Шагающий движитель транспортного средства

 

Использование: в высокопроходимых транспортных средствах Сущность изобретения, устройство содержит корпус 1 с приводом вращения, кривошип 2 которого шарнирно соединен с ползуном 3, установленным на кулисе 4, шарнирно прикрепленной нижним концом к корпусу 1, а верхним к опорной стойке 5, механизм подъема 7 опорной пяты 8, каретку 10. установленную в направляющих 9 корпуса 1, упругий элемент 19, выполненный в виде наборной листовой пружины, консольно установленной в корпусе 1, а свободным концом через поводок 18 связанной с кареткой 10. Длина .консоли пружины регулируется положением ползуна 20, кинематически связанного с валом привода вращения Связь каретки 10 с нижним концом кулисы 4 выполнена в виде жестко установленного на нем зубчатого колеса 11 и двух зацепленных с ним, установленных в направляющих каретки 10 зубчатых реек 12и 13, взаимодействующих торцами 14 с внутренней поверхностью 15 каретки 10, а упором 16 - с фиксатором 17 При движении кулисы из крайнего левого положения в вертикальное усилие пружины передается каретке 10 и через гайку 12 и зубчатое колесо 11 кулисе 4, помогая приводному двигателю ускорить движение стойки 5 При движении кулисы из вертикального положения в крайнее от кулисы 4 через зубчатое колесо 12 и рейку 13усилие передается каретке 10, она oi водится в крайнее левое положение и прогибает пружину 19 Каретка фиксируется в крайней левом положении При движении кулисы 4 из крайнего правого в крайнее левое положение стойка 5 совершает рабочий ход При изменении угловой скорости привода вращения срабатывает центробежный регулятор , через кинематическую цепь меняя положения ползуна 20 Положительный эффект, возможность регулирования крутящего момента привода движителей шагающего транспортного средства 1 заф-лы, 1 ил ©

(в) RU (1ц 2ОО3566 С1 (51) 5 862D57 032

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

)""

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ <—

К ПАТЕНТУ (21) 4931751/11 (22) 29.04.91 (46) 30.11.93 Бюл. ¹ 43 — 44 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Жога В.Б.; Прицкер ВД (73) Волгоградский политехнический институт (54) ШАГАЮЩИЙ ДВИЖИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57} Использование: в высокопроходимых транспортных средствах Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 с приводом вращения, кривошип 2 которого шарнирно соединен с ползуном 3, установленным на кулисе 4, шарнирно прикрепленной нижним концом к корпусу 1, а верхним к опорной стойке 5, механизм подъема 7 опорной пяты 8, каретку 10, установленную в направляющих 9 корпуса 1, упругий элемент 19, выполненный в виде наборной листовой пружины, консольно установленной в корпусе 1,.а свободным концом через поводок

18 связанной с кареткой 10. Длина.консоли пружины регулируется положением ползуна 20, кинематически связанного с валом привода вращения.

Связь каретки 10 с нижним концом кулисы 4 выполнена в виде жестко установленного на нем зубчатого колеса 11 и двух зацепленных с ним, установленных в направляющих каретки 10 зубчатых реек

12 и 13, взаимодействующих торцами 14 с внутренней поверхностью 15 каретки 10, а упором 16— с фиксатором 1?. При движении кулисы из крайнего левого положения в вертикальное усилие пружины передается каретке 10 и через гайку 12 и зубчатое колесо 11 кулисе 4, помогая приводному двигателю ускорить движение стойки 5. При движении кулисы из вертикального положения в крайнее от кулисы 4 через зубчатое колесо 12 и рейку

13 усилие передается каретке 10, она отводится в крайнее левое положение и прогибает пружину 19.

Каретка фиксируется в крайней левом положении.

При движении кулисы 4 из крайнего правого в крайнее левое положение стойка 6 совершает рабочий ход. При изменении угловой скорости привода вращения срабатывает центробежный регулятор, через кинематическую цепь меняя положения ползуна 20. Положительный эффект: возможность регулирования крутящего момента привода движителей шагающего транспортного средства. 1 зп.ф-Ilbt 1 ил.

2003566

Изобретение относится к шагающим движителям, использующимся в высокопроходимых транспортных средствах.

Известен шагающий движитель транспортного средства (1), содержащий привод вращения, кривошип которого соединен через полэун с кулисой, связанной с опорной стойкой, имеющей механизм подъема. При вращении кривошипа нижний конец опорной стойки описывает прямую линию как при прямом ходе, так и при обратном, поэтому подъем опорной пяты стойки на этапе переноса осуществляют механизмом подьема.

Недостатком устройства является наличие инерционных сил движущихся масс, приводящих к пиковым нагрузкам привода вращения на этапе переноса.

