Колесная бронемашина
Изобретение относится к бронемашинам, в частности колесным бронемашинам, имеющим дизель. Изобретение позволяет повысить мощность дизеля и усовершенствовать трансмиссию, подвеску и рулевое управление. Колесная бронемашина содержит двигатель, сцепление, коробку передач и мосты. Двигателем является однорядный среднеоборотный двухтактный дизель с прямоточной клапанно-щелевой продувкой отработавших газов в выхлопные окна и в газовые турбины, соединенные общим валом. На концах вала размещены нагнетатели конструкции Сирокко, работающие по двухступенчатой схеме нагнетания. Поступление заряда свежего воздуха происходит через четыре нагнетательных клапана, сообщенных с ресивером, в конструкции топливной аппаратуры дизеля использованы насос-форсунки с гидроприводом, оснащенным регулятором момента впрыска топлива. Клапанный механизм также оснащен гидроприводом. Дизель подвешен на двух шарнирных опорах, одна из которых размещена на цилиндрическом выступе соосно с носком коленчатого вала. На выступ надевается хомут с двумя плечами и с лапами крепления на подрамнике дизеля, вторая опора размещена также на цилиндрическом выступе коробки передач, на которую надвигается цилиндрическая часть кожуха маховика. 6 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к бронемашинам, а более конкретно к автотранспортным средствам передвижения двойного назначения, при этом любой колесной формулы.
Известны многочисленные конструкции колесных бронемашин как отечественных, так и зарубежных. Все они построены на базе автомобилей и отличаются друг от друга только дизайном внешнего вида и назначения.
Известна бронированная машина, содержащая двигатель, сцепление, коробку передач и мосты (см. патент РФ №2247303, опубл. 27.02.2005, 6 страниц, см. реферат).
Известно, что основным наиболее распространенным силовым агрегатом является двухрядный V-образный четырехтактный дизель. Известно, что в стремлении наращивания цилиндровой мощности дизеля утвердилась тенденция наращиваний за счет увеличения числа оборотов коленвала и соответственно числа рабочих ходов цикла. Эта тенденция, закономерно, уменьшает время сгорания топлива, при этом образуется неполное сгорание, от которого образуются токсичные выхлопные газы, в результате повышается загазованность окружающей среды, увеличивается удельный расход топлива, нарастает динамическая напряженность кривошипно-шатунного механизма (КШМ) и цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Существующий осерадиальный турбонаддув при своей работе издает неприятный звук и шум, при этом выхлопной коллектор из каждого цилиндра объединяется в одну трубу, с которой соединяется турбина. Известно, что все трубы обладают аэродинамическим сопротивлением, от которого уменьшается напор выхлопных газов, что ухудшает производительность турбины и утилизацию отработанных газов.
Целью изобретения является повышение надежности мощности дизеля.
Предложена колесная бронемашина, содержащая двигатель, сцепление, коробку передач и мосты. Согласно изобретению, двигателем является однорядный среднеоборотный двухтактный дизель с прямоточной клапанно-щелевой продувкой отработавших газов в выхлопные окна и в газовые турбины, соединенные общим валом, на концах которого размещены нагнетатели конструкции Сирокко, работающие по двухступенчатой схеме нагнетания. Поступление заряда свежего воздуха происходит через четыре нагнетательных клапана, сообщенных с ресивером. В конструкции топливной аппаратуры дизеля использованы насос-форсунки с гидроприводом, оснащенным регулятором момента впрыска топлива, причем клапанный механизм также оснащен гидроприводом. Дизель подвешен на двух шарнирных опорах, одна из которых размещена на цилиндрическом выступе соосно с носком коленчатого вала, на выступ надевается хомут с двумя плечами и с лапами крепления на подрамнике дизеля, вторая опора размещена также на цилиндрическом выступе коробки передач, на которую надвигается цилиндрическая часть кожуха маховика. Конструкция сцепления представляет собой многодисковую фрикционную муфту сцепления, оснащенную стальными закаленными дисками, нажимным диском, размещенным рядом с маховиком, нажимными пружинами, жестко закрепленными колпачками, механизмом выключения сцепления, размещенным в осевой полости первичного вала коробки передач и представляющим собой шток, его передний конец упирается в упорный подшипник качения, размещенный в центре нажимного диска, второй конец имеет венчик с радиальными резьбовыми отверстиями, при этом первичный вал имеет продольные сквозные прорези, на прорези надета втулка с радиальными сквозными отверстиями, через которые пропущены винты-сухари, ввинчиваемые в резьбовые отверстия венчика, втулка взаимодействует с выжимным подшипником качения и вильчатым рычагом выключения сцепления.
