Способ повышения проходимости вездехода и вездеход

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к способу повышения проходимости вездехода и вездеходу. Способ повышения проходимости вездехода, содержащего моторно-приводную часть и пару гусеничных движителей с каждой из боковых сторон моторно-приводной части, заключается в том, что устанавливают моторно-приводную часть на опорной раме, снабженной двумя установленными с возможностью вращения осями. Закрепляют на каждой упомянутой оси два колеса так, чтобы расстояние между окружностями наибольшего радиуса колес на каждой из осей примерно соответствовало расстоянию между срединными линиями гусеничных движителей. Закрепляют моторно-приводную часть на опорной раме так, чтобы пятно контакта каждого из гусеничных движителей с поверхностью соответствующего колеса было не меньше пятна контакта нижней части этого колеса с опорной поверхностью движения. Вездеход содержит моторно-приводную часть, пару гусеничных движителей с каждой из боковых сторон моторно-приводной части, опорную раму с двумя установленными с возможностью вращения осями. На каждой оси закреплены два колеса. Моторно-приводная часть закреплена на опорной раме. Достигается повышение проходимости вездехода. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к автотранспортной технике, конкретнее к способу повышения проходимости вездехода и к соответствующему вездеходу.

Уровень техники

В настоящее время известны различные способы повышения проходимости вездехода.

Известен способ повышения проходимости, согласно которому вездеход снабжают гусеницами в виде пневматических подушек (патент РФ №2119438, опубл. 27.09.1998). Другое техническое решение состоит в размещении моторно-приводной части внутри пневматической оболочки (патент РФ №2284941, опубл. 10.10.2006).

Недостатком данных технических решений является сложность их конструкции и технологии изготовления, большая цена и затраты на эксплуатацию изделия, недостаточный ресурс основных узлов, низкие показатели надежности.

Известен также способ повышения проходимости вездехода, в котором используются колеса с шинами низкого давления (патенты РФ на полезную модель №53999, опубл. 10.06.2006, и №64140, опубл. 27.06.2007).

Недостатком этих технических решений является то, что для приведения во вращение пневматических колес большого диаметра и обеспечения требуемых показателей надежности трансмиссии применяются такие сложные и массивные узлы трансмиссии, как портальные тракторные редукторные мосты, раздаточные коробки, бортовые понижающие редукторы, предохранительные управляемые и не управляемые муфты и т.д., что увеличивает общий вес транспортного средства, снижает КПД трансмиссии, увеличивает удельный расход топлива и снижает показатели надежности.

Известен также способ повышения проходимости вездехода, в котором на опорную раму с гусеничным движителем устанавливают транспортное средство, привод которого вращает валик, к которому в свою очередь прижимается гусеница (заявка на патент США №2008/0268728, опубл. 30.10.2008).

Недостаток этого технического решения состоит в невысокой надежности вследствие того, что гусеница прижимается к валику в небольшой области, вследствие чего требуется большое усилие прижатия, ведущее к быстрому износу.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на преодоление указанных недостатков известных технических решений и обеспечивает достижение технического результата в виде упрощения трансмиссии вездехода, повышения надежности и снижения износа поверхности колес, в частности колес с не ступичным приводом.

Для этого в первом объекте настоящего изобретения предложен способ повышения проходимости вездехода, содержащего по меньшей мере моторно-приводную часть и пару гусеничных движителей с каждой из боковых сторон моторно-приводной части, заключающийся в том, что устанавливают моторно-приводную часть на опорной раме, снабженной по меньшей мере двумя установленными с возможностью вращения осями; закрепляют на каждой оси по меньшей мере два колеса так, чтобы расстояние между окружностями наибольшего радиуса этих колес на каждой из осей примерно соответствовало расстоянию между срединными линиями гусеничных движителей; закрепляют моторно-приводную часть на опорной раме так, чтобы пятно контакта каждого из гусеничных движителей с поверхностью соответствующего колеса было не меньше пятна контакта нижней части этого колеса с опорной поверхностью движения.

Особенностью данного способа является то, что в качестве гусеничных движителей используют резинокордовые гусеницы.

Еще одной особенностью данного способа является то, что для увеличения пятна контакта гусеничных движителей с поверхностью соответствующего колеса в моторно-приводной части размещают прижимные катки так, чтобы увеличить пятно контакта каждого из гусеничных движителей с каждым из колес. В другом варианте осуществления для этой же цели используют гусеничные движители с выпуклым профилем, обращенным к колесам. В еще одном варианте осуществления в качестве колес используют пневматические колеса. При этом пневматические колеса имеют диаметр не менее 1 м.

