Ресорно-важільна підвіска з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами), застосуванням шарнірів уатта та стабілізацією положення підресореної маси

Реферат: Ресорно-важільна підвіска з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами), застосуванням шарнірів Уатта та стабілізацією положення підресореної маси, в якій шарніри Уатта з'єднують балку моста з несучою системою (рамою), та ресоруважіль з поперечним розташуванням. Ресора-важіль одним кінцем та середньою частиною шарнірно прикріплена до несучої системи (рами), а другим кінцем опирається на балку моста. UA 73292 U (54) РЕСОРНО-ВАЖІЛЬНА ПІДВІСКА З ПОПЕРЕЧНИМ РОЗТАШУВАННЯМ РЕСОР, ШАРНІРНИМ КРІПЛЕННЯМ ДО НЕСУЧОЇ СИСТЕМИ (РАМИ), ЗАСТОСУВАННЯМ ШАРНІРІВ УАТТА ТА СТАБІЛІЗАЦІЄЮ ПОЛОЖЕННЯ ПІДРЕСОРЕНОЇ МАСИ UA 73292 U UA 73292 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до підвісок, як елемента ходової системи автомобіля. У всіх сучасних ресорних підвісках ресори розташовані уздовж повздовжньої осі автомобіля і кінцями ресор кріпляться до несучої системи (рами або кузова), а середньою частиною до балки мостів, що збільшує величину непідресореної маси. Відцентрова сила, під час руху на поворотах дороги, при такому способі кріплення ресор приводить до перерозподілу навантаження на колеса та збільшення навантаження від маси автомобіля на ресори і колеса, що рухаються по зовнішньому радіусу. Ресори випрямляються і опускають частину автомобіля, яка знаходиться над колесами, що рухаються по зовнішній стороні під час повороту. В той же час навантаження на ресори і колеса, які рухаються по внутрішньому радіусу, зменшується і внутрішня частина кузова піднімається. Таким чином під час руху на повороті дороги створюється за рахунок відцентрової сили момент перекидання автомобіля, що є небезпекою при деяких швидкостях руху автомобіля. При цьому порушується положення кузова у просторі та комфорт керування. Стабілізуючий момент у таких способах кріплення пружних елементів та амортизаторів до несучої системи (рами) відсутній. Про це свідчать усі 13 пунктів нижченаведених джерел інформації. Застосування адаптивних підвісок ускладнює конструкцію, збільшує собівартість автомобіля та потребує обслуговування. Аналоги корисної моделі з використанням моменту стабілізації положення підресорених мас заявнику невідомі. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення стійкості та безпеки руху автомобіля ( і відповідно комфорту керування автомобілем) на поворотах дороги, косогорах за рахунок створення моменту напрям дії якого протилежний моменту, що створює відцентрова сила. Поставлена задача вирішується тим, що ресорно-важільна підвіска з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами), застосуванням шарнірів Уатта та стабілізацією положення підресореної маси, згідно з корисною моделлю, характеризується тим, що містить шарніри Уатта, які з'єднують балку моста з несучою системою (рамою), та ресору-важіль з поперечним розташуванням, що одним кінцем та середньою частиною шарнірно прикріплена до несучої системи (рами), а другим кінцем опирається на балку моста. Пропонується застосування ресорно-важільної підвіски з поперечним розташуванням ресор 4 (фіг. 1), шарнірним кріпленням до несучої системи (рами) 3 (фіг. 1) та балки моста 5 (фіг. 1), застосуванням шарнірів Уатта (фіг. 2) та стабілізацією положення підресореної маси моментом, що створює підресорена маса автомобіля (у існуючих конструкціях ресорних підвісок автомобілів момент відсутній), діючи на ресору-важіль 4 (фіг.1) і має напрям дії, зворотний напряму дії моменту перекидання автомобіля, що створює відцентрова сила під час руху на повороті дороги. Поперечне розташування ресор (без забезпечення стабілізації несучої системи за рахунок ресори та без шарнірів Уатта) використовувалось в передніх підвісках автомобілів: Ford Т, ГАЗA, DKW, Fiat 600. Ресорно-важільна підвіска включає ресору-важіль 4 (фіг.1) (по дві на одну вісь), яка розташована поперек автомобіля і шарнірно одним кінцем в точках А, Н (фіг.1) кріпиться до балки моста, середньою частиною в