Транспортное средство
Изобретение относится к транспортным средствам повышенной проходимости. Транспортное средство содержит силовой агрегат в виде двигателя с коробкой перемены передач, карданные валы, поворотное устройство, сочлененную раму, которая состоит из двух полурам, соединенных между собой двумя шарнирами, расположенными на вертикальной оси, передний ведущий мост, закрепленный на одной полураме, и задний ведущий мост, закрепленный на второй полураме. Двигатель с коробкой перемены передач связан одним карданным валом с передним ведущим мостом, а вторым карданным валом - с задним ведущим мостом. Полурамы состоят из верхнего и нижнего контура, связанных вертикальными стойками. Нижний контур каждой из двух полурам имеет нишу глубиной не менее максимального вертикального перемещения соответствующих ведущих мостов. Передний и задний ведущие мосты крепятся к полурамам на подвесках. Достигается повышение проходимости. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано при создании транспортных средств повышенной проходимости.
Цель изобретения: получить высоконадежную, сравнительно простую конструкцию транспортного средства для передвижения как по дорогам с твердым покрытием, так и по бездорожью или снегу.
Указанная цель достигается путем использования выпускаемых промышленностью надежных узлов и агрегатов, скомпонованных по новой схеме на оригинальной сочлененной раме.
Известно транспортное средство по патенту RU 2047530 С1, содержащее две полурамы, связанные основным горизонтальным, продольно расположенным шарниром, внутри которого расположен карданный вал. Устройство снабжено еще дополнительным горизонтальным шарниром и гидроцилиндрами. Такое конструктивное решение делает вышеуказанное транспортное средство сложным.
Подобная схема сочленения полурам для их относительного поворота как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости использована в известных снегоболотоходах «Атака» и «Странник» (Ж-л «АВТОРЕВЮ», №2, 2006 г.). Подобная конструкция сочленения полурам приводит к сложности указанных снегоболотоходов.
Частично упрощено известное сцепное устройство полурам сочлененного транспортного средства по патенту RU 2083415 С1. Это устройство состоит из двух шарниров, каждый из которых содержит палец и две проушины. В свою очередь, в четырех проушинах устраиваются посадочные места под подшипники с последующим монтажем четырех подшипников. Такая конструкция влечет за собой сложности при его изготовлении и сборке.
Предлагаемое транспортное средство состоит из двух сочлененных оригинальных, пространственных полурам, каждая из которых ни конструктивно, ни геометрическими размерами не отличается одна от другой. Такое техническое решение снижает общую стоимость и ремонтопригодность изделий, эксплуатировавшихся здесь.
Полурамы между собой соединены с помощью сцепного устройства. Последнее выполнено с использованием выпускаемых автомобильной промышленностью взаимозаменяемых шаровых опорных шарниров. Указанные шарниры располагаются на вертикальной оси вращения. При этом наружные обоймы шаровых шарниров с пальцами крепятся к одной полураме, а проушины под пальцы крепятся к другой полураме.
В этом случае полурамы имеют возможность поворота одна относительно другой только в горизонтальной плоскости, т.е. их сцепное устройство обеспечивает одну степень свободы. Такое соединение полурам позволяет устраивать единую кабину, устанавливаемую на две полурамы с уплотнением мест сцепного устройства с помощью гибких шлюзовых соединений типа «гармошки».
При одном и том же максимальном угле относительного поворота полурам нами принят вариант полурам с заостренными сочлененными бортами. В этом случае уменьшаются габариты как сцепного узла, так и всего транспортного устройства.
