Способ повышения подвижности гусеничного транспортного средства на грунтах с высокой адгезией и самоходное гусеничное транспортное средство

 

Изобретение относится к тихоходным гусеничным транспортным средством большой грузоподъемности и способам их передвижения. Сущность: транспортное средство содержит корпус и гусенечный движитель, включающий балансирные тележки с катками, установленными на гибких продольных балансирах, размещенных в различных продольных плоскостях. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к тихоходным гусеничным транспортным средствам большой грузоподъемности и способам их передвижения.

Известны многочисленные самоходные гусеничные транспортные средства, снабженные балансирными подвесками. Например, известен трактор Д-55, содержащий гусеничный обвод с ведущими и опорными колесами, причем опорные колеса установлены в тележках с центральной осью качания.

Недостаток такой конструкции заключается в ее сложности, большой массе и высокой надежности.

Эти недостатки уменьшены в гусеничном транспортере тягаче МТ-Л. В нем подвеска каждого опорного катка выполнена в виде балансира, шарнирно закрепленного одним концом в корпусе и соединенным с упругим элементом - торсионом. На другом конце балансира установлено ходовое колесо.

Недостаток данного устройства в том, что консольное закрепление опорных колес создает на гусенице выталкивающее усилие, способствующее сбрасыванию ее с ведущего колеса.

Однако по своей технической сущности данное техническое решение может быть принято в качестве прототипа.

Как известно при движении гусеничной машины каждый трак гусеницы, укладываясь на грунте, находится на нем неподвижно, до тех пор, пока все опорные катки не прокатятся по нему.

На грунте с высокой адгезией (глина, чернозем и т.п.) сравнительно длительное пребывание трака на грунте под нагрузкой приводит к его прилипанию к грунту. Он как бы присасывается к поверхности. Последующий отрыв его от грунта сопряжен с дополнительной затратой энергии. При движении на пределе тягово-сцепных свойств движителя чревато потерей подвижности транспортного средства. Эти недостатки присущи всем гусеничным транспортным средствам.

Известен способ очистки, заключающийся в очистке гусениц транспортного средства во время движения с помощью дополнительного узла.

Недостаток его в том, что производится очистка только внутренней поверхности гусеницы, в то время как наружная поверхность загрязняется.

Целью изобретения является повышение служебных свойств за счет увеличения подвижности, плавности хода и поворачиваемости.

Это достигается новой конструкцией транспортного средства, которая позволяет, кроме повышения плавности хода, реализовать способы повышения подвижности на грунтах с высокой адгезией и повышения поворачиваемости.

Самоходное гусеничное транспортное средство, содержащее корпус, оснащено гусеничным движителем с ведущими колесами и опорными колесными балансирными тележками, опорные колеса которых установлены на продольных упругих балансирах с дозированной крутильной жесткостью, соединенных общей жесткой полой осью, качания тележки, причем балансиры расположены в разных вертикальных параллельных плоскостях по обе стороны от центральной оси гусеницы под углом 90-180^о друг к другу, а корпус снабжен устройством изменения центра масс транспортного средства в виде поворотной в продольной плоскости машины штанги. Такая конструкция машины позволяет существенно повысить ее служебные свойства путем использования специфических особенностей предложенного движителя. В частности, улучшается подвижность на грунтах с повышенной адгезией, уменьшая эффект присасывания траков к грунту, за счет придания последнему поперечных колебаний в момент их нахождения на грунте. Эта же конструкция позволяет уменьшить энергозатраты на поворот машины путем приподнимания наружных концов первых траков гусеничной цепи отстающего борта, а также их разгрузки за счет смещения центра масс на корму. Кроме того, конструкция отличается предельной простотой по сравнению с известными гусеничными машинами, оборудованными системой подрессоривания.

Использование в качестве упругих элементов самих балансиров резко упрощает конструкцию, исключая торсионные и пружинные узлы.

Недостаточная жесткость балансиров обычных гусеничных машин, ведущая к смещению гусеницы наружу и увеличению вероятности ее сбрасывания с ведущего колеса, в предложенной конструкции обращена на пользу за счет специального расположения балансиров. Гребни гусеницы оказываются охваченными катками с обеих сторон в шахматном порядке и тем эффективнее, чем выше нагрузка на движитель. Дополнительные колеса, установленные на опорных катках, улучшают охват центральных гребней гусеницы.

На фиг. 1 изображено транспортное средство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - расположение балансиров на движителе; на фиг. 4 и 5 - схема нагружения трака во время его нахождения на грунте; на фиг. 5, 6 и 7 изображена схема поворота предложенного транспортного средства; на фиг. 8 - взаимодействие передних траков гусеницы с грунтом при повороте; на фиг. 9 - схема деформации балансира при нормальной нагрузке.

