RU200772U1

RU200772U1 - TRUCK STABILIZER BAR

Info

Publication number: RU200772U1
Application number: RU2020121673U
Authority: RU
Inventors: Ирек Флорович Гумеров; Сергей Владимирович Назаренко; Алексей Николаевич Трапезников; Владимир Владимирович Батраков; Алексей Вячеславович Шабалов; Рамазон Собиржонович Усмонов
Original assignee: Публичное акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2020-11-11

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности касается подвески грузового автомобиля со стабилизатором. Штанга стабилизатора грузового автомобиля выполнена разборной из композиционных материалов. Штанга выполнена П-образной и состоит из средней части (1) и изогнутых боковых частей (2). От средней части (1) к боковым частям (2) у плечевых зон (3) выполнен радиусный переход. При этом у плечевых зон на средней части (1) штанги расположены металлические накладки (4). На торцевых концах штанги установлены соединительные элементы, выполненные в виде законцовок (5), которые зафиксированы на торцах штанги эпоксидным клеем ВК-9. Была решена задача, которая позволила обеспечить надежность конструкции при эксплуатации. 1 ил.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to the suspension of a truck with a stabilizer. The stabilizer bar of the truck is made of collapsible composite materials. The bar is made U-shaped and consists of a middle part (1) and curved side parts (2). A radial transition is made from the middle part (1) to the side parts (2) at the shoulder zones (3). In this case, at the shoulder areas on the middle part (1) of the bar there are metal pads (4). At the end ends of the rod, there are connecting elements made in the form of endings (5), which are fixed at the ends of the rod with VK-9 epoxy glue. The problem was solved, which made it possible to ensure the reliability of the structure during operation. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности касается подвески грузового автомобиля со стабилизатором.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to the suspension of a truck with a stabilizer.

Известен стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля, состоящий из торсионного штока и изогнутых вращающихся втулок с обеих сторон, причем свободная концы каждого из которых могут быть соединены с подвеской колеса автомобиля с помощью шарнирных соединений, причем стабилизатор поперечной устойчивости состоит из шнура, который достигает жесткости путем отверждения смолы (см. патент US №2012169022, МПК B60G 21/05, В29С 45/00, опубликовано 05.07.2012).Known vehicle anti-roll bar, consisting of a torsion rod and curved rotating bushings on both sides, and the free ends of each of which can be connected to the vehicle wheel suspension by means of pivot joints, and the anti-roll bar consists of a cord that reaches rigidity by curing the resin (see US patent No. 2012169022, IPC B60G 21/05, В29С 45/00, published 07/05/2012).

Известен стабилизатор поперечной устойчивости транспортного средства, содержащий П-образный торсион, имеющий полочку и ножки, узлы крепления полочки и ножек к транспортному средству, каждый узел крепления ножек П-образного торсиона выполнен в виде стойки с двумя проушинами, одной из которых, нижней, она установлена на конце ножки П-образного торсиона, а другой, верхней, соединена с транспортным средством, полочка П-образного торсиона спрофилирована под картер заднего моста, а узел крепления полочки П-образного торсиона к транспортному средству выполнен в виде двух хомутов, которые установлены на полочке П-образного торсиона, причем в проушинах стойки и под хомутами установлены эластичные втулки, а проушины выполнены во взаимно перпендикулярных плоскостях (см. патент на полезную модель RU №47811 U1, МПК B60G 21/00 (2000.01), опубликовано 10.09.2005).Known vehicle lateral stabilizer containing a U-shaped torsion bar having a shelf and legs, attachment points for the shelf and legs to the vehicle, each attachment point for the legs of the U-shaped torsion bar is made in the form of a rack with two lugs, one of which, the lower one, is is installed at the end of the leg of the U-shaped torsion bar, and the other, the upper one, is connected to the vehicle, the shelf of the U-shaped torsion bar is profiled under the rear axle housing, and the attachment point of the shelf of the U-shaped torsion bar to the vehicle is made in the form of two clamps that are installed on the shelf of the U-shaped torsion bar, and elastic bushings are installed in the lugs of the rack and under the clamps, and the lugs are made in mutually perpendicular planes (see utility model patent RU No. 47811 U1, IPC B60G 21/00 (2000.01), published 10.09.2005) ...

