Защитное устройство для шарнирно-сочлененного транспортного средства
Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Защитное устройство для шарнирно-сочлененного транспортного средства содержит переднюю и заднюю части, регулировочный механизм, присоединенный к соответствующей части, и приводные элементы для изменения относительного положения частей друг относительно друга посредством регулировочного механизма. Защитное устройство содержит одно придающее жесткость средство, которое фиксирует положение каждой части друг относительно друга, так что будет использоваться масса как передней, так и задней части транспортного средства. Конструкция транспортного средства становится более жесткой, когда ускорение и/или скорость одной из частей превысит заданное предельное значение, что происходит, когда транспортное средство подвергается внешнему воздействию, такому как взрыв мины. Способ управления придающим жесткость средством упомянутого защитного устройства заключается в том, что датчик размещают в одной из частей транспортного средства. Датчик определяет ускорение и/или скорость одной из частей транспортного средства и передает сигнал управляющему устройству, присоединенному к придающему жесткость средству. Управляющее устройство направляет придающее жесткость средство для фиксации положения каждой части транспортного средства друг относительно друга. Достигается уменьшение внешнего ударного воздействия на транспортное средство. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к защитному устройству для шарнирно-сочлененного транспортного средства, содержащего по меньшей мере первую и вторую части транспортного средства, регулировочный механизм, соединенный с соответствующей частью транспортного средства, и приводной элемент для изменения положения частей транспортного средства друг относительно друга посредством регулировочного механизма. Изобретение также относится к способу управления придающим жесткость средством такого защитного устройства.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Существуют шарнирно-сочлененные гусеничные транспортные средства, которые имеют переднюю и заднюю части транспортного средства, которые соединены вместе регулируемым образом посредством регулировочного механизма. Транспортное средство содержит один или более приводных двигателей, которые посредством силовой передачи обеспечивают распределение мощности от двигателя или двигателей по соответствующим гусеницам транспортного средства.
В документе WO-А1-00/35735 показан регулировочный механизм для соединения первой и второй частей транспортного средства, предусмотренных в шарнирно-сочлененном транспортном средстве. Регулировочный механизм содержит два управляющих звена, которые шарнирно соединены друг с другом посредством регулируемого соединения. Регулировочный механизм дополнительно содержит два регулировочных цилиндра, задачей которых является изменение положения двух частей транспортного средства друг относительно друга для изменения направления движения транспортного средства. Регулировочный механизм также содержит два гидравлических цилиндро-поршневых механизма, которые выполнены с конфигурацией, подобной комбинациям выдерживающих давление, силовых цилиндров и гидравлических амортизаторов, предназначенным для демпфирования качаний частей транспортного средства в вертикальном направлении друг относительно друга во время транспортировки и, в случае необходимости, например, для подъема и поворота частей транспортного средства на заданный угол вверх для переезда через препятствие.
Когда шарнирно-сочлененные транспортные средства вышеуказанного типа подвергаются внешнему воздействию, такому как взрыв мины, это вызывает перемещение/движение частей транспортного средства. Данное движение достигает скорости и ускорения, которое пропорционально весу частей транспортного средства. Когда транспортное средство подвергается воздействию детонации/взрыва, ударное воздействие на транспортное средство и личный состав, находящийся в транспортном средстве, имеет две фазы. Первая фаза возникает, когда заряд взрывается, и длится в течение нескольких миллисекунд. После этого волна давления распространяется от заряда и по направлению к транспортному средству, после чего высокое давление от волны давления оказывает ударное воздействие на транспортное средство. Транспортное средство деформируется под действием давления от волны давления, и величина деформации зависит от конструкции и каркаса транспортного средства и от расстояния до заряда и положения заряда относительно транспортного средства. Перемещение транспортного средства во время первой фазы является малым и может составлять всего несколько миллиметров. Однако транспортное средство приобретает ускорение и скорость, направленные в сторону от взрыва. Личный состав, находящийся в транспортном средстве, может получить травмы частей тела, которые находятся близко от тех частей транспортного средства или в контакте с теми частями транспортного средства, которые деформируются. Кроме того, увеличение давления, которое имеет место внутри транспортного средства вследствие взрыва, вызывает травмы личного состава, находящегося внутри транспортного средства.