точках В, Е (фіг.1) кріпиться до несучої системи (рами), другим кінцем в точках С, D (фіг.1) ресора-важіль 4 (фіг.1) теж кріпиться до несучої системи (рами) 3 (фіг.1) і створює момент стабілізації, величина якого пропорціональна дії моменту перекидання автомобіля, який створює відцентрова сила та протилежна за напрямом дії. Запропонований спосіб кріплення ресори-важеля 4 (фіг.1) зменшує непідресорену масу. Шарніри Уатта (фіг. 2) закріплені на балці моста 5 і тягами 6, 10, 12 та важелями 8, 11 з'єднані з несучою системою (рамою) 3 автомобіля забезпечують тільки вертикальне переміщення балки моста 5 та передачу сил та моментів від (до) коліс до несучої системи (рами) 3. Розміри плечей важеля 1-і (фіг.1) між точками А і В, Е і Н та І2 (фіг.1) між точками В і С, D і Е можна змінювати в залежності від призначення автомобіля. Така схема кріплення ресорно-важільної підвіски створює стабілізаційний момент, що протидіє моменту перекидання автомобіля під час руху на повороті дороги або косогорі та при нерівномірному розподілу маси вантажу по вантажній платформі і підвищує рівень безпеки руху. Під час руху на повороту дороги відцентрова сила перерозподіляє навантаження на колеса від маси автомобіля і приводить до збільшення навантаження на ресори і колеса, що рухаються по зовнішньому радіусу. Збільшення навантаження на ресору-важіль 4 (фіг. 1) і колеса, що рухаються по зовнішньому радіусу, приводить до збільшення сили вирівнювання ресори, що діє на кінець ресори в місці її кріплення до балки моста 5 (фіг.1). Реакція балки моста від цієї сили 1 UA 73292 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 завдяки шарнірному з'єднанню з несучою системою (рамою) 3 (фіг. 1) у середній частині ресори-важеля передається на другий кінець важеля, створюючи момент, протилежний тому, який створює відцентрова сила. Автомобіль у центрі прикладання маси опускається до дороги, зменшуючи вірогідність перекидання. Чим більший перерозподіл маси автомобіля на колеса на повороту дороги, тим більший буде момент протидії перекиданню автомобіля. Такий спосіб кріплення ресори-важеля 4 (фіг.1) стабілізує положення підресореної маси у просторі під час руху на повороту дороги, крім того, зменшує величину непідресореної маси, покращуючи таким чином безпеку руху та комфорт керування автомобілем. Ресорно-важільна підвіска з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами), застосуванням шарнірів Уатта та стабілізацією положення підресореної маси може бути використана як на передній, так і на задній підвісках. Перелік фігур креслення: 1. Загальний вигляд ресорно-важільної підвіски з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами) та балки моста, застосуванням шарнірів Уатта та стабілізацією положення підресореної маси у поперечному перерізі автомобіля по задній осі, наведений на фіг. 1. На фіг. 1. у статичному стані автомобіля на горизонтальній площині зображено ресорноважільну підвіску з поперечним розташуванням ресор 4, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами) 3 та балки моста 5, застосуванням шарнірів Уатта. Розшифровка позначень фіг.1: 1 - вантажна платформа; 2 - поперечна балка вантажної платформи; 3 - несуча система (рама); 4 - ресора-важіль; 5 - балка моста; 6 - тяга шарніра Уатта; А, Н - точки шарнірного кріплення кінців ресор-важелів 4 до моста; В - точка шарнірного кріплення середньої частини лівої ресори-важеля 4 до несучої системи (рами) 3 та прикладання частки маси автомобіля Gi до лівої ресори 4; Е - точка шарнірного кріплення середньої частини правої ресори-важеля 4 до несучої системи (рами) 3 та прикладання частки маси автомобіля G2 до правої ресори 4; С точка шарнірного з'єднання правого кінця лівої ресори-важеля 4 з несучою системою (рамою) 3; D - точка шарнірного з'єднання лівого кінця правої ресори-важеля 4 з несучою системою (рамою) 3; F1 - сила тиску лівої ресори-важеля 4 на несучу систему (раму) 3; F2 - сила тиску правої ресори-важеля 4 на несучу систему (раму) 3; R1 - реакція несучої системи (рами) 3 на дію сили F1; R2 - реакція несучої системи (рами) 