Наиболее близким к изобретению из известных технических решений является шагающий движитель транспортного средства (2}, содержащий силовой. привод, кривошип которого соединен через ползун с кулисой, шарнирно установленной на корпусе, которая связана с опорной стойкой, снабженной механизмом подъема опорной пяты.

Кулиса с помощью тяги связана с кареткой, установленной в направляющих корпуса и соединенной с корпусом пружиной, расположенной перпендикулярно ходу каретки, В полости каретки размещен кулачок, взаимодействующий с ее внутренней поверхностью и соединенный с кулисой посредством механизма свободного хода. В указанном шагающем движителе наличие кулачка обуславливает значительные потери энергии на трение, что снижает механический

КПД движителя и уменьшает надежность работы устройства.

Недостатком этого устройства является то, что оно компенсирует пиковые значения потребляемой мощности только для конкретногб значения угловой скорости приводного кривошипэ, определяемого жесткостью пружины, связывающей каретку с корпусом, Целью настоящего изобретения является расширение регулируемого потребного крутящего момента на валу привода вращения для полной компенсации пиковых значений мощности на всех режимах движения шагающего транспортного средства.

Эта цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде наборной листовой пружины, консольно установленной в корпусе, и оснащен охватывающим его ползуном, расположенным в направляющих корпуса, кинематически связанным с толкателем центробежного регулятора, входной вал которого связан с валом привода вращения движителя, а свободный конец упругого элемента через поводок с шарнирами на концах соединен с кареткой. Кинематическая связь каретки с нижним концом кулисы осуществляется посредством зубчато-реечной передачи.

Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемое устройство позволяет автоматически компенсировать пиковые зна10 чения потребляемой мощности приводного двигателя на всех режимах движения с любыми скоростями шагающего транспортного средства за счет изменения жесткости упругого элемента при постоянном значе15 нии максимального его.прогиба.

Устройство показано на чертеже.

Шагающий движитель транспортного средства содержит корпус 1 с приводом вращения, кривошип 2 которого свободным

20 концом шарнирно соединен с ползуном 3, установленным на кулисе 4, шарнирно прикрепленной нижним концом к корпусу 1, а верхним — к опорной стойке 5, верхний конец которой подвижно смонтирован в вер25 тикэльной направляющей 6 корпуса 1, а нижний — в механизме подъема 7 опорной пяты 8, и установленную в горизонтальных направляющих 9 корпуса 1 каретку 10, которая кинематически связана с нижним кон30 цом кулисы 4 посредством жестко установленного нэ нем зубчатого колеса 11 и пары подвижных зубчатых реек 12 и 13, попеременно взаимодействующих своими торцами 14 с внутренней торцевой поверхностью 15 каретки 10, причем нэ торце 14 верхней рейки выполнен упор 16, утапливающий в ее крайнем положении фиксатор 17 положения каретки 10 в направляющих 9, а поводком 18 каретка шарнирно соединена

40 со свободным концом упругого элемента 19, выполненного в виде наборной листовой пружины, консольно установленной в корпусе 1. Для расширения диапазона регулирования крутящего момента привода

45 вращения упругий элемент 19 оснащен охватывающим его ползуном 20, расположенным в направляющих 21 корпуса 1 и соединенным посредством пары винт-гайка

22, цепной передачи 23 и реечной передачи

50 24 с тол кателем 25 центробежного регулятора 26, входной вал 27 которого посредством зубчатой пары 28 кинемэтически связан с приводом вращения движителя.

Шагающий движитель работает следую55 щим образом.

Вращающийся кривошип 2 через ползун 3 качает кулису 4, а опорная пята 8 при этом движется по прямой линии. В исходном состоянии кулиса 4 находится в крайнем левом положении, при этом механизм

2003566

55 подъема 7 находится в верхнем положении, а опорная пята 8 лишена контакта с грунтом.

Каретка 10 устройства удерживается в крайнем левом положении верхней зубчатой рейкой 12, упирающейся своим торцом 14 во внутреннюю торцевую поверхность 15 каретки 10, а упор 16 воздействует на фиксатор 17, утопив его в тело каретки 10, тем самым расфиксировав ее относительно направляющих 9 корпуса 1, нижняя зубчатая рейка 13 находится в крайнем правом положении. При этом упругий элемент 19 имеет максимальный прогиб, а усилие, развиваемое им, определяется длиной консоли пружины до ползуна 20, положение которого задано перемещением толкателя 25 центробежного регулятора 26 и зависит от угловой скорости привода вращения, кинематически связанного с входным валом 27 центробежного регулятора 26, и остается неизменным при заданной. скорости движения.