В конструкции коробки передач используется двухвальная несоосная схема с зубчатой цепной передачей, ведущий и ведомый валы имеют одинаковый диаметр, ступицы звездочек и их подшипники качения имеют также одинаковый размер, зубчатые муфты переключения передач имеют одинаковую конструкцию и расположены на обоих валах, задняя передача состоит из двух шестерен, которые вращаются в разные стороны, корпус коробки передач имеет горизонтальный разъем по центрам осей валов и разграничен на отсеки для каждой пары звездочек, задняя и первая передачи размещены в одном отсеке, зубчатые муфты переключения передач на обоих валах скользят по роликовым шпонкам наполовину диаметра размещенных в теле валов, при этом вторая половина размещена в теле внутренней полости ступицы, в конструкцию коробки передач введен удваивающий число передач передний редуктор, использующий удлиненные ведущий и ведомые валы коробки передач, передний редуктор выполнен трехвальным соосным и с зубчатыми цепями, на ведомом валу на подшипниках качения размещаются две сблокированные звездочки, ведущая звездочка редуктора размещена в нише передней стенки и установлена на первичном валу и в работу приводится передвижной зубчатой муфтой, скользящей по шлицам первичного вала за счет поджатия пружины, ведомая звездочка расположена на ведущем валу и включается в работу второй зубчатой муфтой.
Колесная бронемашина содержит промежуточную предохранительную муфту фрикционного сцепления, оснащенную звездочками зубчатых цепей, соединяющихся с задним мостом машины, стальными закаленными дисками, размещенными в цилиндрическом корпусе, на корпусе расположен ручной ленточный стояночный тормоз, торцы корпуса муфты закрыты крышками со звездочками для зубчатых цепей, внутри устанавливаются подшипники качения, один из которых устанавливается на ведомом валу, а второй на втулку, выполненную заодно с кожухом-колпаком, через центр подшипника проложен шток с венчиком на обоих концах, который выводится наружу кожуха-колпака, взаимодействующий вильчатым рычагом выключения сцепления. Ведущие мосты оснащены кривошипными передачами, каждая передача содержит две щеки, внутри которых размещены стальные закаленные фрикционные диски с нажимным диском и пружинами и нажимными пружинами, обе щеки имеют шипы, сочленяемые спарником, объединяющим все ведущие мосты, которые посредством полуосей с шариковыми шарнирами соединяются с ведущими колесами, шариковые шарниры содержат два валика со шлицами на концах, на одном из них выполнен шарообразный кулак, на его поверхности выполнены канавки с одинаковым радиусом кривизны, в центре кулак имеет отверстие для центрирующего винта, который размещается на резьбе в сквозном отверстии второго валика, оснащенного шарообразной чашкой для шариков, отверстия закрыты регулировочными пробками, сочленение, кулак и чашка замыкается шарообразным кожухом, состоящим из двух половин, одна из них надета на кулак, вторая на чашку, имеющую усечение для преломления валиков и фланцы с отверстиями под скрепляющие болты, степень натяжения кулака и чашки устанавливается регулировочным винтом. Все ведущие колеса подвешиваются на двух свечах, параллельно друг другу в вертикальном положении, каждая из них содержит гидроцилиндр и односторонний полый шток, установленные в вертикальной трубе, сочлененной с Т-образным кронштейном, стойка Т-образного кронштейна соединяется с проушиной колесной цапфы на упорном подшипнике посредством шкворня, гидроцилиндр закрывается крышкой со штуцером для присоединения гидромагистрали, гидроцилиндр имеет кронштейн, проходящий через прорезь вертикальной трубы, и жестко закрепляется на боку корпуса или на лонжероне рамы, гидроцилиндр соединен с гидропневмоцилиндром, размещенным, например, в моторном отсеке, и разграничен на две полости поршнем с манжетным уплотнением, верхняя полость содержит сжатый газ, нижняя полость вмещает рабочую жидкость, сообщенную гидромагистралью через запорную арматуру и гидронасос с электроприводом, с баком рабочей жидкости. Рулевое управление оснащено гидроприводом, содержащим ведущее и ведомое звенья, соединенные между собой гидромагистралью, оба звена имеют одинаковую конструкцию и взаимозаменяемы, каждое звено содержит подвижной гидроцилиндр, закрепленные полые штоки и общий поршень, концы штоков оснащены штуцерами присоединения гидромагистралей, штоки крепятся на Т-образном верхнем кронштейне свечной подвески ведомого звена гидропривода, ведущие звенья закреплены вдоль рулевого колеса вала по обеим сторонам, каждая сторона соединяется посредством шипов с зубчатой рейкой, соединенной с зубчатой шестерней, а шестерня с конической парой, образуя редуктор рулевого управления, ведомый подвижный гидроцилиндр, ось поворотного рычага, посредством шипа и прорези на поворотном рычаге надета на шкворень колесной цапфы, а второй конец поворотного рычага закреплен на тормозном щитке тормозного барабана, при этом центр колесного диска, центр шкворня, центр шарикового шарнира образуют единую вертикальную ось.
Наращивание цилиндровой мощности дизеля предлагается сделать за счет увеличения среднего эффективного давления, например так поступают в судовых дизелях. Предлагаемая конструкция турбонаддува позволяет иметь двухступенчатый режим работы (см. Патент РФ №2000463, опубл. 07.09.1993).
