RU2115571C1

RU2115571C1 - Container carrier

Info

Publication number: RU2115571C1
Application number: RU96113499A
Authority: RU
Inventors: В.И. Колмаков; А.Б. Веялис; Е.В. Болотина; С.В. Мананков; В.В. Новиков
Original assignee: Волгоградский государственный технический университет
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: transport engineering; container shipment of non-vibrationproof materials. SUBSTANCE: container carrier has L-shaped frame with two vertical posts provided with support wheels secured on end of frame horizontal web, and load lifting device mounted on frame. Container cushioning mechanism is made in form of main shock absorbers, each being provided with resilient member connected by flexible tie with load lifting device and connected by additional flexible tie in form of swinging hanger, with container, and additional shock absorbers in form of two pairs of dampers one of which is hinge connected with vertical posts and container. Second pair of dampers is hinge connected with vertical web of L-shaped frame and container. EFFECT: provision of reliable suppression of soft vibrations and nonelastic suppression of heavy vibrations of container and its vibration protection. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике контейнерных перевозок, а именно к транспортным средствам, приспособленным для транспортировки и перевозки специальных грузов и объектов, требующих защиты от вибраций и ударов, а также к транспортным средствам, оборудованным устройствами для облегчения, погрузки, разгрузки и укладки грузов. The invention relates to the technique of container transportation, namely, vehicles adapted for transportation and transportation of special goods and objects requiring protection from vibration and shock, as well as vehicles equipped with devices for facilitating, loading, unloading and stacking of goods.

Известно транспортное средство для перевозки невибростойких материалов (авт. св. СССР 1224196 кл. B 60 P 3/22, 1/64), содержащее раму с шарнирно закрепленным в ее задней части Г-образным надрамником, кузов, четыре основных амортизатора, установленных попарно между кузовом и надрамником со смещением верхней точки их крепления к поперечной и продольной осям кузова, и дополнительный амортизатор, установленный горизонтально между коротким плечом Г-образного рычага и передней стенкой кузова. Амортизаторы выполнены телескопическими с возможностью их вращения относительно точек закрепления. Каждый из них содержит цилиндр, поршень со штоком, две пружины, установленные с двух сторон поршня, дополнительную камеру, соединенную с основной камерой через решетку, входные вентили, связанные с компрессором и дополнительной камерой. В результате обеспечивается повышение сохранности грузов путем снижения ударных нагрузок на кузов. A vehicle is known for transporting non-vibration-resistant materials (ed. St. USSR 1224196 class B 60 P 3/22, 1/64), containing a frame with a L-shaped sub-frame pivotally mounted in its rear part, a body, four main shock absorbers installed in pairs between the body and the subframe with a shift of the upper attachment point to the transverse and longitudinal axes of the body, and an additional shock absorber mounted horizontally between the short arm of the L-shaped lever and the front wall of the body. Shock absorbers are made telescopic with the possibility of their rotation relative to the fixing points. Each of them contains a cylinder, a piston with a rod, two springs mounted on both sides of the piston, an additional chamber connected to the main chamber through a grill, inlet valves connected to the compressor and the additional chamber. The result is an increase in cargo safety by reducing shock loads on the body.

Недостатком данной конструкции транспортного средства является сложность погрузки и выгрузки невибростойких материалов, что приводит к необходимости применения специализированного средства для этих операций. Кроме того, данное транспортное средство не обеспечивает необходимого уровня виброзащиты кузова по следующим причинам. Во-первых, из-за ограниченной длины основных амортизаторов, а также из-за встречной установки пружин амортизационные узлы имеют повышенную жесткость, что снижает эффективность виброзащиты кузова. Во-вторых, снижению виброзащитных свойств способствует также телескопическая конструкция амортизационных узлов, обладающая повышенным трением. Кроме того, из-за высокого расположения центра подрессоренных масс ухудшается устойчивость транспортного средства. The disadvantage of this vehicle design is the difficulty of loading and unloading non-resilient materials, which leads to the need to use specialized tools for these operations. In addition, this vehicle does not provide the necessary level of vibration protection of the body for the following reasons. Firstly, due to the limited length of the main shock absorbers, as well as due to the counter installation of the springs, the shock absorbing units have increased stiffness, which reduces the effectiveness of vibration protection of the body. Secondly, the telescopic design of shock-absorbing units with increased friction also contributes to the reduction of vibration-protective properties. In addition, due to the high location of the center of the sprung masses, vehicle stability is impaired.