Вторая фаза начинается, как только транспортное средство достигнет начальной скорости при большом ускорении и совершит малое перемещение во время фазы детонации/взрыва, и завершается, когда транспортное средство замедляется и останавливается. Данная фаза часто включает в себя большие перемещения транспортного средства, что приводит к тому, что транспортное средство может быть отброшено на несколько метров. Когда транспортное средство перемещается, личный состав, находящийся внутри установки, может быть травмирован/ранен.
Поскольку величины ускорения, скорости и перемещений транспортного средства, которые имеют место в случае взрыва, пропорциональны весу транспортного средства, желательно использовать весь вес транспортного средства, когда она подвергается воздействию взрыва. Однако в случае шарнирно-сочлененного транспортного средства весь вес транспортного средства при взрыве не используется, поскольку регулировочный механизм функционирует в качестве поворотного соединительного звена между частями транспортного средства.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одна задача настоящего изобретения заключается в разработке шарнирно-сочлененного транспортного средства, имеющего улучшенную защиту для личного состава, находящегося внутри транспортного средства.
Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в разработке шарнирно-сочлененного транспортного средства, в котором весь вес транспортного средства используется для уменьшения ударного воздействия на транспортное средство и личный состав в случае взрыва.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вышеупомянутые задачи решаются посредством защитного устройства согласно пункту 1 формулы изобретения и способу согласно пункту 13 формулы изобретения.
При таком защитном устройстве масса как передней, так и задней части транспортного средства будет использоваться, когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей транспортного средства превысит заданное предельное значение, что происходит, когда транспортное средство подвергается внешнему воздействию, такому как взрыв мины. Когда относительное положение каждой соответствующей части транспортного средства будет зафиксировано относительно других частей, конструкция транспортного средства становится более жесткой, в результате чего перемещение, возникающее вследствие взрыва, уменьшается, и ударное воздействие на личный состав, находящийся внутри транспортного средства, уменьшается.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения придающее жесткость средство представляет собой клапан, соединенный с приводным элементом посредством контура текучей среды, при этом клапан ограничивает приток и отток текучей среды, управляющей приводным элементом, так что приводной элемент фиксируется в жестком или почти жестком положении. Когда приводной элемент фиксируется в жестком положении, положение каждой соответствующей части транспортного средства будет зафиксировано друг относительно друга. Приводной элемент может представлять собой гидравлический или пневматический цилиндр, который выполнен с возможностью регулирования направления движения транспортного средства посредством притока и оттока текучей среды, управляющей приводным элементом, в контуре текучей среды, соединенном с приводным элементом. Приводной элемент также может представлять собой гидравлический или пневматический демпфер, который выполнен с возможностью демпфирования и регулирования положения частей транспортного средства друг относительно друга посредством притока и оттока текучей среды, управляющей приводным элементом, в контуре текучей среды, соединенном с приводным элементом.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления придающее жесткость средство представляет собой ремень, присоединенный между частями транспортного средства, при этом ремень переводится в натянутое состояние для фиксации положения каждой соответствующей части транспортного средства друг относительно друга. Такой ремень легко присоединить между частями транспортного средства.
В соответствии с другим вариантом осуществления придающее жесткость средство представляет собой механизм блокировки, расположенный между частями транспортного средства, при этом механизм блокировки переводится в положение блокировки для фиксации положения каждой соответствующей части транспортного средства друг относительно друга.
Гусеница и механизм блокировки могут приводиться в действие посредством центробежного сцепления при превышении заданного предельного значения. По меньшей мере один конец гусеницы наматывается на барабан, который вращается, когда растягивающее усилие действует на гусеницу. Центробежное сцепление расположено на барабане и обеспечивает фиксацию барабана от дальнейшего поворота, когда перемещение гусеницы, обусловленное взрывом, вызывает превышение заданной частоты вращения барабана. В альтернативном варианте гусеница и механизм блокировки могут приводиться в действие силовым элементом при превышении заданного предельного значения. Силовой элемент может представлять собой гидравлический, пневматический, электрический или управляемый пороховыми газами привод, который приводится в действие посредством управляющего устройства при превышении заданного предельного значения. Когда силовой элемент приводится в действие посредством управляющего устройства, гусеница растягивается, и механизм блокировки переводится в положение блокировки для фиксации положения каждой соответствующей части транспортного средства друг относительно друга.
