Шагающее транспортное средство

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ < 686930

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свцд-в (22) Заявлено 22.02.77 (21) 2456822, 27-11

В 62 () 57,02 с присоединеш1ем заявки J¹â€” (23) Приоритет—

Гос)(дарственный комитет

СССР по делам нзооретеннй н открытий (53) УДК62911,, .033(088 8) Опубликовано 25.09.79. Бюллетень Л 35

Дата опубликования описания 05.10.79 (72) Автор изобретения

Б. И. Малюти н (71) Заявитель

" 4"3э (54) ШАГАЮЩЕЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к шагающим, устройствам, предназначенным для передвижения вне дорог; оно может-быть использовано при разработке полезных ископаемых в строительстве, космонавтике и других областях:

Известно шагаюшее транспортное средство, содержащее шагающие опоры, шарнирно связанные с корпусом, и приводной вал, на котором установлены кулачки, взаимодействующие с шагаюшими опорами (1).

При вращении приводного вала кулачки обеспечивают движение шагающих опор по жесткой программе.

Недостатками этого транспортного средства являются низкий КПД, отсутствие средств адаптации к опорной поверхности и отсутствие поворота.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к предлагаемому является шагающее транспортное средство, содержащее установленный на корпусе автономный двигатель, шагаюшие опоры, выполненные с возможностью движения по замкнутым траекториям, и механизм шагания, обеспечиваюшь указанную возможность движения в заданных фазах (2) .

Недостатками этого транспор гного средства являются низкая проходимость маневренность, обусловленные констру кцией механизма шагания, предусматривак щего полную кинематическую определенность движения шагающих опор, отсутствие средств адаптации к неровностям почвы и отсутствие механизма поворота. Кроме то10

ro, изменение скорости движения может быть достигнуто только изменением числа оборотов приводного вала механизма шагания, что вызывает большие динамические нагрузки в возвратно-поступательных дета11 лях привода шагаюших опор.

Целью изобретения является повышение проходимости и маневренности.

Поставленная цель достигается тем, что каждая шагающая опора выполнена в виде плоского двухзвенного рычажного механизма, верхний рычаг которого закреплен на корпусе посредством двухстепенного шарнира, и снабжена средством адаптации. механизм шагания каждой опоры поборт686930 но расположенных опор, состоит из приводов вертикального и продольного перемещений, первый из которых содержит кривошип, соединенный гибкими связями с верхними рычагами опор, второй содержит шарнирно установленный на корпусе двухштоковый гидравлический плунжер, каждый шток которого шарнирно соединен с верхним рычагом опоры через гидроцилиндр, связанный с гидросистемой рулевого управления, причем корпус этого плунжера соединен приводом возвратно-поступательного перемещения с механизмом изменения длины шага всех опор.

Средство адаптации содержит гидроцилиндр одностороннего действия, гидроаккумулятор, концевой выключатель и двухпозиционный электрогидравлический клапан, причем гидроцилиидр шарнирно прикреплен к верхнему рычагу опоры и двухстепенному шарниру, а его рабочая полость соединена с гидроаккумулятором через двухпозиционный электрогидравлический клапан, электрическая часть которого подключена к концевому выключателю, установленному последовательно с гибкой связью.

Привод возвратно-поступательного перемещения содержит гидроусилитель, у которого шток силового цилиндра шарнирно соединен с корпусом двухштокового гидравлического плунжера, а распределительный золотник связан с механизмом изменения длины шага.

Механизм изменения длины шага выполнен в виде кулачка, который имеет переменный профиль вдоль оси и установлен на приводном валу с возможностью осевого перемещения посредством рычага управления.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 привод вертикального перемещения шагаюгцих опор и средство для адаптации; на фиг. 3 — привод продольного перемещения шагающих опор с гидросистемой рулевого управления и механизмом изменения длины шага.

Шагающее транспортное средство содержит корпус 1, на котором подвижно установлены при помощи двухстепенных шарниров шагающие опоры 2, а также автономный двигатель 3 с горизонтально расположенным вдоль корпуса приводным валом 4.

Привод вертикального перемещения для каждой пары побортно расположенных шагающих опор содержит установленный на валу 4 кривошип 5 с гибкими связями 6, соединяющими через направляющие ролики 7 верхние рычаги 8 шагающих опор 2 с пальцем кривошипа 5. Гибкие связи 6 снабжены амортизаторами 9.

Каждая опора 2 снабжена средством адаптации, содержащим гидроцилиндр 10

1о

SO

ll S

za

2S зо

4о одностороннего действия, гидроаккумулятор

11, концевой выключатель 12 и двухпозиционный электрогидравлический клапан 13.