Двухтактные дизели имеют преимущество перед четырехтактными, что закономерно показывает теоретический КПД. У четырехтактного дизеля КПД равен - 0,25, а двухтактного - 0,50. Известно, что все крейцкопфные дизели относятся к двухтактным, поскольку прямоточная продувка идеальная по своей сущности, чего не возможно достичь при четырехтактном цикле.
Существующие фрикционные муфты сцепления представлены сухими одно или двухдисковыми типами. На ведомых дисках размещены гасители крутильнях колебаний, которые естественно уменьшают площадь трения, а ее компенсацию осуществляют за счет увеличения диаметра диска и, как следствие, увеличивается диаметр маховика, что в свою очередь вызывает нежелательные явления как для маховика, так и для коленвала. Нарастает центробежная и центростремительная силы маховика. Конструкция отжимных рычагов не обладает высокой надежностью, так как при взаимодействии с выжимным подшипником создается закручивание рычагов и появляется стремление к изгибу.
С целью устранения приведенных недостатков предлагается многодисковая фрикционная муфта, ее диаметр значительно меньше, она компактнее, не имеет гасителей крутильных колебаний. Механизм выключения этой муфты аналогичен мотоциклетным и размещен в осевой полости первичного вала и представляет собой шток, передним концом упирающийся в упорный подшипник качения, расположенный в центре нажимного диска. Противоположный конец штока имеет венчик увеличенного диаметра, в котором имеются радиальные отверстия с резьбой. Первичный вал имеет сквозные продольные отверстия, на них надета втулка со сквозными отверстиями, через которые пропущены винты-сухари, ввинчиваемые в резьбовые отверстия венчика. Муфта взаимодействует с выжимным подшипником и вильчатым рычагом выключения сцепления.
Коробки передач механических трансмиссий различаются по двум основным видам, это планетарные и ступенчатые вальные. Последние бывают трехвальные соосные и двухвальные несоосные. Передаточным звеном является зубчатая шестерня и зубчатое колесо, которые находятся в постоянном зацепленные или передвигаются по валу. Основным их недостатком является поломка зубьев, даже одного, и в этом случае дальнейшая работа невозможна. Зубчатая пара, постоянно зацепленная и при холостом ходе, подвержена износу, а на ее вращение затрачивается соответствующая мощность, уменьшающая эффективную мощность дизеля. Снижается механический КПД. А на изготовление деталей требуется высококачественная сталь, ее технологическая работа, затем термообработка и другое.
С целью устранения всех этих недостатков предлагается в качестве передаточного звена использовать зубчатые цепи, широко используемые в токарных станках для вращения шпинделя, а так же и в других машинах и механизмах, где требуется точность передачи, ее бесшумность и передача большой мощности. Зубчатые цепи (ГОСТ 3552-68) десятилетиями выпускает промышленность.
Предлагается двухвальный тип коробки передач, при этом предлагается оба вала иметь одинакового диаметра, с целью одинаковых ступиц всех звездочек и их подшипников качения. Звездочки различаются друг от друга только по числу зубьев. Зубчатые муфты переключения передач все одинаковые и закрепляются на валах посредством роликовых шпонок, которые на половину своего диаметра размещаются в теле на обоих валах, вторая половина диаметра роликовой шпонки размещается в теле внутренней полости своей ступицы. Такое устройство обеспечивает простую сборку на валах. С целью удобства сборки корпус коробки передач предлагается сделать разъемным по осям обоих валов, образуя верхнюю и нижнюю части. При этом корпус предлагается разделить на отдельные секции для каждой пары звездочек, это позволит исключить изгибающий момент валов и получить высокую жесткость валам. Задняя передача предлагается из двух шестерен, размещаемых в одном отсеке с первой передачей, применяемая пара образует ведомому валу обратное вращение, поэтому исключается дополнительный редуктор задней передачи. Все звездочки при холостом ходе находятся в плавающем состоянии, что повышает КПД коробки передач и не затрачивает мощности на холостое вращение. С целью удвоения числа передач предлагается иметь передний редуктор, в котором используются оба с удлинением. При этом редуктор получается трехвальным, промежуточные звездочки сблокированы в одно целое и на подшипниках качения размещаются на ведомом валу. Ведомая звездочка размещается на ведущем валу, ведущая звездочка размещается на первичном валу на подшипниках качения, в работу включается зубчатой муфтой, скользящей по шлицам первичного вала, и постоянно поджимается пружиной сжатия. Зубчатая муфта включения передачи в редукторный режим расположена на ведущем валу на шлицах ведущего вала. При своем движении вперед, т.е. в сторону дизеля, она надвигается на первичный вал, при этом зубчатую муфту первичного вала вытесняет из зацепления с ведущей звездочкой, которая получает плавающее состояние, а ведущий вал включен в режим прямой передачи.
