BRMU8702128Y1

BRMU8702128Y1 - vehicle independent suspension

Info

Publication number: BRMU8702128Y1
Application number: BRMU8702128U
Authority: BR
Inventors: Rodrigo Gomes Madeira
Original assignee: Máquinas Agrícolas Jacto S A
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2016-03-08
Also published as: BRMU8702128U2

Abstract

suspensão independente veicular. mais particularmente para utilização em carretas agrícolas, contendo uma ponta de eixo (2) fixada na estrutura principal (1), dotada de duas guias (11) que deslizam internamente a buchas (10) do mancal da suspensão (8). este por sua vez está articulado pelo pino (9) ao semi-eixo (7). uma mola pneumática (12) e um amortecedor (15) instalados entre o mancal da suspensão (8) e a estrutura principal (1) limitam e amortecem os movimentos entre a roda (4) e o chassi. um cilindro de direção (19) e uma barra transversal (18) permitem direcionar as rodas em relação ao chassiindependent vehicle suspension. more particularly for use on farm trailers, containing an axle point (2) fixed to the main frame (1), provided with two guides (11) which slide internally into the bushings (10) of the suspension bearing (8). This in turn is articulated by the pin (9) to the axle shaft (7). a air spring (12) and a shock absorber (15) installed between the suspension bearing (8) and the main frame (1) limit and dampen the movements between the wheel (4) and the chassis. A steering cylinder (19) and a crossbar (18) allow the wheels to be steered to the chassis

Description

“SUSPENSÃO iNDEPENDENTE VEICULAR’ Refere-se o presente relatório a um modelo de utilidade de uma suspensão independente dotada de mola pneumática, mais particularmente para utilização em carretas agrícolas.'INDEPENDENT VEHICLE SUSPENSION' This report refers to a utility model of an independent air spring suspension, more particularly for use on farm trailers.

Como é de conhecimento dos técnicos no assunto, a produção agrícola demanda atividades de tratos culturais pré-plantio, semeadura ou plantio, tratos culturais pós-plantio e finalmente a colheita, Na maioria delas há a participação de um veículo agrícola seja autopropulsionado ou uma carreta tracionada por um trator. Com o crescente aumento de competitividade da agricultura, algumas destas atividades precisam ser realizadas rapidamente, exigindo velocidades maiores dos veículos que as realizam. Ocorre que, em geral os campos agrícolas apresentam superfície bastante irregular sendo assim, necessário dotar a carreta com algum tipo de suspensão que lhe garanta estabilidade e também reduza vibração e esforços em suas partes.As is well known to those skilled in the art, agricultural production requires pre-planting, sowing or planting, post-planting and finally harvesting cultural activities. In most of them there is the participation of either a self-propelled agricultural vehicle or a trailer. pulled by a tractor. With the increasing competitiveness of agriculture, some of these activities need to be done quickly, requiring higher speeds of the vehicles that perform them. It turns out that in general the agricultural fields have a very uneven surface so it is necessary to provide the trailer with some kind of suspension that ensures stability and also reduces vibration and stress on its parts.

No mercado brasileiro a maioria das carretas agrícolas destinadas à operação de pulverização não são dotadas de sistema de suspensão. No mercado externo (Estados Unidos e Europa principalmente) a maioria dos fabricantes possui versões de máquinas com sistema de suspensão.In the Brazilian market, most agricultural trailers intended for spraying operations do not have a suspension system. In the foreign market (mainly US and Europe) most manufacturers have versions of machines with suspension system.

As suspensões nas carretas são basicamente de dois modelos: um modelo dependente entre as rodas e um modelo independente entre as rodas. O modelo independente, como o próprio nome já diz, faz com que as rodas trabalhem independentemente uma da outra, isolando desta forma os esforços no chassi. O grande objetivo da suspensão é dar capacidade operacional às carretas de pulverização. Para concepção construtiva do projeto podem ser utilizadas molas helicoidais, molas pneumáticas com ou sem controle automático de altura, e ainda, componentes hidráulicos no caso de suspensões hidráulicas.Trolley suspensions are basically of two models: a wheel-dependent model and a wheel-independent model. The independent model, as its name implies, makes the wheels work independently of each other, thus isolating the stresses on the chassis. The main purpose of the suspension is to give the sprayer trailers operational capability. For constructive design of the project can be used coil springs, pneumatic springs with or without automatic height control, and also hydraulic components in the case of hydraulic suspensions.