3 на дію сили F2; R3 - реакція балки моста 5 на дію розтискної сили лівого кінця лівої ресори-важеля 4; R4 - реакція балки моста 5 на дію розтискної сили правого кінця правої ресори-важеля 4; RZ1, RZ2 - вертикальна реакція дороги на тиск коліс; М1, М2 - стабілізаційні моменти лівої та правої ресор-важелів. Принцип дії. Під час прямолінійного руху при рівномірному навантаженню на колеса момент М 1 дорівнює моменту М2. Під час руху на повороті дороги в результаті дії відцентрової сили проходить перерозподіл маси автомобіля на колеса і навантаження на колеса, що рухаються по зовнішньому радіусу збільшується, а на колеса, які рухаються по внутрішньому радіусу зменшується. Це збільшує стабілізуючий момент несучої системи. Стабілізуючий момент з використанням поперечного розташування ресори-важеля 4 (фіг. 1) може збільшитись в момент відриву коліс, що рухаються по внутрішньому радіусу, у два рази, в порівнянні з стабілізуючим моментом під час прямолінійного руху, що покращує безпеку руху та комфорт керування. При збільшенні навантаження на ресорно-важільну підвіску та під час руху по нерівностях дороги, початку руху, гальмування фіксації непідресореної маси забезпечує застосування шарнірів Уатта (фіг.2), які забезпечують рух моста 5 (фіг. 1) тільки строго у вертикальному напряму. Аналогічно діє ресорно-важільна підвіска з поперечним розташуванням ресори-важеля під час руху по косогору. На фіг. 2. у статичному стані автомобіля на горизонтальній площині зображено вид збоку ресорно-важільної підвіски з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами) та балки моста 5, застосуванням шарнірів Уатта. На фіг.2: 6, 12 - тяги кріплення шарнірів Уатта до несучої системи (повздовжніх лонжеронів рами); 8, 11- важелі Уатта; 7, 9 - елементи кріплення важелів Уатта до балки моста; 4 оєднувальна тяга; 5 - балка моста. Джерела інформації: 1.Автомобілі. Навчальний посібник. М.Ю. Основенко, В.П. Сахно.1992 р. 2 UA 73292 U 2.Автомобілі. Основи конструкції, теорія. Навчальний посібник. В.І. Сирота, В.П. Сахно. 2007 р. 5 10 15 20 25 30 3. Автомобиль. Анализ конструкции, елементы расчета. Учебник. В.В. Осепчугов, А.К.Фрумкин. Машиностроение, 1989. - 304 с. 4. Автомобиль. Основы конструкции. Учебник. Н.Н.Вишняков и другие. 5. Автомобілі. Тягово-швидкісні властивості та паливна економічність: Навч. посібник. Сахно В.П., Безбородова Г.Б., Маяк М.М., Шарай С.М. - К.: КВЩ, 2004. - 174 с. 6. Автомобільні двигуни. Підручник. Ф.І. Абрамчук, Ю.Ф. Гутаревич, К.Є. Долганов, І.І. Тимченко В-во Арістей, 2006.-476 с 7. Гібридні автомобілі. Монографія. О.В.Баженов та інші. ХНАДУ, 2008. – 327с. 8. Електронний навчальний курс Бойові і транспортні машини Житомирський військовий інститут ім. С. П. Корольова. 9. Краткий автомобильный справочник. - М.: Транспорт, 1985. - 220 с. 10. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник. В.І.Сирота. Арістей, 2006. - 280 с. 11. Основи конструкции автомобиля. Учебное пособие для ВУЗов. Иванов A.M., Солнцев А.И., Гаевский В.В. и др. изд. "За рульом", 2005. - 336 с. 12. Устройство автомобіля. Учебник. Михайловский У.В., Серебряков К.Б., Тур У.Я. М.: Машиностроение, 1987. - 352с. 13. Програми самонавчання з вивчення конструкції та принципу дії елементів конструкції автомобіля. Всі вище наведені джерела інформації не мають інформації про ресорно-важільну підвіску з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи, застосуванням шарнірів Уатта та стабілізацією положення підресореної маси. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Ресорно-важільна підвіска з поперечним розташуванням ресор, шарнірним кріпленням до несучої системи (рами), застосуванням шарнірів Уатта та стабілізацією положення підресореної маси, яка характеризується тим, що містить шарніри Уатта, які з'єднують балку моста з несучою системою (рамою), та ресору-важіль з поперечним розташуванням, що одним кінцем та середньою частиною шарнірно прикріплена до несучої системи (рами), а другим кінцем опирається на балку моста. 3 UA 73292 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4