Наиболее близким из известных технических решений является контейнеровоз (авт. св. 1369947, B 60 P 3/00, 1/02), содержащий Г-образную раму с шарнирно закрепленными на конце горизонтальной полки с возможностью поворота в вертикальной плоскости и фиксации относительно рамы стойками, установленные в нижних частях стоек и вертикальной полки опорные колеса, контейнер, грузоподъемное устройство, установленное на горизонтальной полке, ролики для взаимодействия с верхней плоскостью контейнера, смонтированные на раме в зоне крепления стоек и расположенные перед и после последних. Оси шарнирных стоек параллельны раме контейнеровоза, при этом он снабжен тележкой, смонтированной на раме с возможностью вертикального перемещения приводом и несущей указанные ролики. Такая конструкция контейнеровоза обеспечивает низкое расположение центра подрессоренных масс, вследствие чего улучшается устойчивость транспортного средства. Наличие съемного контейнера и грузоподъемного устройства облегчает операции загрузки и разгрузки. The closest known technical solution is a container ship (aut. St. 1369947, B 60 P 3/00, 1/02), containing a L-shaped frame with pivotally mounted on the end of the horizontal shelf with the possibility of rotation in the vertical plane and fixing racks relative to the frame the support wheels installed in the lower parts of the racks and the vertical shelf, the container, the lifting device mounted on the horizontal shelf, the rollers for interacting with the upper plane of the container, mounted on the frame in the mounting area of the racks and located e before and after the last. The axis of the articulated racks is parallel to the frame of the container ship, while it is equipped with a trolley mounted on the frame with the possibility of vertical movement by the drive and carrying the indicated rollers. This design of the container ship provides a low center of the sprung masses, thereby improving the stability of the vehicle. The presence of a removable container and a lifting device facilitates loading and unloading operations.

Известный контейнеровоз имеет сравнительно низкий технический уровень из-за жесткого крепления контейнера к горизонтальной полке рамы, что приводит к недостаточной виброзащите контейнера и, следовательно, к снижению сохранности груза. Кроме того, данный контейнеровоз представляет собой конструкцию узкоспециализированного применения, так как операции погрузки и разгрузки могут происходить только на ровной площадке. При этом необходима специальная жесткая конструкция контейнера, который должен выдерживать нагрузки от веса рамы, что увеличивает его массу. The known container ship has a relatively low technical level due to the rigid fastening of the container to the horizontal shelf of the frame, which leads to insufficient vibration protection of the container and, therefore, to reduce the safety of the cargo. In addition, this container ship is a highly specialized construction, since loading and unloading operations can only occur on a flat platform. In this case, a special rigid construction of the container is required, which must withstand loads from the weight of the frame, which increases its mass.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции контейнеровоза, снабженной механизмом подрессоривания контейнера, выполненным в виде основных амортизаторов, каждый из которых имеет упругий элемент, соединенный гибкой связью в виде маятникового подвеса с контейнером, создающих упругое гашение малых колебаний контейнера, и дополнительных амортизаторов, создающих неупругое гашение больших колебаний контейнера. In this regard, the most important task is to create a new container ship design equipped with a container suspension mechanism made in the form of main shock absorbers, each of which has an elastic element connected by a flexible connection in the form of a pendulum suspension to the container, creating elastic damping of small container vibrations, and additional shock absorbers, creating inelastic damping of large vibrations of the container.

Техническим результатом является создание такой конструкции контейнеровоза, которая обеспечивает полную виброзащиту контейнера по всем координатам при любых режимах движения, возможность погрузки и разгрузки контейнера на неровной площадке, а также возможность регулирования клиренса при изменении массы груза. The technical result is the creation of such a container ship design that provides complete vibration protection of the container in all coordinates under any driving conditions, the possibility of loading and unloading the container on an uneven platform, and the ability to control clearance when the mass of the cargo changes.