Существующие трансмиссии не имеют промежуточной защиты на непредвиденный случай поломки какой-либо части трансмиссии. Например, что-то заклинило в коробке передач, а машина продолжает движение, в этом случае неизбежна какая-то поломка в трансмиссии. Поэтому предлагается встроить в трансмиссию фрикционную муфту второго сцепления, которая посредством зубчатых цепей образует передачу к задним мостам машины, а в случае заклинивания фрикционные диски будут пробуксовывать, значит поломка исключена. Поскольку ведущий и ведомый валы коробки передач имеют удлинение, то на ведомом валу можно разместить фрикционную многодисковую муфту со стальными закаленными дисками, способными допускать пробуксовку при какой-либо заклинке в трансмиссии. Фрикционная муфта содержит цилиндрический корпус для размещения фрикционных дисков. Торцы корпуса закрываются крышками, обе крышки оснащены звездочками для зубчатых цепей, внутри размещены подшипники качения, один из них устанавливается на ведомом валу, а второй на втулку, выполненную за одно целое с кожухом-колпаком, закрывающим муфту. При этом кожух-колпак имеет прорези для пропуска зубчатых цепей от муфты к заднему мосту. Пружины нажимного диска размещаются в глухих отверстиях тела одной из звездочек, в центре нажимного диска установлен упорный подшипник качения, через его центр пропущен шток с венчиком и выведен наружу кожуха-колпака, на конце штока закрепляется также венчик, взаимодействующий с рычагом выключения сцепления по действию отжима, а не выжима.
Известные бронемашины имеют четыре ведущих моста, каждый из них оснащен двухступенчатым шестеренчатым Г-образным редуктором, содержащим коническую и цилиндрическую пары, последняя оснащена зубчатым дифференциалом с сателлитами и шестернями полуосей. Полуоси оснащены шариковыми шарнирами. Основным недостатком конструкции мостов является их невысокая надежность, так как при поломке одного зуба вся передача парализуется. Кроме всего прочего конструкция громоздкая, для деталей требуется качественная сталь. Конструкция без блокировки допускает пробуксовку одной из сторон колес, там где дорога скользкая.
Для устранения пробуксовки колес в дифференциалах применяются блокировки, или дифференциалы повышенного трения с фрикционными конусными чашками, или с фрикционными дисками (см. Справочник Проектирование трансмиссий автомобилей, Москва, Машиностроение, 1984 г., стр.254, рис.11.13, рис.11.12).
С целью устранений всех этих недостатков предлагается кривошипная передача, когда-то широко применявшаяся в качестве передачи на паровозах, мотовозах, в примитивных устройствах свивки веревок крестьянами. Предлагаемая передача содержит две щеки, в полостях у которых размещены фрикционные стальные закаленные диски, обе щеки оснащены шипом, между щек размещается спарник, объединяющий все ведущие мосты. Первый мост оснащается звездочками на обеих щеках. Звездочки посредством зубчатых цепей соединяются со второй фрикционной муфтой сцепления. Таким образом, образуется синхронная работа всех мостов. Внутри ведомых дисков размещается шлицевой валик, оснащенный шариковым шарниром, устройство которого показано в справочнике, приведенном выше, см. стр.240, рис.10.11. Конструкция выглядит хрупкой и не внушает особого доверия. В связи с этим предлагается жесткая конструкция шарнира, содержащая два коротких валика со шлицами на концах, на одном устроен кулак, на его поверхности размещены канавки одинакового радиуса кривизны, в центре кулака устроено отверстие для центрирующего винта, который размещается на резьбе в сквозном отверстии второго валика, валик оснащен шарообразной чашкой, в чашке имеются отверстия для размещения шариков. Сочлененные кулак и чашка замыкаются шарообразным кожухом, состоящим из двух половин, одна из которых надевается на кулак, а вторая на чашку, причем этот кожух усечен с целью свободного изменения угла преломления между валиками. Оба кожуха имеют фланцы с отверстиями под скрепляющие болты. Образованная конструкция обладает определенной жесткостью и способна менять углы преломления между валиками.
Все ведущие мосты закрываются кожухом П-образной формы, образующим сиденья для солдат. Полуоси закрываются защитными кожухами.
Современные подвески колес представлены тремя основными типами конструкций, это поперечно-рычажная, продольно-рычажная и свечная. Все конструкции оснащаются амортизаторами и опираются на пружины, или торсионы, иногда используются пневмоцилиндры.
Основным и существенным недостатком является закономерное изменение величины размера развала колес, их схождение, а также размер колеи. Все эти изменения происходят на фоне вертикального перемещения колеса, при этом образуется поперечное трение шины колеса об дорогу, а в целом все это ослабляет шарнирные соединения, образуется болтанка колеса и вибрация от скачков колеса от неровностей дороги, появляется преждевременный износ шин, ухудшается управляемость колес.
Кроме этого, плохая поперечная устойчивость, которую частично компенсирует стабилизатор поперечной устойчивости. Продольные рычаги сдерживают поперечную устойчивость, но зато изменяют длину базы. Свечная подвеска имеет эти же пороки и еще в дополнение образует изгибающий момент штока свечи из-за большой длины, которая не вмещается в размере полости колесного диска, поэтому свеча образует наклон, при этом верхний конец подвески крепится в брызговике, а нижний на продольном и поперечном рычагах, в результате образовано множество шарнирных соединений, которые ослабляют жесткость конструкции подвески. Наклон свечи увеличивает радиус плеча обката колеса, ухудшающего управление колесом.
