Транспортное средство со всеми ведущими колесами и шарнирно сочлененной рамой

 

3748ОО

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

M. Кл. В 62d 57/00

Заявлено 16.111.1967 (№ 1142458/27-11) Приоритет

Комитет по аелам чзооретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 629.113.03(088,8) Опубликовано 20Л!1.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 11 VI.1973

Автор изобретения

Иностранец

Брус Джон Мак Колл (Канада) Иностранная фирма

«Оунс Иллиноис, Инкл (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО СО ВСЕМИ ВЕДУЩИМИ

КОЛЕСАМИ И ШАРНИРНО СОЧЛЕНЕННОЙ РАМОЙ. Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к транспортным средствам со всеми ведущими колесами и шарнирно сочлененной рамой.

Известны транспортные средства со всеми ведущими колесами и шарнирно сочлененной рамой, выполненной в виде двух полурам, соединенных между собой шарниром, допускающим ограниченный поворот полурам относительно друг друга вокруг продольной горизонтальной оси и поворот отгоосительно вертикальной оси, обеспечиваемый с помощью гидропривода, содержащего исполнительные цилиндры, шарнирно соединенные с полурамами, насос, приводимый в действие двигателем транспортного средства, и систему управления гидроприводом поворота.

Однако известные средства имеют ограниченную проходимость, во многих случаях определяемую сцеплением ведущих колес с грунтом. При движении по мягким грунтам, когда велико сопротивление движению и мал коэффициент сцепления колес с грунтом, очень часто наступает момент, когда сила сопротивления движению превышает силу тяги ведущих колес, и движение транспортного средства прекращается.

Цель изобретения — повышен|не проходимости транспортного средства.

Это достигается тем, что на боковых сторонах, .по крайней мере, одной из полурам установлены фиксирующие устройства, каждое из которых имеет движущийся элемент, 5 перемещаемый с помощью дополнительного привода до надежного сцепления с грунтом.

Точки контакта движущихся элементов фиксирующих устройств с грунтом могут быть расположен ы в вертикальной плоскости, 10 проходящей через ось вращения колес нолурамы, и на одинаковом расстоянии от продольной оси транспортного средства.

Кроме того, траектории перемещения дви15 жущихся элементов фиксирующих устройств могут быть расположены в вертикальной плоскости.

Дополнительный привод фиксирующих устройств может быть выполнен гидравлическим

20 и снабжен системой управления, объединенной с системой управления гидроприводом поворота и содержащей клапан избирательного включения фиксирующих устройств передней или задней полурам, клапан избирательного

25 включения ручного или автоматического режимов работы гидравлического привода и клапанное устройство, обеспечивающее автоматический режим работы гидравлического привода, причем привод каждого колеса

30 транспортного средства осуществлен индиви374800

65 дуальным двигателем, соединенным с гидронасосом.

На фиг. 1 схематически изображено шасси предлагаемого транспортного средства; на фиг. 2 — транспортное средство в последовательных положениях при перемещении; на фиг. 3 — схема привода ведущего колеса и гидронасоса; на фиг. 4 в гидравлическая схема транспортного средства.

Шасси транспортного средства состоит из передней 1, задней 2 полурам и прикрепленных к ним ведущих колес 8 — 6. Полурамы 1 и 2 соединены между собой шарниром 7, допускающим ограниченный поворот вокруг

ПРОДОЛЬНОЙ горизонтальной OCH H i70BOPOT BOкруг вертикальной оси. Поворот полурам 1 и

2 вокруг вертикальной оси осуществляется с помощью гидроцилиндров 8 и 9, шарнирно соединенных с .полурамами. На полурамах 1 и 2 установлены фиксирующие устройства 10 — 18, выполненные, н апример, в виде гидравлических цилиндров. Фиксирующие устройства 10 — 18 снабжены штоками 14, перемещающимися в вертикальном направлении. На конце каждого штока 14 расположен элемент 15, увеличивающий сцепление фиксирующих устройств с грунтом.

В обычных дорожных условиях транспортное средство перемещается обычным способом за счет передачи крутящего момента двигателя к одной паре колес или ко всем колесам. При этом штоки 14 фиксирующих устройств 10 — 18 удерживаются в поднятом положении.

В тяжелых дорожных условиях, когда силы тяги на колесах недостаточно для преодоления сопротивления движению, например в случае малого сцепления колес с грунтом, перемещение транспортного средства происходит следующим образом. На фиг. 2а начальное положение транспортного средства показано сплошной линией. Рабочая жидкость подается в верхнюю полость одного из гидравлических цилиндров (фиксирующих устройство), например фиксирующего устройства 10.