Dentro do campo de suspensões veiculares para máquinas agrícolas aquela que tem apresentado melhores resultados é a pneumática, visto que permite ajustes de sua rigidez, adequando-se a diferentes situações de soio. E apresenta custo menor e respostas mais rápidas que as suspensões hidráulicas. São conhecidos no estado da técnica sistemas de suspensão pneumática de veículos agrícolas. A US5597172, de 28/01/1997, e a US6491306 B2, de 10/12/2002, apresentam suspensões independentes, dotadas de mola pneumática e mecanismos de guias simples deslizantes para utilização em veículos autopropulsionado9 com elevados centros de gravidade e grandes bitolas. A US6406043 B1, de 18/07/2002, apresenta uma suspensão independente, dotadas de moia pneumática e mecanismos de quatro barras para utilização também em um veículo autopropuisionado com elevado centro de gravidade e grande bitola. Mas devido às suas características, essas suspensões não se apiícam a veículos baixos e de bitola estreita, como as carretas agrícolas. A US2006/0170176 A1, de 3/8/2006, apresenta um sistema de suspensão, evoluído da US5597172 supracitada, em que o movimento relativo entre a parte inferior e a superior da suspensão dotada ocorre sobre três guias desiizantes. Esta construção, apesar de mais robusta que a apresentada na US5597172, possui desvantagem de requerer grande precisão de usinagem e montagem das partes desiizantes, caso contrário há risco de travamento do movimento da suspensão. A FR2662904, de 06/06/1990, apresenta uma suspensão pneumática independente para uma carreta agrícola, dotada de molas pneumáticas e braços articulados. Ocorre que esta construção não é compacta e dificulta a padronização do chassi entre uma carreta sem suspensão e uma com suspensão. Como se sabe, são grandes as vantagens de fabricação na adoção de peças padronizadas.Within the field of vehicular suspensions for agricultural machines, the one that has presented the best results is pneumatic, since it allows adjustments of its rigidity, adapting to different sounding situations. And it has lower cost and faster responses than hydraulic suspensions. Air suspension systems of agricultural vehicles are known in the art. US5597172 of January 28, 1997 and US6491306 B2 of December 10, 2002 feature independent air spring suspensions and single sliding guide mechanisms for use on self-propelled vehicles9 with high centers of gravity and large gauges. The US6406043 B1, of 18/07/2002, features an independent suspension, equipped with pneumatic gear and four-bar mechanisms for use also in a self-propelled vehicle with high center of gravity and large gauge. But because of their characteristics, these suspensions do not apply to low narrow gauge vehicles such as farm trailers. US2006 / 0170176 A1, 8/8/2006, features a suspension system, evolved from the aforementioned US5597172, wherein the relative movement between the bottom and top of the provided suspension takes place over three sliding guides. This construction, although more robust than that presented in US5597172, has the disadvantage of requiring high machining precision and mounting of the sliding parts, otherwise there is a risk of suspension movement locking. FR2662904 of 06/06/1990 features an independent air suspension for an agricultural trailer with air springs and articulated arms. It turns out that this construction is not compact and makes it difficult to standardize the chassis between a suspension truck and a suspension truck. As is well known, the manufacturing advantages of adopting standard parts are great.

Outro fator importante no projeto de suspensões para veículos agrícolas está relacionado ao cuidado com a preservação das plantas da cultura. Como os veículos normalmente transitam sobre plantações, são muito importantes que a suspensão, o eixo e pneus danifiquem o mínimo possível as plantas. Para isso os mecanismos de suspensão devem ser compactos, ou seja ocuparem pouco espaço sob a carreta.Another important factor in the design of suspensions for agricultural vehicles is related to the care with the preservation of crop plants. As vehicles normally travel on crops, it is very important that the suspension, axle and tires damage the plants as little as possible. For this the suspension mechanisms must be compact, that means they take up little space under the trailer.

Além disso, em muitos casos é desejável que a carreta tenha rodas direcionais, o que melhorar a manobrabilidade e possibilitar menor amassamento da cultura.In addition, in many cases it is desirable for the trailer to have directional wheels, which improves maneuverability and enables less crop kneading.

Ainda, determinadas condições de relevo ou legislações, há a necessidade da adoção de freios na carreta para conferir maior segurança na operação e/ou no translado.Still, certain conditions of relief or legislation, there is the need to adopt brakes on the trailer to provide greater safety in operation and / or transfer.

Neste sentido o sistema de suspensão e eixo apresentado na a suspensão da FR2662904, além dos problemas citados anteriormente, também não apresenta rodas direcionais e não possui freios.In this sense the suspension system and axle presented in the suspension of FR2662904, besides the problems mentioned above, also has no steering wheels and no brakes.

