Трубчатый каркас кабины колесной машины
Трубчатый каркас кабины колесной машины сделан в виде пространственной фермы. Он состоит из трубчатых силовых дуг 24 с расположенными под ними трубчатыми опорными передними, средними и задними стойками 25-27, трубчатых поперечных балок, соединяющих дуги 24 и стойки 27, трубчатых продольных балок 36, 37, соединяющих нижние концы дуг 24 и опорных стоек. Технический результат - повышение надежности каркаса при выполнении кабины крупной с широкими дверями.
Полезная модель относится к колесным транспортным средствам, а именно к их кузовам. Она касается выполнения каркаса кабины колесной транспортной машины сельскохозяйственного назначения.
Известны различные каркасы кабин колесных машин, служащие для крепления к ним стекол окон, боковых панелей, крыши и дверей. В выданном в СССР авторском свидетельстве №672091, МПК B 62 D 33/06, изображен каркас кабины транспортного средства, преимущественно трактора или сельскохозяйственной машины, состоящий из вертикально и горизонтально расположенных балок, закрепляемый на массивном основании, сделанном в виде поддона. При таком каркасе кабина получается тесной и при этом весьма металлоемкой. Каркас кабины колесного транспортного средства, показанный в патенте РФ №1268463, МПК B 62 D 33/06, содержит наклонные передние и задние стойки, соединенные между собой в верхних и нижних частях поперечинами, верхние и нижние продольные и поперечные балки, связанные со стойками, и вертикальные средние стойки. Верхние и нижние поперечные балки соединены между собой, образуя замкнутый силовой пояс, расположенный в поперечной плоскости симметрии кабины. Передние и задние наклонные стойки выполнены за одно целое с верхними и нижними продольными балками, имеющими разрез в поперечной плоскости, образуя С-образные силовые элементы, концы которых жестко соединены с указанным силовым поясом. Эта кабина предназначена преимущественно для трактора для работы при прямом и реверсивном управлении трактором, что создает определенные неудобства.
В заявках №№4290085, 616563, МПК B 62 D 33/06, поданных на выдачу европейского патента, показан трубчатый каркас кабины, содержащей трехгранное лобовое стекло, образованное средним и крайними плоскими участками, узкие боковые двери с окном вверху, боковины с окном позади дверей и плоскую крышу. Каркас этой кабины содержит расположенные под крышей шесть трубчатых стоек квадратного профиля,
установленные на основании, образованном трубчатыми балками. Однако кабина с таким каркасом является одноместной. В заявке в ЕПВ №1164073, МПК B 62 D 33/06, изображен каркас кабины, состоящий из коротких криволинейных силовых дуг, имеющих прямые верхний и нижний участки. Задние концы силовых дуг соединены с П-образной рамой, установленной поперек кабины, а нижние их концы соединены с продольными балками, расположенными между силовыми дугами и упомянутой рамой. Однако кабина с таким каркасом, имеющая весьма малые размеры, является тесной.
Более близким аналогом является трубчатый каркас кабины колесных сельскохозяйственных машин и тракторов, изображенный в выданном в СССР авторском свидетельстве №1765049, МПК B 62 D 33/06. Этот каркас сделан в виде пространственной фермы, содержащей боковые рамы, состоящие из вертикальных и продольных горизонтальных балок трубчатого сечения и соединенные между собой в пространственную конструкцию поперечными балками, образующими верхний и нижний силовые пояса. Однако в этом каркасе много угловых соединений балок между собой, в которых возникают значительные концентрации напряжений, понижающих прочность каркаса, а сама кабина при таком каркасе получается в виде тесной будки, существенно стесняющей действия водителя при выполнении им разнообразных технологических операций.
Задача - создание надежного каркаса кабины колесной транспортной машины, имеющего достаточную прочность при выполнении кабины крупной с просторным пассажирским помещением и широкими дверями для повышения удобства работы в ней водителя.
Решение этой задачи обеспечено тем, что трубчатый каркас кабины колесной машины, сделанный в виде пространственной фермы, состоит из трубчатых силовых дуг с расположенными под ними трубчатыми опорными передними, средними и задними стойками, трубчатых поперечных балок, соединяющих силовые дуги и задние стойки, трубчатых продольных балок, соединяющих нижние концы силовых дуг и опорных стоек.
При выполнении каркаса кабины с указанными силовыми дугами большой длины, образующими опору для крыши и лобового стекла и поддерживаемыми несколькими стойками, кабина получается просторной с большой высотой и шириной проема для двери, что повышает удобства входа в кабину, пребывания в ней во время выполнения технологических операций и выхода из нее. При этом выполнение каждой силовой дуги каркаса большой протяженности без резких перегибов и наличие под ней трех опорных стоек обеспечивает надежность каркаса.