С целью устранения описанных недостатков предлагается свечная подвеска на двух коротких цилиндрах, вмещающихся в пространстве колесного диска. В качестве аналога и прототипа предлагается рассмотреть конструкцию свечной подвески автомобиля фирмы Ситроен (см. книгу И.Рампель. Шасси автомобиля, элементы подвески, Москва, Машиностроение, 1987 г., стр.200-201). Подвеска передних колес имеет поперечно-рычажную систему, ее гидроцилиндр опирается на рычаги, а точнее шток гидроцилиндра, при этом шток шарнирно соединен с поршнем, гидрополость цилиндра в верхней части оканчивается шарообразной камерой, разграниченной резиновой диафрагмой на две полости, верхняя с азотной сжатой газовой смесью, нижняя через амортизаторный клапан с гидрополостью цилиндра, с отверстием для подачи рабочей жидкости, нижняя подпоршневая полость гидроцилиндра имеет сливное отверстие. Манипуляция слива и подачи рабочей жидкости обеспечивает изменение высоты подвески днища над дорогой. Задняя подвеска имеет продольные рычаги, на них опирается гидроцилиндр подвески.
Предлагаемая свечная подвеска содержит гидроцилиндр с полым штоком, на сочленении штока и поршня устроены сквозные отверстия, сообщающие центральную полость штока с заштоковой цилиндровой. При перетекании рабочей жидкости отверстия образуют дросселирование и в дополнение еще и демпфирование, которое сдерживает частоту колебания поршня. Гидропоршень размещается в трубе, труба жестко скрепляется с Т-образным верхним и нижним кронштейном, имеющим стойку с отверстием для сочленения с колесной цапфой, второй конец кронштейна имеет перекладину с отверстиями для закрепления вертикальных труб с гидроцилиндрами, при этом трубы имеют продольные прорези для движения кронштейна жесткой подвески гидроцилиндра к корпусу, например, понтона бронемашины или к раме автомобиля. Гидроцилиндр сверху закрыт крышкой со штуцером крепления гидромагистрали, которая соединена с гидропневмоцилиндром, размещенным внутри моторного отсека, и разграничен на две полости по аналогии с Ситроеном, но не резиновой диафрагмой, а поршнем, в его верхней полости размещается сжатый газ, в нижней рабочая гидрожидкость, при этом гидроцилиндр по гидролинии сообщен через запорную арматуру с баком рабочей гидрожидкостью, а также с гидронасосом, работающим с помощью электродвигателя, например, стартерного типа. Такое устройство обеспечивает слив и подачу рабочей жидкости для изменения высоты машины над дорогой подобно Ситроену. Для увеличения высоты машины над дорогой предлагается увеличить размер колесного диска, например с двадцати дюймов до двадцати четырех, при этом высоту шины по профилю возможно снизить, так как пневмоподрессоривание обеспечит мягкость подвески даже при уменьшении высоты профиля шины. Далее следует отметить, что данная подвеска обеспечит надежность боковой устойчивости машины в любой дорожной ситуации.
Рулевое управление содержит рулевое колесо, рулевой вал, редуктор, сошку, рулевую трапецию, усилитель, колесные тяги. Все это изобилует множественными шарнирными сочленениями, где постепенно образуются люфтовые зазоры, которые ухудшают надежность управления машиной. С целью устранения многозвенности конструкции рулевого управления предлагается дистанционное гидравлическое управление, в котором все детали механического привода устраняются из конструкции рулевого управления и создается надежность управления. Такую надежность обеспечит простейший гидропривод, позволяющий дистанционно посредством гидролиний создавать работу ведомого звена гидропривода. Предлагаемый гидропривод содержит ведущее звено, содержащее подвижный гидроцилиндр, закрепленный жестко гидропоршень с двухсторонним полым штоком, штуцерами крепления гидролиний. Конструкция бронетехники содержит четыре ведущих моста, следовательно восемь ведущих колес, а для увеличения маневренности предлагается все восемь колес сделать управляемыми. Каждое колесо имеет собственный гидропривод, значит всего должно быть восемь ведущих и восемь ведомых звеньев. Поскольку на каждой стороне машины имеется четыре колеса, следовательно, ведущие звенья размещаются по обе стороны от рулевого вала, вдоль его оси. Для синхронной работы ведущие звенья объединяются зубчатой рейкой, по четыре с каждой стороны рулевого вала. Обе зубчатые рейки входят в зацепление с зубчатыми шестернями, исцельно выполненные с двухсторонними валиками, жестко закрепленные по центру с зубчатой конической парой, ведущая коническая шестерня выполнена заедино с рулевым валом. Ведомое звено имеет одинаковую конструкцию с ведущим звеном и располагается на верхнем кронштейне подвески колеса. Подвижный цилиндр на наружной стороне посредине имеет шип, входящий в сочленение с поворотным рычагом, шарнирная ось у которого надета на шкворень колесной цапфы, рычаг одним концом соединяется с тормозным щитком тормозного барабана на винтах, второй конец имеет сквозную прорезь, в прорези размещается шип подвижного гидроцилиндра.
