Ходовая часть транспортного средства

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 62 0 55/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (госпАтент сссР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853827/11 (22) 25,07;90 (46) 15.12.92. Бюл, ¹ 46 (71) Белорусский политехнический институт (72) Ч,И.Жданович, А.П.Бончковская, П.В.Зеленый и В,П.Бойков (56) Патент Великобритании

¹ 1598975, кл. В 62 D 55/04, 1977, "Экотрак" — вездеход для Арктики. — Газета "Социалистическая индустрия" от

15.10,1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1717464, кл В 62 0 55/04, 1990. (54) ХОДОВАЯ ЧАСТЬ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к движителям внедорожных транспортных средств, Цель

5U „1781120А1 изобретения — повышение надежности и долговечности, Достигается это тем, что гусеничная лента дополнительно самонатягивается при движении вперед, когда ходовая часть загружена максимально, и частично самоослабляется при заднем холостом ходе, Для этого колеса 1 и 2 охвачены эластичной лентой 5 таким образом, что огибают расположенный между ними в верхней зоне натяжной ролик 10 снизу, причем ролик установлен на поворотном в продольно-вертикальной плоскости кронштейне.

Кронштейн установлен на раме-балансире

4, несущей колеса 1 и 2, посредством цилиндрического шарнира, смещенного в направ- лении заднего колеса 1 движителя. 1 з,п.ф-лы, 11 ил.

1781120

20

25 него остова

40

Изобретение относится к движителям транспортных средств, преимущественно внедорожных.

Известен гандем-колесный гусеничный движитель в составе двух пневматических колес, и охватывающей их замкнутой эластичной ленты, выполняющей функции гусеницы.

Недостатком движителя является нерегулируемое в зависимости от условий дви жения натяжение гусеничной ленты. В результате она, находясь в постоянном натяжении, быстро изнашивается, Известен другой тандем-колесный движитель с самонатягивающимся обводом, содержащий два пневматических колеса, балансирно связанных рамой, охватывающую их гусеницу в виде замкнутой эластич= ной ленты, и натяжной ролйк, расположенный в верхней части межколесного пространства на такой высоте, что эластичная лента огибает его сйизу, причем рама-балансир установлена на поперечногоризонтальном шарнире опирающегося на

Особенностью конструкции такого движителя является нерегулируемое в зависимости от направления движения натяжение гусеничного обвода, служащее причиной преждевременного выхода эластичной ленты из строя по условиям усталости. Этот недостаток особенно существенен у движите-. лей транспортных средств с возвратно-поступательным характером работы, когда движение в одном направлении (прямом) является рабочим, т.е, выполняемым под нагрузкой, а в противоположном направлении холостым ходом. Такой рабочий режим характерен, например, для ряда строительно-дорожных машин: скреперов, бульдозеров, автогрейдеров. Целесообразно. было бы, чтобы у тандем-колесных гусеничных движителей этих машин гусеничный обвод при движении вперед получал дополнительное натяжение для снижения проскальзывания в нем пневматических колес, а при движении назад, т,е. на холостом ходу, когда проскальзывание ввиду малой нагруженности и без того. незначительно, несколько ослабевал.

Известна также ходовая часть транспортного средства, содержащая два колеса, связанные между собой посредством балансира, закрепленногоо на остове транспортного. средства с помощью поперечно-горизонтального цилиндрического шарнира, натяжной ролик, кронштейн, поворотный в продольной плоскости и несущий ось натяжного ролика, установленный на балансире, гусеничную ленту, охватывающую колеса и контактирующую с натяжным роликом и дополнительную катковую опору также связанную с поворотным кронштейном, причем кронштейн установлен с возможностью вертикального перемещения по высоте и . подпружинен относительно балансира вниз.

Такое конструктивное решение не позволяет сполна решить проблему повышения надежности и долговечности гусеницы, выполненной в виде эластичной ленты, ориентированной в продольном направлении нерастяжимым гибким кордом. В устройстве предусмотрено лишь предохранение ленты от кратковременных перегрузок при наезде катковой опоры на высокую неровность.

Целью же настоящего изобретения является повышение надежности и долговечности гусеницы при реверсивном характере движения транспортного средства путем регулирования ее натяжения в зависимости от направления движения.

