Колесно-шагающий движитель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1880852 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 06.09.79 (21) 2813699/27-11 (5t)pA. кл з с присоединением заявки Но

В 62 0 57/02

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1181.бюллетень No 42

Дата опубликования описания 15.11.81 (53) УДК 629.113. .03(088.8) (72) Авторы изобретения

Н.Е.Бечвай, В.В. Гринев, А.И. Егоров, и Г.И. Рыков

/ (71) Заявитель. (54 ) КОЛЕСНО-ШАГАККЦИИ ДВИЖИТЕЛЬ

Изобретение относится к движителям транспортных средств высокой проходимости, в частности, к колесношагающим движителям.

Известен колесно-в.згающий движитель, содержащий два шарнирно сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом поворотно соединен с корпусом транспортного средства, а второй - со ступицей колеса, приводы вращения ходового колеса и рычагов и механизмы их блокировки.

Привод вращения колеса выполнен в виде гидромотора,размещенноГо во втором рычаге,а привод вращения ры- . 15 чагов выполнен в виде двух гидроцилиндров, связывающих первый рычаг с корпусом и со вторым рычагом. Блокирующий механизм размещен в приводных элементах. 20

Такой движитель обеспечивает транспортному средству высокую проходимость (11 .

Однако его применение ограничивает-25 ся сложностью конструкции и трудностью управления машиной иэ-эа большого количества исполнительных приводов, установленных раздельно для вращения колеса и вращения рычагов. 30

Известен также колесно-шагающий, движитель. который содержит механизм шагания, включающий два шарнирно сочлененных рычага, первый из которых шарнирно связан с корпусом транспортного средства, а второй - со ступицей колеса одним тяговым двигателем, размещенным в первом рычаге, тяговым редуктором, размещенным в обоих рычагах и блокирующим механизмом,при этом последний состоит из червячной пары, снабженной командным электродвигателем, червячная шестерня связана со ступицей первого рычага, а червяк - с корпусом. Первый и второй рычаги соединены редуктором, встроенным в первом рычаге и имеющим передаточное отношение от второго рычага к корпусу относительно первого рычага равное двум. Колесный режим движителя осуществляется включением только тягового привода, а колесношагающий — включением тягового и командного электродвигателей, что позволяет существенно упростить управление транспортной машиной (23 .

Недостатком такого движителя является наличие дифференциальной связи колеса и рычагов на этапе выноса корпуса транспортного средства, что мо880852 жет привести к откату колеса и, таким образом, к потере подвижности машины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является колесно-шагающий движитель, который состоит иэ двух шарнирно сочлененных рычагов механизма шагания, первый из которых своим одним концом соединен с корпусом транспортного средства, с возможностью поворота вокруг горизонталь- 10

;ной оси, а другой — связан с ходовым колесом тягового редуктора колеса, размещенного в обоих рычагах, двигателя и блокирующего механизма,осу.. ществляющего переход от колесного ре- 35 жима,к колесио-шагающему, причем в этой конструкции движитель снабжен редуктором, расположенным между блокирующим механизмом и тяговым редуктором, блокирующий механизм выполнен щ в виде трехзвенного планетарного механизма, солнечная шестерня которого соединена с валом двигателя, водило со входным валом тягового редуктора, а эпицикл, посредством указанного редуктора — с первым рычагом, при этом упомянутые водило и эпицикл снабжены управляемыми тормозами, неповоротно связанными с корпусом транспортной машины. Колесный режим работы осуществляется замыканием тормоза эпицикла блокирующего механизма, а этап переноса корпуса колесно-шагающего режима реализуется при торможении 3ф водила. Дифференциальная связь колеса и рычагов на этапе переноса корпуса в этом движителе исключается, что принципиально важно для повышения проходимости машины. Последнее подтверждено испытаниями ходового макета, на котором внедрена. конструкция движи- 4О теля P3).

В то же время неподрессоренные массы оказались существенно завышенными в сравнении с колесным движителем вследствие того, что такая конструкция предусматривает только подрессоривание шагающего движителя в целом, исключая возможность амортизации отдельно взятого .,ходового колеса.