Шток 14 устройства опускается до тех пор, пока не будет обеспечено достаточно надежное сцепление элемента 15 с грунтом. Затем рабочая жидкость подается в соответствующие полости гидроцилиндров 8 и 9, уменьшая длину цилиндра 8 и увеличивая длину цилиндра 9 до тех пор, пока транспортное средство не займет положение, показанное на фиг. 2а пунктиром. Положение на фиг. 2б, показано сплошной линией, идентично положению на фиг. 2а, показанному сплошной линией. После того, как транспортное средство займет это положение, рабочая жидкость подается в нижнюю полость цилиндра (устройства 10), шток 14 которого поднимается и выходит из сопротивления с грунтом. Далее рабочая жидкость подается в верхнюю полость цилиндра (фиксирующего устройства 11). Шток 14 устройства 11 опускается до обеспечения надежного сцеп5

15 го

55 ления его элемента 15 с грунтом. Затем рабочая жидкость подается в соответствующие полости гидроцилиндров 8 и 9, увеличивая длину цилиндра 8 и уменьшая длину цилиндра 9 до тех пор, пока транспортное средство не займет положение, изображенное на фиг. 2б пунктиром. Положение на фиг.2в, показанное сплошной линией, идентично положению на фиг. 2б, показанному пунктиром.

В этом положении поднимается шток фиксирующего устройства ll, опускается шток фиксирующего устройства 10, и далее операции повторяются в описанной выше последовательности.

Для перемещения транспортного средства по кривой необходимо поворачивать полурамы 1 и 2 на неодинаковый по отношению к продольной оси угол. При этом достаточно наличия только двух фиксирующих устройств

10 и 11, установленных на одной из полурам, Однако эффективность транспортного средства повышается, если обе полурамы снабжены фиксирующими устройствами, так «а«при невозможности привести транспортное средство в движение путем использования фиксирующих устройств одной полурамы, можно использовать фиксирующие устройства другой полурамы, и наоборот.

Точное положение фиксирующих устройств

10 — 18 относительно колес 3 в поперечном направлении практически не имеет значения и они могут быть расположены как снаружи колес, так и между ними. Однако важно, чтобы точки их контакта с грунтом были расположены в вертикальной плоскости, проходящей через оси вращения колес. Эффективность транспортного средства увеличивается, если фиксирующие устройства 10 — 18 расположены снаружи колес, причем чем больше расстояние между парами фиксирующих устройств 10 и 11, 12 и 13, тем больше эффективность их действия. Каждое колесо транспортного средства, например колесо 4, приводится во вращение индивидуальным двигателем 16 (например, дизельным), соединенным с колесом 4 с помощью коробки передач 17, имеющей две передних и две задних скорости, вала 18 с универсальными шарнирами

19, ведущей 20 и ведомой 21 конических шестерен и планетарного редуктора 22. Кроме того, двигатель 16 соединен валом 28 с гидронасосом 24, подающим рабочую жидкость из резервуара 25 в магистраль 26, в которой установлены аккумулятор 27 давления, клапаны 28 сброса давления и предохран ительные клапаны, Вращение вала 28, а следовательно, и насоса 24 не зависит от переключения передач в коробке передач.

Принципиальная схема гидравлической системы транспортного средства разбита на блоки, обозначенные на фиг. 4 пунктирными линиями. Гидравлическая система содержит четыре блока 29 питания (показан только один), блок 80 шарнирного соединения рамы, 374800 четыре блока 81 фиксирующих устройств (показан только один) и блок 82 управления.

Элементы, входящие в блок 29 питания, расположены в непосредственной близости к каждому колесу транспортного средства и описаны выше. Магистраль 2б блоков 29 соединена с напорной магистралью 88 гидросистемы, а резервуар 25 — со сливной магистралью 34. Резервуары 25 связаны между собой магистралями 85.

Мощности четырех двигателей lб и производительности насосов 24 выбраны с таким расчетом, чтобы работа любых двух из них обеспечивала перемещение транспортного средства. В блок 30 шарнирного соединения рамы транспортного средства входят цилиндры 8 и 9, связанные между собой магистралями 86 и 87. При подаче давления в одну из этих магистралей, например в магистраль 8б, длина одного из цилиндров (в данном случае цилиндра 8) увеличивается, а другого (цилиндра 9) уменьшается. Для обеспечения прочности каждого фиксирующего устройства 10—

18 цилиндр со штоком 14 заключен в телескопически соединенные между собой трубы 88 и 89 и соединен с этими трубами шарнирами

40. Внутренняя труба 88 жестко прикреплена к раме транспортного средства. Наружная труба 89 снабжена элементом 15, увеличивающим сцепление фиксирующего устройства с грунтом. Магистрали 41 и 42 соединяют.цилиндр с гидросистемой.

Блок 82 управления содержит клапаны

48 — 4б ручного управления фиксирующими устройствами 10 — 18 соответственно. Каждый из этих клапанов с помощью рукоятки 47 может быть установлен в одно из трех положений: 1 — опускание фиксирующего устройства, когда шток 14 перемещается вниз, П— нейтральное поло>кение, когда шток 14 неподвижен в любом промежуточном положении в пределах хода устройства, и Ш вЂ” подъем фиксирующего устройства, когда шток 14 перемещается вверх. Клапаны 48 — 4б центрируются пружинами в нейтральном положении, поэтому при отсутствии внешних сил, приложенных к рукоятке 47, она автоматически занимает положение П.