Эта цель достигается тем, что в ходовой части транспортного средства, содержащей два колеса, связанные между собой балансиром; закрепленным на остове транспортно гд средства с помощью поперечно-горизонтального цилиндрического шарнира, натяжной ролик, несущий его поворотный в продольной плоскости кронштейн, связанный с балансиром, и гусеничную ленту, охватывающую колеса и контактирующую своей внешней стороной с натяжным роликом, кронштейн натяжного ролика связан с балансиром посредством шарнира, размещенного между указанным поперечно-горизонтальным шарниром крепления балансира к остову и осью заднего колеса, при этом ходовая часть снабжена регулируемой тягой, соединенной с кронштейном и осью натяжного ролика и с балан- . сиром в зоне между осью переднего колеса и поперечно-горизонтальным шарниром крепления балансира к остову. Кроме того, натяжной ролик снабжен управляемым тормозным механизмом.:

На фиг. 1 изображена схема гусеничной ходовой. части при виде сбоку; на фиг. 2 — ходовая часть в разрезе горизонтальной плоскостью, обозначенном на фиг. 1; на фиг.

3 — ходовая часть в разрезе профильной плоскостью; на фиг. 4 — вариант ходовой части также в разрезе профильной плоско- стью; на фиг. 5 — тот же вариант ходовой части, но при виде сбоку; на фиг. 6 и 7 — натяжной ролик с гидравлическим тормозом прямого и реверсивного действия соответственно; на фиг. 8 то же, что и на фиг. 6 и 7, но на основе гидромашины регулируе1781120.мой производительности; на фиг. 10 — натяжной ролик снабжен гидромашиной с гидроприводом крутящего момента на фиг. 11 — то же, что и на фиг. 10, но на основе мотор-насосов; (на фиг. 9 — гидромашина снабжена дросселем, управляемым из кабины).

Гусеничная ходовая часть с самонатягивающимся обводом содержит два 1 и 2 пневматических колеса, установленных на остове 3 транспортного средства посредст-. вом продольной рамы-балансира 4. Колеса охвачены эластичной лентой 5, изготовленной из армированного в продольном направлении нерастяжимым кордом эластомера (резины) и выполняющей функции гусеницы. Для этого со стороны внешней поверхности 6 на ленте выполнен протектор определенного рисунка (по типу тракторных или внедорожных автомобильных шин). С внутренней стороны гусеницы по обоим краям выполнены фиксирующие реборды в виде двух рядов отдельнь1х упоров 7 и 8 в форме гусеничных пирамид, большими основаниями прикрепленных к ней. Реборды удерживают ленту на колесах от поперечного смещения.

В верхней части межнолесного пространства на кронштейне 9 расположен натяжной ролик 10, причем на такой высоте, что лента огибает его снизу, Кронштейн установлен на раме-балансире 4 посредством поперечно-горизонтального цилиндрического шарнира 11. Посредством такого же (функционально) шарнира 12 с остовом 3 транспортного средства связана и рама-балансир 4, Геометрические оси обоих шарниров, таким образом, параллельны между собой, осям 13 и 14 колес, прикрепленных к концам рамы-балансира, и оси 15 натяжного ролика; прикрепленной к верхнему концу кронштейна 9. Поперечно-горизонтальный .цилиндрический шарнир 11 расположен между шарниром 12 крепления движителя к остову с осью 13 заднего колеса. Диапазон относительного поворота кронштейна 9 и рамы-балансира 4, обеспечиваемый шарниром 11, достаточен для упора натяжного ролика в шины колес в крайних положениях.

С целью приспособления ходовой части к различным внедорожным условиям и режимам его нагружения ось натяжного ролика может иметь не жесткое крепление, а устанавливаться на вертикальном кронштейне посредством ползуна 16, постоянно поджимаемого к ленте пружиной 17, усилие предварительного сжатия которой регулируется гайкой 18 (см. фиг. 4). От относительного поворачивания кронштейн и ползун удерживаются фиксирующим элементом 19, Еще большие регулировочные возможности для оптимальной настройки параметров движителя предоставит подвижное крепление горизонтально-поперечного шарнира

11 на раме-балансире 4 в продольном направлении (см, фиг. 5). С этой целью на заднее плечо балансира посажен ползун 20, несущий упомянутый шарнир 11. Продольное перемещение ползуна и его фиксирова10 ние в различных положениях осуществляют гайками 21, установленными по оба торца ползуна. Фиксирующий элемент 22 удерживает ползун и раму-балансир от относительного проворачивания, допуская только их

15 осевое перемещение гайками 21

У обоих вариантов конструкции движителя поворотный кронштейн 9 дополнительно связан с рамой-балансиром 4 тягой регулируемой длины. По первому варианту

20 эта тяга является телескопической, и обе ее части относительно подпружинены. Внутренняя часть этой тяги состоит из винта 23, шарнирно связанного одним концом с кронштейном, несущим ось ролика 10, вторым ввинченного в трубу 24, являющейся про25 ней поверхности охватывающей (внешней) части 28 тяги. На втором, выступающем из охватывающей части тяги, конце трубы 24 предусмотрен элемент 29 для захвата ее ключом и вращения при регулированиидлины тяги.