Consequentemente, um objetivo do presente modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para veículos agrícolas, em especial que possa ser utilizada em carretas agrícolas.Accordingly, an object of the present utility model is to provide improved suspension for agricultural vehicles, in particular that can be used on agricultural trailers.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que atuem independentemente entre as rodas.Another purpose of the utility model is to provide improved suspension for farm trailers that act independently between the wheels.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que seja ajustável a diferentes condições de utilização.Another purpose of the utility model is to provide an improved farm trailer suspension that is adjustable for different conditions of use.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que permita a utilização de freios nas rodas.Another purpose of the utility model is to provide improved suspension for farm wagons that allow the use of wheel brakes.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carreias agrícolas que possa ser utilizada em rodas direcionais ou não direcionais.Another objective of the utility model is to provide improved suspension for agricultural careers that can be used on steer or non steer wheels.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que permita manter a altura livre entre a carreta e o solo.Another objective of the utility model is to provide improved suspension for farm wagons to maintain the free height between the wagon and the ground.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que possa ser utilizada em eixos tradicionais com ajustes de bitola.Another purpose of the utility model is to provide improved farm trailer suspension that can be used on traditional axles with gauge adjustments.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que permita padronizar o chassi da carreta com suspensão e o da carreta sem suspensão.Another purpose of the utility model is to provide improved suspension for farm trailers that allows standardizing the chassis of the suspended trailer and the trailer without suspension.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que permita a utilização de elementos amortecedores.Another objective of the utility model is to provide improved suspension for farm trailers that allows the use of damping elements.

Outro objetivo do modelo de utilidade é proporcionar uma suspensão aprimorada para carretas agrícolas que seja compacta e interfira pouco com as plantas.Another objective of the utility model is to provide an improved suspension for farm wagon that is compact and interferes little with plants.

Esses e outros objetivos e vantagens do presente modelo de utilidade são alcançados com uma suspensão composta de uma estrutura da suspensão na qual se prende uma ponta de eixo. Sobre a ponta de eixo é montada uma campana de freio, e nela aparafusa-se a roda com o pneumático. O eixo centrai da carreta, que é fixo ao chassi da carreta, possui dois semi-eixos deslizantes, uma para cada fado, necessários para ajuste de bitola. Na extremidade distai de cada semi-eixo deslizante prende-se, articuladamente por meio de um pino, a parte centra! de um mancai da suspensão. A união entre a parte central do mancai da suspensão e a estrutura da suspensão ê realizada por guias deslizantes para manter o perfeito alinhamento entre elas e permitir apenas movimentos relativos verticais. Uma mola pneumática é posicionada acima da estrutura da suspensão e conectada por tirantes ao mancai da suspensão permitindo limitar os movimentos relativos entre estas duas partes da suspensão. Amortecedores podem ser incluídos ao arranjo para amortecer os movimentos da suspensão.These and other objectives and advantages of the present utility model are achieved with a suspension composed of a suspension structure to which an axle end is attached. A brake bell is mounted on the axle end and the wheel with the tire is bolted to it. The center axle of the trailer, which is fixed to the trailer chassis, has two sliding axle shafts, one for each liver, required for gauge adjustment. At the distal end of each sliding half axle the central part is pivotally secured by means of a pin. of a suspension bearing. The connection between the central part of the suspension bearing and the suspension structure is made by sliding guides to maintain perfect alignment between them and to allow only vertical relative movements. A pneumatic spring is positioned above the suspension frame and connected by tie rods to the suspension bearing allowing to limit the relative movements between these two parts of the suspension. Shock absorbers can be included in the arrangement to cushion suspension movements.

Conectando a suspensão da roda esquerda à suspensão da roda direita pode ser instalado um cilindro de direção e uma barra de direção, permitindo que as rodas passem a ser direcionais. A seguir a presente invenção será descrita com referência aos desenhos anexos, dados a título ilustrativo sem qualquer caráter limitado, nos quais: A figura 1 representa uma vista em perspectiva de um eixo de carreta dotado da suspensão independente em ambas as rodas. A figura 2 representa uma vista frontal de um eixo de carreta dotado da suspensão independente e ilustrado sem as rodas. A figura 3 representa uma vista em perspectiva da suspensão independente esquerda do eixo da carreta. A figura 4 representa uma vista em perspectiva da suspensão independente direita do eixo da carreta. A figura 5 representa uma vista em perspectiva explodida da suspensão independente esquerda do eixo da carreta.Connecting the left wheel suspension to the right wheel suspension can be fitted with a steering cylinder and a steering bar, allowing the wheels to be steered. In the following the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, given for illustrative purposes without any limited character, in which: Figure 1 is a perspective view of a trailer axle provided with independent suspension on both wheels. Figure 2 is a front view of a trailer axle provided with the independent suspension and illustrated without the wheels. Figure 3 is a perspective view of the left independent suspension of the trailer axle. Figure 4 is a perspective view of the right independent suspension of the trailer axle. Figure 5 is an exploded perspective view of the left independent suspension of the trailer axle.