Указанный технический результат достигается тем, что контейнеровоз, содержащий Г-образную раму с закрепленными на конце горизонтальной полки двумя вертикальными стойками с опорными колесами, грузоподъемное устройство, расположенное на раме, снабжен механизмом подрессоривания контейнера, выполненным в виде основных амортизаторов, каждый из которых имеет упругий элемент, соединенный гибкой связью с грузоподъемным устройством и дополнительной гибкой связью в виде маятникового подвеса - с контейнером, создавая упругое гашение колебаний контейнера, и дополнительных амортизаторов в виде двух пар демпферов, одна из которых шарнирно соединена с вертикальной полкой Г-образной рамы и контейнером, а вторая пара демпферов шарнирно соединена с вертикальными стойками и контейнером, создавая неупругое гашение больших колебаний контейнера. The specified technical result is achieved in that the container ship containing the L-shaped frame with two vertical racks fixed on the end of the horizontal shelf with supporting wheels, a lifting device located on the frame, is equipped with a container suspension mechanism made in the form of main shock absorbers, each of which has elastic an element connected by a flexible connection with a lifting device and an additional flexible connection in the form of a pendulum suspension - with a container, creating an elastic damping container, and additional damper in the form of two pairs of dampers, one of which is hingedly connected with the vertical flange of L-shaped frame and the container, and a second pair of dampers is pivotally coupled to the uprights and the container, creating inelastic damping of large oscillations of the container.

Благодаря тому, что каждый из основных амортизаторов выполнен в виде упругого элемента, соединенного с контейнером посредством дополнительной гибкой связи в виде маятникового подвеса, обеспечивается эффективное гашение малых колебаний контейнера по всем координатам. Due to the fact that each of the main shock absorbers is made in the form of an elastic element connected to the container via an additional flexible connection in the form of a pendulum suspension, effective damping of small vibrations of the container in all coordinates is ensured.

Вследствие того, что контейнер соединен с грузоподъемным устройством дополнительной гибкой связью, упругим элементом и гибкой связью, обеспечивается возможность погрузки и разгрузки контейнера на неровной площадке, а также возможность обеспечения постоянства клиренса при изменении массы груза. Due to the fact that the container is connected to the lifting device with an additional flexible connection, an elastic element and a flexible connection, it is possible to load and unload the container on an uneven platform, as well as to ensure the constancy of clearance when the mass of the cargo changes.

Благодаря введению дополнительных амортизаторов, создающих неупругое сопротивление только при больших колебаниях контейнера, обеспечивается неусиление малых колебаний контейнера и эффективное гашение его больших колебаний по всем координатам. Thanks to the introduction of additional shock absorbers that create inelastic resistance only with large vibrations of the container, non-amplification of small vibrations of the container and effective damping of its large vibrations in all coordinates are ensured.

На фиг. 1 изображен контейнеровоз, вид сбоку; на фиг. 2 - контейнеровоз, вид сверху; на фиг. 3 и 4 показан процесс погрузки-разгрузки контейнеровоза - вид сбоку и сверху соответственно. In FIG. 1 shows a container ship, side view; in FIG. 2 - container ship, top view; in FIG. Figures 3 and 4 show the process of loading and unloading a container ship - side and top views, respectively.

