Опорно-зчіпний пристрій зчленованих колісних транспортних засобів

Реферат: UA 76794 U UA 76794 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до транспортного машинобудування і стосується конструкції опорно-зчіпних пристроїв зчленованих колісних транспортних засобів, в тому числі шарнірнозчленованих автобусів, тролейбусів і трамваїв. Відомі опорно-зчіпні пристрої шарнірно-зчленованих автобусів і тролейбусів п'ятникового типу, (Див., наприклад: КЕРТЕС Ф.Эксплуатация и ремонт автобусов ИКАРУС. М.: ТРАНСПОРТ, 1987. - С. 92. - Рис. 71; Ефремов И.С., Гущо-Малков Б.П. Теория и расчет механического оборудования подвижного состава городского электрического транспорта. Москва, Издательство литературы по строительству. М.: 1970. – С. 183; Ефремов И.С., Кобозев В.М. Механическое оборудование троллейбусов. М.: Транспорт, 1978. - С. 113, 114, 115, 119, 120). Такі пристрої мають: силову шарову опору, закріплену вертикально і жорстко на передній рамі пристрою, жорстко з'єднаній з основою кузова передньої ланки автобуса (тролейбуса); шаровий підшипник ковзання, що шарнірно опирається на силову шарову опору і жорстко встановлений в задній рамі пристрою, яка жорстко скріплена з основою кузова задньої ланки автобуса (тролейбуса). Через силову шарову опору і підшипник ковзання здійснюється силова взаємодія між ведучою передньою ланкою і веденою задньою ланкою автобуса чи тролейбуса та одночасно забезпечується можливість необхідних кутових переміщень передньої і задньої ланок відносно одна одної в трьох взаємно перпендикулярних площинах при русі, гальмуванні і відстої. Основними недоліками таких пристроїв зчленування є неможливість їх застосування на сучасних автобусах і тролейбусах з низьким рівнем підлоги і з розміщеним в задній штовхаючій ланці силовим агрегатом через велику габаритну висоту пристрою і конструктивну неспроможність протидіяти складенню між собою передньої і задньої ланки під час руху і гальмування автобуса (тролейбуса). Суттєвим недоліком такої конструкції є також погіршення поздовжніх геометричних параметрів прохідності (кліренса і кутів в'їзду та з'їзду) автобуса (тролейбуса) в зоні шарніра пристрою через його опускання при початковому русі передньої ланки на підйом. Відомі опорно-зчіпні пристрої шарнірно-зчленованих автобусів і тролейбусів фірми HÜBNER (ФРН) (Див. російський журнал "За рулем", № 4, 2001 р., стор. 63). Конструкція цього пристрою дає можливість застосовувати її на автобусах (тролейбусах) з високим і низьким рівнями підлоги, з передньою ведучою ланкою або задньою штовхаючою ланкою. Пристрій має передній і задній несучі корпуси, які з'єднані між горизонтально розміщеним в площині переднього корпусу кульково-підшипниковим вузлом. В зоні кульково-підшипникового вузла задній корпус пристрою розташований під переднім корпусом пристрою. Зовнішньою обоймою кульковопідшипникового вузла служить передній корпус пристрою, в якому виконана бігова доріжка. Внутрішнє кільце кульково-підшипникового вузла знизу жорстко приєднане до заднього корпуса пристрою. Через кульково-підшипниковий вузол здійснюється силова взаємодія між переднім і заднім несучими корпуса пристрою, а також їх взаємне кутове переміщення в горизонтальній площині при поворотах автобуса (тролейбуса). Передній корпус пристрою зі сторони приєднання до передньої ланки автобуса (тролейбуса) обладнаний горизонтально розміщеними в поперек до поздовжньої осі пристрою гумово-металічними шарнірами з елементами жорсткого приєднання до передньої ланки автобуса (тролейбуса). Шарніри забезпечують вертикальний згин пристрою і взаємне кутове зміщення переднього і заднього корпусів вздовж поздовжньої осі. Задній корпус пристрою зі сторони приєднання до задньої ланки автобуса (тролейбуса) обладнаний різьбовими отворами для приєднання до задньої ланки автобуса (тролейбуса). Опорно-зчіпний пристрій обладнаний