Транспортное средство с поворотными гусеницами

 

Использование: предназначено для применения в атомной промышленности. Сущность изобретения: в транспортном средстве 1 с поворотными гусеницами поворот движителя 3 вокруг соединительной оси 5 поддерживается усилием передвижения гусеницы 4 в направлении, противоположном направлению поворота этого движителя . 4 з.п.ф-лы, 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (19) Г

В (Г

ПАТЕНТУ (2 (2 (4 (3 (3 (3 (7 .(7 (5

In

R н

СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ДОМСТВО СССР

СПАТЕНТ СССР) ) 4831170/11

) 30.08.90

) 30.08.93, Бюл, N 32

) 8911465

) 31.08.89

) FR

) Фраматом (FR)

) Оливье Карра и Алан Делеваллэ (FR)

) Отчет о конференции "85 ICAR

ternational Conference on Advaced

botIcs". 9-10 сентября 1985, Токио, Япоя, стр. 425, 426, Транспортное средство рки MRV (М1) (сГ)нпср)оп Robot Vehicle).

1s1)s B 60 К 17/12, В 62 D 55/065 (54) ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С llOBOРОТНЫМИ ГУСЕНИЦАМИ (57) Использование: предназначено для применения в атомной промышленности, Сущность изобретения: в транспортном средстве 1 с поворотными гусеницами поворот движителя 3 вокруг соединительной оси

5 поддерживается усилием передвижения гусеницы 4 в направлении, противоположном направлению поворота этого движителя. 4 з.п.ф-лы. 14 ил, 1838165

15

25

35

45

Изобретение относится к гусеничному транспортному средству, снабженному гусеницами, установленными на поворотных движителях.

Изобретение может найти применение на промышленных объектах, проникновение на которые необходимо, но опасно или невозможно для людей. В этом случае может использоваться транспортное средство согласно настоящему изобретению. Для этой цели оно может быть оборудовано, например, различными инструментами, контрольно-измерительными приборами, видеокамерой и т.д,. а также устройствами автоматики, посредством которых оно может представлять собой робот.

Робот, согласно настоящему изобретению, может быть использован, в частности, на атомной электростанции или на заводе по переработке ядерного горючего при необходимости ремонтных работ или инспекции в зонах с высоким уровнем ионизирующего излучения, возникающего после аварии. В равной степени такой робот может применяться и в других отраслях промышленности, например, в химии по взрывоопасной среде, а также при выполнении спасательных работ или для наблюдения за местностью.

Важнейшей характеристикой подобного транспортного средства является его способность преодолевать препятствия, которые могут принимать самые различные формы, например лестницы для эвакуации людей или трубы, упавшие на пол, или узкие корридоры. Надежность преодоления такими транспортными средствами препятствий имеет два главных аспекта, Во-первых, это устойчивость, т.е. способность транспортного средства не опрокидываться пЬд действием собственного веса или перевозимого груза, И во-вторых, сцепление с почвой гусеничных тележек, что позволяло бы транспортному средству эффективно передвигаться, разворачиваться в любом направлении и тормозить, Цель изобретения — уменьшение габаритных размеров, веса.и общей стоимости силовых установок передвижения и поворота такого транспортнрго средства, а также повышение автономности транспортного средства эа счет возмож ocTvl размещения в его корпусе аккумуляторных батарей большей емкости.

Поставленная цель — уменьшение габаритов — достигается за счет размещения этих силовых установок, по крайней мере частично, в движителях транспортного средства. Такая компоновка предъявляет особые требования к силовым установкам, которые, обладая достаточной мощностью. должны в то же время свободно размещаться в ограниченных габаритах движителя. В этом есть определенная сложность, т.к. такая силовая установка содержит электродвигатель, механический редуктор и тормоз с электроприводом. Но такое решение имеет и ряд преимуществ; механические трансмиссии между корпусом и движителем заменяются на электрические кабели; поскольку кинематические механические устройства, содержащие подвижные относительно друг друга детали, наиболее подвержены авариям, нарушающим нормальное функционирование транспортного средства, большая часть их встраивается в движители, которые можно легко снять и заменить, что при наличии резервного движетеля стоит гораздо меньше, чем замена всего транспортного средства. Кроме того, если транспортное средство оснащего четырьмя движителями, один из которых выше из строя в зоне, опасной для человека (например, с повышенной радиацией), то возможно с помощью трех исправных гусеничных движителей возвратить транспортное средство за пределы опасной зоны. При этом можно даже избежать нежелательного трения неисправного движителя по почве.