Передняя стойка каркаса кабины сделана выпуклой в сторону силовой дуги и соединена с ней у места примыкания к ней поперечной балки, расположенной над проемом лобового стекла, при этом передняя стойка дополнительно связана с силовой дугой расположенной между ними под проемом переднего окна боковины продольной балкой, соединенной с силовой дугой у места примыкания к ней поперечной балки, расположенной под проемом лобового стекла. Средняя и задняя стойки выполнены прямыми и связаны между собой продольной балкой, расположенной ниже силовой дугой под проемом заднего окна боковины. Задние стойки связаны между собой поперечной балкой, расположенной около задних верхних концов силовых дуг, поперечной балкой, расположенной на уровне продольных балок, связывающих между собой средние и задние стойки в промежутке между их концами, и поперечной балкой, расположенной около нижних их концов. Нижние концы опорных стоек с каждой боковой стороны каркаса связаны между собой и с нижним концом силовой дуги.
В этом каркасе кабины сзади передних участков силовых дуг расположен щит, соединенный с поперечной балкой, связывающей между собой силовые дуги под проемом лобового стекла, и с продольными балками, соединяющими нижние концы силовой дуги и передней стойки.
На фигуре 1 представлена колесная машина многоцелевого назначения с кабиной закрытого типа, снабженной каркасом (вид сбоку).
На фигуре 2 показана эта колесная транспортная машина спереди.
На фигуре 3 изображен каркас кабины этой колесной машины
На фигуре 4 показан каркас кабины в сборе с рамой двери.
Транспортное средство, изображенное на фигуре 1, представляет собой колесную машину, содержащую одинаковые передние и задние колеса соответственно 1 и 2, имеющие привод от теплового двигателя. Над передними колесами 1 установлены дугообразные надколесные крылья 3. На раме 4 машины установлена многоместная фасонная кабина 5, сзади которой расположена грузовая платформа 6. Перед кабиной над тепловым двигателем расположен капот 7. Ниже капота 7 впереди машины установлен бампер 8.
Кабина 5 этой колесной машины содержит крышу 9, на которой установлены светотехнические приборы и климатическая установка. Перед крышей кабины расположено лобовое стекло 10 (фигура 2), имеющее цилиндрическую поверхность, загнутую в сторону капота 7. Под крышей 9 с каждой боковой стороны кабины расположена широкая дверь 11. Крыша 9 над дверью 11 для удобства входа в кабину и уменьшения аэродинамического сопротивления движению автомобиля выполнена выпуклой, загнутой в сторону лобового стекла 10 и в сторону задней стенки 12 кабины.
Дверь 11 содержит крупное переднее окно 13 большой высоты, расположенное между крышей 9 и надколесным крылом 3, и заднее окно 14 с опускаемым стеклом. Под окном 14 над подножкой 15 расположена панель 16 с ручкой для открывания двери. Перед дверью у зеркала 17 заднего вида над передней панелью 18 боковины кабины расположено фигурное переднее боковое окно 19. Сзади двери над задней панелью 20 боковины кабины расположено заднее боковое окно 21. На задней стенке 12 кабины над платформой 6 за решеткой 22 расположено заднее окно кабины.
Кабина 5 снабжена каркасом 23, сделанным в виде пространственной фермы. Каркас 23 кабины содержит расположенные вдоль машины единые трубчатые силовые дуги 24 прямоугольного профиля (фигура 3), имеющие постоянный радиус кривизны, одинаковый вдоль всей их длины между передним (нижним) и задним (верхним) их концами. Широкая сторона силовых дуг 24 обращена в сторону лобового стекла 10. Силовые дуги 24
впереди загнуты вниз под лобовым стеклом 10, а сзади они загнуты в сторону задней стенки 12 кабины.
Под каждой силовой дугой 24 каркас 23 кабины содержит жестко соединенные с ней три трубчатые опорные стойки, а именно дугообразную переднюю стойку 25 и прямые среднюю стойку 26 и заднюю стойку 27. Между передней опорной стойкой 25 и силовой дугой 24 расположен проем переднего бокового окна 19. Между средней стойкой 26 и задней стойкой 27 каркаса кабины расположен проем заднего бокового окна 21. Между передней и средней опорными стойками 25 и 26 расположен проем двери 11, ширина которого внизу больше чем у силовой дуги.
