В журнале №7 "Ремонт, восстановление, модернизация" (Ежемесячный производственный, научно-технический и учебно-методический журнал. М.: Изд. «Наука и технологии» входящий в перечень ВАК. (Русскоязычная версия журнала включена в базу Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science.) опубликована статья авторов Сливинского Е.В. и Радина С.Ю. на тему «Повышение безопасности труда при обслуживании автотракторных самосвальных прицепов»

Известно, что подвижной состав, используемый для нужд сельскохозяйственного производства включает в себя различные по конструкции автомобили – тягачи и  в основном колёсные тракторы агрегатируемые с прицепами различных типов и полуприцепами.

    Для опрокидывания платформы таких прицепов служит гидравлический опрокидывающий механизм, который  включает в себя рукава высокого давления разрывную муфту  трубопровод  гидроподъемник и кран ограничения опрокидывания, платформы прицепа. Тип гидроподъемника телескопический, двухзвеньевой. Для безопасного проведения ремонтно-профилактических работ механизмов прицепа находящихся под платформой, на раме прицепа шарнирно закреплена опорная стойка, обеспечивающая надёжную фиксацию платформы в поднятом состоянии. Существенным недостатком такого устройства является то, что опорная стойка устанавливается и убирается вручную и поэтому обслуживающий персонал зачастую по забывчивости ей не пользуется, что в итоге приводит к его травматизму.

Учитывая вышеуказанный недостаток в ЕГУ им. Бунина на протяжении ряда лет по линии СКБ университета проводится НИР на тему «Динамика, прочность и надёжность транспортных, строительно-дорожных и сельскохозяйственных машин, а также промышленного стандартного и нестандартного оборудования  применительно к Чернозёмному региону РФ» и один из её разделов связан с модернизацией самосвальных автотракторных прицепов. Анализ значительного числа библиографических источников, а также отечественных и зарубежных патентов позволил разработать, на уровне изобретения (RU2314941), перспективную конструкцию устройства для фиксации в автоматическом режиме платформ самосвальных прицепов в приподнятом их состоянии.

    Анализируя представленную конструкцию видно, что основной ответственной её деталью является упругая пластина, которая должна обладать достаточно высокой прочностью и долговечностью, а также обеспечивать надёжную фиксацию платформы.  Используя известную методику, спроектирована упругая пластину, которую можно рассматривать как консольную  ленточную пружину, применительно к механизму опрокидывания платформы самосвального тракторного прицепа 2ПТС-4 793, грузоподъёмность  которого Q = 4000 кг, при собственном весе платформы G = 540 кг. Приняв, исходя из конструктивных соображений, ширину пружины b= 120 мм, и толщину h = 5 мм, определена по формуле Эйлера  критическая силу Р_кр при которой может произойти  потеря её устойчивости  равная 2219Н     Для опускания платформы к концу ленточной пружины должна быть приложена  нагрузка Р_р, создаваемая механизатором от действия механизма управления устройства её упругой деформации. Считаем, что перемещение свободного конца пружины составляет 20мм, исходя из того, что диаметр сферического выступа на пружине равен 18 мм. Считаем также, что материалом пружины является сталь 60С2А по ГОСТ 14959-79 с  модулем упругости Е = 2,1·10⁵МПа  и . Выбрав коэффициент запаса n_Т =1,75допускаемые напряжения составят 800 МПа. и тогда численное значение усилия Р_р составит 741 Н.

      Видно, что такое усилие весьма значительно в сравнении с допускаемым, которое может приложить работник к рычагам управления, согласно эргономических требований для подобных систем управления,  и поэтому в конструкцию механизма управления ленточной пружины необходимо ввести передаточный механизм с передаточным числом не менее U = 3,5. Тогда усилие на рукоятке управления механизмом  упругой деформации пружины составит не более 21 кгс. Такой передаточный механизм может быть выполнен, например, в виде двуплечего рычага шарнирно закреплённого на раме прицепа, одно плечо которого шарнирно присоединено к рукоятке 15 (см. рис.) и равно 100мм, а другое, предназначенное для его поворота имеет длину 350мм.

    Для автоматизации проведения расчётов по выбору материала и геометрических характеристик опорной стойки для самосвальных прицепов и полуприцепов различных моделей и грузоподъёмности, разработана программа для ЭВМ на языке Delphi, которая и апробирована на тракторных прицепах таких как 2ПТС-4-793-01,  2ПТС-4-887, 2-ПТС-4М , 3-ПТС-12, а также автомобильных прицепах моделей ГКБ-819 и ГКБ-8527.

Результаты исследования рекомендуются к использованию отраслевым НИИ автомобильной промышленности, сельскохозяйственного машиностроения и конструкторским подразделениям предприятий серийно изготавливающим, ремонтирующим и эксплуатирующим автомобильные и тракторные самосвальные прицепы, как в нашей стране, так и за рубежом.