Датчик предпочтительно расположен по меньшей мере в одной из частей транспортного средства, при этом датчик определяет ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей транспортного средства, после чего датчик передает сигнал управляющему устройству, присоединенному к придающему жесткость средству, когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей транспортного средства превысит заданное предельное значение, и управляющее устройство осуществляет управление придающим жесткость средством для фиксации положения каждой соответствующей части транспортного средства друг относительно друга при превышении заданного предельного значения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение будет описано более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, которые показывают предпочтительные варианты осуществления изобретения и на которых:
фиг.1 представляет собой вид сбоку шарнирно-сочлененного транспортного средства, имеющего защитное устройство в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе регулировочного механизма, имеющего защитное устройство в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 представляет собой вид сбоку регулировочного механизма согласно фиг.2;
Фиг.4 представляет собой вид сбоку регулировочного механизма, имеющего защитное устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5 представляет собой вид сбоку регулировочного механизма согласно фиг.4, но имеющего силовой элемент, который приводит в действие защитное устройство;
Фиг.6 представляет собой вид сбоку регулировочного механизма, имеющего защитное устройство в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.7 представляет собой блок-схему процесса управления предназначенным для придания жесткости средством защитного устройства согласно настоящему изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 представляет собой вид сбоку шарнирно-сочлененного транспортного средства 1, имеющего защитное устройство 2 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Шарнирно-сочлененное транспортное средство 1 имеет переднюю и заднюю части 4 и 6 транспортного средства, которые соединены вместе регулируемым образом посредством регулировочного механизма 8. Транспортное средство 1, показанное на фиг.1, представляет собой гусеничное транспортное средство, в котором гусеница 10 содержит ведущие колеса 12 и опорные колеса 14. Транспортное средство содержит один или более приводных двигателей (не показаны), которые посредством трансмиссии (не показана) обеспечивают передачу мощности от приводного двигателя к соответствующей гусенице 10 транспортного средства 1.
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе регулировочного механизма 8, имеющего защитное устройство 2 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Регулировочный механизм 8 соединен с первой и второй частями 4, 6 транспортного средства, предусмотренными в шарнирно-сочлененном транспортном средстве 1, посредством крепежного узла 15, расположенного на регулировочном механизме 8. Регулировочный механизм 8 содержит два управляющих звена 17, которые шарнирно соединены друг с другом посредством регулируемого соединения 19. Регулировочный механизм 8 дополнительно содержит приводные элементы 16 в виде двух регулировочных цилиндров 18, задачей которых является изменение положения частей 4, 6 транспортного средства друг относительно друга для изменения направления движения транспортного средства 1. Регулировочный механизм 8 также содержит приводные элементы 16 в виде двух гидравлических цилиндро-поршневых механизмов, которые выполнены с конфигурацией, подобной комбинациям выдерживающих давление, силовых цилиндров и гидравлических амортизаторов/демпферов 20, предназначенных для демпфирования качаний частей 4, 6 транспортного средства друг относительно друга в вертикальном направлении во время транспортировки и для обеспечения возможности, в случае необходимости, поворота частей 4, 6 транспортного средства на заданный угол друг относительно друга, например, для переезда через препятствие. Регулировочный механизм 8 также содержит приводной элемент 16 в виде демпфирующего цилиндра 21 для демпфирования поворотных движений относительно продольной оси транспортного средства 1.
Защитное устройство 2 содержит по меньшей мере одно придающее жесткость средство 22, которое обеспечивает фиксацию относительного положения каждой соответствующей части 4, 6 транспортного средства друг относительно друга, когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей 4, 6 транспортного средства превысит заданное предельное значение.
Защитное устройство 2 также наглядно показано на фиг.3, которая показывает вид сбоку регулировочного механизма 8 согласно фиг.2 и на которой регулировочный механизм 8 соединен с передней и задней частями 4, 6 транспортного средства. В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения, который показан на фиг.2 и 3, придающее жесткость средство 22 образовано клапанами 24, 26, 31, которые соединены с соответствующим приводным элементом 16 посредством контура 27 текучей среды. Когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей 4, 6 транспортного средства превысит заданное предельное значение, клапаны 24, 25 будут ограничивать приток и отток текучей среды 29, управляющей приводным элементом 16 так, что приводной элемент 16 фиксируется в жестком положении. Когда приводной элемент 16 будет зафиксирован в жестком положении, регулировочный механизм 8 будет зафиксирован таким образом, что части 4, 6 транспортного средства будут зафиксированы в жестком положении друг относительно друга. Таким образом, в данном положении регулировочный механизм 8 может воспринимать/поглощать крутящий момент без какого-либо относительного смещения компонентов регулировочного механизма. Подобная ситуация возникает, если, например, заряд, такой как мина, взрывается рядом с машиной 1. Приводной элемент 16 может представлять собой элемент с гидравлическим или пневматическим управлением.