Контейнеровоз, выполненный в виде полуприцепа, содержит Г-образную раму 1 с закрепленными на конце горизонтальной полки 2 двумя вертикальными стойками 3 с опорными колесами 4, грузоподъемное устройство 5 и снабжен механизмом подрессоривания контейнера (фиг. 1, 2). Грузоподъемное устройство 5 выполнено, например, в виде ручной лебедки, установленной в нижней части вертикальной полки 6 рамы 1, что облегчает доступ к рукоятке грузоподъемного устройства 5. механизм подрессоривания контейнера выполнен в виде основных амортизаторов 7 и 8, каждый из которых имеет упругий элемент, соединенный гибкой связью 9 и 10 с грузоподъемным устройством 5 и дополнительной гибкой связью в виде маятникового подвеса 11 и 12 с контейнером 13, и дополнительных амортизаторов 14. Гибкие связи 9 и 10 и дополнительные гибкие связи 11 и 12 выполнены в виде тросовой системы с блоками 15, 16, 17, 18, 19, закрепленными на верхней полке 2 рамы 1. Задняя часть контейнера 13 связана с грузоподъемным устройством 5 посредством пары дополнительных гибких связей 11, перекинутых через пару внешних блоков 15, расположенных в задней части горизонтальной полки 2 рамы 1, пары упругих элементов основных амортизаторов 7 и пары гибких связей 9, перекинутых через пару внешних блоков 16, расположенных в передней части горизонтальной полки 2 рамы 1. Передняя часть контейнера 13 связана с грузоподъемным устройством 5 посредством пары дополнительных гибких связей 12, перекинутых через пару внутренних верхних блоков 17, расположенных в передней части вертикальной полки 2 рамы 1, пары упругих элементов основных амортизаторов 8 и пары гибких связей 10, перекинутых через пару внутренних блоков 18, расположенных в задней части горизонтальной полки 2 рамы 1 и пару внутренних нижних блоков 19, расположенных в передней части горизонтальной полки 2 рамы 1. Это обеспечивает компактное и безопасное расположение упругих элементов внутри продольных балок горизонтальной полки 2 рамы 1. Кроме того, такая компоновка обеспечивает возможность применения достаточно длинных упругих элементов основных амортизаторов 7 и 8, например, в виде цилиндрических пружин растяжения с большим статическим ходом, что обеспечивает их малую жесткость. Выполнением дополнительных гибких связей в виде маятниковых подвесов 11 и 12 достаточно большой длины, совместно с упругими элементами малой жесткости обеспечиваются низкие частоты собственных колебаний контейнера 13 по всем координатам. Дополнительные амортизаторы 14 выполнены в виде двух пар демпферов. Одна пара демпферов шарнирно соединена с вертикальными стойками 3 и контейнером 13, а вторая пара демпферов шарнирно соединена с вертикальной полкой 6 рамы 1 и контейнером 13. Дополнительные амортизаторы 14 представляют собой демпферы максимальных колебаний, т. е. они практически не создают сопротивления малым колебаниям контейнера и увеличивают сопротивление при его больших колебаниях. В результате этого создается упругое гашение малых высокочастотных колебаний контейнера и неупругое гашение его больших низкочастотных колебаний, что обеспечивает эффективную виброзащиту контейнера по всем координатам при любых режимах движения контейнеровоза. Соединением контейнера 13 с грузоподъемным устройством 5 посредством дополнительных гибких связей в виде маятниковых подвесов 11 и 12, упругих элементов основных амортизаторов 7 и 8 и гибких связей 9 и 10 обеспечивается возможность погрузки и разгрузки контейнера на неровной площадке, возможность поддержания постоянства клиренса, а также возможность применения более легкого и менее жесткого контейнера. The container ship, made in the form of a semi-trailer, contains a L-shaped frame 1 with two vertical posts 3 with support wheels 4 fixed on the end of the horizontal shelf 2, a lifting device 5 and equipped with a container suspension mechanism (Fig. 1, 2). The lifting device 5 is made, for example, in the form of a manual winch installed in the lower part of the vertical shelf 6 of the frame 1, which facilitates access to the handle of the lifting device 5. The suspension mechanism of the container is made in the form of main shock absorbers 7 and 8, each of which has an elastic element, connected by a flexible connection 9 and 10 with a lifting device 5 and an additional flexible connection in the form of a pendulum suspension 11 and 12 with a container 13, and additional shock absorbers 14. Flexible connections 9 and 10 and additional flexible connections 11 and 12 in filled in the form of a cable system with blocks 15, 16, 17, 18, 19, mounted on the upper shelf 2 of the frame 1. The rear part of the container 13 is connected to the lifting device 5 through a pair of additional flexible connections 11 thrown over a pair of external blocks 15 located in the rear of the horizontal shelf 2 of the frame 1, a pair of elastic elements of the main shock absorbers 7 and a pair of flexible connections 9 thrown over a pair of external units 16 located in front of the horizontal shelf 2 of the frame 1. The front of the container 13 is connected with a lifting device m 5 through a pair of additional flexible connections 12 thrown over a pair of internal upper blocks 17 located in front of the vertical shelf 2 of the frame 1, a pair of elastic elements of the main shock absorbers 8 and a pair of flexible ties 10 thrown over a pair of internal blocks 18 located at the rear horizontal shelves 2 of the frame 1 and a pair of internal lower blocks 19 located in front of the horizontal shelf 2 of the frame 1. This provides a compact and safe arrangement of elastic elements inside the longitudinal beams horizontally 2 minutes shelf frame 1. Furthermore, this arrangement enables the use of sufficiently long elastic elements core 7 and the dampers 8, for example in the form of coil springs with a great static stretching speed, which ensures low rigidity. The implementation of additional flexible connections in the form of pendulum suspensions 11 and 12 of a sufficiently large length, together with elastic elements of low stiffness, provides low frequencies of natural vibrations of the container 13 in all coordinates. Additional shock absorbers 14 are made in the form of two pairs of dampers. One pair of dampers is pivotally connected to the vertical posts 3 and the container 13, and the second pair of dampers is pivotally connected to the vertical shelf 6 of the frame 1 and the container 13. Additional shock absorbers 14 are dampers of maximum vibrations, that is, they practically do not create resistance to small vibrations of the container and increase resistance with large fluctuations. As a result of this, elastic damping of small high-frequency vibrations of the container and inelastic damping of its large low-frequency vibrations are created, which ensures effective vibration protection of the container in all coordinates under any modes of movement of the container ship. The connection of the container 13 with the lifting device 5 through additional flexible connections in the form of pendulum suspensions 11 and 12, the elastic elements of the main shock absorbers 7 and 8 and the flexible connections 9 and 10 provides the possibility of loading and unloading the container on an uneven platform, the ability to maintain a constant clearance, as well as the possibility the use of a lighter and less rigid container.