Для этого достаточно соответствующим образом повернуть три исправных движителя таким образом, чтобы уменьшить насколько это возможно поворот неисправного движителя. Когда транспортное средство будет выведено иэ опасной зоны. неисправный движитель можно заменить на исправный, и транспортное средство вновь готово к работе: корпус транспортного средства и движители могут транспортироваться и складироваться отдельно, что упрощает вопросы снабжения и технического сбслуживания, Целью изобретения является также повышение надежности преодоления транспортным средством препятствий с помощью поворотов движителей, Согласно этому изобретению поставленные цели могут быть достигнуты в транспортном средстве с поворотными гусеницами за счет того, что усилие поворота движителя поддерживается усилием передвижения, если последнее направлено в сторону, противоположную требуемому направлению этого движения поворота.

Такая работа гусеницы имеет ряд преимуществ. зависящих от скорости движения гусеницы и от нейтральной скорости. определение которой будет дано ниже. Этот эффект зависит прежде всего от дифференциальной скорости. которая рав18-38165 н н а б з

Э н

10

P т в н е г

P и с и о н р т

P .м и с

Г о и ч т с н

30

55 и с р р и с мости от момента на двигателе передвиже я (положительная или нулевая фференциальная скорость), Преимущестпредложенного технического решения ключается в том, что поворот гусеницы легчается за счет того, что усилие, прилонное к ней со стороны двигателя перевижения, одновременно помогает полнению поворота движителя.

Это снижает момент, который должен звивать двигатель поворота и соответстнно позволяет-минимизировать его мощсть, а также его габариты и/или его вес или стоимость. — Третье преимущество — зто аффект епления, который особенно проявляется. гда дифференциальная скорость либо скорости движения гусеницы, уменьшенй на значение нейтральной скорости. При ом дифференциальная скорость может ть положительной или отрицательной в висимости от того, больше или меньше ой нейтральной скорости скорость движея гусеницы.

Под этой нейтральной скоростью подзумевается скорость гусеницы относильно гусеничного движителя при полнении им поворота, при которой гусеца опирается на почву без скольжения, то ть при которой скорость гусеницы относильно почвы в точке их соприкосновения вна нулю. Эта нейтральная скорость прорциональна скорости поворота рамы гуничного движителя и зависит также от ложения точки опоры гусеницы на почву носительно оси шарнира подвески гусечного движителя в случае отсутствия гозонтального передвижения анспортного средства, — Первое преимущество состоит в устнении усилий трения, возникающего жду почвой и гусеницей, если отсутствует ремещение последней. Учитывая, что гуницы должны как можно сильнее прилеть к почве (обычно они для этого орудуются резиновым покрытием или шими) силы трения могут быть довольно знательными и представлять определенную удность для движения поворота. Это обоятельство заставляет применять мощ е поворотные средства и приводы. — Второе преимущество проявляется, к гда при повороте происходит.приподним ние транспортного средства, приводяее к опусканию точки опоры гусеницы на чву относительно корпуса транспортного едства. Необходимо, чтобы скорость педвижения гусеницы превышала нейтльную скорость, либо была ей равна, но ела бы тенденцию к повышению в эавиравна нулю, либо очень низка. При этом возрастает максимальное усилие поддержки поворота, которое может подаваться в рамках вышеуказанного второго преимущества дос гаточно мощным двигателем передвижения. Это следует из известного правила, заключающегося в том, что максимальные значения тангенциальных усилий в точке соприкосновения двух предметов максимальны, а усилия по нормали в той же точке постоянны, до тех пор, пока между данными предметами отсутствует относительное скольжение.

На фиг.1 показано предложенное транспортное средство, вид сбоку; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — гусеничный двигатель, вид сбоку; на фиг,4 — гусеничный двигатель, вид сверху (верхняя часть траковой цепи и поддерживающие ролики условно не показаны, чтобы были видны ведущее, натяжное колеса и узел подвески); на фиг,5 — вид сверху в диаметральном разрезе и в увеличенном масштабе ведущего колеса, узла подвески и натяжного колеса; на фиг.б — вид сверху в диаметральном разрезе узла подвески; на фиг,7 — вид сверху в разрезе натяжного колеса; на фиг.8 — соединение узла подвески гусеничной тележки с корпусом транспортного средства, вид сверху в разрезе; на фиг.9 — вид узла подвески спереди в разрезе; на фиг.10 — фрагмент центральных средств управления предложенным транспортным средством, блоксхема; на фиг.11 — транспортное средство, передвигающееся по поперечно-наклонной поверхности, вид спереди; на фиг.12— транспорное средство, передвигающееся по поперечно-наклонной поверхности, вид сбоку; на фиг.13 — гусеничный движитель по второму варианту предложенного транспортного средства с одним двигателем на каждую гусеничную тележку, вид сверху; на фиг.14 — вид сбоку фрагмента гусеничного движителя по фиг,10, Вначале будут рассмотрны конструктивные решения, присущие в основном (если отсутствуют другие указания) первому варианту предложенного транспортного средства. При этом следует иметь в виду, что некоторые отдельные узлы могут быть использованы и в других вариантах транспортных средств, согласнонастоящему изобретению, так, например, в упомянутом выше, втором, варианте транспортного средства. согласно настоящему изобретению.