Еще одной особенностью данного способа является то, что сочленяют два вездехода посредством трансмиссии от моторно-приводной части первого вездехода к приводной части второго вездехода, причем сочленение выполняют с возможностью отклонения второго вездехода от направления движения первого вездехода для обеспечения поворота сцепленных вездеходов.

Для достижения того же технического результата во втором объекте настоящего изобретения предложен вездеход, содержащий моторно-приводную часть; пару гусеничных движителей с каждой из боковых сторон моторно-приводной части; опорную раму с по меньшей мере двумя установленными с возможностью вращения осями, на каждой из которых закреплены по меньшей мере два колеса так, чтобы расстояние между окружностями наибольшего радиуса колес на каждой из осей примерно соответствовало расстоянию между срединными линиями гусеничных движителей; при этом моторно-приводная часть закреплена на опорной раме так, чтобы пятно контакта каждого из гусеничных движителей с поверхностью соответствующего колеса было не меньше пятна контакта нижней части этого колеса с опорной поверхностью движения.

Особенностью данного вездехода является то, что гусеничные движители выполнены в виде резинокордовых гусениц.

Еще одной особенностью данного вездехода является то, что для увеличения пятна контакта гусеничных движителей с поверхностью соответствующего колеса в моторно-приводной части размещены прижимные катки так, чтобы увеличить пятно контакта каждого из гусеничных движителей с каждым из колес. В другом варианте осуществления для этой же цели гусеничные движители выполнены с выпуклым профилем, обращенным к колесам. В еще одном варианте осуществления в качестве колес использованы пневматические колеса. При этом пневматические колеса имеют диаметр не менее 1 м.

Еще одной особенностью данного способа является то, что дополнительно имеется второй такой же вездеход, сочлененный с первым вездеходом посредством трансмиссии от моторно-приводной части первого вездехода к приводной части второго вездехода, причем сочленение выполнено с возможностью отклонения второго вездехода от направления движения первого вездехода для обеспечения поворота сцепленных вездеходов.

Краткое описание чертежей

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых одни и те же элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг.1 показан вид сбоку вездехода по настоящему изобретению, в котором реализуется способ повышения проходимости по настоящему изобретению.

На фиг.2 показан вид спереди вездехода по фиг.1.

На фиг.3 показаны два сцепленных вездехода по фиг.1.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Как показано на фиг.1, вездеход по настоящему изобретению содержит моторно-приводную часть 1, которая представляет собой самостоятельное транспортное средство, например гусеничный вездеход или автомобиль. Альтернативно моторно-приводная часть 1 может быть сконструирована специально для вездехода по настоящему изобретению. Важно, чтобы моторно-приводная часть 1, как ясно из ее названия, имела мотор (двигатель) любого типа, например внутреннего сгорания, дизельный, электрический и т.д., и привод к по меньшей мере одной своей оси для передачи вращения от двигателя. На чертеже в качестве примера такой оси изображена задняя ось, однако это не обязательно, и приводная ось может быть, например, передней, либо обе оси - передняя и задняя - могут быть приводными. При наличии в моторно-приводной части 1 более чем двух осей приводными могут быть также любые или все эти оси. Понятно, что моторно-приводная часть 1 заключена в корпус и имеет водительскую кабину, условно показанную слева на фиг.1, однако наличие корпуса и водительской кабины не является обязательным.

Моторно-приводная часть 1 имеет на своих боковых сторонах пару гусеничных движителей, в предпочтительном варианте выполненных в виде резинокордовых гусениц 2 (на чертеже показана только одна левая по ходу движения вездехода гусеница, тогда как правая гусеница скрыта от рассматривания). На чертеже предполагается, что эта резинокордовая гусеница 2 приводится в движение ведущим колесом 3, расположенным на задней оси, хотя, как указано выше, это не является существенным, и ведущее колесо может быть расположено и на передней оси и даже на всех осях моторно-приводной части 1 (на чертеже показано только две оси, но это лишь иллюстративный пример). Следует отметить, что гусеничные движители могут быть выполнены в виде обычных гусениц, состоящих из металлических траков.