Между силовыми дугами 24 горизонтально установлены поперечные балки 28 и 29, образующие с силовыми дугами 24 проем лобового стекла 10, которое приклеено к ним и к широкой стороне силовых дуг. Около задних концов силовых дуг расположена поперечная балка 30, связанная дугообразными прогонами 31 с поперечной балкой 29.
Передняя стойка 25 для повышения ее надежности при навеске широкой двери сделана комбинированной. Сверху она, а именно ее верхняя трубчатая часть, соединена непосредственно с силовой дугой 24 у места примыкания к ней с боковой стороны поперечной балки 29, расположенной над проемом лобового стекла. Под передним боковым окном 19 между силовой дугой 24 и передней стойкой 25 кабины расположена продольная балка 32, соединенная с силовой дугой у места примыкания к ней поперечной балки 28, расположенной под проемом лобового стекла. Нижняя трубчатая часть 33 передней опорной стойки 25 расположена между коробками 34 и 35, в которых расположены шарниры навески двери 11. Верхняя коробка 34 соединена сваркой с расположенной на ней продольной балкой 32. Нижняя коробка 35 соединена сваркой с примыкающей к ней снизу криволинейной продольной балкой 36, имеющей под коробкой 35 прямой передний участок, соединенный с передним концом силовой дуги 24, и дугообразный задний участок, расположенный около надколесного крыла 3 и имеющий одинаковую с ним форму. С задним концом криволинейной
балки 36 соединена расположенная над подножкой 15 кабины прямая продольная балка 37, образующая порог кабины. Задний конец продольной балки 37 соединен с нижним концом средней опорной стойки 26.
Средняя и задняя опорные стойки 26 и 27 соединены между собой продольной балкой 38, расположенной под проемом заднего бокового окна 21, и наклонной балкой 39, связывающей между собой их нижние концы. Задние стойки 27 соединены между собой поперечной балкой 30, расположенной вверху у задних концов силовых дуг 24, средней поперечной балкой 40, расположенной под проемом заднего окна кабины на уровне продольной балки 38, расположенной под проемом заднего бокового окна, и нижней поперечной балкой 41, расположенной у нижних их концов. Опорные стойки и упомянутые балки каркаса кабины выполнены трубчатыми прямоугольного профиля. Они обращены широкой стороной в сторону расположенной над ними силовой дуги.
Позади передних нижних участков силовых дуг 24 расположен моторный щит 42, соединенный с поперечной балкой 28, связывающей между собой силовые дуги под лобовым стеклом, с нижними коробками 35 шарниров навески дверей и с криволинейными продольными балками 36. С моторным щитом 42 соединено фигурное днище 43 кабины, которое является ее основанием. Днище 43 прикреплено к поперечной балке 41, связывающей между собой нижние участки задних опорных стоек 27, и к нижним продольным балкам каркаса кабины.
Дверь 11 кабины 5 содержит трубчатую раму 44 (фигура 4), сделанную в виде плоской фермы, к которой прикреплена панель 16. Рама двери содержит три длинные трубчатые стойки прямоугольного профиля, а именно дугообразную переднюю стойку 45, имеющую форму передней стойки 25 каркаса кабины, прямую среднюю стойку 46 и прямую заднюю стойку 47. Стойки обращены широкой стороной друг к другу. Средняя дверная стойка 46 наклонена в сторону задней стойки 47, так что расстояние между ними внизу больше чем вверху. Все упомянутые дверные стойки соединены вверху с выпуклой дугообразной трубчатой балкой 48. Внизу дверные стойки 45 и
46 прикреплены к вогнутой дугообразной трубчатой балке 49, расположенной над дугообразным задним участком криволинейной балки 36, имеющим форму надколесного крыла 3. Задняя дверная стойка 47 прикреплена к прямой трубчатой балке 50, расположенной над порогом кабины. Прямая балка 50 соединена с дугообразной балкой 49, образуя с ней составную нижнюю балку рамы двери. Проем между передней стойкой 45 и средней стойкой 46 рамы двери, образующий в двери под крышей кабины над надколесным крылом 3 между верхней и нижней балками 48 и 49 крупное переднее окно 13 большой высоты, закрыт приклеенной к ним плоской накладкой из прозрачного материала, например, из стекла. Наличие в каждой боковой двери кабины крупного переднего окна 13 со стеклом, приклеенным к стойкам и балкам рамы 44 двери, обеспечивает хороший обзор пути сбоку от машины. При этом крупное переднее окно 13 выполняет также функцию запасного выхода из кабины в случае заклинивания ее дверей, например, при деформации кабины в случае столкновения машины с препятствием. Для выхода из кабины через окно 13 нужно сначала лишь разбить стекло этого окна. Сзади прозрачной части переднего окна 13 между нижним концом