Часть конструктивных решений являются общими как для двух вариантов предложенного транспортного средства, так и для вышеупомянутого третьего иэ известных транспортных средств типа MRV.

1838165

15

25

50

Из таких общих конструктивных решений транспортное средство 1 содержит корпус 2, несколько движителей 3, смонтированных на корпусе 2 вдоль его продольной оси и служащих для опоры и 5 передвижения транспортного средства.

Движители 3 содержат гусеницу 4, опирающуюся на почву, и предназначенную для передвижения и поворота транспортного средства в горизонтальной плоскости относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось 5, ведущие и направляющие элементы 6, 7. 8, 9, 10, где ведущее колесо 6 приводит в движение гусеницу для передвижения транспортного средства.

На подвеске 11 гусеничного движителя смонтированы вышеупомянутые ведущие и направляющие элементы.

Средства для крепления подвески 11 к корпусу 2 представляют собой узел 12,позволяющий подвеске совершать повороты относительно корпуса 2 в вертикальной плоскости вокруг соединительной оси 5.

Транспортное средство содержит также средства привода передвижения в видедвигателей 13, 14 и торможения 15 в каждом движителе для соответственно вращения и торможения ведущего колеса 6 каждого движителя; средства привода поворота в виде двигателей 16, 17 и торможения поворота 18 в каждом движителе для соответственно выполнения и торможения поворота подвески движителя в вертикальной плоскости; средства питания 19 и средства управления:20, 21, служащие для подачи сигналов управления приводами передвижения, поворота и торможения, в том числе центральные средства управления 20, установленные на корпусе транспортного средства для управления его передвижением.

Некоторые конструктивные решения являются общими для двух упомянутых вариантов предложенного транспортного средства, и в том числе; транспортное средство содержит четыре движителя, а именно: 4 передний правый 22, передвий левый 3, задний правый 23, задний левый 24, вышеуказанная гусеница 4 каждого гусеничного движителя симметрична относительно срединной поперечной вертикальной плоскости 25 (фиг.3), проходящей через указанную соединительную ось 5, при этом передний правый и задний правый движители расположены симметрично относительно соответствующих переднего левого и заднего левого движителей; транспортное средство содержит средства поддержки поворота 26, которые во время выполнения поворота подвески 11 движителя 3 (с помощью двигателей 16, 17) заставляют вращаться ведущее колесо 6 в направлении, противоположном повороту подвески, Указанные средства поддержки поворота 26 обеспечивают вращение ведущего колеса 6 со скоростью, по меньше мере равной нейтральной, чем исключается всякое скольжение гусеницы по почве в момент выполнения поворота рамы.

В числе конструктивных решений, общих для указанного известного и первого транспортного средства, согласно настоящему изобретению, можно назвать двигатель 16 поворота, управляемый указанным центральными средствами управления 20, причем указанные средства привода поворота и торможения поворота 18 для каждого движителя образуют силовую установку поворота.

Указанные средства перемещения содержит двигатель перемещения. образующий совместно с тормозом числовую установку передвижения.

Другие конструктивные решения присущи только первому варианту предложенноro транспортного средства — средства управления 20. 21, содержащие для каждого движителя 3; выход управления передвижением 27 (см,фиг.7) для подачи сигнала управления передвижением; выход управления поворотом 28 для подачи сигнала управления поворотом и схему поддержки поворота для приема указанного сигнала управления поворотом и для подачи ответного сигнала поддержки поворота, причем эта схемаявляется частью указанных средств поддержки поворота

26. Эти средства управления (во всяком случае та их часть, которая касается непосредственно данного движителя) могут быть размещены непосредственно в этом движителе.

В число указанных средств входят и согласующие элементы, служащие для взаимной координации работы разных движителей, размещенные на корпусе транспортного средства и которые выше названы центральными средствами управления, обозначенными позицией 20. Однако они могут целиком размещаться на корпусе транспортного средства.

Предлагаемое транспортное средство содержит. также средства коммуникации 29, 30, 31, 32. 33, 34для передачи сигналов управления передвижения и поддержки поворота к двигателям 13, 14 и сигнала управления поворотом к двигателю поворота 16, 17. В случае, когда один движитель должен выполнять поворот в ответ на сигнал управления поворотом во время передви>кения транспортного средства в

18 .18165

ro де об де да бы дв дл

П по бы в

10

26 де пе

on та, уп

20 м из е ра и те е ре и мо ры, . точчк ни ге

30 со по ле пе му за

Be ра цы яв по

40

45 же щ де пу

50 со те дл ко ра дв ка

30 ра изонтальной плоскости, схема 26 поджки поворота производит совместную аботку сигналов передвижения и поджки поворота таким образом, чтобы зааемая скорость передвижения гусеницы а суммой значений этой скорости пережения и скорости поддержки поворота поддержки работы двигателя поворота. и этом следует иметь в виду, что сигнал держки в определенных случаях может ь ограничен или вовсе прекращен, если акой поддержке нет необходимости, Указанная схема поддержки поворота подает сигнал поддержки поворота в висигнала скорости, задающего двигателям едвижения 13, 14 и ведущему колесу 6 еделенную скорость поддержки повороопределяемую указанными средствами авления 20. В этом случае эта скорость ет быть равна, в метрах в секунду, продению скорости поворота движителя, в анах в секунду, на радиус опоры движи, выраженный в метрах, причем этот ус может- быть определен заранее и ет быть максимальным радиусом опоравным максимальному расстоянию от и опоры гусеницы 4 на почву до соедильной оси 5 подвески.11.