По второму варианту (см. фиг. 5) тяга выполнена в виде силового цилиндра 30, штоковая полость которого подсоединена к гидроаккумулятору 31, с регулируемым винтом 32 усилием предварительного сжатия его пружины 33. Эта же полость подсоединена к регулируемому источнику давления рабочего тела. Вторая полость цилиндра со35

Г общена с атмосферой.

Для большей эффективности устройства натяжной ролик снабжен тормозным механизмом, связывающим его с осью, например гидравлическим.

Гидравлические тормозные механизмы (см, фиг, 6 и 7) также могут использоваться в кинематической связи ролика с его осью.

В качестве гидротормоза может быть использована любая гидромашина объемного действия, способная работать в насосноь режиме, Насос может быть обычным (см. фиг. 6 поз. 34) или реверсивным (см. фиг. 7 поз. 35), способным перекачивать жидкость (масло) при вращении его вала в обоих направлениях, Корпус насоса в обоих случаях должением рассматриваемой части тяги, Труба с одного (нижнего) конца имеет буртик 25 для упора витой пружины 26, которая вторым торцом упирается в кольцевой вы30 ступ 27, выполненный со стороны внутрен1781120

15

35

50

55 крепится к ролику 10 или выполняется с ним за одно целое, а вал 36 соосен оси вращения ролика и связан с кронштейном. Образуемая роликом герметичная полость 37 служит емкостью для жидкости, перекачиваемой насосом, Эта.полость заполнена настолько, что входные каналы 38, 39, 40 и 41 насоса постоянно окунуты в жидкость. Регулируемые дроссели 42, 43, 44, установленные в выходных каналах, позволяют своей настройкой определять давление, развиваемое насосом, а следовательно, и тормозной момент на его валу 36, Обратные клапаны

45 и 46 (см. фиг, 7) позволяют отключать дроссель во входящем канале и подключать в выходном при реверсировании направления вращения ролика. Для регулирования дросселя в ролике могут выполняться герметично закрываемые окна 47, или же управляющий элемент дросселя, как правило винт, выведен, из плоскости ролика через герметично уплотненное отверстие, Ролик является также и теплообменником для охлаждения перекачиваемой насосом через дроссель жидкости. С этой целью он может содержать вентилируемые ребра и выполняется из материала высокой теплопроводностью, Дальнейшим развитием конструкции, притормаживаемой гидравлически дойолнительной катковой опоры, является использование насоса не только с реверсируемым потоком жидкости, но и с регулируемой производительностью (см. фиг. 8 поз, 48). Доступ к органу управления насосом может обеспечиваться так же, как и к дросселям — через герметично уплотненный лючок 49 в ролике, или же благодаря выводу органа из полости ролика через герметично уплотненное отверстие, При этом орган не выступает за габарит ролика, находясь в углублении в нем.

Возможно также обеспечить управление тормозным моментом, развиваемым насосом 50, в процессе движения транспортного средства с рабочего места водителя, если установить регулируемый дроссель 51 в кабине. С этой целью сообщение насоса 50 с дросселем осуществлено через подвижные блоки герметичных уплотнений 52 и 53, посаженных на вал 54 насоса.

Этим обеспечивается гидравлическая связь рабочих полостей насоса 50, выполненного реверсивным, через дроссель 51, исключая сообщение ее находящейся под давлением магистрали с полостью 55 ролика и атмосферой. Возможные все же утечки жидкости будут компенсироваться из ее объема, заполняющего полость 55, через обратные клапаны 56 и 57, а точнее через тот из них, который окажется во всасывающей, разгруженной магистрали. Упомянутые подвижные герметичные уплотнения позволяют ролику вращаться,не нарушая герметичности гидравлических связей. Теплоооменники 58 и 59 обеспечивают охлаждение жидкости на выходе из дросселя, причем установленные параллельно им обратные клапаны 60 и 60 обеспечат отключение того из них, который окажется на входе в дроссель.

