Лонжерон самосвального полуприцепа
Предлагаемый лонжерон самосвального полуприцепа имеет два участка (В) и (Г). Лонжерон на участке (В) выполнен усиленным, имеет коробчато-тавровое сечение и состоит из двух стенок (1), верхней полки (2) и нижней полки (3). Нижняя полка (3) имеет меньшую ширину по сравнению с верхней полкой (2). Лонжерон неусиленного участка (Г) выполнен двутаврового сечения, имеет вертикальную стенку (4), верхнюю и нижнюю полки (5) и (6) соответственно. Верхняя полка (5) выполнена меньшей ширины по сравнению с нижней полкой (6). Вертикальная стенка (4) соединена со стенками (1) усиленного участка, которые выполнены сближающимися к середине в месте соединения. Выполнение лонжерона на усиленном участке (В) коробчато-таврового сечения позволяет работать лонжерону более эффективно, т.к. из-за нагружения верхней полки по всей ширине снижаются напряжения и деформация. Двутавровое сечение ненагруженного участка (Г) позволит значительно снизить расход металла, уменьшив тем самым затраты на производство. 5 ил.
Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к лонжеронам, и может быть использована в конструкциях рам транспортных средств, а именно полуприцепов.
Наиболее уязвимым звеном у полуприцепа является рама, особенно в передней части, опирающейся на седло тягача. В этой части рама, как правило, изготавливаемая из двух лонжеронов двутаврового сечения, соединенных поперечинами, ограничивается высотой седла тягача и погрузочной высотой платформы.
Размерные параметры лонжеронов рамы полуприцепа определяются нагрузкой, куда входит вес перевозимого груза и собственная масса платформы и рамы, и прочностными характеристиками материала лонжерона. Учитывая, что основную растягивающую нагрузку испытывает нижняя полка лонжерона, обычно ее выполняют больше и по ширине и по толщине. В то же время, верхнюю полку, испытывающую сжимающее напряжение, выполняют меньше по ширине и толщине.
Однако у самосвального полуприцепа в процессе разгрузки характеристика напряжения меняется. Под воздействием гидроцилиндра создается изгибающий момент относительно точки, где находится седло тягача. В этот момент верхняя полка начинает испытывать растягивающие нагрузки. Для решения этой проблемы необходимо увеличить толщину верхней полки, что не желательно по конструктивным соображениям. Простое же увеличение ширины верхней полки не дает нужного эффекта, т.к. металл на определенном расстоянии от стенки лонжерона перестает работать из-за его ненагружения.
Проведенный анализ патентных и других источников показал, что данная проблема если и решена, то за счет увеличения металлоемкости лонжерона и рамы в целом.
Так известна рама транспортного средства, содержащая продольные лонжероны, жестко соединенные между собой поперечинами, и силовой элемент, выполненный в виде дополнительного лонжерона и расположенный между лонжеронами на участке максимальной нагрузки, при этом лонжероны представляют собой двутавровый профиль (патент РФ на полезную модель №35618, МПК7 B62D 21/00, опубл. 27.01.2004).
Недостатками этой конструкции является ее низкая надежность и высокая себестоимость.
Известен также лонжерон рамы транспортного средства, выбранный в качестве ближайшего аналога, выполненный коробчато-таврового сечения и состоящий из двух стенок, верхней полки и имеющей меньшую ширину нижней полки, при этом лонжерон имеет два участка, один из которых - усиленный, на котором полки выполнены шире, чем на неусиленном участке (а.с. СССР №484111, М.Кл. B62D 21/00, опубл. 15.09.1975).
Данный лонжерон обладает достаточной надежностью, но имеет высокую металлоемкость.
Была поставлена задача снизить затраты на производство за счет уменьшения металлоемкости конструкции, сохранив при этом высокую надежность.
Указанная задача решается тем, что в лонжероне самосвального полуприцепа, имеющем два участка, один из которых - усиленный выполнен коробчато-таврового сечения и состоит из двух стенок, верхней полки и имеющей меньшую ширину нижней полки, неусиленный участок выполнен двутаврового сечения, имеет вертикальную стенку, верхнюю и нижнюю полки, при этом его верхняя полка выполнена меньшей ширины, а вертикальная стенка соединена со стенками усиленного участка, сближающимися к середине в месте соединения.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что неусиленный участок выполнен двутаврового сечения, имеет вертикальную стенку, верхнюю и нижнюю полки, а верхняя полка на этом участке выполнена меньшей ширины, позволяет значительно уменьшить металлоемкость конструкции и, как следствие, снизить затраты на производство.
Соединение вертикальной стенки неусиленного участка со стенками усиленного участка, сближающимися к середине в месте соединения, позволяет также в совокупности без снижения надежности достичь поставленной задачи.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Лонжерон самосвального полуприцепа поясняется следующими чертежами:
фиг.1 - лонжерон, общий вид;
фиг.2 - то же, вид сверху;
фиг.3 - разрез А-А на фиг.1;
фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1;
фиг.5 - самосвальный полуприцеп с заявляемым лонжероном.
Предлагаемый лонжерон самосвального полуприцепа имеет два участка В и Г. Лонжерон на участке В выполнен усиленным, имеет коробчато-тавровое сечение и состоит из двух стенок 1, верхней полки 2 и нижней полки 3. Нижняя полка 3 имеет меньшую ширину по сравнению с верхней полкой 2. Лонжерон неусиленного участка Г выполнен двутаврового сечения, имеет вертикальную стенку 4, верхнюю и нижнюю полки 5 и 6 соответственно. Верхняя полка 5 выполнена меньшей ширины по сравнению с нижней полкой 6. Вертикальная стенка 4 соединена со стенками 1 усиленного участка, которые выполнены сближающимися к середине в месте соединения. Соединение двух участков может быть жестким или разборным.
Выполнение лонжерона на усиленном участке В коробчато-таврового сечения позволяет работать лонжерону более эффективно, т.к. из-за
нагружения верхней полки по всей ширине снижаются напряжения и деформация.
Двутавровое сечение ненагруженного участка Г позволит значительно снизить расход металла, уменьшив тем самым затраты на производство.
Заявляемые конструктивные признаки позволяют без снижения надежности лонжерона снизить затраты на производство.
Предложенный лонжерон самосвального полуприцепа соответствует условию промышленной применимости и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением освоенных ранее технологий.
Лонжерон самосвального полуприцепа, имеющий два участка, один из которых - усиленный - выполнен коробчато-таврового сечения и состоит из двух стенок, верхней полки и имеющей меньшую ширину нижней полки, отличающийся тем, что неусиленный участок выполнен двутаврового сечения, имеет вертикальную стенку, верхнюю и нижнюю полки, при этом его верхняя полка выполнена меньшей ширины, а вертикальная стенка соединена со стенками усиленного участка, сближающимися к середине в месте соединения.