-Возможно и альтернативное решение, ласно которому схему 26 подает сигнал держки поворота в-виде сигнала управия моментом, задающего двигателю едвижения 13,14 приложение к ведущеколесу 6 момента, определяемого укаными средствами управления 20, 21. ичина момента определяется таким обом, чтобы избежать скольжения гусенипо почве, Преимуществом этого решения яется;улучшение сцепления движителя с вой.

Указанные средства передвижения 13, 15 и поворота 16, 17, 18 движителя 3 тируются на подвеске 11 этого движитеричем элементы соединения включают бя, кроме указанного выше узла 12, такустройство 35 съемного крепления, суственно облегчающее монтаж и онтаж этой подвески на указанном коре 2 транспортного средства .

Предложенное транспортное средство ержит также связанные с каждом движием средства коммуникации 29, 30. 32, 33 передачи по меньшей мере сигналов рдинации от центральных 20 средств упления. расположенных на корпусе 2 к жителю, причем эти средства коммуниии содержат гибкие элементы средств сохраняющие целостность при повороте

ы и дополнительные штепсельные разьемы. позволяющие повторно включать эти средства после временного отвода этой подвески. Монтаж силовых установок на подвеске выполнен таким образом, что средства сборки и силовая установка поворота несут, направляют и приводят в движение подвеску, а эта подвеска несет и направляет ведущее колесо, а также приводящую его в движение силовую установку передвижения. Каждая из этих силовых установок содержит, например электрический двигатель, механический редуктор и тормоз с электроприводом, однако редуктор и тормоз ц огут быть реализованы по другому принципу и установлены в другом месте.

4то касается гибких элементов средств коммуникации, то это могут быть гибкие электрические провода.

Источники питания 19 устанавливаются на корпусе 2, при этом указанные средства коммуникации 29, 30, 31; 32, 33, 34 предназначены также для питания электроэнергией силовых двигателей 13, 14, 15 и 16, 17, 18.

Источником питания может быть, например, электрическая батарея. То, что в корпусе транспортного средства не размещаются упомянутые двигатели, позволяет разместить на нем батарею большей емкости и тем самым повысить автономность транспортного средства, Каждый движитель 3 размещается в неравномерном объеме между двумя продольными вертикальными плоскостями, проходящими через края гусеницы 4.

Подвеска 11 гусеничного движителя имеет форму пластины, вытянутой вдоль продольной оси корпуса 2, который располагается с внутренней стороны этой пластины, а ведущие, поддерживающие и направляющие элементы 6, 7, 8, 9, 10, а также силовые двигатели 13, 14, 15, 16, 17, 18 смонтированы на этой подвеске с внешней стороны этой пластины.

Узел 12 подвески рамы содержит: . — трубчато-соединительную ступицу 36. являющуюся центральным элементом, ось которого совпадает с соединительной осью

5, и расположенную по крайней мере большей своей частью с внешней стороны подвески 11 между внешним открытым концом поверхностью и внутренним, обращенным к корпусу 2, причем этот внутренний конец образует в месте подвески часть соединительного канала 37, проходящего по этой оси. — соединительный корпус 38, коаксиально охватывающий указанную соединительную ступицу и являющийся несущим элементом для подвески 11, 1838165

5

25

50

55 — шарикоподшипники 39, обеспечивающие вращение корпуса 38 вокруг указанной соединительной ступицы, — устройство 35 крепления узла, имеющее трубчатую форму и соосно проходящее в продолжении указанной соединительной ступицы для дополнения указанного соединительного канала.

Указанные средства коммуникации содержит: — центральные средства коммуникации

29, связанные с корпусом 2 транспортного средства; — периферийные средства коммуникации 30. связанные с подвеской 11; — штепсельные разъемы средств 32, ЗЗ, размещенные в соединительном канале 37, вблизи соединительного устройства крепления и служащие для быстрого разъемного подключения центральных средств коммуникации к периферийным.