Описанные схемы создания момента на натяжном ролике позволяют реализовать эффект поджатия его к ленте и управления величиной этого поджатия. Это возможно, если в качестве гидромашины использовать гидромотор, в частности, объемного типа для создания значительного регулируемого и нерегулируемого крутящего момента (радиально-поршневой). Корпус такого мотора крепится неподвижна к ролику 10 или выполняется с ним за одно целое, а вал 61 крепится к кронштейну. Вывод каналов для питания мотора от гидронасоса 62 регулируемой производительности решен таким же образом, как и у насоса по схеме на фиг. 9, т.е. через блоки, подвижных уплотнений штуцеров и сверления в валу. Ttnn гидронасоса 62 может быть любым, но предпочтительнее объемным. Полость в ролике так же, как и у предыдущих схем, герметичная и используется для резервирования некоторого объема жидкости, идущего на возмещение утечек через обратные клапаны 63 и

64, всегда запирающие напорную магистраль, но всасывающую — сообщающую с этой полостью. Теплообменник 65 обеспечивает рассеивание тепловой энергии накапливаемой жидкостью.

И, наконец, наиболее совершенной и универсальной является схема подвода крутящего момента к ролику, основанная на гидромашинах 66 и 67, способных работать как в режиме насосов, так и моторов (см. фиг, 11), Такая схема позволяет и притормаживать ролик, и приводить его принудительно.

В остальном этот вариант конструктивного решения ходовой части аналогичен первому, Устройство работает следующим образом.

Воспринимая посредством шарнира 12 нагрузку со стороны остова 3 транспортного средства, ходовая часть передает ее на опорное основание (грунт, во внедорожных условиях). При этом эпюра опорных давлений имеет максимум под колесами 1 и 2, а минимум — между ними. Разница значений давлений в этих экстремальных точках зави1781120

10 сит при опирании ходовой части на мягкий Более оптимально к определенным услогрунт от натяжения гусеничной ленты 5; При виям и режиму работы позволяет приспосоувеличении натяжения минимальное значе- бить ходовую часть регулирование ние возрастает, а максимальное — убывает, продольного положения шарнйра поворота что свидетельствует о повышении равно- 5 рычага, несущего ролик (путем перемещения мерности распределения опорных давле- ползуна 20 на раме-балансире гайками 21) и ний. Когда ходовая часть находится в покое, подвижное регулируемое гайкой 18 с упором то при равенстве плеч рамы-балансира эпю- через пружину 17 крепление оси ролика на ра опорных давлений симметричная относи- упомянутом рычаге (см. фиг. 5), Этим может

„, тельно поперечно-вертикальной плоскости, 10 меняться дуга перемещения натяжного ро- . проходящей через шарнир 12. лика, а следовательно, и степень самонатяжеПри движении вправо(см. фиг. 1 и 5), что ния и ослабления ленты при реверсировании соответствует прямому рабочему ходу . движениятранспортногосредства. транспортного средства (бульдозера, на- Эффект самонатяжения и самоослаблепример), верхняя ветвь гусеничной ленты 5; 15 ния ленты возрастает,.если натяжной ролик огибающая снизу натяжной ролик 10, пере- дополнительно притормаживать, например, мещается в том же направлении. Поскольку посредством гидромашины (насоса 34, вал в контакте ролика с лентой и в его опорах на;:36 которого выполнен за одно целое с"осью ось 15 при этом возникают силы сопротив- . ролика, а корпус закреплен на ролике внут- ления движению лейты, ролик увлекается 20: ри его полости, или также выполнен заодно ею и перемещаясь по дуге радиусом, рав- целое). Регулируядросселем42черезлючок ным длине кронштейна 9, вызывает допол- 47 гидравлическое сопротивление в нагненительное натяжение ленты (ссверх того, тающей магистрали 28 насоса обеспечивачтоабесйечиваетсяпружиной26).Дополни- ют различные моменты притормаживания тельное натяжение ленты снижает про- 25 ролика 10, а следовательно различный эф- скальзывание колес 1 и 2 в ней, неизбежное фект самонатяжения (прямой ход) гусенич-: при движении под нагрузкой, особенно ес- ной ленты 5, возрастающей с увеличением ли движитель является ведущим и к одному скорости. или обоим колесам подводится крутящий Насос 35 в устройстве (см. фиг. 7) благомомент (механически, гидравлически. или 30 даря реверсивности, обеспечивает усилеэлектромоторами,что на схемах не обнару- ние не только эффекта самонатяжения жено). Кроме того,.дополнительное натяже- . ленты 5, но и ее самоослабления при заднем

we ленты повышает несущие способности ходе, что еще больше положительно отра-" движителя на мягких грунтах.. зится на ее долговечности.