De acordo com estas ilustrações, a suspensão independente veicular, objeto da presente invenção, em sua construção preferencial, é compreendida por uma estrutura principal (1) na qual se fixa a ponta de eixo (2), na qual se fixa a campana de freio (3), na qual se fixa a roda (4).According to these illustrations, the vehicle independent suspension, object of the present invention, in its preferred construction, is comprised of a main structure (1) to which the axle point (2) is fixed, to which the brake bell is fixed. (3) to which the wheel (4) is attached.

Cada estrutura principal (1) é composta por um conjunto de tubos quadrados verticais , unidos entre si, na parte superior por um conjunto de barras transversais horizontais e em suas partes intermediárias pelo suporte da ponta de eixo (2). Prolongando-se lateral e paralelamente aos tubos quadrados, são instaladas duas guias deslizantes (11), que se prendem aos tubos quadrados em suas extremidades superiores e inferiores.Each main frame (1) is composed of a set of vertical square tubes joined together at the top by a set of horizontal crossbars and in their intermediate parts by the shaft end support (2). Extending sideways and parallel to the square tubes, two sliding guides (11) are installed which attach to the square tubes at their upper and lower ends.

As extremidades inferiores das guias deslizantes (11) estão prezas aos suportes (16), dotados de furos oblongos para a fixação aparafusada aos flanges (17) que estão rigidamente unidos as partes inferiores dos tubos quadrados verticais da estrutura principal (1). Estes flanges (17) também possuem furos oblongos, mas orientados a 90° em relação aos furos oblongos dos suportes (16), Este arranjo de furos oblongos permite ajustar o alinhamento das guias deslizantes durante a montagem do conjunto e ainda permite a utilização de tolerâncias de usinagem menos precisas, resultando em um processo de fabricação mais barato. O eixo central (5), sobre o qual é fixado o chassi da carreta, recebe em suas extremidades os semi-eixos deslizantes (6), um para cada lado da carreta. Cada semi-eixo deslizante (6) possui em sua extremidade distai um mancai de direção (7), que por sua vez une-se articuíadamente à parte central do mancai da suspensão (8) por meio do pino (9). Por sua vez, cada o mancai da suspensão (8) é composto de um par de barras horizontais em cujas extremidades são unidos dois tubos cilíndricos, formando uma estrutura aproximadamente retangular. Internamente a cada tubo cilíndrico há dois conjuntos de buchas de deslizamento (10) que recebem as guias deslizantes (11), em uma disposição em que o mancai da suspensão (8) fica contido entre as extremidades superiores e inferiores das guias deslizantes (11). A mola pneumática (12) é posicionada entre a parte superior da estrutura principal (1) e o suporte de mola (13). Este por sua vez está conectado por dois tirantes (14), que atravessam livremente a parte superior da estrutura principal, ao mancai da suspensão (8). Esta montagem permite o movimento relativo entre a estrutura principal (1) e o mancai da suspensão (8).The lower ends of the sliding guides (11) are fastened to the supports (16), provided with oblong holes for bolted attachment to the flanges (17) which are rigidly joined to the lower parts of the main square vertical tubes (1). These flanges (17) also have oblong holes, but oriented 90 ° with respect to the oblong holes of the brackets (16). This arrangement of oblong holes allows the alignment of the sliding guides during assembly assembly and even allows the use of tolerances. precision machining, resulting in a cheaper manufacturing process. The central axle (5), on which the trailer chassis is fixed, receives at its ends the sliding half axles (6), one for each side of the trailer. Each sliding half axle (6) has at its distal end a steering bearing (7), which in turn joins the central part of the suspension bearing (8) by means of the pin (9). In turn, each suspension bearing (8) is composed of a pair of horizontal bars at the ends of which are joined two cylindrical tubes, forming an approximately rectangular structure. Inside each cylindrical tube there are two sets of slide bushings (10) which receive the slide guides (11), in an arrangement where the suspension bearing (8) is contained between the upper and lower ends of the slide guides (11). . The air spring (12) is positioned between the upper part of the main frame (1) and the spring support (13). This in turn is connected by two tie rods (14), which run freely through the upper part of the main frame, to the suspension bearing (8). This assembly allows relative movement between the main frame (1) and the suspension bearing (8).