вузлом протидії несанкціонованому взаємному кутовому зміщенню ланок автобуса (тролейбуса) в горизонтальній площині. Вузол протидії складається з зубчатої рейки і зубчатого сегмента, що знаходяться в зачепленні і розміщені горизонтально. Зубчатий сегмент виконаний на передньому торці переднього корпуса пристрою. Зубчата рейка встановлена на горизонтальному стержні з можливістю поперечного переміщення вздовж стержня, який жорстко закріплений на задньому корпусі пристрою. Зубчата рейка знизу має з'єднання зі штоком поршня гідроциліндра. Значним недоліком цієї конструкції є наявність трудомісткого і металоємкісного вузла протидії несанкціонованому взаємному кутовому зміщенню ланок автобуса (тролейбуса) в горизонтальній площині. Вказаний недолік попереднього опорно-зчіпного пристрою шарнірно-зчленованих автобусів і тролейбусів усунутий в опорно-зчіпному пристрої по патенту України на корисну модель № 32094 (Заявка № u200710741 від 28.09.2007 p.). Опорно-зчіпний пристрій цієї корисної моделі має передній несучий корпус, задній несучий корпус і кульковий підшипник. Передній несучий корпус зі сторони приєднання до передньої ланки автобуса (тролейбуса) обладнаний 1 UA 76794 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 горизонтально розміщеними впоперек до поздовжньої осі пристрою гумово-металічними шарнірами з елементами для жорсткого приєднання до передньої ланки автобуса (тролейбуса). Задній несучий корпус зі сторони приєднання до задньої ланки автобуса (тролейбуса) обладнаний різьбовими отворами для жорсткого приєднання до задньої ланки автобуса (тролейбуса). Зовнішня кільцева обойма кулькового підшипника прилягає до нижньої поверхні переднього несучого корпусу і зверху жорстко приєднана до переднього несучого корпуса вертикальними болтами, що встановлені в отворах зовнішньої кільцевої обойми кулькового підшипника і вгвинчені в різьбові отвори переднього несучого корпуса. Внутрішнє кільце кулькового підшипника знизу жорстко приєднане до заднього несучого корпуса вертикальними болтами, що встановлені в отворах внутрішнього кільця кулькового підшипника і вгвинчені в різьбові отвори заднього корпуса. Однак, в умовах збільшення повної маси (в наслідок збільшення пасажиромісткості) і швидкості зчленованих автобусів і тролейбусів, збільшення необхідності маневрувати та виконувати повороти в наближених до критичних умовах, в умовах збільшення щільності транспортних потоків інтенсивного руху транспорту, в містах виникла необхідність конструктивного забезпечення високих показників несучої здатності пристроїв зчленування дволанкових автобусів і тролейбусів. Задачею заявленої корисної моделі є підвищення несучої здатності опорно-зчіпного пристрою зчленованих колісних транспортних засобів, в тому числі шарнірно-зчленованих автобусів, тролейбусів і трамваїв. Поставлена задача вирішується тим, що в опорно-зчіпному пристрої зчленованих колісних транспортних засобів, який містить: передній і задній несучі корпуси; підшипник для з'єднання та забезпечення кутового переміщення в горизонтальній площині між собою переднього і заднього несучих корпусів, встановлений в зоні його розміщення під нижньою поверхнею переднього несучого корпусу і приєднаний жорстко зовнішньою кільцевою обоймою болтами знизу до переднього несучого корпусу, а внутрішньою кільцевою обоймою болтами до верхньої поверхні заднього несучого корпусу; горизонтально розміщені впоперек до поздовжньої осі пристрою гумово-металічні шарніри для приєднання переднього несучого корпусу до передньої ланки зчленованих колісних транспортних засобів; різьбові отвори, якими обладнаний задній несучий корпус зі сторони жорсткого приєднання до задньої ланки зчленованих колісних транспортних засобів, підшипник для з'єднання переднього і заднього несучих корпусів є роликовим, причому зовнішня кільцева обойма утворена жорстко з'єднаними між собою болтами верхнім і нижнім кільцями, поздовжні осі роликів розміщені під кутом до вертикальної осі шарніра і перетинаються з вертикальною віссю шарніра, передній та задній несучі корпуси виконані монолітними. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: - на Фіг. 1 зображений опорно-зчіпний пристрій збоку; - на Фіг. 2 зображений опорно-зчіпний пристрій в плані; - на Фіг. 3 зображене в збільшеному масштабі жорстке приєднання зовнішньої кільцевої обойми роликового підшипника до переднього корпуса пристрою і жорстке приєднання внутрішнього кільця роликового підшипника до заднього корпуса пристрою; - на Фіг. 4 зображений роликовий підшипник знизу; - на Фіг. 5 зображений вертикальний переріз роликового підшипника А-А по Фіг. 4 у виконанні, коли поздовжні осі однієї частини роликів перетинаються з вертикальною віссю шарніра в одній точці над шарніром, а поздовжні осі другої частини роликів перетинаються з вертикальною віссю шарніра в одній точці під шарніром, причому ролики, осі яких перетинаються над шарніром, розміщені між роликами, осі яких перетинаються під шарніром. - на Фіг. 6 зображений вертикальний переріз роликового підшипника А-А по Фіг. 4 у виконанні, коли поздовжні осі всіх роликів перетинаються з вертикальною віссю шарніра в одній точці під шарніром; - на Фіг. 7 зображений вертикальний переріз роликового підшипника А-А по Фіг. 4 у виконанні, коли поздовжні осі всіх роликів перетинаються з вертикальною віссю шарніра в одній точці над шарніром; - на Фіг. 8 зображений вертикальний переріз роликового підшипника А-А по Фіг. 4 (ролики умовно не показані), де показано радіальний вертикальний прямокутний перетин, утворений протилежно і суміжно розташованими біговими кільцевими доріжками кільцевої порожнини, одна із діагоналей якого розміщена паралельно до вертикальної осі роликового підшипника. - на Фіг. 4, 5, 6, 7 і 8 також показані отвори для приєднання роликового підшипника до переднього та заднього несучих корпусів і болтове з'єднання між собою верхнього і нижнього кілець роликового підшипника. 2 UA 76794 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Опорно-зчіпний пристрій шарнірно-зчленованих колісних транспортних засобів має передній несучий корпус 1, задній несучий корпус 2 і роликовий підшипник 3. Передній несучий корпус 1 зі сторони приєднання до передньої ланки колісного транспортного засобу обладнаний горизонтально розміщеними впоперек до поздовжньої осі пристрою гумово-металічними шарнірами 4 з елементами 5 для жорсткого приєднання до передньої ланки колісного транспортного засобу. Задній несучий корпус 2 зі сторони приєднання до задньої ланки колісного транспортного засобу обладнаний різьбовими отворами 6 для жорсткого приєднання до задньої ланки колісного транспортного засобу. Зовнішня кільцева обойма 7 роликового підшипника утворена жорстко з'єднаними між собою вертикальними болтами 8 верхнім 9 і нижнім 10 кільцями. Зовнішня кільцева обойма 7 роликового підшипника 3 прилягає до нижньої поверхні переднього несучого корпусу 1 і жорстко приєднана до переднього несучого корпуса 1 вертикальними болтами 11, що встановлені в отворах 12 зовнішньої кільцевої обойми 7 роликового підшипника 3 і вгвинчені в різьбові отвори 13 переднього несучого корпуса 1. Внутрішня кільцева обойма 14 роликового підшипника 3 знизу жорстко приєднана до заднього несучого корпуса 2 вертикальними болтами 15, що встановлені в отворах 16 внутрішньої кільцевої обойми 14 роликового підшипника 3 і вгвинчені в різьбові отвори 17 заднього несучого корпуса 2. Ролики 18 встановлені в кільцевій порожнині 19 роликового підшипника 3, утвореній протилежно і суміжно розташованими біговими кільцевими доріжками 20 і 21 у зовнішній кільцевій обоймі 7 та внутрішній кільцевій обоймі 14. Радіальні перетини кільцевої порожнини 19 є прямокутником, одна із діагоналей 22 якого розміщена