], що полягають у жорсткому закріпленні контейнеру для вибухонебезпечних вантажів на рамі відповідного транспортного засобу. При цьому захист від вибуху забезпечується бронюванням та укріпленням контейнера. Але така конструкція підвіски не захищає вибухонебезпечний вантаж від впливу вібрацій при русі спеціалізованого транспортного засобу дорожнім покриттям. Відома торсіонна системи підвіски, призначена для перевезення делікатних вантажів по нерівній поверхні [3]. Вона складається з чотирьох незалежно підвішених коліс, що встановлені на важелі і торсіони. Два торсіони з кожної сторони приєднані до паралелограма, який має змогу деформуватися, таким чином, щоб, коли одне колесо рухалося вгору, зусилля передавалося на інше колесо і те рухалося вниз. Недоліком даної підвіски є підвищений рівень вібрації при русі дорожнім покриттям з нерівностями, а також низький рівень стабілізації контейнера у горизонтальному положенні. Найбільш близькою по суті та вибраною нами за прототип є система підвіски вертикального контейнера [4], який розташований на платформі, що містить елементи амортизації, які встановлені між контейнером та платформою. Амортизатори складаються із двох дисків з установленими між ними і з ними ж скріпленими Л-подібними пружинними елементами та з еластичних демпферів, які виконані у вигляді двох конусоподібних подушок, встановлених співвісно основами одна до одної. Л-подібні пружинні елементи розташовані навколо подушок та своїми вершинами направлені у напрямку їх осі з можливістю спільної з подушками деформації після упору в них. Практика використання даної системи підвіски контейнера показала, що вона має суттєвий недолік - великі показники вібрації при русі транспортного засобу з такою системою, що є небезпечним при використанні на спеціалізованих транспортних засобах для перевезення вибухонебезпечних вантажів. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення відомої системи підвіски контейнера, у якій використання додаткової системи підресорення, що базується на нелінійному пружному спиранні із квазінульовою жорсткістю, дозволить зменшити вібрацію контейнера з вибухонебезпечним вантажем і тим самим підвищити безпеку перевезення вибухонебезпечних вантажів відповідними спеціалізованими транспортними засобами. Поставлена задача вирішується тим, що у системі підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів, що розташований на платформі, яка містить елементи амортизації, що встановлені між контейнером та платформою, які в свою чергу складаються із двох дисків з установленими між ними і з ними ж скріпленими Лподібними пружинними елементами та еластичних демпферів, які виконані у вигляді двох конусоподібних подушок, встановлених співвісно основами одна до одної, а Л-подібні пружинні елементи розташовані навколо подушок та своїми вершинами направлені у напрямку їх осі, з можливістю спільної з подушками деформації після упору в них, новим є те, що між контейнером та платформою встановлюється додаткова система підресорення, що містить компенсаторні пружини у горизонтальному положенні, причому зовнішні краї компенсаторних пружин шарнірно закріплені на платформі, а внутрішніми краями вони приєднані одна до одної через рухомий шарнір, вісь якого закріплена на контейнері для перевезення вибухонебезпечних вантажів. Використання системи підвіски контейнера спеціального транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів, що пропонується, дозволяє підвищити безпеку перевезення вибухонебезпечних вантажів за рахунок зменшення вібрації контейнера. На фіг. 1 представлена схема системи підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів; на фіг. 2 - елемент амортизації 3 за фіг. 1; на фіг. 3 - додаткова система підресорення 4 за фіг. 1; на фіг. 4 - дослідний зразок спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів у вигляді візка; на фіг. 5 - графік віброприскорення контейнера дослідного зразка спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів під час руху зі швидкістю 20 км/год. по дорозі з асфальтобетонним покриттям, що має систему підвіски контейнера у компоновці за прототипом (а) та