При движении задним ходом, когда хо.- 35 Еще больше возможностей в управледовая часть должна развивать не макси- нии эффективностью саморегулирования мальное тОлкающее усилие, а некоторое натяжения ленты открывает применение минимальное, достаточное для самоперед- насоса 48 регулируемой производительновижения транспортного средства(бульдозе- сти (см. фиг. 8).

pa), гусеничную ленту целесообразно 4О Устройство по схеме на фиг. 9 выгодно .,частично ослаблять, что положительно отра-. отличается тем, что эффектом самонатяжения зится на ее долговечности. Это и происхо- ленты можно управлять непосредственно при дит благодаря тому, что ролик 10, движении транспорта, сообразуясь с изменяувлекаемый лентой влево, вызовет поворот ющимисяусловиямиирежимамиэтогодвижерычага 9 против часовой стрелки. Поскольку 45 ния. Для этого дроссель 51, обеспечивающий цилиндрический горизонтальный шарнир гидравлическое сопротивление, выведен за .. 11 поворота рычага 9 смещен в направлении пределы полости ролика, наяример, непосредзаднего колеса 1, этот поворот и приведет к ственно в кабину водителя, ослаблению ленты (из условий кинематики, В качестве гидромашины для регулировачто очевидно иэ схем на фиг, 1 и 5). 50 ния момента на ролике 10 может использоваться также гидромотор (см. фиг. 10).

Дополнительные возможности в регу- Гидромоторрасширяетвозможностиустройлироваййи натяжения гусеничной лентй(по. ства благодаря тому, что, создавая различный усмотрению механизатора) обеспечиваются по направлению и значению развиваемый им при вращении трубы 24, входящей в состав 55 крутящий момент. что обеспечивается насовинтовой пары, посредством КОТороА óâåëè- сом 62, можно вызвать дополнительное самочивают или ослабдяют предварительное натяжение ленты и при движении задним сжатие пружины 26, Это регулирование on- ходом (при необходимости), ределяют исходя из режима работы транс-, Согласно схеме по фиг. 11 в ус ройстве портногосредства под нагрузкой. применены мотор-насосы 66 и 67, что не

1781120

12 меняя принципиально его функционирование, расширяет возможности регулирования эффекта самонатяжения гусеничной . ленты 5 в тандем-колесном движителе.

Таким образом, тандем-колесный гусе- 5 ничный движитель позволяет повысить долговечность применяемой в нем эластичнойленты, выполняющей функции гусеницы.

Этот эффект-особенно существенно проявится в случае применения устройства на 10 движителях транспортных средств с челночно-реверсивным режимом эксплуатации, когда половина времени смены прйходит» ся на движение задним ходом при максимальной загрузке движения передним 15 ходом. Имея максимальное натяжение не постоянным, а только при движении вперед под нагрузкой, а также ослабляясь при заднем холостом ходе лента, тем Самым", оказывается менее нагоруженной по времени и 20 сможет больше находиться в эксплуатации без замены или восстановления.

Формула изобретения

1. Ходовая часть транспортного Средства, содержащая два колеса, связанные меж- 25 ду собой посредством балансира, закрепленного на остове транспортного средства посредством поперечно-горизонтального цилиндрического шарнира, натяжной ролик, кронштейн, поворотный в продольной плоскости и связанный с натяжным роликом и балансиром, и гусеничную ленту. охватывающую колеса и контактирующую с натяжным роликом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, кронштейн натяжного ролика связан с балансиром посредством шарнира, размещенного между указанным поперечногоризонтальным шарниром крепления балансира к остову и осью заднего колеса, при этом ходовая часть снабжена регулируемой тягой, соединенной с кронштейном и осью натяжного ролика и балансиром в зоне меж-" ду осью переднего колеса и поперечно-го ризонтальйым шарниром крепления балансира к остову.

2, Ходовая часть по и. t, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что натяжной ролик снабжен управляемым тормозным механизмом..

1781120

1781120 0 дб

1781120,1781120

Составитель П.Зеленый

Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 4247 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5