Ainda, um ou mais amortecedores (15) são fixados entre a estrutura principal (1) e o mancai da suspensão.Further, one or more dampers (15) are fixed between the main frame (1) and the suspension bearing.

Desta forma, qualquer movimento da roda (4) é transferido para a estrutura da suspensão (1) e as guias deslizantes (11). Estas por suas vezes deslizam sobre as buchas de escorregamento (10) gerando um movimento relativo entre a roda e o mancai da suspensão (8). Este movimento relativo é limitado pela a mola pneumática (12) e amortecido pelo amortecedor (15). O sistema de suspensão é dotado do cilindro de direção (19), unido em uma extremidade ao eixo centrai (5) e na outra extremidade a um olhai na lateral do mancai da suspensão (8). Este cilindro, ao ser acionado hidraulicamente, realiza o movimento de giro do mancai da suspensão (8) e, por conseguinte da estrutura principal (1) da roda (4) sobre o pino (9) e em relação ao chassi da carreta. A barra transversal (18), fixada entre olhais nas laterais dos mancais de suspensão de ambos os lados da carreta, sincroniza o movimento entre a roda direita e esquerda da carreta.In this way any movement of the wheel (4) is transferred to the suspension frame (1) and the sliding guides (11). These in turn slide over the slide bushings (10) generating relative movement between the wheel and the suspension bearing (8). This relative movement is limited by the air spring (12) and damped by the shock absorber (15). The suspension system is provided with the steering cylinder (19), joined at one end to the central axle (5) and at the other end with an eye on the side of the suspension bearing (8). This cylinder, when actuated hydraulically, rotates the suspension bearing (8) and therefore the main frame (1) of the wheel (4) on the pin (9) and in relation to the trailer chassis. The crossbar (18), fixed between eyes in the sides of the suspension bearings on both sides of the trailer, synchronizes the movement between the right and left wheels of the trailer.

Note-se que o arranjo construtivo da suspensão aperfeiçoada é compacto, praticamente contido internamente ao diâmetro da roda (4). Desta forma não interfere com a cultura. Além disso, possui pontos de fixação ao chassi idênticos aos dos eixos sem suspensão. Desta forma, permite a utilização de chassis padronizados para carretas sem suspensão, com suspensão e com suspensão e direção das rodas. Resultando em sistemas produtivos mais simples e econômicos.Note that the constructive arrangement of the improved suspension is compact, virtually contained within the wheel diameter (4). This way it does not interfere with the culture. In addition, it has chassis attachment points identical to those of axles without suspension. This allows the use of standard chassis for suspension-free, suspended and wheel-mounted trailers. Resulting in simpler and more economical production systems.

Claims

1- "INDEPENDENT VEHICLE SUSPENSION" characterized in that it contains a main structure (1) to which the axle point (2) is fixed, to which the brake bell (3) to which the wheel (4) is fixed; each main structure (1) being composed of a set of vertical square tubes joined together at the top by a set of horizontal crossbars and in their intermediate parts by the shaft end support (2); extending laterally and parallel to the square tubes, two sliding guides (11) are installed which attach to the square tubes at their upper and lower ends; the lower ends of the sliding guides (11) being secured to the supports (16), which are provided with oblong holes for bolted attachment to the flanges (17) which in turn are rigidly attached to the main frame (1); wherein the flanges (17) have oblong holes oriented 90 ° to the oblong holes of the supports (16); containing a central axle (5), on which the trailer chassis is fixed, receives at its ends sliding axle shafts (6), one for each side of the trailer; where the attachment points of the center axle (5) to the trailer chassis are identical to those of an axle without suspension; each sliding half axle (6) has at its distal end a steering bearing (7), which in turn pivotally joins the central part of the suspension bearing (8) by means of the pin (9); each bearing of the suspension (8) is composed of a pair of horizontal bars at the ends of which are joined to two cylindrical tubes, forming an approximately rectangular structure; where each cylindrical tube is integrally provided with two sets of slide bushings (10) which receive the slide guides (11), in an arrangement wherein the suspension bearing (8) is contained between the upper and lower ends of the slide guides (10). 11); containing a pneumatic spring (12) positioned between the upper part of the main frame (1) and the spring support (13), in turn is connected by two other tie rods (14), which freely traverse the upper part of the main frame, the suspension bearing (8); containing one or more shock absorbers (15) fixed between the main frame (1) and the suspension bearing; containing a steering cylinder (19), joined at one end to the central axle (5) and at the other end to the side of the suspension bearing (8); containing a crossbar (18) which transmits the steering movement to the suspension and rotates on the opposite side of the trailer.