Датчик 28 предпочтительно расположен в по меньшей мере одной из частей 4, 6 транспортного средства, при этом датчик 28 определяет ускорение и/или скорость и передает сигнал по линии 30 передачи сигналов в управляющее устройство 32, соединенное с придающим жесткость средством 22, когда заданное предельное значение было превышено. Посредством линии 30 передачи сигналов управляющее устройство 32 осуществляет управление придающим жесткость средством 22 для фиксации соответствующей части 4, 6 транспортного средства при превышении заданного предельного значения.
На фиг.4 показан вид сбоку регулировочного механизма 8, имеющего защитное устройство 2 в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. В соответствии со вторым вариантом осуществления придающее жесткость средство 22 образовано ремнем 34, присоединенным между частями 4, 6 транспортного средства, при этом ремень переводится в натянутое состояние для фиксации положения каждой соответствующей части 4, 6 транспортного средства друг относительно друга. Ремень 34 может быть приведен в действие посредством центробежного сцепления 36 при превышении заданного предельного значения.
В альтернативном варианте ремень 34, подобный показанному на фиг.5, может быть приведен в действие посредством силового элемента 38, такого как гидравлический, пневматический, электрический привод или управляемый пороховыми газами привод, при превышении заданного предельного значения. Когда силовой элемент 38 приводится в действие посредством управляющего устройства 32, ремень 34 натягивается так, что положение каждой соответствующей части 4, 6 транспортного средства будет зафиксировано друг относительно друга.
На фиг.6 показан вид сбоку регулировочного механизма 8, имеющего защитное устройство 2 в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. В соответствии с данным третьим вариантом осуществления придающее жесткость средство 22 представляет собой механизм 40 блокировки, расположенный между частями 4, 6 транспортного средства, при этом механизм блокировки переводится в положение фиксации для фиксации относительного положения каждой соответствующей части 4, 6 транспортного средства. Механизм 40 блокировки может быть приведен в действие посредством центробежного сцепления 36 при превышении заданного предельного значения или приведен в действие посредством силового элемента 38, такого как гидравлический, пневматический, электрический или управляемый пороховыми газами привод при превышении заданного предельного значения. Например, механизм 40 блокировки может быть выполнен с конфигурацией, подобной многодисковому сцеплению/многодисковой муфте 42, которое/которая обеспечивает фиксацию компонентов регулировочного механизма 8 друг относительно друга.
На фиг.7 показана блок-схема управления придающим жесткость средством 22 защитного устройства 2 в соответствии с настоящим изобретением. Способ управления придающим жесткость средством 22 защитного устройства 2 реализуют в соответствии со следующими этапами. На первом этапе 44 датчик 28 определяет ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей 4, 6 транспортного средства. На втором этапе 46 датчик 28 передает сигнал управляющему устройству 32, когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей 4, 6 транспортного средства превысит заданное предельное значение. На третьем этапе 48 управляющее устройство 32 осуществляет управление придающим жесткость средством 22 для фиксации положения каждой соответствующей части 4, 6 транспортного средства друг относительно друга при превышении заданного предельного значения.
Различные варианты осуществления, которые описаны выше, могут быть скомбинированы друг с другом и использованы одновременно на одном и том же транспортном средстве 1. Подобная комбинация обеспечивает получение защитного устройства с резервированием.
1. Защитное устройство для шарнирно-сочлененного транспортного средства (1), содержащего по меньшей мере переднюю и заднюю части (4, 6) транспортного средства, регулировочный механизм (8), присоединенный к соответствующей части (4, 6) транспортного средства, и приводные элементы (16) для изменения относительного положения частей (4, 6) транспортного средства друг относительно друга и для демпфирования качаний частей (4, 6) транспортного средства друг относительно друга в вертикальном направлении посредством регулировочного механизма (8), отличающееся тем, что содержит по меньшей мере одно придающее жесткость средство (22), которое фиксирует положение каждой соответствующей части (4, 6) транспортного средства друг относительно друга, так что будет использоваться масса как передней, так и задней части транспортного средства, и конструкция транспортного средства (1) становится более жесткой, когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей (4, 6) транспортного средства превысит заданное предельное значение, что происходит, когда транспортное средство подвергается внешнему воздействию, такому как взрыв мины, в результате чего перемещение, возникающее вследствие взрыва, уменьшается.