При движении кулисы 4 из крайнего левого положения опорная стойка 5 шагающего движителя совершает движение в фазе переброса, которая содержит два этапа: ускоренное движение опорной стойки 5, при котором мощность, потребляемая шагающим движителем, достигает максимального значения, и замедленное движение опорной стойки 5, при этом приводной двигатель выполняет функцию тормоза, рассеивая энергию движителя. В фазе переброса опорной стойки 5 при ее ускоренном движении усилие предварительного изогнутого упругого элемента 19 через поводок 18 передается каретке 10, которая, упираясь своей внутренней торцевой поверхностью

15 в торец 14 зубчатой рейки 12, передает усилие на жестко связанное с кулисой 4 зубчатое колесо 11, тем самым способствуя приводному двигателю ускорить движение опорной стойки 5. Зубчатая рейка 13 при этом движется навстречу каретке 10. По достижении кулисой 4 вертикального положения обе зубчатые рейки 12 и 13 упираются своими торцами 14 во внутреннюю торцевую поверхность 15 каретки 10, которая находится при этом в своем крайнем правом положении, а упругий элемент 19 приходит в недеформированное (ось листовой пружины прямолинейна) состояние.

При движении кулисы 4 из вертикального положения в крайнее правое усилие от кулисы 4 через зубчатое колесо 11 передается зубчатой рейке 13, которая отводит каретку 10 в крайнее левое положение, изги:бая наборную листовую пружину 19 и тем самым запасая избыточную энергию движителя. Зубчатая рейка 12 и каретка 10движутся в противоположные стороны, при этом упор 16 отпускает фиксатор 17 каретки 10.

Каретка 10 фиксируется относительно корпуса 1 в крайнем левом положении.

При движении кулисы 4 из крайнего правого в крайнее левое положение опорная стойка 5 совершает рабочий ход(равномерное движение опорной пяты в фазе опоры). При этом механизм подъема 7 опускает опорную пяту 8 на грунт. В конце рабочего хода зубчатая рейка 12 упором 16 утапливает фиксатор 17, выводя его из зацепления с направляющими 9, тем самым освобождая каретку 10, Подъемный механизм 7 в конце рабочего хода опорной стойки 5 поднимает опорную пяту 8. Далее цикл повторяется.

При изменении скорости движения шагающей машины изменяется угловая скорость . привода вращения шагающего движителя, что вызывает пропорциональное изменение угловой скорости входного вала 27 центробежного регулятора и соответствующее изменение положения толкателя 25, который через реечную 24 и цепную

23 передачи и пару винт-гайка воздействует на ползун 20, уменьшая или увеличения длину консоли наборной листовой пружины в зависимости от того, увеличивается или уменьшается угловая скорость привода вращения, тем самым уменьшая или увеличивая максимальную величину усилия листовой пружины при том же ее максимальном прогибе, определяемом ходом каретки.

Таким образом, предлагаемый шагающий движитель транспортного средства позволяет автоматически эффективно эксплуатировать двигатель на всех режимах движения шагающей машины. (56) Черкасов В,В., Вавилин Г.Д., Величкин Н.А. и др. Проблема поворота шагающей машины в практике реального проектирования. Механика и управление движением шагающих машин./Межвузовский сб. научн. тр., вып. 1, Волгоград, 1990, с.143-149.

Жога В.S. К оценке эффективности шагающих движителей. Теория механизмов и машин/Республ. межв. научн. — техн. сб., вып. 47, Харьков, 1989, с.3 — 7.

2003566

Составитель В. Жога

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Е. Папп

Редактор Г. Яковлева

Заказ 3302

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

Формула изобретения

1. ШАГАЮЩИЙ ДВ ИЖИТЕЛ Ь TPAH СПОРТНОГО СРЕДСТВА с приводом вращения, содержащим кривошип, свободным концом шарнирно соединенный с ползуном, установленным на кулисе, шарнирно прикрепленной нижним концом к корпусу транспортного средства, а верхним к опорной стойке, верхний конец которой подвижно смонтирован в вертикальных направляющих этого корпуса, а нижний - в механизме подьема опорной пяты, и установленнную в горизонтальных направляющих указанного корпуса каретку, которая кинематически связана с нижним концом кулисы, а также с упругим элементом, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде наборной листовой пружины; консольно установленной в корпусе, и охвачен ползуном, расположенным в направляющих корпуса, кинематически связанным с толкателем центробежного регулятора, входной вал которого связан с валом привода вращения, а свободный конец упругого элемента через поводок с шарнирами на концах соединен с кареткой.

2. Движитель по п,1, отличающийся тем, что кинематическая связь каретки с нижним концом кулисы выполнена в виде зубчато-реечной передачи.