паралельно до вертикальної осі 23 роликового підшипника 3. Ролики 18, встановлені в кільцевій порожнині 19 так, що їх поздовжні осі 24 розміщені під кутом 45 градусів до вертикальної осі 23 роликового підшипника 3 і пересікаються з вертикальною 23 роликового підшипника в одній точці над роликовим підшипником 3 або під роликовим підшипником 3. Ролики 18 можуть мати однакову величину розміру довжини і діаметра. В умовах збільшення повної маси, в тому числі внаслідок збільшення пасажиромісткості і швидкості зчленованих автобусів, тролейбусів і трамваїв, збільшення необхідності маневрувати та виконувати повороти в наближених до критичних умовах, в умовах збільшення щільності транспортних потоків інтенсивного руху транспорту в містах, створене технічне вирішення опорно-зчіпного пристрою зчленованих колісних транспортних засобів забезпечує високу несучу здатність і довговічність опорно-зчіпного пристрою, а отже і автобусів, тролейбусів і трамваїв в цілому, завдяки відсутності зварних з'єднань в передньому і задньому несучих корпусах, завдяки здатності роликового підшипника з розміщенням поздовжньої осі роликів під кутом 45 градусів до вертикальної осі роликового підшипника нести великі радіальні і осьові навантаження, а також ударні навантаження при відносно малих частотах взаємного кутового переміщення переднього і заднього несучих корпусів, а також через відсутність зазорів між циліндричними поверхнями роликів і поверхнями бігових доріжок внутрішньої і зовнішньої кільцевих обойм. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Опорно-зчіпний пристрій зчленованих колісних транспортних засобів, в тому числі автобусів, тролейбусів і трамваїв, що містить: передній і задній несучі корпуси; підшипник для з'єднання та забезпечення кутового переміщення в горизонтальній площині між собою переднього і заднього несучих корпусів, встановлений в зоні його розміщення під нижньою поверхнею переднього несучого корпусу і приєднаний жорстко зовнішньою обоймою болтами знизу до переднього несучого корпусу, а внутрішньою обоймою болтами до верхньої поверхні заднього несучого корпусу; горизонтально розміщені впоперек до поздовжньої осі пристрою гумово-металічні шарніри для приєднання переднього несучого корпусу до передньої ланки колісного транспортного засобу; різьбові отвори, якими обладнаний задній несучий корпус зі сторони жорсткого приєднання до задньої ланки колісного транспортного засобу, який відрізняється тим, що передній та задній несучі корпуси виконані монолітними, підшипник для їх з'єднання є роликовим, ролики якого встановлені своїми поздовжніми осями під кутом до вертикальної осі шарніра і розміщені в кільцевій порожнині роликового підшипника, утвореній протилежно і суміжно розташованими в горизонтальній площині рівчаками у зовнішній та внутрішній кільцевих обоймах, причому радіальні перетини порожнини є прямокутником, одна із діагоналей якого розміщена паралельно до осі роликового підшипника, а зовнішня обойма шарніра утворена верхнім і нижнім кільцями, жорстко з'єднаними між собою болтами. 2. Опорно-зчіпний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що поздовжні осі всіх роликів перетинаються з вертикальною віссю шарніра в одній точці над шарніром. 3 UA 76794 U 5 3. Опорно-зчіпний пристрій за пп. 1 і 2, який відрізняється тим, що діаметр і висота роликів мають однаковий розмір. 4. Опорно-зчіпний пристрій за пп. 1 і 3, який відрізняється тим, що поздовжні осі однієї частини роликів перетинаються з вертикальною віссю шарніра в одній точці над шарніром, а поздовжні осі другої частини роликів перетинаються з вертикальною віссю шарніра в одній точці під шарніром, причому ролики, осі яких перетинаються над шарніром, розміщені між роликами, осі яких перетинаються під шарніром. 4 UA 76794 U 5 UA 76794 U 6 UA 76794 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 7