В качестве прототипа принято внедорожное транспортное средство снегоболотоход по патенту RU 2230684, у которого с целью снижения затрат при производстве используются серийно выпускаемые автомобильные агрегаты, детали и узлы. Так, в вышеуказанном снегоболотоходе используется рама от автомобиля УАЗ 3153, на которой установлен силовой переднеприводной агрегат от автомобиля ВАЗ-21083 (двигатель с коробкой перемены передач), развернутый на 90°, последний соединен карданным валом с раздаточной коробкой. От раздаточной коробки второй карданный вал соединяется с передним ведущим мостом, а третий карданный вал соединяется с задним ведущим мостом. Передний и задний ведущие мосты используются от автомобиля УАЗ 3153. Кабина с кузовом применяется от автомобиля ИЖ 21171-пикап. При этом из коробки перемены передач убирается дифференциал, а для расширения колеи конструктивно дорабатываются передний и задний мосты. Такая компоновочная схема, в общем, усложняет изделие.
С целью максимального упрощения вездехода предлагается новая схема транспортного средства повышенной проходимости, которая включает: сочлененную раму оригинальной конструкции, состоящую, по меньшей мере, из двух одинаковых полурам с заостренными сочленяемыми бортами, новое сцепное устройство полурам, измененное поворотное устройство и серийно выпускаемые автомобильные агрегаты и узлы (силовой агрегат - переднеприводной двигатель с коробкой перемены передач, развернутый от общепринятого положения на 90° и закрепленный на задней полураме, два взаимозаменяемых задних моста от заднеприводного автомобиля, один из которых устанавливается в качестве переднего привода на передней полураме, а второй в качестве заднего привода устанавливается на задней полураме, при этом приводные валы колес от коробки перемены передач силового переднеприводного агрегата соединяются взаимозаменяемыми карданными валами с ведущими мостами).
По сравнению с прототипом в предлагаемом транспортном средстве отсутствует раздаточная коробка, а вместо трех карданных валов установлено лишь два карданных вала. Поворотное устройство также упрощено, так как имеет всего одну продольную поворотную тягу. (В прототипе имеется продольная и поперечная тяга.)
Применение в одном вездеходе двух одинаковых полурам, двух одинаковых ведущих мостов и одинаковых реактивных штанг также снижает общие затраты на его изготовление.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.
На фиг.1 изображена предлагаемая схема компоновки основных агрегатов и узлов транспортного средства, где: 1 - передний ведущий мост; 2 - передний карданный вал; 3 - передняя полурама; 4 - задняя полурама; 5 - переднеприводной силовой агрегат; задний ведущий мост; 7 - задний карданный вал; 8 - продольная поворотная тяга; 9 - колесо.
На фиг.2 показана схема поворотного устройства, где: 1 - рулевое колесо с валом; 2 - редуктор рулевого управления с поворотной сошкой; 3 - продольная поворотная тяга; 4 и 6 - нижний и верхний шаровые шарниры сцепного устройства; 5 - кронштейн с отверстием под палец рулевой тяги.
На фиг.3 показана схема двух полурам с прямоугольными сочленяемыми стенками, соединенных с помощью двух шаровых шарниров.
На фиг.4 показана схема двух полурам с заостренными сочленяемыми стенками, соединенных с помощью двух шаровых шарниров.
На фиг.3 и фиг.4 обозначены: α - максимальный угол поворота в горизонтальной плоскости одной полурамы относительно другой полурамы; 1 - передняя полурама; 2 - задняя полурама; 3 - шаровой шарнир.
На фиг.5 приведен чертеж узла сцепного устройства, где: 1 - задняя стенка передней полурамы; 2 - наружная обойма шарового шарнира; 3 - шаровой палец; 4 - передняя стенка задней полурамы; 5 - проушина под шаровой палец; 6 - гайка.
На фиг.6 приведен чертеж полурамы.
На фиг.7 показан рисунок полурамы, где: 1 - верхний контур полурамы; 2 - нижний контур полурамы; 3…10 - вертикальные стойки; 11, 12 - П-образные ниши полурамы.
На фиг.3 и 9 показаны варианты подвески переднего моста.
На фиг.10 приведена схема угла перекрещивания оси переднего моста с осью заднего моста.
