Защитное устройство для установки кабины на раме лесозаготовительной машины

Авторы патента:

Питухин Александр Васильевич (RU)

Скобцов Игорь Геннадьевич (RU)

B62D33/06 - кабины для водителей

B62D24/02 - кузова транспортных средств, не перемещающиеся относительно их рам и установленные на вибропоглощающих устройствах, например на резиновых подкладках

Владельцы патента RU 2586784:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Защитное устройство для установки кабины на раме лесозаготовительной машины содержит термически обработанную фильеру с внутренней и наружной коническими рабочими зонами, болт крепления, опорную гайку, амортизирующее устройство и стержень, закрепленные в направляющей, связанной с кабиной лесозаготовительной машины. Фильера соосно установлена внутри трубы в развальцованном участке и внутри стакана, связанного с рамой машины. Диаметр развальцованного участка трубы равен наибольшему диаметру наружной рабочей зоны фильеры. Конический участок стержня размещен во внутренней рабочей зоне фильеры. Нарезной цилиндрический участок стержня расположен в калибрующей зоне фильеры. Достигается повышение безопасности оператора при опрокидывании машины. 5 ил.

Защитное устройство для установки кабины на раме лесозаготовительной машины может применяться в лесопромышленном комплексе на лесосечных машинах, машинах первичного транспорта леса, а также на лесохозяйственных тракторах при проведении лесовосстановительных и культур-технических работ.

Известно устройство для установки опрокидываемой кабины на раме транспортного средства [1], предназначенное для снижения уровня вибрации кабины, включающее в себя корпус, установленный на основании кабины и связанный с помощью фиксатора с опорным элементом, стакан рамы транспортного средства с размещенной в нем опорой, а также амортизатор, состоящий из основной и дополнительной подушек, обоймы, болта крепления, и регулировочных гаек. Однако, данное устройство не обеспечивает безопасности труда при возникновении такой аварийной ситуации, как опрокидывание машины и удар кабины о грунт. Как результат, повышается вероятность нанесения травм оператору.

Известно также устройство для крепления кабины транспортного средства [2], содержащее четыре одинаковых виброизолятора, связывающих кабину с опорной конструкцией, причем точки крепления двух передних виброизоляторов расположены в горизонтальной плоскости под кабиной, а точки крепления задних виброизоляторов размещены на разных уровнях. Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет обеспечивать поглощение энергии удара при возникновении аварийной ситуации, связанной с опрокидыванием транспортного средства.

Наиболее близким из известных аналогов является устройство [3], которое принято в качестве прототипа. Это устройство содержит стойку, связанную с остовом транспортного средства через перекрещивающиеся направляющие стержни с установленными на них энергопоглощающими элементами в виде пружин, кронштейн, болты и виброизолирующие подушки, при этом боковая поверхность кронштейна снабжена отбортовками с прорезями для перемещения направляющих стержней. Однако это устройство имеет существенный недостаток - остается большая вероятность нанесения травм оператору при аварии. Поскольку энергопоглощающие элементы расположены в горизонтальной плоскости, в аварийной ситуации - при опрокидывании машины или падении на ее кабину массивного предмета - не будет создано достаточного защитного эффекта при воздействии вертикальной составляющей ударной нагрузки. В то же время, значительная деформация конструкции кабины в результате удара может повлечь за собой нанесение повреждений оператору, что является недостатком данного устройства.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое защитное устройство для установки кабины на раме лесозаготовительной машины, является повышение безопасности оператора при опрокидывании машины или падении на ее кабину массивных предметов.

Достигается технический результат за счет того, что фильера установлена в развальцованном участке трубы, причем диаметр развальцованного участка трубы равен наибольшему диаметру наружной рабочей зоны фильеры, конический участок стержня размещен во внутренней рабочей зоне фильеры, а нарезной цилиндрический участок стержня расположен в калибрующей зоне фильеры.

На фиг. 1 и 2 изображена кабина лесозаготовительной машины.

На фиг. 3 представлена конструкция устройства для установки кабины.

На фиг. 4 показана схема фильеры.