запропоновану систему підвіски контейнера (б); на фіг. 6 графік віброприскорення контейнера дослідного зразка спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів під час руху зі швидкістю 30 км/год. по дорозі з асфальтобетонним, що має систему підвіски контейнера у компоновці за прототипом (а) та запропоновану систему підвіски контейнера (б); на фіг. 7 - графік віброприскорення контейнера 1 UA 113701 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 дослідного зразка спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів під час руху зі швидкістю 10 км/год. по дорозі, що викладена бруківкою, що має систему підвіски контейнера у компоновці за прототипом (а) та запропоновану систему підвіски контейнера (б); на фіг. 8 – графік віброприскорення контейнера дослідного зразка спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів під час руху зі швидкістю 20 км/год. по дорозі, що викладена бруківкою, що має систему підвіски контейнера у компоновці за прототипом (а) та запропоновану систему підвіски контейнера (б). Між контейнером для перевезення вибухонебезпечних вантажів 1 та платформою 2 встановлені елементи амортизації 3, які складаються з Л-подібних пружинних елементів 5 та еластичних демпферів 6. Крім цього, між контейнером 1 та платформою 2 встановлена додаткова система підресорення 4, що містить компенсаторні пружини 7, розміщені у горизонтальному положенні. Зовнішні краї компенсаторних пружин 7 закріплені за допомогою шарнірів 8 на платформі 2, а внутрішніми краями вони приєднані одна до одної через рухомий шарнір 9, вісь якого закріплена на контейнері для перевезення вибухонебезпечних вантажів 1. Авторами було створено дослідний зразок спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів у вигляді візка (див. фіг. 4). Він складається з платформи 2 масою 145 кг, до якої прикріплена вісь 10 - передній міст автомобіля ЗАЗ-968, що містить в собі торсіонні підвіски. У підвісці анульовані основні вузли тертя, тобто демонтовані гальмівні колодки, барабани, супорти та амортизатори. Маса осі 10 складає 61 кг, торсіони реалізують пружне підвішування із жорсткістю 2,4105 Н/м. На вісі 10 змонтовані колеса 11, маса кожного з яких (диска із шиною) складає 11 кг, жорсткість колеса для шин із внутрішнім тиском 0,2 МПа була визначена експериментально на рівні 3,5105 Н/м. Момент інерції візка 2 відносно вісі 10 коліс 11 становить 252,3 кгм . Між платформою 2 та контейнером для перевезення вибухонебезпечних вантажів 1 знаходяться чотири елементи амортизації З та додаткова система підресорення 4, що базується на нелінійному пружному спиранні із квазінульовою жорсткістю. Для кріплення візка до машини-тягача як звичайного причепа застосовується дишло 12. Було проведено експериментальні дорожні випробовування дослідного зразка спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів у вигляді візка у компоновці системи підвіски контейнера за прототипом та у запропонованій компоновці. Основним показником, що характеризує ефективність системи підвіски, прийнято віброприскорення контейнера для перевезення вибухонебезпечних вантажів. Для реєстрації віброприскорення контейнера для перевезення вибухонебезпечних вантажів використовувався вимірювальний комплекс, який складався з датчика віброприскорень, що оснащений ємнісним сенсором, аналого-цифрового перетворювача та портативного комп'ютера. Результати досліджень показали, що фактична ефективність від впровадження запропонованої системи підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів складає: а) по асфальтній дорозі при швидкості руху 20 км/год. ефективність складає - 10 % по середньоквадратичному значенню віброприскорень (див. фіг. 5), а зі збільшенням швидкості руху до 30 км/год. - більше 35 % (див. фіг. 6); б) під час руху по дорозі, що викладена бруківкою, на швидкостях до 15 км/год. ефективність більша 50 % (див. фіг. 7); в) із збільшенням швидкості руху по дорозі, що викладена бруківкою, додаткова система підресорення 4 виходить із стану квазінульової жорсткості і ефективність її спадає (так, на швидкості 20 км/год. по даному типу дороги ефективність менша 20 %) (див. фіг. 