Далее следует отметить, что узел сочленения поворотного рычага и шкворня, а также шарикового шарнира и центра колесного диска размещены в единой вертикальной оси, которая образует нулевое значение радиуса обката колеса, существенно улучшающее управление колеса.
Краткое описание прилагаемых чертежей
Фиг.1 - принципиальная кинематическая схема устройства:
1 - дизель; 2 - многодисковая фрикционная муфта сцепления; 3 - коробка передач с передним редуктором; 4 - предохранительная фрикционная муфта; 5 - ведущие управляемые мосты; 6 - свечная подвеска ведущих управляемых колес.
Фиг.2 - схема подвески колес:
7 - силовые гидроцилиндры; 8 - гидропневмоцилиндры подрессоривания; 9 - ресивер сжатого воздуха; 10 - емкость для жидкости; 11 - гидронасос с электроприводом.
Фиг.3 - многодисковая фрикционная муфта сцепления:
12 - маховик дизеля; 13 - кожух маховика; 14 - корпус муфты; 15 - нажимной диск; 16 - нажимные пружины; 17 - упорный подшипник качения нажимного диска; 18 - шток выключения сцепления; 19 - винты-сухари; 20 - прорезь в первичном валу для перемещения винтов-сухарей; 22 - выжимной упорный подшипник качения; 23 - вильчатый рычаг выключения сцепления; 24 - цилиндрическая часть кожуха маховика, образующая шарнирную опору блока цилиндров; 25 - зубчатый венец маховика для стартерной шестерни.
Фиг.4 - передний редуктор коробки передач с предохранительной фрикционной муфтой:
26 - первичный вал; 27 - ведущий вал базовой коробки передач; 28 - ведомый вал базовой коробки передач; 29 - блок промежуточных звездочек; 30 - ведущая звездочка редуктора; 32 - зубчатая передвижная муфта включения редукторного режима и прямой передачи с подшипником качения на наружной поверхности муфты; 31 - зубчатая передвижная муфта с пружиной поджатия включения редукторного режима с ведущей звездочкой редуктора; 33 - ведомая звездочка редуктора (поз.31 показывает, что зубчатая муфта первичного вала выведена из зацепления с ведущей звездочкой, значит включена прямая передача); 34 - многодисковая предохранительная муфта; 35 - звездочки зубчатых цепей передачи силового потока к ведущим мостам; 36 - отжимной диск; 23 - вильчатый рычаг отжима нажимного диска предохранительной муфты; 38 - защитный кожух-колпак предохранительной муфты; 40 - стояночный ленточный ручной тормоз; 39 - подшипник качения первичного вала; 24 - цилиндрическая часть кожуха маховика, образующая шарнирную подвеску блока цилиндров; 22 - выжимной подшипник качения.
Фиг.5 - устройство кривошипной передачи:
43 - щека; 44 - шип; 45 - нажимной диск; 46 - валик шарикового шарнира; 47 - кожух шарикового шарнира; 48 - звездочки зубчатых цепей; 49 - спарник-синхронизатор; 50 - нажимные пружины.
Фиг.6 - подвеска колес:
51 - верхний Т-образный кронштейн; 52 - нижний Т-образный кронштейн; 53 - труба, связывающая оба кронштейна; 57 - силовой гидроцилиндр; 55 - поршень силового гидроцилиндра; 56 - дросселирущие отверстия в штоке; 57 - полый шток поршня; 58 - шариковый шарнир; 59 - чашка шарикового шарнира; 60 - кулак сочленения шарикового шарнира; 61 - шлицевой валик шарикового шарнира; 47 - кожух шарикового шарнира; 68 - регулировочный винт; 64 - шлицевой валик чашки шарикового шарнира; 65 - цапфа колеса; 66 - тормозной щиток, 67 - тормозной барабан; 68 - шкворень; 69 - ведомое звено гидропривода рулевого управления; 70 - крышка силового гидроцилиндра; 71 - гидромагистраль; 72 - полуось колеса.
Фиг.7 - вид на подвеску колеса:
67 - тормозной барабан; 74 - поворотный рычаг колеса; 47 - кожух шарикового шарнира; 76 - подвижный гидроцилиндр ведомого звена рулевого управления; 77 - поршень со штоком ведомого звена рулевого управления; 7 - силовой гидроцилиндр подвески колеса; 8 - гидропневмоцилиндр подрессоривания подвески колеса; 81 - кронштейны крепления силового гидроцилиндра подвески колеса; 72 - полуось колеса.
Фиг.8 - вид на подвеску колеса со стороны корпуса понтона:
53 - соединительная труба верхнего и нижнего кронштейнов; 81 - кронштейны крепления силового гидроцилиндра подвески колеса; 85 - щель для вертикального перемещения кронштейнов крепления силового гидроцилиндра подвески колеса; 67 - тормозной барабан; 72 - полуось колеса.