На фиг. 5 приведена схема возникновения аварийной ситуации.

Защитное устройство для установки кабины 1 на раме лесозаготовительной машины включает в себя болт крепления кабины 3, опорную гайку 4, направляющую 5, амортизатор 6, фильеру 7, стержень 8, трубу 9, стакан 10 и боковые крышки-ограничители 11.

Кабина 1 лесозаготовительной машины вместе с каркасом безопасности 2 крепится болтом 3 к опорной гайке 4, установленной внутри направляющей 5 на амортизаторе 6. Направляющая 5 оснащена боковыми крышками-ограничителями 11, исключающими перемещение конструкции в плоскости, перпендикулярной направлению движения лесозаготовительной машины. К нижней части направляющей 5 посредством резьбового соединения крепится первый энергопоглощающий элемент - стержень 8, имеющий гладкий и нарезной цилиндрические участки, а также конический участок, совпадающий с сужающимся каналом фильеры 7. Фильера 7, имеющая внутренний канал, включающий входную 12 и рабочую 13 конические зоны, калибрующую зону 14 в виде цилиндрического пояска и выходную зону 15, а также наружную коническую рабочую зону 16 (фиг. 4), размещена в верхней развальцованной части трубы 9 - второго энергопоглощающего элемента - таким образом, чтобы наружная рабочая зона 16 фильеры 7 совпадала с границей развальцованного участка трубы 9, при этом оси фильеры 7, стержня 8 и трубы 9 должны совпадать. Труба 9 и фильера 7 со стержнем 8 установлены в стакане 10, жестко закрепленном на раме машины.

Диаметр гладкого цилиндрического участка стержня 8 равен наибольшему диаметру рабочей зоны 13 фильеры 7, а соотношение диаметров гладкого и нарезного участков стержня 8 находится в пределах от 1.12 до 1.20, что обусловлено диапазоном оптимальных значений коэффициента вытяжки, составляющим µ=1.25…1.45. Коэффициент вытяжки определяется

µ=F₀/F_к,

где F₀ - площадь исходного поперечного сечения;

F_к - площадь поперечного сечения, полученная в результате волочения. Приведенные данные подтверждаются результатами экспериментальных исследований, проведенных на кафедре Транспортных и технологических машин и оборудования Петрозаводского государственного университета.

Работа предлагаемого защитного устройства для установки кабины на раме лесозаготовительной машины осуществляется следующим образом. В случае возникновения аварийной ситуации, например опрокидывания машины, кабина подвергнется воздействию боковой ударной нагрузки F (фиг. 5) со стороны грунта. Данная нагрузка вызовет реакции в опорах: одна из них будет работать на растяжение (реакция R₁), другая - на сжатие (реакция R₂ на фиг. 5).

Под действием реакции R₁ защитный пояс 2 кабины 1, связанный болтом 3 и гайкой 4 с направляющей 5, начнет оказывать растягивающее воздействие на стержень 8, также связанный с направляющей 5. В результате воздействия стержень 8 начнет пластически деформироваться - удлиняться, перемещаясь в осевом направлении сквозь сужающийся канал неподвижной фильеры 7, создавая предохранительный эффект аварийного энергопоглощения.

Под действием реакции R₂ защитный пояс 2 кабины 1 вместе с болтом 3 и опорной гайкой 4 начнут оказывать сжимающее воздействие на амортизатор 6, находящийся внутри направляющей 5. Амортизатор 6 будет деформироваться до тех пор, пока защитный пояс 2 не коснется направляющей 5, после чего направляющая 5 начнет силовое воздействие на фильеру 7, перемещая ее вниз в осевом направлении по трубе 9. Труба 9 начнет пластически деформироваться - развальцовываться - в результате воздействия фильеры 7, поглощая энергию удара и создавая защитный эффект.