Соединительное устройство 35 крепления содержит два трубчатых соединения, охватываемое 40 и охватывающее 41, которые укреплены соосно: одно - на внутреннем конце соединительной ступицы 36,другоена корйусе 2 транспортного средства, причем соединение 41 содержит обращенные внутрь радиальные выступы 42, размещенные по окружности с некоторым интервалом, а соединение 40 содержит обращенные наружу радиальные выступы 43, размещенные по окружности так, что они могут вхо- дить в интервалы между выступами 42 соединения 41, Таким образом, при монтаже устройства 35 сначала выступы 43 соединения 40 вводят в проходные интервалы соединения 41, затем поворачивают соединения 40 относительно соедийения 41 вокруг соединительной оси 5 настолько, чтобы совместить выступы 43 с выступами 42, что должно предотвращать выпадание соединения 40 из соединения 41. При демонтаже порядок операций обратный.

Одно из двух трубчатых соединений 41 крепится с возможностью вращения, таким образом, чтобы операция вращения происходила только за счет вращения этого соединения. Нежелательному вращению этого соединения препятствуют силы трения или заклинивания. Эта операция монтажного проворачивания производится с помОщью ключа с плоской головкой через продольную щель между подвеской 11 и противополо>кной стенкой корпуса 2 транспортного средства.

Штепсельные разъемы 32, 33 размещены в несущих элементах 31, 34, из которых элемент 31 крепится на соединительной ступице 36. элемент 34 — на корпусе 2 транспортного средства, при этом в каждом несущем элементе 31 по окружности вокруг оси

5 размещаются штепсельные разъемы 32 (вилки) с возможностью соединения с соответствующими им штепсельными разъемами 33 (гнездами), вмонтированными в несущие элементы 34 для возможности передачи указанных сигналов управления, Элементы привода поворота 16, 17, 18 размещены, по крайней мере частично, соосно в ступице 36 и крепятся одной стороной к этой ступице 36, а другой — к корпусу

38 узла подвески, вызывая вращение или торможение этого корпуса относительно этой ступицы.

Ведущее колесо 6 состоит из: — трубчатой ступицы 44 о поперечной осью, образующей центральный объем между- внутренним концом. прикрепленным к указанной подвеске 11 и наружным открытым концом; — шарикоподшипников 45, обеспечивающих вращение этого ведущего колеса 6 вокруг этой ступицы; — силовой установки передвижения 13, 14, 15, соосно расположенной, по крайней мере частично, в указанном центральном объеме ступицы 36, причем с одной стороны эта установка опирается на эту ступицу, а с другой — через указаный наружный конец этой ступицы — на ведущее колесо 6, вызывая его вращение или торможение относительно этой ступицы.

Вышеупомянутые направляющие органы гусеницы 6, 7, 9, 10 включают в себя два зубчатых колеса, расположенных на противоположных по продольной оси краях движителя 3, причем их зубцы взаимодействуют с зубцами гусеницы 4. Одно из колес 6 — ведущее, другое 7 — направл я ю щ е.е, с н а б же н о т р у б ч а т о. и направляющей ступицей 46 с поперечной осью, образующей центральный объем между внутренним концом, прикрепленным к указанной подвеске 11, и внешним открытым концом, причем датчик передвижения

47 размещается в указанном центральном объеме указанной направляющей ступицы и соединяется, с одной стороны, с этой ступицей и, с другой стороны. —.с этим колесом через указанный наружный конец этой ступицы для подачи сигнала измерения передвижения, отражающего вращение этого колеса относительно этой ступицы.

Указанный движитель содержит, кроме того, тягу передачи поворота 48, размещенную вдоль соединительной оси 5 от наружного конца укаэанного соединительного корпуса

38 через указанный открытый наружный конец соединительной ступицы 36, 13

1838165

14 до в

ll ук тя н и ук с т т н с я то и и с и и

Р и д ж д и п б к м

Э р л

Ц

А т б та и и о ю в н

"б т

P ц б и к н н внутреннего конца. расположенного казанном соединительном канале 37, и тчик поворота 49, закрепленный между занным внутренним концом указанной и передачи поворота и указанной соедительной ступицей 36 для подачи сигнала мерения поворота, отражающего поворот занной подвески 44, причем указанная свая установка поворота 16, 17, 18 охвавает укаэанную тягу передачи поворота, Теперь опишем более обособленно эленты первого варианта предложенного анспортного средства, представленные чертежах.

Как следует из фиг.1, транспортное едство 1 состоит в основном из корпуса 2, яющегося несущей конструкцией, на коой смонтированы четыре движителя 3, едназначенные для перемещения трансртного средства с помощью зубчатых гуниц 4, имеющих возможность ремещаться в двух противоположных наавлениях, согласно стрелке "А", Консткция движителя представляет собой двеску, подвижно подвешенную на соенительной оси 5, вокруг которой она мот вращаться по стрелке "Б". Остальные ижители имеют такую же конструкцию и инцип действия.

Корпус 2 представляет собой шасси, едназначенное для размещения на нем тареи 19 (см.фиг.2), являющейся источним питания для подачи энергии, необходий для работы транспортного средства. о шасси содержит также радио- и электаппаратуру для преобразования сигнав, необходимых для работы, а также нтральные средства управления 20, переющие команды управления. Емкость барей является значительной, что дает лысую продолжительность работы робов виде этого транспортного средства.