На фиг.11 изображена схема подвески заднего моста.
На фиг.12 показан рисунок направляющего устройства подвески переднего ведущего моста, где: 1 - передний ведущий мост; 2 - поперечная реактивная штанга; 3, 7, 12 - вертикальные стойки передней полурамы; 4 - кронштейн; 5 - П-образная ниша полурамы; 6, 11 - верхний контур полурамы; 8, 13 - нижний контур полурамы; 9, 10, 14, 15 - продольные реактивные штанги.
В составе колес транспортного средства оптимально использовать шины - оболочки низкого давления (например БЕЛ-79) диаметром в два раза больше относительно стандартных колес ВАЗ. С учетом наличия второго редуктора в трансмиссии (редуктора коробки перемены передач переднеприводного автомобиля) максимальная скорость транспортного средства уменьшается, а тяговое усилие соответственно увеличивается примерно в два раза. Это обстоятельство используется в предлагаемом устройстве для повышения проходимости транспортного средства.
С этой же целью, а именно для увеличения угла скрещивания β (фиг.10) между осями переднего и заднего мостов и обеспечения постоянного контакта всех четырех колес с поверхностью дороги в нижних контурах обоих полурам устраиваются П-образные ниши (фиг.7), которые позволяют ведущим мостам свободно перемещаться «вверх-вниз» и поворачиваться в вертикальной плоскости на значительные углы. При этом, в варианте «А», в подвесках и переднего и заднего ведущих мостов устанавливаются по две пружины сжатия, причем в подвеске переднего моста (фиг.8) пружины устанавливаются на меньшем расстоянии между собой, чем пружины в подвеске заднего моста (фиг.11).
В варианте «В» в подвеске переднего ведущего моста устанавливается одна пружина сжатия (фиг.9), а в подвеске заднего ведущего моста устанавливается две пружины сжатия (фиг.11)
Предлагаемая подвеска позволяет преодолевать значительные неровности дороги при относительном сохранении горизонтального положения рамы и закрепленных на ней сидений с пассажирами.
Направляющее устройство подвески переднего и заднего ведущих мостов выполнено одинаковым (фиг.12) и состоит из четырех продольных и одной поперечной реактивных штанг. Все десять реактивных штанг, используемых в подвеске мостов, одинаковы и взаимозаменяемы.
Использование вышеперечисленных особенностей предлагаемого транспортного средства позволяет достигнуть поставленной цели - получить высоконадежную и максимально простую конструкцию вездехода.
1. Транспортное средство, содержащее силовой агрегат в виде двигателя с коробкой перемены передач, карданные валы, поворотное устройство, сочлененную раму, состоящую по меньшей мере из двух полурам, соединенных между собой по меньшей мере двумя шарнирами, расположенными на вертикальной оси и обеспечивающих одну степень свободы относительного перемещения полурам, передний ведущий мост, закрепленный на одной полураме, и задний ведущий мост, закрепленный на второй полураме, причем двигатель с коробкой перемены передач связан одним карданным валом с передним ведущим мостом, а вторым карданным валом - с задним ведущим мостом, отличающееся тем, что полурамы состоят из верхнего и нижнего контура, связанных вертикальными стойками, а нижний контур каждой из двух полурам имеет нишу, глубиной не менее максимального вертикального перемещения соответствующих ведущих мостов, причем передний и задний ведущие мосты крепятся к полурамам на подвесках.
2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что ниши в нижних контурах полурам выполнены П-образной конфигурации.
3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что в подвеске переднего ведущего моста две пружины сжатия расположены на меньшем расстоянии между собой, чем две пружины сжатия в подвеске заднего ведущего моста.
4. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что в подвеске переднего ведущего моста устанавливается одна центральная пружина сжатия, а в подвеске заднего ведущего моста устанавливается две пружины сжатия.
5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что в подвесках обоих ведущих мостов устанавливается по четыре продольных и одной поперечной реактивной штанге.