Фиг.9 - гидрокинематическая схема устройства рулевого управления:
86 - управляемое колесо; 74 - поворотный рычаг; 76 - подвижный гидроцилиндр ведомого звена гидропривода; 89 - подвижный гидроцилиндр ведущего звена гидропривода; 90 - редуктор рулевого управления; 91 - зубчатая рейка, движущая подвижные гидроцилиндры ведущего звена гидропривода; 92 - рулевой вал; 93 - рулевое колесо
Фиг.10 - устройство редуктора рулевого управления:
94 - картер; 95 - крышка картера с подшипником качения; 92 - рулевой вал; 93 - рулевое колесо; 98 - ведущая шестерня; 99 - ведомое колесо; 100 - валик с шестернями; 101 - крышка картера с манжетой; 102 - зубчатая рейка; 76 - подвижный гидроцилиндр ведущего звена; 104 - шип подвижного гидроцилиндра; 77 - поршень подвижного гидроцилиндра; 106 - перепускное отверстие жидкости; 107 - штуцер гидромагистрали; 108 - кронштейн штоков; 109 - пробка отверстий для заполнения рабочей жидкости в гидропривод.
Порядок работы бронемашины.
Стартер запускает в работу дизель, выжимается сцепление, включается необходимая передача в коробке передач и редукторе, увеличивается число оборотов дизеля, плавно включается сцепление и машина получает движение либо вперед, либо назад.
Высота подвески машины над дорогой (клиренс) изменяется как в сторону увеличения, так и уменьшения, а устанавливается она по прибору, аналогичному прибору автомобильного топливного бака поплавкового типа (показывает высоту топлива в баке). Предлагаемый прибор укрепляется на кронштейне 81 фиг.7, а рычажок прибора шарнирно на трубе 53. Увеличение высоты днища над дорогой осуществляет гидронасос с электроприводом стартерного типа, по показаниям прибора, затем гидронасос выключается, гидромагистраль перекрывается краном. Уменьшения высоты осуществляется открытием крана и сливом рабочей жидкости в бак-емкость запаса жидкости.
Величину образованной нагрузки регулирует сжатый воздух из ресивера путем увеличения или уменьшения величины давления по прибору. Сжатый воздух вырабатывает компрессор, навешенный на дизель, или из баллона высокосжатого воздуха.
Все колеса выполнены ведущими и управляемыми, что придает машине высокую проходимость по бездорожью, устойчивую маневренность за счет управляемости всех колес, например две пары передних колес направлены вправо, а две задние пары влево, машина резко сокращает радиус поворота. Наличие переднего редуктора к базовой коробке передач позволяет преодолевать крутые подъемы и иметь существенную тягу на буксировочном крюке.
Гидравлическое рулевое управление и независимая подвеска колес создадут надежную устойчивость как при прямолинейном движении, так и на поворотах, поскольку подвеска колес стабильно не изменяет размер колеи, угол развала колес и их схождение, а также поперечную устойчивость, при этом устраняется однобокость износа протектора колесных шин и нет необходимости перемонтажа шин с заменой изношенной стороны на целую на колесных дисках.
1. Колесная бронемашина, содержащая двигатель, сцепление, коробку передач и мосты, отличающаяся тем, что двигателем является однорядный среднеоборотный двухтактный дизель с прямоточной клапанно-щелевой продувкой отработавших газов в выхлопные окна и в газовые турбины, соединенные общим валом, на концах которого размещены нагнетатели конструкции Сирокко, работающие по двухступенчатой схеме нагнетания, поступление заряда свежего воздуха происходит через четыре нагнетательных клапана, сообщенных с ресивером, в конструкции топливной аппаратуры дизеля использованы насос-форсунки с гидроприводом, оснащенным регулятором момента впрыска топлива, причем клапанный механизм также оснащен гидроприводом, дизель подвешен на двух шарнирных опорах, одна из которых размещена на цилиндрическом выступе соосно с носком коленчатого вала, на выступ надевается хомут с двумя плечами и с лапами крепления на подрамнике дизеля, вторая опора размещена также на цилиндрическом выступе коробки передач, на которую надвигается цилиндрическая часть кожуха маховика.
2. Колесная бронемашина по п.1, отличающаяся тем, что конструкция сцепления представляет собой многодисковую фрикционную муфту сцепления, оснащенную стальными закаленными дисками, нажимным диском, размещенным рядом с маховиком, нажимными пружинами, жестко закрепленными колпачками, механизмом выключения сцепления, размещенным в осевой полости первичного вала коробки передач и представляющим собой шток, его передний конец упирается в упорный подшипник качения, размещенный в центре нажимного диска, второй конец имеет венчик с радиальными резьбовыми отверстиями, при этом первичный вал имеет продольные сквозные прорези, на прорези надета втулка с радиальными сквозными отверстиями, через которые пропущены винты-сухари, ввинчиваемые в резьбовые отверстия венчика, втулка взаимодействует с выжимным подшипником качения и вильчатым рычагом выключения сцепления.