Таким образом, в случае опрокидывания лесозаготовительной машины, ударная нагрузка, действующая на кабину, будет направлена на формоизменение стержня 8 и трубы 9, тем самым, создавая эффект поглощения основной части энергии удара в результате пластического деформирования стержня 8 и трубы 9 волочением. В случае падения на кабину 1 массивного предмета обе опоры будут работать на сжатие, при этом защитный эффект будет произведен путем пластического деформирования труб 9 в обеих опорах.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Авторское свидетельство СССР, RU №1197912, кл B62D 33/06, 1984.

2. Авторское свидетельство СССР, RU №1404399, кл B62D 27/04, 1986.

3. Авторское свидетельство СССР, RU №1661522, кл B60R 21/02, 1989.

Защитное устройство для установки кабины на раме лесозаготовительной машины, содержащее соосно установленную внутри трубы и стакана, связанного с рамой машины, термически обработанную фильеру с внутренней и наружной коническими рабочими зонами, а также болт крепления, опорную гайку, амортизирующее устройство и стержень, закрепленные в направляющей, связанной с кабиной лесозаготовительной машины, отличающееся тем, что фильера установлена в развальцованном участке трубы, причем диаметр развальцованного участка трубы равен наибольшему диаметру наружной рабочей зоны фильеры, конический участок стержня размещен во внутренней рабочей зоне фильеры, а нарезной цилиндрический участок стержня расположен в калибрующей зоне фильеры.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Энергопоглощающая опора кабины лесозаготовительной машины содержит связанную с защитным поясом кабины термически обработанную волоку с конической рабочей зоной, болт крепления, гайку-платик и амортизирующее устройство, закрепленные в направляющей, связанной с рамой лесозаготовительной машины.

Энергосредство для агрегатирования с набором сменяемых модулей-адаптеров при производстве сельскохозяйственной продукции // 2574479

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к энергосредствам для агрегатирования со сменяемыми модулями-адаптерами на выполнении работ при возделывании, уборке сельскохозяйственных культур и перевозке грузов.

Конструкция передка для автомобиля промышленного назначения, в частности для грузового автомобиля // 2563708

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Конструкция передка для автомобиля промышленного назначения содержит раму, имеющую нижнее строение с двумя прямолинейными, проходящими в продольном направлении транспортного средства лонжеронами, эластично закрепленную выше лонжеронов кабину водителя, приводной агрегат, закрепленный между лонжеронами, охладитель и поперечную балку, соединяющую лонжероны.

Гидравлическое устройство, транспортное средство, содержащее его, и его применение для наклона кабины, установленной на шасси // 2555588

Гидравлическое устройство (1) содержит цилиндр (2) и поршень (3), который выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения в цилиндре. Поршень содержит шток (4) и диск (5), делящий цилиндр в продольном направлении на первую камеру (6) и вторую камеру (7).

Устройство для обеспечения доступа к части транспортного средства под кабиной водителя посредством продольного перемещения кабины вперед, главным образом для промышленного, коммерческого или специализированного транспортного средства // 2550093

Настоящее изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство для обеспечения доступа к части транспортного средства под кабиной водителя промышленного, или коммерческого, или специализированного транспортного средства содержит средства для обеспечения продольного скользящего движения кабины вперед.

Шасси грузового автомобиля бескапотной компоновки с откидной кабиной // 2549225

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Шасси грузового автомобиля бескапотной компоновки с откидной кабиной содержит раму с двумя продольными элементами, отстоящими друг от друга, один поперечный элемент, проходящий между продольными элементами, подвеску охлаждающего устройства для размещения охлаждающего устройства в переднем конце рамы и подвеску кабины для размещения кабины над передним концом рамы.

Сельскохозяйственный трактор // 2545216

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Сельскохозяйственный трактор на остове которого смонтированы: двигатель, трансмиссия, навесная система.

Сельскохозяйственное транспортное средство, оснащенное кабиной с двойным полом // 2537943

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Сельскохозяйственное транспортное средство содержит основное шасси, на котором укреплена кабина, снабженная полом для установки одного сиденья.