Известна штанга задней подвески, содержащая длинномерное тело, проушины, шарнирный узел, состоящий из внутренней распорной втулки, эластичного элемента из упругого материала и наружного цилиндрического корпуса, эластичный элемент шарнирного узла, выполненный в виде мостиков, неразрывно соединен, приклеен, к внутренней распорной втулке и наружному цилиндрическому корпусу и обжимается по металлическому корпусу перед последующей запрессовкой его в цилиндрическую проушину (см. патент на полезную модель №184669 U1, МПК B60Q 3/00 (2006.01), опубликовано 02.11.2018).Known is a rear suspension rod containing a long body, lugs, a hinge assembly consisting of an inner spacer sleeve, an elastic element made of an elastic material and an outer cylindrical body, an elastic element of the hinge assembly, made in the form of bridges, is inseparably connected, glued to the inner spacer sleeve and the outer cylindrical body and crimped over the metal body before its subsequent pressing into the cylindrical lug (see utility model patent No. 184669 U1, IPC B60Q 3/00 (2006.01), published 02.11.2018).

Известна штанга задней подвески автомобиля, состоящая из трубчатых элементов и содержащая регулировочный узел, стержень с резьбовыми концами, на которых резьбы навиты навстречу друг другу, а также установлены центральная регулировочная гайка и контргайки, при этом концы стержня ввинчены в трубчатые элементы (см. патент на полезную модель №137770 U1, МПК B60G 3/00 (2006.01), опубликовано 27.02.2014)A known rod of the rear suspension of a car, consisting of tubular elements and containing an adjusting unit, a rod with threaded ends on which threads are wound towards each other, and a central adjusting nut and locknuts are installed, while the ends of the rod are screwed into the tubular elements (see patent on utility model No. 137770 U1, IPC B60G 3/00 (2006.01), published on 27.02.2014)

Известен стабилизатор поперечной устойчивости, содержащий штангу круглого стального профиля, которая выполнена из пружинной стали, при выполнении термообработки профиль изогнут в виде штанги с участками, а поверхности профиля выглажены с помощью фильеров для установления заданного диаметрального размера от 12 до 32 мм, повышение технологической прочности выполнено технологическим подстуживанием стального материала, причем установлена взаимосвязь штанги с отверстиями упругих опор в виде связанных между собой осью упругих пар элементов и отверстиями опорных втулок, причем упругие опоры установлены оппозитно с разворотом плоских оснований на 90° по отношению друг к другу, а к оси выдержан угол в 78°+2° между осью и радиальной секущей плоскостью по оси пар упомянутых упругих роликов, одновременно плоскость установлена под углом 90°±1° относительно оси применительно к положению симметрично установленных деталей, при изгибе оси к оси под углом 10°+1° упругая опора повернута основанием на угол 100°±1° при радиусном изгибе на штанге (см. патент на изобретение №2445215, МПК B60G 21/00 (2006.01), опубликовано 20.03.2012).Known anti-roll bar, containing a rod of round steel profile, which is made of spring steel, when performing heat treatment, the profile is bent in the form of a rod with sections, and the surfaces of the profile are smoothed using dies to establish a given diametrical size from 12 to 32 mm, the increase in technological strength is made technological cooling of the steel material, and the interconnection of the rod with the holes of the elastic supports in the form of elastic pairs of elements interconnected by the axis and the holes of the support bushings is established, and the elastic supports are installed oppositely with a turn of the flat bases by 90 ° with respect to each other, and the angle is maintained to the axis at 78 ° + 2 ° between the axis and the radial section plane along the axis of the pairs of said elastic rollers, at the same time the plane is set at an angle of 90 ° ± 1 ° relative to the axis in relation to the position of symmetrically installed parts, when the axis is bent to the axis at an angle of 10 ° + 1 ° the elastic support is rotated by the base on the yo l 100 ° ± 1 ° with a radial bend on the rod (see. patent for invention No. 2445215, IPC B60G 21/00 (2006.01), published 03/20/2012).