Контейнеровоз работает следующим образом. The container ship operates as follows.

При прямолинейном равномерном движении контейнер 13 находится в положении, показанном на фиг. 1 и 2. При движении контейнеровоза с малыми скоростями, соответствующими резонансному режиму, возникают большие низкочастотные колебания контейнера 13, которые неупруго гасятся дополнительными амортизаторами 14. В зарезонансном режиме, соответствующем большим скоростям движения контейнеровоза, возникают малые высокочастотные колебания контейнера 13, которые упруго гасятся основными амортизаторами 7 и 8, так как дополнительные амортизаторы 14 практически не оказывают сопротивления. With rectilinear uniform motion, the container 13 is in the position shown in FIG. 1 and 2. When the container ship moves at low speeds corresponding to the resonant mode, large low-frequency vibrations of the container 13 arise, which are inelastically quenched by additional shock absorbers 14. In the resonance mode, which corresponds to the high speeds of the container ship, small high-frequency vibrations of the container 13 arise, which are elastically quenched by the main ones shock absorbers 7 and 8, since the additional shock absorbers 14 practically have no resistance.

При режиме торможения контейнер 13 под воздействием сил инерции перемещается в продольном горизонтальном направлении относительно рамы 1. При этом одна пара демпферов дополнительных амортизаторов 14, установленная между вертикальной полкой 6 рамы 1 и контейнером 13, сжимается, а другая пара демпферов дополнительных амортизаторов 14, установленная между вертикальными стойками 3 и контейнером 13, растягивается. При этом дополнительные амортизаторы 14 поворачиваются в горизонтальной плоскости относительно своих шарнирных креплений. При режиме разгона дополнительные амортизаторы 14 работают в обратном порядке. In the braking mode, the container 13, under the influence of inertia, moves in the longitudinal horizontal direction relative to the frame 1. In this case, one pair of dampers of additional shock absorbers 14, installed between the vertical shelf 6 of the frame 1 and the container 13, is compressed, and the other pair of dampers of additional shock absorbers 14, installed between vertical racks 3 and the container 13, is stretched. In this case, additional shock absorbers 14 are rotated in a horizontal plane relative to their articulated mounts. In acceleration mode, additional shock absorbers 14 work in reverse order.