Способ, система и устройства для установки спального места в ограниченном пространстве // 2533296

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Способ установки в ограниченном пространстве спального места содержит этапы, на которых одно крепление сначала крепят к внутренней панели; направляющие приспособления, прикрепленные к спальному месту, перемещают в направлении к направляющим приспособлениям, соединенным с опорной конструкцией, и опускают в них; спальное место проталкивают в направлении к внутренней панели и в направлении к его конечному положению установки; спальное место под действием собственного веса толкает соединительное приспособление вниз в крепления, вынуждая последние с возможностью поворота удерживать спальное место прочно по месту.

Улучшенный бампер транспортного средства // 2531782

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Транспортное средство по первому варианту содержит раму, капот, бампер, включающий промежуточную секцию, первую и вторую торцевые секции.

Узел герметизации соединения кузова с рамой (варианты) // 2333128

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Виброопора крепления кузова к раме автомобиля с изменяемой жесткостной характеристикой // 2294857

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединительным элементам между кузовом и рамой транспортных средств. .

Устройство крепления надстройки к раме транспортного средства // 2267433

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности для автомобилей с надстройками. .

Устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства // 2263591

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам для крепления цистерн на раме шасси транспортного средства. .

Устройство крепления цистерны к шасси транспортного средства // 2028240

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам крепления цистерн на шасси транспортных средств. .

Устройство для крепления кузова к раме шасси транспортного средства // 1782841

Сельскохозяйственное транспортное средство // 2595350

Изобретение относится к системам вентиляции кабины транспортного средства. Сельскохозяйственное транспортное средство (1) содержит кузов, кабину (5) водителя и воздуховод для свежего воздуха, проходящий между по меньшей мере одним впускным отверстием (12), образованным снаружи от кузова транспортного средства и кабины (5) водителя. Впускное отверстие (12) образовано в заднем крыле (11) кузова транспортного средства. Достигается упрощение конструкции без увеличения габаритов транспортного средства для размещения воздуховода. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство подвески кабины водителя со стабилизацией поперечных колебаний вокруг продольной оси // 2612757

Изобретение относится к устройству подвески кабины водителя транспортного средства относительно шасси транспортного средства. Устройство подвески включает верхний и нижний поперечные мосты (2), рессорную/амортизаторную структуру (4, 5) и гидравлическую структуру, расположенную между обоими поперечными мостами (2, 3), соединенную с ними и содержащую право- и левосторонние относительно направления движения гидравлические цилиндры (7, 8) с соответствующими надпоршневыми и подпоршневыми полостями (9, 10). Надпоршневые и подпоршневые полости (9, 10) цилиндра право- и левосторонних гидравлических цилиндров (7, 8) соединены гидродинамически крест-накрест с образованием гидравлического устройства стабилизации поперечных колебаний вокруг продольной оси. Между верхним и нижним поперечными мостами (3, 2) дополнительно расположено поперечное амортизирующее устройство (6), действующее по существу горизонтально, или тяга (16) Панара для горизонтальной стабилизации. Устройство подвески выполнено в виде предварительно смонтированного модуля, соединяемого с соответствующими стыками на шасси (1) и на кабине водителя. Достигается возможность стабилизации и амортизации поперечных колебаний вокруг продольной оси. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Задний опорный узел кабины водителя автомобиля промышленного назначения // 2615235

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Задний опорный узел кабины водителя автомобиля промышленного назначения содержит расположенную поперек лонжеронов (4) рамы поперечную траверсу. Поперечная траверса прикреплена с каждой из двух сторон к лонжеронам рамы ходовой части посредством опорной системы. Опорная система имеет амортизирующий и/или демпфирующий узел и боковую направляющую, которые закреплены в различных точках шарнирного соединения поперечной траверсы. Боковая направляющая имеет ролик, установленный подвижно вертикально внутри направляющей. Ролик прикреплен с помощью средства крепления к поперечной траверсе. Через ролик проходит винт/болт или палец, которые соответственно установлены подвижно вертикально внутри выемки в направляющей. Ролик имеет внутреннюю и наружную части. Внутренняя часть содержит термопластичный полимерный материал, а наружная часть содержит термопластичный эластомер. Достигается повышение надежности опорного узла кабины. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.