Известна штанга стабилизатора поперечной устойчивости взаимосвязанных рычагов задней подвески автомобиля, выполненная в виде удлиненного тела вращения и предназначенная для установки с неразъемным соединением своими концевыми участками в заднюю подвеску автомобиля с расположением в центре полярного момента инерции поперечного сечения V-образного соединителя взаимосвязанных рычагов этой подвески, где штанга выполнена в виде цилиндрической сквозной трубы, концевые участки которой выполнены одинаковыми между собой, увеличены по диаметру относительно диаметра ее основного участка в 1,1-1,3 раза и соединены через выгнутые скругленные переходы с конусными участками, соединенными, в свою очередь, через вогнутые скругленные переходы с основным участком (см. патент на полезную модель №178414 U1, МПК B60G 3/00 (2006.01), B60G 3/14 (2006.01), B60G 7/02 (2006.01), B60G 21/05 (2006.01), опубликовано 03.04.2018).Known is the anti-roll bar of the interconnected arms of the rear suspension of a car, made in the form of an elongated body of rotation and intended for installation with an integral connection with its end sections into the rear suspension of a car with an arrangement in the center of the polar moment of inertia of the cross section of the V-shaped connector of the interconnected arms of this suspension, where the rod is made in the form of a cylindrical through pipe, the end sections of which are made identical to each other, increased in diameter relative to the diameter of its main section by 1.1-1.3 times and connected through curved rounded transitions with tapered sections, connected, in turn, through concave rounded transitions with the main section (see utility model patent No. 178414 U1, IPC B60G 3/00 (2006.01), B60G 3/14 (2006.01), B60G 7/02 (2006.01), B60G 21/05 (2006.01), published on 03.04.2018).

Известен стабилизатор поперечной устойчивости передний, содержащий штангу, выполненные из связанных между собой осью упругих пар элементов опоры, выполненные с возможностью закрепления на транспортном средстве опора выполнена в виде стойки и через основание соединена со штангой (см. патент на полезную модель №129458 U1, МПК B60G 1/00(2006.01), опубликовано 27.06.2013).Known front anti-roll bar, containing a bar made of axially interconnected elastic pairs of support elements, made with the possibility of attachment to the vehicle, the support is made in the form of a rack and is connected through the base to the bar (see utility model patent No. 129458 U1, IPC B60G 1/00 (2006.01), published 06/27/2013).

Известна штанга стабилизатора поперечной устойчивости транспортного средства, выполненная с поперечным участком, закрепленным на оси колес посредством упругих втулок, и продольными участками, направленными к средней части рамы и связанными с ней посредством стоек, при этом продольные участки штанги выполнены изогнутой формы (см. патент на полезную модель №157649 U1, МПК B60G 21/04 (2006.01), B60G 21/05 (2006.01), опубликовано 10.12.2015).Known is a bar of a vehicle anti-roll bar, made with a transverse section fixed on the wheel axle by means of elastic bushings, and longitudinal sections directed to the middle part of the frame and connected to it by means of struts, while the longitudinal sections of the bar are made of a curved shape (see patent on utility model No. 157649 U1, IPC B60G 21/04 (2006.01), B60G 21/05 (2006.01), published on 10.12.2015).

Известна П-образная штанга устройства стабилизации поперечной устойчивости транспортного средства, где свободные ее концы шарнирно связаны с кронштейнами крепления к балке моста, а средняя часть через стойки - с кронштейнами, прикрепленные к лонжеронам рамы транспортного средства, причем в качестве шарнирных соединений П-образной штанги и стоек используют сайлентблоки, крепление концов П-образной штанги и верхних концов стоек выполнено при помощи разрезных сайлентблоков, а крепление средней части П-образной штанги с нижними концами стоек - при помощи половинных сайлентблоков, при этом на штанге в местах установки сайлентблоков выполнены буртики, а на нижних концах стоек предусмотрены пазы для фиксации половинных сайлентблоков (см. патент на полезную модель №183896 U1, МПК B60G 21/04 (2006.01), опубликовано 08.10.2018).Known U-shaped rod of the device for stabilizing the lateral stability of the vehicle, where its free ends are pivotally connected to the brackets for attaching to the bridge beam, and the middle part through the racks - with brackets attached to the side members of the vehicle frame, and as the hinge joints of the U-shaped rod and the struts use silent blocks, the ends of the U-shaped bar and the upper ends of the struts are fastened using split silent blocks, and the middle part of the U-shaped bar with the lower ends of the struts is fastened using half silent blocks, while on the bar in the places where the silent blocks are installed, beads are made, and at the lower ends of the struts there are grooves for fixing the half silent blocks (see patent for utility model No. 183896 U1, IPC B60G 21/04 (2006.01), published on 08.10.2018).