2. Защитное устройство по п.1, отличающееся тем, что придающее жесткость средство (22) представляет собой клапан (24, 26, 31), присоединенный к приводному элементу (16) посредством контура (27) текучей среды, при этом клапан (24, 26, 31) ограничивает приток и отток текучей среды (29), управляющей приводным элементом (16) так, что приводной элемент (16) фиксируется в жестком положении.
3. Защитное устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что приводной элемент (16) представляет собой гидравлический или пневматический цилиндр (18), который расположен с возможностью регулирования направления движения транспортного средства (1) посредством притока и оттока текучей среды (29), управляющей приводным элементом (16), в контуре (27) текучей среды, соединенном с приводным элементом (16).
4. Защитное устройство по п.1, отличающееся тем, что приводной элемент (16) представляет собой гидравлический или пневматический демпфер (20), который расположен с возможностью демпфирования и регулирования положения частей (4, 6) транспортного средства друг относительно друга посредством притока и оттока текучей среды (29), управляющей приводным элементом (16), в контуре (27) текучей среды, соединенном с приводным элементом (16).
5. Защитное устройство по п.1, отличающееся тем, что придающее жесткость средство (22) представляет собой ремень (34), присоединенный между частями (4, 6) транспортного средства, при этом ремень переводится в натянутое состояние для фиксации положения каждой соответствующей части (4, 6) транспортного средства друг относительно друга.
6. Защитное устройство по п.1, отличающееся тем, что придающее жесткость средство (22) представляет собой механизм (40) блокировки, расположенный между частями (4, 6) транспортного средства, при этом механизм блокировки переводится в положение блокировки для фиксации положения каждой соответствующей части (4, 6) транспортного средства друг относительно друга.
7. Защитное устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что придающее жесткость средство (22) приводится в действие посредством центробежного сцепления (36) при превышении заданного предельного значения.
8. Защитное устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что придающее жесткость средство (22) приводится в действие посредством силового элемента (38) при превышении заданного предельного значения.
9. Защитное устройство по п.8, отличающееся тем, что силовой элемент (38) представляет собой гидравлический, пневматический, электрический или управляемый пороховыми газами привод.
10. Защитное устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик (28) расположен по меньшей мере в одной из частей (4, 6) транспортного средства, при этом датчик (28) определяет ускорение и/или скорость и передает сигнал управляющему устройству (32), присоединенному к придающему жесткость средству (22) при превышении заданного предельного значения.
11. Защитное устройство по п.10, отличающееся тем, что управляющее устройство (32) осуществляет управление придающим жесткость средством (22) для фиксации положения соответствующей части (4, 6) транспортного средства при превышении заданного предельного значения.
12. Защитное устройство по любому из пп.2, 5 или 6, отличающееся тем, что клапан (24, 26, 31), ремень (34) и механизм (40) блокировки одновременно фиксируют положение каждой соответствующей части (4, 6) транспортного средства друг относительно друга, когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей (4, 6) транспортного средства превысит заданное предельное значение.
13. Способ управления придающим жесткость средством защитного устройства (2) для шарнирно-сочлененного транспортного средства (1) по п.1, содержащего по меньшей мере первую и вторую части (4, 6) транспортного средства, регулировочный механизм (8), присоединенный к соответствующей части (4, 6) транспортного средства, и приводной элемент (16) для изменения относительного положения частей (4, 6) транспортного средства друг относительно друга посредством регулировочного механизма (8), отличающееся тем, что датчик (28) размещают в по меньшей мере одной из частей (4, 6) транспортного средства, при этом датчик (28) определяет ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей (4, 6) транспортного средства и передает сигнал управляющему устройству (32), присоединенному к придающему жесткость средству (22), когда ускорение и/или скорость по меньшей мере одной из частей (4, 6) транспортного средства превысит заданное предельное значение; при этом управляющее устройство (32) направляет придающее жесткость средство (22) для фиксации положения каждой соответствующей части (4, 6) транспортного средства друг относительно друга при превышении заданного предельного значения.