Моторно-приводная часть 1 установлена на опорной раме 4, которая снабжена по меньшей мере двумя установленными с возможностью вращения осями 5. На каждой из этих осей 5 закреплены по меньшей мере два колеса 6 так, чтобы расстояние между окружностями наибольшего радиуса упомянутых колес на каждой из упомянутых осей примерно соответствовало расстоянию между срединными линиями резинокордовых гусениц 2 (см. фиг.2). Число колес 6 на осях 5, как и число самих осей 5, может превышать два. Важно лишь, чтобы хотя бы одна пара колес 6 на каждой оси 5 располагалась примерно под соответствующими резинокордовыми гусеницами 2 вездехода.

Моторно-приводная часть 1 закреплена на опорной раме 4 так, чтобы пятно контакта каждой из резинокордовых гусениц 2 (в общем случае каждого из гусеничных движителей) с поверхностью соответствующего колеса 6 было не меньше пятна контакта нижней части этого колеса 6 с опорной поверхностью 7 движения. Это достигается любым известным средством, например прижимами 8, которые могут быть любого известного типа. Например, эти прижимы могут быть механическими в виде четырех резьбовых шпилек (болтов) с гайками через отверстия или проушины в опорной раме 4 и основании моторно-приводной части 1. Альтернативно прижимы 8 могут быть пневматического или гидравлического типа. В этом случае на опорной раме 4 устанавливают не менее четырех прижимных скоб в виде буквы П или Г, верхние горизонтальные полки которых выходят выше рамы моторно-приводной части 1. Между горизонтальными полками прижимных скоб и рамой моторно-приводной части 1 устанавливают пневмоподушки (пневмодомкраты) или пневмо- или гидроцилиндры. При накачивании, т.е. при увеличении вертикального размера пневмоподушки или цилиндра моторно-приводная часть 1 будет прижиматься к опорной раме 4.

В другом варианте осуществления по настоящему изобретению в моторно-приводной части 1 установлены прижимные катки 9 таким образом, чтобы увеличить пятно контакта каждой из резинокордовых гусениц 2 с каждым из колес 6.

В еще одном варианте осуществления по настоящему изобретению резинокордовые гусеницы 2 имеют выпуклый (к примеру, полукруглый или треугольный) профиль, обращенный своей выпуклостью к колесам 6.

В еще одном варианте осуществления по настоящему изобретению в качестве колес 6 используют пневматические колеса, диаметр которых может быть достаточно большим, например не менее 1 м. В этом случае, если каждую ось 5 выполнить без части, показанной пунктиром на фиг.2, можно обеспечить весьма большой клиренс вездехода. Пневматические колеса монтируют на пустотелых дисках-бочках с автомобильными ступицами с каждой стороны или с центральной осью на конических подшипниках. Сравнительные данные для этого случая сведены в нижеследующую таблицу, где величина клиренса предполагается равной 0,75 от диаметра используемых колес.

Размеры колеса, мм	Объем колеса, м3	Клиренс вездехода, мм
1100×500	0,45	825
1320×600	0,8	990
1450×600	1,0	1080
1700×600	1,35	1275

В последнем случае (при выполнении осей 5 без показанной пунктиром на фиг.2 части) повороты вездехода обеспечиваются просто путем прекращения движения одной из резинокордовых гусениц 2.

При перемещении резинокордовые гусеницы 2 моторно-приводной части 1 приводятся в движение ведущим колесом 3 в обратную сторону по сравнению с самостоятельным движением моторно-приводной части 1. При этом, как видно на фиг.1, резинокордовые гусеницы 2 охватывают колеса 6 достаточно большим пятном контакта, и колеса 6 вращаются в противоположную сторону, т.е. вызывают перемещение опорной рамы 4 вперед. Колеса 6 опираются при этом на любую опорную поверхность 7, будь то земля, снег, вода и т.д. В случае передвижения по воде особенно предпочтительны пневматические шины большого диаметра (больше 1 м), создающие вездеходу по настоящему изобретению достаточную плавучесть.

Поскольку резинокордовые гусеницы 2 имеют большое пятно контакта с каждым колесом 6, сила трения между ними оказывается достаточной для передачи момента движения от резинокордовых гусениц 2 к колесам 6. В то же время такое большое пятно контакта не приводит к повышенному износу поверхности колеса 6, как это имеет место в случае роликового привода. Тем самым обеспечивается снижение износа поверхности колес 6.