8). Система підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів працює наступним чином. При русі дорожнім покриттям під дією зовнішніх сил елементи амортизації 3 починають деформуватись. Найбільшу деформацію спочатку отримують Л-подібні пружинні елементи 5, після чого починають стискатися еластичні демпфери 6. При подальшій деформації еластичні демпфери 6 змикаються і в них упирається пружинні елементи 5. Одночасно з цим стискаються і компенсаторні пружини 7, що відтворюють нелінійне спирання із квазінульовою жорсткістю. При зворотному ході системи Л-подібні пружинні елементи 5 та еластичні демпфери 6 повертають контейнер у зворотне положення, а компенсаторні пружини 7 забезпечують швидке гасіння амплітуди коливань, що виникають. Запропонована конструкція системи підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів дозволяє зменшити ризик самовільної детонації вибухонебезпечного вантажу в результаті дії на нього надмірних коливань та вібрацій за рахунок використання додаткової системи підресорення, що базується на нелінійному пружному спиранні із квазінульовою жорсткістю. 2 UA 113701 C2 5 10 15 20 25 30 35 Джерела інформації: 1. Пат. 2200097 Российская Федерация, МПК В60Р 9/00. Специализированный кузов-фургон преимущественно для перевозки взрывчатых материалов / Моторикин Г.П.; заявитель и патентообладатель Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научноисследовательский институт экспериментальной физики, Министерство Российской Федерации по атомной энергии. - № 2000116297/28; заявл. 26.06.2000; опубл. 27.04.2002 Бюл. № 12 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/220/2200097.html 2. Пат. 2462376 Российская Федерация, МПК В60Р 3/00, В60Р 1/54, F42B 39/00. Комплекс обеспечения разминирования и взрывозащищенный контейнер для его осуществления / Володин A.M., Сорокин В.А., Петров Н.П., Будо С.И., Шаев В.И., Кузьмин С.И., Семенихин О.Н., Табаков Д.В.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "Тяжпрессмаш". - № 2010133427/11; заявл. 09.08.2010; опубл. 20.02.2012, Бюл. № 5 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www. findpatent.ru/patent/246/24623 76.html 3. Patent. US3737173 (A), Classification international B60G21/04, (IPC1-7): B60G19/02. Torsion bar suspension system / Boissier L., Barge J. [Electronic resources]. - Access: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&date=19730605&DB=&&CC=US&NR =3737173A&KC=A&ND=l&locale=en_EP 4. Пат. 2165067 Российская Федерация, МПК F42B39/24, F16F3/10. Система подвески вертикального контейнера / Барынин В.А., Даштиев И.З., Журавлев В.Н., Захаров В.В., Карпенко А.В., Кульков А.А., Сухадольський А.П., Яиков В.П.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения". - № 2000102204/02; заявл. 01.02.2000; опубл. 10.04.2001 Бюл. № 10 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.freepatent.ru/patents/2165067 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Система підвіски контейнера спеціалізованого транспортного засобу для перевезення вибухонебезпечних вантажів, що розташований на платформі, яка містить елементи амортизації, що встановлені між контейнером та платформою, які в свою чергу складаються із двох дисків з установленими між ними і з ними ж скріпленими Л-подібними пружинними елементами та еластичними демпферами, які виконані у вигляді двох конусоподібних подушок, встановлених співвісно основами одна до одної, а Л-подібні пружинні елементи розташовані навколо подушок та своїми вершинами направлені у напрямку їх осі, з можливістю спільної з подушками деформації після упору в них, яка відрізняється тим, що між контейнером та платформою встановлена додаткова система підресорення, яка містить компенсаторні пружини у горизонтальному положенні, причому зовнішні краї компенсаторних пружин шарнірно закріплені на платформі, а внутрішніми краями вони приєднані одна до одної через рухомий шарнір, вісь якого закріплена на контейнері для перевезення вибухонебезпечних вантажів. 3 UA 113701 C2 4 UA 113701 C2 5 UA 113701 C2 6 UA 113701 C2 7 UA 113701 C2 8 UA 113701 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9