3. Колесная бронемашина по п.1, отличающаяся тем, что в конструкции коробки передач используется двухвальная несоосная схема с зубчатой цепной передачей, ведущий и ведомый валы имеют одинаковый диаметр, ступицы звездочек и их подшипники качения имеют также одинаковый размер, зубчатые муфты переключения передач имеют одинаковую конструкцию и расположены на обоих валах, задняя передача состоит из двух шестерен, которые вращаются в разные стороны, корпус коробки передач имеет горизонтальный разъем по центрам осей валов и разграничен на отсеки для каждой пары звездочек, задняя и первая передачи размещены в одном отсеке, зубчатые муфты переключения передач на обоих валах скользят по роликовым шпонкам наполовину диаметра размещенных в теле валов, при этом вторая половина размещена в теле внутренней полости ступицы, в конструкцию коробки передач введен, удваивающий число передач, передний редуктор, использующий удлиненные ведущий и ведомые валы коробки передач, передний редуктор выполнен трехвальным соосным и с зубчатыми цепями, на ведомом валу на подшипниках качения размещаются две сблокированные звездочки, ведущая звездочка редуктора размещена в нише передней стенки и установлена на первичном валу и в работу приводится передвижной зубчатой муфтой, скользящей по шлицам первичного вала за счет поджатия пружины, ведомая звездочка расположена на ведущем валу и включается в работу второй зубчатой муфтой.
4. Колесная бронемашина по п.1, отличающаяся тем, что содержит промежуточную предохранительную муфту фрикционного сцепления, оснащенную звездочками зубчатых цепей, соединяющихся с задним мостом машины, стальными закаленными дисками, размещенными в цилиндрическом корпусе, на корпусе расположен ручной ленточный стояночный тормоз, торцы корпуса муфты закрыты крышками со звездочками для зубчатых цепей, внутри устанавливаются подшипники качения, один из которых устанавливается на ведомом валу, а второй на втулку, выполненную заодно с кожухом-колпаком, через центр подшипника проложен шток с венчиком на обоих концах, который выводится наружу кожуха-колпака, взаимодействующий вильчатым рычагом выключения сцепления.
5. Колесная бронемашина по п.1, отличающаяся тем, что ведущие мосты оснащены кривошипными передачами, каждая передача содержит две щеки, внутри которых размещены стальные закаленные фрикционные диски с нажимным диском и пружинами и нажимными пружинами, обе щеки имеют шипы, сочленяемые спарником, объединяющим все ведущие мосты, которые посредством полуосей с шариковыми шарнирами соединяются с ведущими колесами, шариковые шарниры содержат два валика со шлицами на концах, на одном из них выполнен шарообразный кулак, на его поверхности выполнены канавки с одинаковым радиусом кривизны, в центре кулак имеет отверстие для центрирующего винта, который размещается на резьбе в сквозном отверстии второго валика, оснащенного шарообразной чашкой для шариков, отверстия закрыты регулировочными пробками, сочленение кулак и чашка замыкается шарообразным кожухом, состоящим из двух половин, одна из них надета на кулак, вторая на чашку, имеющая усечение для преломления валиков и фланцы с отверстиями под скрепляющие болты, степень натяжения кулака и чашки устанавливается регулировочным винтом.
6. Колесная бронемашина по п.1, отличающаяся тем, что все ведущие колеса подвешиваются на двух свечах, параллельно друг другу в вертикальном положении, каждая из них содержит гидроцилиндр и односторонний полый шток, установленных в вертикальной трубе, сочлененной с Т-образным кронштейном, стойка Т-образного кронштейна соединяется с проушиной колесной цапфы на упорном подшипнике посредством шкворня, гидроцилиндр закрывается крышкой со штуцером для присоединения гидромагистрали, гидроцилиндр имеет кронштейн, проходящий через прорезь вертикальной трубы, и жестко закрепляется на боку корпуса или на лонжероне рамы, гидроцилиндр соединен с гидропневмоцилиндром, размещенным, например, в моторном отсеке, и разграничен на две полости поршнем с манжетным уплотнением, верхняя полость содержит сжатый газ, нижняя полость вмещает рабочую жидкость, сообщенную гидромагистралью через запорную арматуру и гидронасос с электроприводом с баком рабочей жидкости.
7. Колесная бронемашина по п.1, отличающаяся тем, что рулевое управление оснащено гидроприводом, содержащим ведущее и ведомое звенья, соединенные между собой гидромагистралью, оба звена имеют одинаковую конструкцию и взаимозаменяемы, каждое звено содержит подвижный гидроцилиндр, закрепленные полые штоки и общий поршень, концы штоков оснащены штуцерами присоединения гидромагистралей, штоки крепятся на Т-образном верхнем кронштейне свечной подвески ведомого звена гидропривода, ведущие звенья закреплены вдоль рулевого колеса вала по обеим сторонам, каждая сторона соединяется посредством шипов с зубчатой рейкой, соединенной с зубчатой шестерней, а шестерня с конической парой, образуя редуктор рулевого управления, ведомый подвижный гидроцилиндр, ось поворотного рычага, посредством шипа и прорези на поворотном рычаге, надета на шкворень колесной цапфы, а второй конец поворотного рычага закреплен на тормозном щитке тормозного барабана, при этом центр колесного диска, центр шкворня, центр шарикового шарнира образуют единую вертикальную ось.