Транспортное средство управляется с мощью электромагнитного излучения, а редвижения транспортного средства. орудованного телекамерой, отслеживася на контрольном экране, находящемся оне, не опасной для человека.

Транспортное средство оборудовано вестными, широко применяемыми устйствами, такими, как устройство контроля грузки,инклинометр, манипуляторы с наром различных монтируемых иИс1румеЙ= в, а также контрольные и/или гистрирующие приборы.

Как показано на фиг.3, зубчатая гусени.4 приводится в движение вокруг подве11 ведущим колесом 6 и направляется цевым натяжным колесом 7, оснащенм датчиком 47 и системой натяжения 8, В

20

30

35 щения 53, на которой смонтирован тормоз

15, двигатель 13 и редуктор 14, связанный, 40

55

10 нижней части подвески расположены в горизонтальной плоскости четыре направляющих ролика 9.

Верхняя часть гусеничной цепи направляется двумя другими роликами 50 и 51.

Внешние образующие этих роликов определяют общие габариты движителя. Полки 52, укрепленные над.роликами, поддерживают гусеницу над движителем, в боковом направлении.

Движитель во время движения или остановки может поворачиваться вокруг соединительной оси 5 таким образом, что его продольная ось может быть горизонтальна в нормальном положении и наклонна, когда движитель опирается на зубчатую гусеницу на уровне ведущего колеса 6, или на уровне натяжного колеса 7, 8 движителя предусмотрено легкое доступное место для расположения электронного модуля 21, служащего для питания и управления силовыми установками, размещенными в движителе и являющимися частью описанных ваше средств управления, На фиг.4 представлен вид сверху в разрезе на движитель 3. Его подвеска состоит в основном из корпуса, выполненного в виде плиты, на которой смонтированы ведущие 6 и направляющие 7 колеса и узел подвески 12 с устройством 35 для его крепления к несущей конструкции корпуса 2.

Как показано на фиг.5, ведущее колесо

6 имеет ступицу 44, укрепленную на подвеске 11. Внутри ступицы 44 крепится ось врас одной стороны, с осью 53 и с звездочкой, которая является рабочей частью ведущего колеса 6 и непосредственно приводит в движение гусеницу 4, которая оснащена для этой цели соответствующими зубцами, Шарикоподшипники 45 направляют вращение этой звездочки вокруг этой ступицы.

Согласно фиг.7, направляющий элемент — колесо 7 имеет трубчатую ступицу 46, которая закреплена на подвеске 11 и в центральном объеме которой установлен датчик передвижения 47. С внешней стороны ступицы 46 закреплены шарикоподшипники

54, обеспечивающие вращение натяжного колеса 7, приводимого в движение гусеницей 4.

Согласно фиг.6 узел подвески 12 содержит соединительную ступицу 36, имеющую на своем внутреннем конце средства крепления к несущей конструкции корпуса 2, которые будут описаны с помощью фиг.6. В центральном объеме этой ступицы имеется трубчатый вал 55, на котором закреплен тормоз 18. На этом валу 55 крепится также

1838165

16 редуктор, обеспечивающий понижение скорости двигателя 16 поворота для передачи ее на подвеску 11. Этот редуктор соединен с двигателем 16 с помощью полого вала 55, опирающегося на шарикоподшипники 56 и

57. Шарикоподшипники 39 обеспечивают вращение соединительного корпуса 38 вокруг ступицы 36, Этот корпус 38 соединен с подвеской 11 с помощью болтов.

Трубчатая тяга передачи поворота 48 расположена внутри трубчатого вала 55.

Один из концов этой тяги позволяет закрепить датчик поворота 49, передающий информацию о величине поворота подвески относительно корпуса 2 транспортного средства.

На фиг,8 показано в. разрезе устройство, позволяющее быстро смонтировать подвеску 11 на корпусе 2. Охватывающее соединение 41 закреплено на этом корпусе 2 с помощью вспомогательных детелей, позволяющих этому соединению свободно вращаться относительно этого корпуса, чем обеспечивается упомянутый поворот движителя..