Известна штанга стабилизатора поперечной устойчивости зависимой рессорной подвески транспортного средства, выполненная П-образной с отогнутыми концами и неразъемными наконечниками на конце, и имеющая радиусный изгиб в местах соединения накладок с балкой оси (см. патент на полезную модель №183693 U1, МПК B60G 11/46 (2006.01), опубликовано 01.10.2018).Known is the stabilizer bar of the dependent leaf spring suspension of the vehicle, made U-shaped with bent ends and one-piece tips at the end, and having a radius bend at the junction of the linings with the axle beam (see utility model patent No. 183693 U1, IPC B60G 11 / 46 (2006.01), published 01.10.2018).

Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является штанга стабилизатора из волокнистой композитной конструкции из армированного волокном полимера, имеющий монолитную конструкцию без прерывания волокна, где геометрия поперечного сечения, толщина стенки и ориентация волокна изменяются в осевом направлении и радиальном направлении, причем ориентация волокна регулируется в соответствии с осевой и радиальной нагрузкой, при этом штанга выполнена С-образной формы и имеет прямую среднюю часть, сужающий участок к изогнутому участку и переходные участки, снабженные отверстием под болтовое соединение, причем изогнутые участки выполнены путем вставки плавления материала, кроме того штанга имеет соединительные элементы, выполненные в виде втулок металлическими или из композиционного материала, которые устанавливаются на конце переходных изогнутых участков во внутреннюю их часть через резьбу и закрепляются при помощи болтового соединения, кроме того, изогнутые участки армированы волокнами, которые ориентированы под углом от +/-20° до +/- 40° (см. патент US №2013113175, МПК B60G 21/055, опубликовано 09.05.2013).The prototype for the claimed technical solution in terms of the set of essential features and the achieved technical result is a stabilizer bar made of a fiber composite structure made of fiber-reinforced polymer, having a monolithic structure without fiber interruption, where the cross-sectional geometry, wall thickness and fiber orientation change in the axial direction and radial direction, moreover, the orientation of the fiber is adjusted in accordance with the axial and radial load, while the rod is made C-shaped and has a straight middle part, a tapering section to a bent section and transition sections provided with a hole for a bolt connection, and the bent sections are made by inserting a melting material, in addition, the rod has connecting elements made in the form of metal or composite bushings, which are installed at the end of the transitional curved sections into their inner part through the thread and are fixed using b In addition, the curved sections are reinforced with fibers oriented at an angle of +/- 20 ° to +/- 40 ° (see picture). US patent No. 2013113175, IPC B60G 21/055, published 09.05.2013).

Недостатком в известных технических решениях является то, что штанги в основном выполнены металлическими с разным переходным сечением, что приводит к большей нагрузке и неравномерному распределению силы, а постоянный угол армирования, выполненных штанг из композиционных материалов не обеспечивает также оптимальное восприятие нагрузок, кроме того в наиближайшем техническом решении, сужающие участки не воспринимают должной нагрузки, происходит снижение усиления в плечевой зоне изгиба, что снижает жесткость конструкции, а значит отрицательно сказывается на надежности конструкции при эксплуатации.The disadvantage in the known technical solutions is that the rods are mainly made of metal with different cross-sections, which leads to a greater load and uneven distribution of force, and the constant angle of reinforcement of the rods made of composite materials also does not provide optimal perception of loads, in addition, in the nearest technical solution, the tapering sections do not perceive the proper load, there is a decrease in the reinforcement in the shoulder bending zone, which reduces the rigidity of the structure, and therefore negatively affects the reliability of the structure during operation.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является обеспечение надежности конструкции за счет усиления ее в плечевой зоне на изгибающем участке.The problem to be solved by the claimed technical solution is to ensure the reliability of the structure by strengthening it in the shoulder area at the bending section.

Поставленная задача достигается тем, что штанга стабилизатора грузового автомобиля, выполненная разборной из композиционных материалов с металлическими соединительными элементами на концах, и состоящая из средней части с радиусным переходом в изогнутые боковые части, выполнена П-образной, в средней части которой у плечевых зон расположены металлические накладки, при этом сами плечевые зоны усилены биаксиальным плетеным рукавом, а соединительные элементы выполнены в виде законцовок, установленных на торцах штанги.The task is achieved by the fact that the stabilizer bar of a truck, made of collapsible composite materials with metal connecting elements at the ends, and consisting of a middle part with a radius transition to curved side parts, is made U-shaped, in the middle part of which there are metal pads, while the shoulder zones themselves are reinforced with a biaxial braided sleeve, and the connecting elements are made in the form of tips installed on the ends of the bar.

Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что штанга выполнена П-образной, в средней части которой у плечевых зон расположены металлические накладки, при этом сами плечевые зоны усилены биаксиальным плетеным рукавом, а соединительные элементы выполнены в виде законцовок, установленных на торцах штанги, позволяет обеспечить надежность конструкции.The set of distinctive features, consisting in the fact that the bar is made U-shaped, in the middle part of which, near the shoulder zones, there are metal pads, while the shoulder zones themselves are reinforced with a biaxial braided sleeve, and the connecting elements are made in the form of tips installed on the ends of the bar, allows ensure the reliability of the structure.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, на котором изображена штанга стабилизатора (в изометрии)The claimed technical solution is illustrated by a drawing, which shows a stabilizer bar (in isometric view)

Штанга стабилизатора грузового автомобиля выполнена разборной из композиционных материалов. Штанга выполнена П-образной и состоит из средней части 1 и изогнутых боковых частей 2. От средней части 1 к боковым частям 2 у плечевых зон 3 выполнен радиусный переход. При этом у плечевых зон на средней части 1 расположены металлические накладки 4, которые служат для повышения износостойкости к абразивному воздействию. На торцевых концах штанги установлены соединительные элементы, выполненные в виде законцовок 5, которые зафиксированы на торцах штанги эпоксидным клеем ВК-9, обладающего хорошими адгезионными и физико-механическими свойствами. Кроме того, плечевые зоны 3 штанги усилены биаксиальным плетеным рукавом с углом армирования +/-10-15° для увеличения жесткостных параметров конструкции в критических зонах, а именно в плечевой зоне, где может произойти излом, кроме того, происходит равномерное распределение нагрузок, повышая и надежность конструкции. При этом, армирование в плечевых зонах производится с целью повышения их изгибной жесткости, и как следствие повышения жесткости штанги стабилизатора на скручивание в целом, а при больших диапазонах армирования, должная жесткость конструкции не достигается. Также данное усиление позволяет конструкции работать на растяжение-сжатие в плечевой зоне, исключая ее разрушения и поломку, тем самым обеспечивая надежность конструкции при ее эксплуатации.The stabilizer bar of the truck is made of collapsible composite materials. The bar is U-shaped and consists of a middle part 1 and curved side parts 2. From the middle part 1 to the side parts 2, a radius transition is made at the shoulder zones 3. In this case, at the shoulder zones on the middle part 1 there are metal pads 4, which serve to increase the wear resistance to abrasion. At the end ends of the rod, there are connecting elements made in the form of tips 5, which are fixed at the ends of the rod with VK-9 epoxy glue, which has good adhesion and physical and mechanical properties. In addition, the shoulder zones of the 3 rods are reinforced with a biaxial braided sleeve with a reinforcement angle of +/- 10-15 ° to increase the rigidity parameters of the structure in critical zones, namely in the shoulder zone, where fracture can occur, in addition, there is an even distribution of loads, increasing and structural reliability. At the same time, the reinforcement in the shoulder zones is carried out in order to increase their bending stiffness, and as a consequence of the increase in the torsional rigidity of the stabilizer bar in general, and with large reinforcement ranges, the required structural rigidity is not achieved. Also, this reinforcement allows the structure to work in tension-compression in the shoulder area, excluding its destruction and breakage, thereby ensuring the reliability of the structure during its operation.

Заявляемое техническое решение позволяет обеспечить надежность конструкции за счет усиления в плечевой зоне.The claimed technical solution allows to ensure the reliability of the structure due to the reinforcement in the shoulder area.

Заявляемая полезная модель соответствует требованию промышленной применимости, его реализация возможна на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.The claimed utility model meets the requirement of industrial applicability, its implementation is possible on standard technological equipment using previously mastered technologies.

Claims

A stabilizer bar of a truck, made of collapsible composite materials with metal connecting elements at the ends and consisting of a middle part with a radial transition to curved side parts, characterized in that the bar is U-shaped, in the middle part of which, at the shoulder zones, there are metal plates, at the same time, the shoulder zones themselves are reinforced with a biaxial braided sleeve, and the connecting elements are made in the form of tips installed at the ends of the rod.