Гидроцилиндр 10 шарнирно прикреплен к верхнему рычагу 8 и двухстепенному шарниру, а его рабочая полость соединена с гидроаккумулятором I I через двухпозиционный электрогидравлический клапан 13, электрическая часть которого подключена к концевому выключателю 12, установленному последовательно с гибкой связью 6. Верхние 8 и нижние 14 рычаги опор 2 шарнирно соединены между собой амортизаторами 15, например пружинными.

Привсд продольного перемещения для каждой пары иобортно расположенных опор

2 содержит шарнирно установленный на корпусе 1 двухштоковый гидравлический плунжер 16 (см. фиг. 3), штоки которого шарнирно соединены с верхними рычагами 8 опор 2 через гидроцилиндры 17, а корпус 18 двухштокового плуижера !6 шарнирно соединен со штоком 19 силового цилиндра 20 гидроусилителя, распределительный золотник 21 которого через рычаг 22 обратной связи с роликом 23 взаимодействует с кулачком 24, кинематически связанным с рычагом 25 управления длиной шага всех опор.

Все кулачки 24 подпружинены эластичными элементами 26 и выполнены с переменным профилем вдоль своей оси. Кулачки 24 установлены с возможностью перемешения в осевом направлении по валу 4 и соединены между собой тягами 27.

Привод продольного перемещения опор содержит рулевое управление, включающее гидроцилиндры 28 и 29, соединенные трубопроводами с рабочими полостями двухштокового плунжера 16 и гидроцилиндрами 17, рулевой вал 30 с установленными на нем зубчатыми колесами 31 и 32, взаимодействующими со штоками 33 и 34 гидроцил и нд ров 28 и 29.

Транспортное средство работает следующим образом.

Вращение от установленного на корпусе 1 автономного двигателя 3 передается продольному валу 4.

Кривошипы 5, закрепленные на валу 4 через гибкие связи 6 и направляющие ролики 7 взаимодействуют с верхними рычагами 8 опор 2, попеременно поднимая и опуская правые и левые опоры 2. При совершении опорой холостого хода, когда гибкая связь 6 натянута (на фиг. 2 справа) концевой выключатель 12 замкнут и подает питание на электрическую часть двухпозиционного электрогидравлического клапана 13. В этом положении клапан 13 соединяет рабочую полость гидроцилиндра IO с гидроаккумулятором 11, и жидкость свободно перетекает из гидроцилиндра 0 в гидроаккумулятор 11 при подъеме опоры 2 и в обратном направле686930 гз зо зз

ds

Формула «зобре тенин

S нии при ее опускании. Незначительное избыточное давление в гидроаккумуляторе 11 необходимо лишь для надежного заполнения гидроцилиндра 10 рабочей жидкостью, так как сама опора 2 опускается под собственным весом.

В момент касания шагающей опорой грунта натяжение гибкой связи 6 ослабевает (на фиг. 2 слева), и концевой выключатель 12 размыкает электрическую цепь питания электрической части клапана 13, Последний при этом отключает гидроаккумулятор 11 от гидроцилиндра 10 и запирает его. Так как в это время противоположная по борту опора 2 совершает холостой ход, запертый гидроцилиндр 10 воспринимает вертикальную нагрузку от веса транспортного средства. Пружинные амортизаторы 9 снижают динамические нагрузки в момент начала подъема шагающих опор и исключают образование петель в гибких связях 6, когда опоры находятся в контакте с грунтом. Одновременно с вертикальным перемещением шагающих опор осуществляется их продольное перемещение. Вращение кулачка 24, профилированного по заданному закону движения, вызывает через рычаг 22 обратной связи смещение золотника 21, В результате жидкость поступает в соответствующую полость силового цилиндра 20. При этом шток 19 цилиндра 20 смешается на некоторую величину, пропорциональную перемещению ролика 23 рычага 22 обратной связи.

Перемещение штока 19 цилиндра 20 вызывает поворот двухштокового гидравлического плунжера 16, а вместе с ним гидроцилиндры 17 — поворот шагаюгцих опор 2.

Один оборот кулачка 24 соответствует двойному перемещению опоры 2 (в прямом и обратном направлениях).

Так как все кулачки последовательно соединены между собой тягами 27, при нажатии водителем на рычаг 25 все кулачки

24 перемещаются на шлицах вала 4 на одинаковую величину, изменяя благодаря переменному в осевом направлении профилю кулачка 24 амплитуду колебания золотника

21, а следовательно, и длину шага опор 2.

При отпускании рычага 25 все кулачки 24 под действием пружины 26 возвращаются в исходное положение.