Гусеничное транспортное средство состоит из корпуса 1, двигателя 2, гусеницы 3, ведущих колес 4, опорных катков 5, установленных на балансирах 6, соединенных общей осью 7 в тележки, которые посредством осей 8 качания установлены на корпусе 1. Гусеницы 3 снабжены центральными гребнями 9, расположенными между опорными катками катком 5 и дополнительным колесом 10. На корпусе 1 в кормовой части установлена шарнирно-поворотная масса 11, снабженная приводом 12.

Гусеничное средство работает следующим образом.

При прямолинейном движении поворотная масса 11 опущена. Нормальная нагрузка на катки приблизительно одинаковая. Наезд на отдельно стоящие препятствия, камни, кочки невелируется гибкостью гусеницы 3 и качанием опорных тележек. Гибкие балансиры 6 гасят средне- и высокочастотные колебания, выполняя роль упругой подвески. Катки 5, расположенные в шахматном порядке по обе стороны гребней 9 гусеницы 3, охватывают их, предотвращая сбрасывание гусеницы с ведущего колеса 4. Балансиры 5 находятся в сложном напряженном состоянии, изгибаясь в продольной оси (см. фиг. 8). Принятая схема расположения катков 5 позволяет периодически наезжать на каждый трак гусеницы попеременно то с одной, то с другой стороны. Это позволяет уменьшить прилипание трака к грунту. Как показали исследования, сравнительно длительное пребывание трака на грунте под нагрузкой приводит к релаксационному погружению трака в грунт, его засасыванию и прилипанию. Для того, чтобы его потом выдернуть из грунта требуются значительные усилия. Если для быстроходных машин это явление не существенно, то для тихоходных, таких как предлагаемая, это явление начинает играть заметную роль. Поэтому предлагаемый способ предотвращает течение процесса релаксации, не дает возможности залипания гусеницы, так как уменьшается поверхность адгезии и время взаимодействия трака с грунтом.

Предлагаемая конструкция позволяет разгрузить передние траки отстающего борта как наиболее интенсивно работающие на деформацию грунта в поперечном направлении. Специальное расположение опорного катка 5 создает внецентренную нагрузку на трак, вызванную нормальной нагрузкой С и усилием натяжения гусеницы Т.

Передние траки отстающего борта во время поворота машины напоминают лыжи, наезжающие на образованный гусеницей вал грунта. Это уменьшает зарывание гусеницы в грунт. Для забегающего грунта образующийся вал грунта не так опасен, так как гусеница движется по значительно большему радиусу и нагребание грунта значительно меньше. Для кормовой части гусеницы это также не столь важно, так как сами перемещения траков незначительны. Смещение центра масс смещает центр поворота к корме и машина поворачивает как бы на пятках.

Предлагаемое транспортное средство предполагается использовать для транспортировки тяжелого бурового оборудования с небольшой скоростью в тяжелых дорожных условиях.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ ГУСЕНИЧНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ГРУНТАХ С ВЫСОКОЙ АДГЕЗИЕЙ И САМОХОДНОЕ ГУСЕНИЧНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО.

1. Способ повышения подвижности гусеничного транспортного средства на грунтах с высокой адгезией, заключающийся в очищении гусеницы от налипшего грунта, отличающийся тем, что каждый трак гусеницы, лежащий на грунте, периодически нагружают попеременно с разных его концов, отрывая противоположные концы, совершая поперечные колебательные движения, а отрыв трака от грунта начинают с его наружного конца.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в условиях поворота сначала разгружают крайние траки гусеницы, смещая центр масс транспортного средства в сторону, противоположную направлению движения.

3. Самоходное гусеничное транспортное средство, содержащее корпус, гусеничный движитель с ведущими колесами и опорными колесными балансирными тележками с Z-образными балансирами, отличающееся тем, что опорные колеса тележек установлены на продольных балансирах с дозированной крутильной и изгибными жесткостями и опиранием на гусеницу попеременно с обеих сторон продольной оси гусеницы, причем крайние опорные колеса расположены между продольной осью машины и продольной осью гусеницы, а балансиры расположены под углом 90 - 180^o друг к другу в разных вертикальных параллельных плоскостях, при этом опорные оси опорных колес одной тележки направлены в разные стороны.

4. Транспортное средство по п.3, отличающееся тем, что на корпусе расположено устройство изменения положения центра масс.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9