При крутом повороте контейнеровоза контейнер 13 отклоняется от центра поворота. При этом в зависимости от направления поворота одна пара демпферов дополнительных бортовых амортизаторов 14, соответственно, растягивается, а другая - сжимается. With a sharp turn of the container ship, the container 13 deviates from the center of rotation. Moreover, depending on the direction of rotation, one pair of dampers of additional side shock absorbers 14, respectively, is stretched, and the other is compressed.

Процесс погрузки контейнера 13 происходит следующим образом (фиг. 3, 4). Тягач толкает назад контейнеровоз, который свободно перемещается над контейнером 13 до момента расположения последнего под горизонтальной полкой 2 рамы 1. После этого к контейнеру 13 прикрепляются закрепленные в нерабочем положении на вертикальной полке 6 рамы 1 и на вертикальных стойках 3 дополнительные амортизаторы 14, а также нижние концы дополнительных гибких связей 11 и 12. Далее, вращением рукоятки грузоподъемного устройства 5, расположенного на раме 1, укорачиваются длины гибких связей 9 и 10 и происходит растяжение упругих элементов основных амортизаторов 7 и 8 до момента достижения их суммарного усилия значения веса контейнера 13. После этого, так как длины дополнительных гибких связей 11 и 12 остаются постоянными, то контейнер 13 перемещается вверх до заданной величины, а упругие элементы основных амортизаторов 7 и 8 перемещаются в продольном направлении. В конце процесса подъема производится стопорение грузоподъемного устройства. The process of loading the container 13 is as follows (Fig. 3, 4). The tractor pushes the container carrier back, which freely moves above the container 13 until the latter is located under the horizontal shelf 2 of the frame 1. After that, additional shock absorbers 14, as well as lower shock absorbers 14, are attached to the container 13 and are mounted in a non-working position on the vertical shelf 6 of the frame 1 and on the vertical posts 3 the ends of the additional flexible connections 11 and 12. Next, by rotating the handle of the lifting device 5 located on the frame 1, the lengths of the flexible connections 9 and 10 are shortened and the elastic elements are stretched shock absorbers 7 and 8 until the moment of reaching their total effort, the weight of the container 13. After that, since the lengths of the additional flexible connections 11 and 12 remain constant, the container 13 moves up to a predetermined value, and the elastic elements of the main shock absorbers 7 and 8 are moved to longitudinal direction. At the end of the lifting process, the lifting device is locked.

Разгрузка контейнера 13 производится в обратном порядке. The unloading of the container 13 is in the reverse order.

В результате применения такого контейнеровоза обеспечивается эффективная виброзащита перевозимого груза, возможность проведения погрузочно-разгрузочных операций на неровной площадке, а также применение менее жесткого и более легкого контейнера. The use of such a container ship provides effective vibration protection of the transported cargo, the possibility of loading and unloading operations on an uneven site, as well as the use of a less rigid and lighter container.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
контейнеровоз, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, предназначен для универсального применения при транспортировке и перевозке невибростойких грузов;
для заявленного изобретения, в том виде как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления в соответствии с описанием и прилагаемым чертежом;
контейнеровоз, воплощающий заявленное изобретение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".Thus, the foregoing indicates that when using the claimed invention the following set of conditions:
a container ship embodying the claimed invention in its implementation is intended for universal use in the transportation and transportation of non-vibration-resistant goods;
for the claimed invention, in the form described in the claims, the possibility of its implementation in accordance with the description and the attached drawing is confirmed;
a container ship embodying the claimed invention in its implementation is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability".

Claims

A container ship containing a L-shaped frame with two vertical struts fixed on the end of a horizontal shelf with support wheels and a container lifting device located on the frame, characterized in that it is provided with a container suspension mechanism made in the form of main shock absorbers, each of which has an elastic element connected by a flexible connection with a lifting device and an additional flexible connection in the form of a pendulum suspension with a container, creating an elastic damping of small vibrations of the container , and additional shock absorbers in the form of two pairs of dampers, one of which is pivotally connected to the vertical posts and the container, and the second pair of dampers is pivotally connected to the vertical shelf of the L-shaped frame and the container, creating an inelastic damping of large vibrations of the container.