Для устранения деформаций опор 2 в поперечной плоскости верхние 8 и нижние

14 рычаги соединены между собой амортизаторами 15. При совершении опорой 2 холостого хода амортизатор 15 выдвинут на максимальную шину. После касания опорой грунта при движении верхнего рычага 8 по радиусу угол между верхним и нижним рычагами начинает вначале уменьшаться, а затем увеличиваться до первоначальной ве5

«о

«s .го

6 личины. Амортизаторы 15 при этом отслеживают эти поперечные колебания нижних рычагов 14. Кроме того, амортизаторы обеспечивают поперечную устойчивость транспортного средства на косогоре, так как ограничивают угол отклонения нижних рычагов 14.

Сочетание двух движений шагающих опор 2 (попеременного подъема опускания и движения вдоль корпуса 1) обеспечивает прямолинейное перемещение всего транспортного средства.

Поворот транспортного средства осуществляется следующим образом. При вращении рулевого вала 30, например, вправо установленные на нем зубчатые колеса

31 и 32 перемешают штоки гидроцилиндров 28 и 29. При этом шток левого гидроцилиндра 17 убирается, а шток правого гид(юцилиндра 17 выдвигается на такую же величину. Этим достигается поворот шагающих опор 2 на некоторый фазовый угол.

Одновременно с этим происходит смещение двухштокового плунжера 16 влево.

На фиг. 3 показана только первая пара шагающих опор 2, так как третья их пара поворачивается на такой же фазовый угол, как и первая, но с противоположным знак ом. Также влево смешается двухштоковый гидравлический плунжер 16. Во второй паре опор 2 прунжер 16 смешается влево. а поворот опор на фазовый угол не производится.

В результате поворота шагающих опор на фазовые углы и смещения плунжеров

16 влево при колебательном;.:.-ижении корпусов 18 двухштоковых гидравлических плунжеров 16 транспортное средство будет поворачивать вправо, так как амплитуды колебаний левых опор будут больше, чем правых, а измененные начальные фазы колебаний опор будут обеспечивать их движение не только в продольном, но и в поперечном направлении относительно корпуса 1.

Применение изобретения позволит повысить проходимость и маневренность шагающих устройств за счет средств адаптации и рулевого управления шагающими опорами. Наличие в приводе шагающих опор механизма изменения длины шага всех опор позволит изменять скорость движения транспортного средства без изменения числа оборотов приводного вала.

1. Шагающее транспортное средство, содержащее установленный на корпусе автономный двигатель, шагающие опоры, выполненные с возможностью движения по зам686930

20 кнутым траекториям, и механизм шагания, обеспечива|ощий указанную возможность движения в заданных фазах, отличающееся тем, что, с целью повышения проходимости и маневренности, каждая шагающая опора выполнена в виде плоского двухзвешгого рычажного механизма, верхний рычаг которого закреплен на корпусе посредством двухстепенного шарнира, и снабжена средством адаптации, механизм шагания каждой пары побортно расположенных опор состоит из приводов вертикального и продольного перемещений, первый из которых содержит кривошип, соединенный гибкими связями с верхними рычагами опор, а второй содержит шарнирно установленный на корпусе двухштоковый гидравлический плунжер, каждый шток которого шарнирно соединен с верхним рычагом опоры через ппроцилиндр, связанный с гидросистемой рулевоп) управления, причем корпус этого плунжера соединен приводом возвратно-поступательного перемещения с механизмом изменения длины шага всех опор.

2. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что средство адаптации содержит гидроцилиндр одностороннего действия, гидроаккумулятор, концевой выключатель и двухпозиционный электрогидравлический клапан, причем гидроцилиндр шариирно прикреплен к верхнему рычагу опоры и двухстепенному шарниру, à его рабогая полость соединена с гидроаккумулятором через двухпозиционный электрогидравлический клапан, электрическая часть которого подключена к концевому выключателю, установленному последовательно с гибкой связ ьк).

3. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что привод возвратно-поступательного перемещения содержит гидроусилитель, у которого шток силового цилиндра шарнирно соединен с корпусом двухштокового гидравлического плунжера, а распределительный золотник связан с механизмом измерения длины шага.

4. Транспортное средство по и. 1, 3, отличающееся тем, что механизм изменения длины шага выполнен в виде кулачка, который имеет переменный профиль вдоль оси и установлен на приводном валу с возможностью осевого перемещения посредством рычага управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3331463, кл. 180 вЂ, оиубл. 1967.

2. Авторское свидетельство ¹ 368094, кл. B 60 P 3/40, 1971.

4 иг.2

Фиг.3

Составитель Д. Аптер

Редактор Т. Зубкова Техред О. Луговая Корректор T. Скворцова

Заказ 5632/16 Тираж 769 Подписное

Ц Н И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4