Рукоятки 47 клапанов 48 и 44 удобно располагают на расстоянии, позволяющем перемещать их одной рукой одновременно, так как при одновременном перемещении рукоя.ток 47 в одну сторону, например влево, шток

14 фиксирующего устройства 10 начинает опускаться, а шток 14 фиксирующего устройства 11 подниматься, что является одним из необходимых условий для перемещения транспортного средства. Таким же образом желательно размещать рукоятки клапанов 45 и 4б.

Клапан 48 служит для управления цилиндрами 8 и 9 и соединен с напорной магистралью 83 с помощью магистрали 49, со сливной магистралью 84 — с помощью магистрали 50 и с цилиндрами 8 и 9 — с помощью магистралей 51 и 52. Клапан 48 имеет три поло6 жения, обеспечивающие поворот полурам 1 и

2 относительно продольной оси влево и вправо и их прямолинейное положение. Клапан 58 избирательно включает в гидросистему фик5 сирующие устройства 10 и ll передней полурамы 1 или фиксирующие устройства 12 и 18 задней полурамы 2. Положение III рукоятки клапана 58 соответствует включению фиксирующих устройств 10 и 11, положение III— включению фиксирующих устройств 12 и 18.

Клапан 54 служит для избирательного включения автоматического и ручного режимов работы гидросистемы и имеет два положения

IV и V, соответствующие автоматическому и ручному режимам. Кроме того, блок 82 снабжен двумя клапанами 55 и 5б, регулирующими последовательность работы гидросистемы.

Эти клаганы подпружинены и при воздействии на них небольшого давления остаются закрытыми. При возрастании давления до определенной величины клапаны 55 и 5б открываются и пропускают подводимую рабочую жидкость.

Если рукоятка клапана 58 установлена в положении Ш, рукоятка клапана 54 — в положении IV, а рукоятки клапанов 48 и 44— в положении 1 и Ш, рабочая жидкость под давлением из напорной магистрали 88 через магистраль 57, клапан 48 и магистраль 58 поЗ0 ступает в верхнюю полость цилиндра (фиксирующего устройства 10), что вызывает перемещение штока 14 вниз. Давление в магистрали 58 невелико до тех пор, пока сопротивление перемещению штока 14 небольшое. В том случае, если подвижная часть фиксирующего устройства 10 встретит достаточно твердый грунт. т. е. когда устройство 10 достаточно надежно зафиксировано относительно грунта, давление в ма40 гистрали 58 возрастает. и клапан 55, соединенный с магистралью 58 чевез магистраль

59, клапан 58 и магистраль б0. открывается.

Тогда рабочая жидкость из напорной магистрали 88 через магистраль бl. клапаны 55 и б2, магистраль б3. клапан 54, магистрали б4 и 52 поступает к рабочим полостям цилиндров 8 и 9, что обеспечивает перемещение транспортного средства относительно фиксирующего устройства 10.

При ручном режиме работы рукоятка клапана 54 должна быть установлена в положение V. В этом случае цилиндры 8 и 9 изолируются клапаном 54 от подвода рабочей жидкости через клапаны 55 и 5б.

Предмет изобретения

1. Транспортное средство со всеми ведущими колесами и шарнирно сочлененной рамой, выполненной в виде двух полурам, со60 единенных между собой шарниром, допускающим ограниченный поворот полурам относительно друг друга вокруг продольной горизонтальной оси и поворот относительно вертикальной оси, обеспечиваемый с помощью гидропривода, содержащего исполнительные

374800 цилиндры, шарнирно соединенные с полурамами, насос, приводимый в действие двигателем транспортного средства, и систему уп. равления гидроприводом поворота, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения проходимости тр анспортного средства, на боковых сторонах, по крайней мере, одной из полурам установлены фиксирующие устройства, каждое из которых имеет движущийся элемент, перемещаемый с помощью дополнительного привода до надежного сцепления с грунтом.

2. Транспортное средство по п. 1, отличаюи1ееся тем, что точки контакта движущихся элементов фиксирующих устройств с грунтом расположены в вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения колес полурамы.

3. Транспортное средство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что точки контакта движущихся элементов фиксирующих устройств с грунтом расположены на одинаковом расстоянии от продольной оси транспортного средства.

4. Транспортное средство по пп. 1 — 3, отличаюи1ееся тем, что, траектории перемещения движущихся элементов фиксирующих устройств расположены в вертикальной плоско5 сти.

5. Транспортное средство по пп. 1 — 4, отличающееся тем, что дополнительный привод фиксирующих устройств выполнен гидравлическим и снабжен системой управления, объ10 единенной с системой управления гидроприводом поворота и содержащей клапан избирательного включения фиксирующих устройств передней или задней полурам, клапан избирательного включения ручного или авто15 матического режимов работы гидравлического привода и клапанное устройство, обеспечивающее автоматический режим работы гидравлического привода, причем привод каждого колеса транспортного средства осущест20 влен индивидуальным двигателем, соединен

HibIM с гидронасосом, 374800

37 lE3 E3 !

- =Ы у ,УУ

Составитель С. Круглов

Редактор 3. Твердохлебова Техред Е. Борисова

Корректор Л. Бадылама

Заказ 1617/3 Изд. № 452 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4!Б

Типография, пр. Сапунова, 2