На фиг.3 показан вездеход, состоящий из двух одинаковых секций по фиг.1, 2. Для того чтобы отличать элементы второго вездехода от таких же элементов первого вездехода, соответствующие ссылочные позиции снабжены звездочками. В этом случае оба вездехода сочленены посредством трансмиссии от моторно-приводной части 1 первого вездехода к приводной части 1* второго вездехода (не показано), причем сочленение 10 выполнено с возможностью отклонения второго вездехода от направления движения первого вездехода для обеспечения поворота обоих сцепленных вездеходов.

Настоящее изобретение описано и проиллюстрировано примерами своих вариантов осуществления, которые не являются ограничивающими. Объем настоящего изобретения определяется только нижеследующей формулой изобретения с учетом эквивалентов.

1. Способ повышения проходимости вездехода, содержащего по меньшей мере моторно-приводную часть и пару гусеничных движителей с каждой из боковых сторон упомянутой моторно-приводной части, заключающийся в том, что:
устанавливают упомянутую моторно-приводную часть на опорной раме, снабженной по меньшей мере двумя установленными с возможностью вращения осями;
закрепляют на каждой упомянутой оси по меньшей мере два колеса так, чтобы расстояние между окружностями наибольшего радиуса упомянутых колес на каждой из упомянутых осей примерно соответствовало расстоянию между срединными линиями упомянутых гусеничных движителей;
закрепляют упомянутую моторно-приводную часть на упомянутой опорной раме так, чтобы пятно контакта каждого из упомянутых гусеничных движителей с поверхностью соответствующего колеса было не меньше пятна контакта нижней части этого колеса с опорной поверхностью движения.

2. Способ по п.1, в котором в качестве упомянутых гусеничных движителей используют резинокордовые гусеницы.

3. Способ по п.1, в котором размещают в упомянутой моторно-приводной части прижимные катки так, чтобы увеличить упомянутое пятно контакта каждого из упомянутых гусеничных движителей с каждым из упомянутых колес.

4. Способ по п.1, в котором используют упомянутые гусеничные движители с выпуклым профилем, обращенным к упомянутым колесам.

5. Способ по п.1, в котором в качестве упомянутых колес используют пневматические колеса.

6. Способ по п.5, в котором упомянутые пневматические колеса имеют диаметр не менее 1 м.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сочленяют два упомянутых вездехода посредством трансмиссии от упомянутой моторно-приводной части первого вездехода к приводной части второго вездехода, причем упомянутое сочленение выполняют с возможностью отклонения второго вездехода от направления движения первого вездехода для обеспечения поворота сцепленных вездеходов.

8. Вездеход, содержащий:
моторно-приводную часть;
пару гусеничных движителей с каждой из боковых сторон упомянутой моторно-приводной части;
опорную раму с по меньшей мере двумя установленными с возможностью вращения осями, на каждой из которых закреплены по меньшей мере два колеса так, чтобы расстояние между окружностями наибольшего радиуса упомянутых колес на каждой из упомянутых осей примерно соответствовало расстоянию между срединными линиями упомянутых гусеничных движителей;
при этом упомянутая моторно-приводная часть закреплена на упомянутой опорной раме так, чтобы пятно контакта каждого из упомянутых гусеничных движителей с поверхностью соответствующего колеса было не меньше пятна контакта нижней части этого колеса с опорной поверхностью движения.

9. Вездеход по п.8, в котором упомянутые гусеничные движители выполнены в виде резинокордовых гусениц.

10. Вездеход по п.8, в котором в упомянутой моторно-приводной части размещены прижимные катки так, чтобы увеличить упомянутое пятно контакта каждого из упомянутых гусеничных движителей с каждым из упомянутых колес.

11. Вездеход по п.8, в котором упомянутые гусеничные движители выполнены с выпуклым профилем, обращенным к упомянутым колесам.

12. Вездеход по п.8, в котором в качестве упомянутых колес использованы пневматические колеса.

13. Вездеход по п.12, в котором упомянутые пневматические колеса имеют диаметр не менее 1 м.

14. Вездеход по любому из пп.8-13, дополнительно содержащий второй такой же вездеход, сочлененный с первым вездеходом посредством трансмиссии от упомянутой моторно-приводной части первого вездехода к приводной части второго вездехода, причем упомянутое сочленение выполнено с возможностью отклонения второго вездехода от направления движения первого вездехода для обеспечения поворота сцепленных вездеходов.