дверной стойки 45 и средним участком дверной стойки 46 установлена соединенная с ними сваркой дугообразная балка 51. Напротив дугообразной балки 51 на передней дверной стойке 45 расположены кронштейны 52 для соединения дверной стойки 45 с передней опорной стойкой 25 каркаса кабины шарнирно дверными петлями, расположенными в коробках 34 и 35, сочлененных с трубчатыми частями передней опорной стойки 25. На одной окружности с балкой 51 между средней стойкой 46 и задней стойкой 47 рамы двери под окном 14 расположена дугообразная подоконная балка 53, которая имеет ширину меньше ширины стоек. С подоконной балкой 53 и расположенной вверху дугообразной балкой 48 соединена короткая промежуточная трубчатая стойка 54, которая расположена параллельно средней стойке 46. Между стойками 46 и 54 установлена примыкающая к ним, к дугообразной балке 48 и к подоконной балке 53 П-образная направляющая рамка 55. Ножки рамки 55 соединены
сваркой со стойками 46 и 54 и с расположенными внизу балками 49 и 50. В рамке 55, образующей в двери проем заднего окна 14, с внутренней стороны сделана канавка для установки опускаемого стекла. Под окном 14 за панелью 16 между ножкой П-образной рамки 55 и задней стойкой 47 расположен замок 56 двери. Напротив замка 56 в средней стойке 26 каркаса кабины сделана выемка 57 для установки запорного элемента замка, взаимодействующего с его засовом. Напротив ниши в средней стойке 26, образованной выемкой 57, между средней стойкой 26 и задней стойкой 27 каркаса кабины установлен распорный элемент 58, имеющий профиль швеллера.
Для входа в кабину 5 открывают дверь 11, которая вследствие ее большой ширины обеспечивает свободный проход к сиденью в кабине, что весьма удобно при необходимости частого входа в кабину и выхода из нее при выполнении различных технологических операций, особенно при сельскохозяйственных работах. При движении машины по пашне или по лугу водителю обеспечен хороший обзор местности через лобовое стекло 10 и через окна в боковинах и в дверях кабины, вследствие ее по существу кругового остекления и особенно наличия в двери крупного окна 13, имеющего большую высоту. Это позволяет удобно наблюдать за обстановкой сбоку машины при работе с сельскохозяйственными орудиями.
В созданной просторной кабине, имеющей широкие остекленные двери, закрепленные на указанном каркасе, водителю обеспечено удобное пребывание при выполнении сельскохозяйственных работ, что способствует повышению производительности труда. Вследствие закрепления лобового окна и крыши кабины на единых элементах каркаса, образованных силовыми дугами большой длины, расположенными перед моторным щитом и простирающимися до задней стенки кабины с поддержкой с каждой стороны кабины соединенными с ними тремя стойками, связанными между собой внизу с образованием замкнутых контуров, обеспечена надежность каркаса этой кабины, созданной для машины многоцелевого назначения.
1. Трубчатый каркас кабины колесной машины, сделанный в виде пространственной фермы, отличающийся тем, что он состоит из трубчатых силовых дуг с расположенными под ними трубчатыми опорными передними, средними и задними стойками, трубчатых поперечных балок, соединяющих силовые дуги и задние стойки, трубчатых продольных балок, соединяющих нижние концы силовых дуг и опорных стоек.
2. Трубчатый каркас кабины по п.1, отличающийся тем, что передняя стойка сделана выпуклой в сторону силовой дуги и соединена с ней у места примыкания к ней поперечной балки, расположенной над проемом лобового стекла, при этом передняя стойка дополнительно связана с силовой дугой расположенной между ними под проемом переднего окна боковины продольной балкой, соединенной с силовой дугой у места примыкания к ней поперечной балки, расположенной под проемом лобового стекла, средняя и задняя стойки выполнены прямыми и связаны между собой продольной балкой, расположенной ниже силовой дугой под проемом заднего окна боковины, задние стойки связаны между собой поперечной балкой, расположенной около задних верхних концов силовых дуг, поперечной балкой, расположенной на уровне продольных балок, связывающих между собой средние и задние стойки в промежутке между их концами, и поперечной балкой, расположенной около нижних их концов, нижние концы опорных стоек с каждой боковой стороны каркаса связаны между собой и с нижним концом силовой дуги.
3. Трубчатый каркас кабины по п.2, отличающийся тем, что сзади силовых дуг расположен щит, соединенный с поперечной балкой, связывающей между собой силовые дуги под проемом лобового стекла, и с продольными балками, соединяющими нижние концы силовой дуги и передней стойки.