Охватывэемое соединение 40 расположено со стороны внутреннего конца ступицы 36 и предназначено для соединения в паз с охватывающим соединением 41, На фиг.9 ступица 36 блокирована в этом случае этим охватывающим соединением 41. Поэтому при установке движителя три выступа

43 охватываемого соединения 40 устанавли ваются напротив соответствующих интервалов 56, разделяющих три выступа 42 охватывающего соединения 41. После соосного вхождения охватываемого соединения в охватывающее соединение производят с помощью ключа с плоской головкой, взаимодействующего с гранями на внешней поверхности этого соединения 41 (см,фиг 9), поворот на определенный угол, равный примерно 60 градусов. Конические стороны выступом 42 соединения 41 взаимодействуют коническими сторонами выступов 43, прижимая таким образом выступы 42, связанные с подвеской, к опорной стороне. 57 (см.фиг.8) обода 58, связанного с несущей конструкцией корпуса 2, Так происходит монтаж движителя на несущей конструкции корпуса 2, На фиг.8 также показана втулка 59, ко торая ввинчивается во внутреннее расточенное отверстие ступицы 36. Она имеет крышку, в которую встроены вилки 32 штеккера, гнезда 33 которого встроены в шайбу

34, установленную во втулке 60, которая в свою очередь .смонтирована в элементе крепления 41. Штеккеры встроены по окружности, соосной с этим элементом, и содержат двадцать два контакта, два из которых фиксирующие. Механические и электрические (не показаны) фиксаторы позволяют правильно совместить механиче5 ские элементы, а также электрические провода.29 с.проводами 30. Кольцевые прокладки 61 встроены во втулку 59 для обеспечения герметичности конструкции.

Круглая втулка 59, жестко соединенная

10 со ступицей 36, позволяет центрировать и направлять подвеску помощью обода 58 во время ее монтажа на несущей конструкции корпуса 2.

Нэ фиг.11 ц 12 изображено предложен15 ное транспортное средство 1, двигающее.ся по поперечно;наклонной плоскости 62.

Движители 22, расположенные с более высокой стороны этой плоскости, находятся в горизонтальном положении, тогда как гусе20 ничные движители 3, расположенные в нижней части плоскости, находятся в повергнутом положении. Понятно, что гори различных конфигурациях почвы возможны самые различные комбинации поворотов

25 движителей.

Во втором предложенном транспортном средстве, устройство движителей которого частично. показано на фиг.13 и 14; средства поворота.не содержат собственно30 го двигателя. Это второе транспортное средство имеет следующее устройство: — Средства привода поворота, 63, 64, 65 .являются одновремейно средствами передвижения и поворота с помощью двигателя

35 передвижения 66, причем эти средства привода поворота снабжены сцеплением 67, выполняющим функции поддержки поворота включающимся по. команде поворота, двигатель передвижения 66 включается по

40 кома нде передвижения, централ ьн ые средства управления (не показаны) подают, одновременно, команду поворота и команду передвижения, представляющую собой описанный выше сигнал поддержки поворо45 та, если поворот гусеничного движителя необходим, или только лишь одну команду передвижения, если такой поворот не нужен.

Как показано на фиг.13, второе транс50 портное средство, согласно настоящему изобретению, содержит корпус транспортного средства 2 и четыре движителя, один из которых 3 представлен на фиг.13 и содержит подвеску, выполненную в виде продоль55 ной вертикальной пластины, подвижно закрепленной на поперечной соединительной оси 5.

Эта подвеска содержит две оси 68 и 69 ведущего и натяжного колес, на которых монтируется гусеница (не показана). Она со17

1838165 ержит также двигатель 66 передвижения, снабженный редуктором, приводящий во вращение ведущую шестерню 64 вокруг оси

70, взаимодействующую с ведущим колесом

63 и с центральной шестерней 65, расположенной как и вышеназванные шестерни с внешней стороны той подвески. Центральная шестерня имеет механическую ось 71, пересекающую подвеску по ее геометрической соединительной оси 5 до органа сцепления 67, установленного на корпусе 2 транспортного средства с целью блокировки этой механической оси и центральной, шестерни 65. Эта механическая ось и эта шестерня смонтированы с возможностью свободного вращения относительно подвески 11.

Шестерня 72 крепится с внутреней стороны подвески 11 посредством трубчатого вала 73 и взаимодействует с шестерней 74. которая устанавливается с возможностью вращения на корпусе 2 транспортного средства и оснащена сцеплением 75, позволяющим бЛокировать ее с целью тормо кения поворота. Тормоз привода передвижения (не показан) соединен с двигателем 66.

Двигатель 66 приводит во вращение шестерни 64 и 63, когда сцепление 67 не действует, позволяя тем самым свободно вращаться центральной шестерне 65, а элементы тормоза поворота 74, 75 блокированы, И наоборот, когда тормоз поворота деблокирован и сцепление 67 включено для блокировки центральной шестерни 65, двигатель 66,, Во-ïåðâûx, осуществляет поворот подвески 11 через воздействие шестерни 64 на заблокированную центральную шестерню 65 и, во-вторых, обеспечивает передви, жение в, обратном направлении йосредством шестерен 64 и 63.

На практике промежуточные зубчатые передачи обеспечивают согласование ско|ростей вращения шестерни 63 и подвески

, 11.

Транспортное средство. согласно на! стоящему изобретению,. имеет следую щие преимущества; оно может передвигаться в опасной для человека среде несколько часов в режиме дистанционного управления. Необходимая для этого энергия вырабатывается батареями, размещенными в несущей конструкции, освобожденной от механических узлов. Необходимая информация может передаваться с ггомощью известных и ,, широко применяемых технических средств. Благодаря герметичности конструкции транспортное средство может находиться в такой среде, как вода. Узлы электроники заполнены специальным материалом, защищающим их при работе в зонах повышенной радиации.

Предложенное транспортное средство

5 может быть использовано на атомных электростанциях: при обычных периодических обследованиях: — для обследований с помощью телеви10. дения как обычного, так и объемного, — для анализа окружающей среды на влажность, температуру, радиацию, заражение. шум; при обследовании действующего реак15 тора, например. с целью: — принятия решений, — устранени" утечек в трубопроводах, — регулирования ванн, при проникновении в остановленный

20 реактор. например, после аварии с целью: — обеззараживания, — эвакуации материалов и оборудования. подвергшихся сильной радиации, 25 — установки средств защиты, экранов, — проникновения в зоны повышенной радиации, — демонтаж оборудования по истечении срока эксплуатации.

30 Данное транспортное средство может найти применение и в химической промышленности для: — постоянного контроля за возможными отклонениями, 35 — контроля атмосферы, — обнаружения. наличия дыма или, пламени.

Оно также може быть использовано и в исправительных учреждениях для патрули40 рования по определенным маршрутам или по желанию оператора — для контроля определенных пунктов, Для осуществления каждой из указан ных целей транспортное средство оборуду45 ется специальными средствами, например манипуляторами, оснащаемыми различными инструментами и средствами контроля.

Оно может функционировать автоматически с возможностью замены батарей по мере

50 надобности в специальных стационарных пунктах.

Как было показано выше, предложен. ное транспортное средство обладает рядом преимуществ. Ускорение и упрощение его

55 технического обслуживания достигнуто за счет упрощения монтажа гусеничных движителей, Автономность последних позволяет преодолевать сложные препятствия, непреодолимые для роботов известных конструкций. Модульная конструкция транс19

1838165

20 портного средства позволяет приспосабливать eio к различным специфическим условиям, используя гусеничные движители различных размеров, Формула изобретения

1. Транспортное средство с поворотными гусеницами, содержащее корпус несколько движителей, установленных на корпусе для поддержки и передвижения

TpBHcfloj)TH0l" средства, каждый из которых представляет конструкцию, вытянутую по продольной оси, включающую в себя гусеницу,опирающуюся на почву и приводимую в движение по замкнутому контуру в плоскости, содержащей указанную продольную ось для перемещения этого движителя относительно почвы. направляющие органы для ообеспечения указанного движения гусеницы, ведущее колесо для привода в движение указанной гусеницы с целью ее перемещения, подвеску для крепления указанных направляющих органов и ведущего колеса, средства крепления этой подвески к корпусу, включающие в себя узел подвески для поворота этого движителя относительно этого корпуса вокруг соединительной оси поперечного направления, а также средства привода и тормоза передвижения соответственно в каждом движителе для соответственно вращения и торможения ведущих колес этих движителей, средства привода и тормза поворота указанных движителей для соответственно выполнения

И торможения поворота указанных подвесок этих движителей и средства управления для подачи сигналов управления указанными средствами привода и тормоза передвижения и поворота, содержащйе центральное средство управления, расположенное на корпусе транспортного средства для подачи сигналов, координирующих работу всех движителей, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения маневренности и проходимости для преодоления препятствий, средства управления дополнительно включают в себя схему поддержки поворота для выдачи управляющего воздействия на вращение ведущего колеса движи5 теля без проскальзывания по почве в момент выполнения поворота в направлении, противоположном направлению поворота подвески этога движителя..

2. Транспортное средство по п.1, а т л и10 ч а ю щ е е с я тем, что указанные средства привода поворота представляют собой силовую установку поворота, содержащую двигатели поворота с управлением указанными средствами управления и тормоз по15 ворота, указанные средства привода передвижения представляют собой силовую установку передвижения, включающую в себя двигатель передвижения и тормоз передвижения.

3. Транспортное средство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляющее воздействие схемы поддержки поворота представляет собой сигнал управления ско25 ростью вращения ведущего колеса.

4. Транспортное средство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что управляющее воздействие схемы поддержки поворота

30 представляет собой сигнал управления моментом вращения ведущего колеса.

5, Транспортное средство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что указанные средства

35 привода поворота являются одновременно и средствами привода передвижения. приводимыми в действие с помощью двигателя передвижения, причем эти средства привода поворота оснащены управляемым сцеп40 лением, представляющим собой средство поддержки поворота для включения в действие этих средств привода поворота при поступлении сигнала управления поворотом, 1838155

1Н )8165

44 г5

/, езо1б5

4 5 Ю У

1 °

1838165

1838165

l (l

\ ае

Составитель С,Белоусько

Редактор С,Кулакова Техред М.Моргентал Корректор п.Ливринц

Заказ 2893 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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