Цель изобретения — улучшение амортизации путем уменьшения массы неподрессоренных масс.

Поставленная цель постигается тем, что в колесно-шагающем движителе,содержащем дв а шарнирно сочлененных ры- 55 чага механизма шагания, первый из которых своим свободным концом поворотно соединен с корпусом транспортного средства, а другой — связан с ходовым колесом, тяговый редуктор колеса, gp размещенный в обоих рычагах, двигатель и блокирующий механизм, осуществляющий переход от колесного режима к колесно-шагающему, он снабжен рычагом подвески ходового колеса и у5 размещенной в нем дополнительной передачей, связывающей выходной вал тягового редуктора со ступицей ходового колеса, причем рычаг подвески шарнирно установлен на втором рычаге соосно выходному валу тягового редуктора, а его корпус посредством проходящего соосно его шарниру торсиона, кинематически связан с корпусом первого рычага.

Кроме того передаточное отношение дополнительной передачи равно единице.

Передаточное отношение от торсиона к корпусу первого рычага равно 0,5.

На чертеже приведена кинематическая схема движителя.

Движитель состоит иэ двух равноплечих шарнирно сочлененных рычагов 1 и 2. Первый рычаг 1 свободным концом шарнирно установлен на статоре тягового двигателя 3, жестко соединенного с корпусом 4 транспортного средства. Второй рычаг 2 связан с корпусом с помощью редуктора 5 механизма шагания, встроенного внутри первого рычага. Передаточное отношение от второго рычага к корпусу в относительном движении равно двум.

Выходной вал тягового двигателя соединен через блокирующий механизм

6, снабженный управляющими тормозами

7 и 8, с первым рычагом через редуктор 9 и с выходным валом 10 через тяговый редуктор, встроенный внутри первого и второго рычагов. Передаточное отношение от выходного вала тягового редуктора 11, встроенного в первом рычаге, к выходному валу 10 тягового редуктора 12, встроенного во втором рычаге равно двум.

Во втором рычаге механизма шагания соосно выходному валу 10 тягового редук-. тора установлен на опорах торсион 13, одним концом заделанный в рычаге 14 подвески, а вторым — кинематически связанный с первым рычагом с помощью редуктора 15. Передаточное отношение от торсиона к первому рычагу равна 0,5.

Рычаг 14 подвески установлен одним концом шарнирно на втором рычаге механизма шагания соосно выходному валу 10 тягового редуктора, а на друroM конце этого рычаг», установленного на опорах, установлено ходовое колесо 16, кинематически связанное с выходным валом 10 с помощью дополнительной, например, цепной передачей 17, размещеннои во внутренней полости рычага подвески и имеющей передаточное отношение равное единице.

Работа колесно-шагающего движителя осуществляется следующим образом.

При включении тормоза 7 и выключении тормоза 8 вся мощность тягового двигателя 3 через планетарный ряд блокирующего механизма 6, тяговые редукторы 11 и 12 и дополнительную передачу 17 передается колесу.Движи880852 уравнения Виллиса, записанного относительно второго рычага:

-"T >

Ш\ Ш() 1 где (ит — частота вращения торсиона)

cu g — частоты вращения соответственно первого и второго рычагов; 1т1 — передаточное отношение от торсиона к первому рычагу относительно второго рычага.

Поскольку, благодаря наличию редуктора 5 механизма шагания, выполняется условие ш(1 =-м„, то из уравнения Виллиса видно, что при

0,5, e>r = О.

Упругий момент торсиона передается на корпус благодаря тем же связям, которые были указаны при рассмотрении. колесного режима работы.

Для-переноса корпуса при работе движителя в кояесно-maraerqeM режиме тормоз 7 остается выключенным, а тормоз 8 — включен. мощность двигателя передается через планетарный ряд блокирующего механизма и редуктор 9 на рычаги механизма шагания, что вызывает перемещение корпуса 4 транспортного средства, так как его колеса 16 при данных кинематических связях тягового редуктора оказываются неподвижными. Подвеска работает аналогично.

Применение предлагаемого колесношагающего движителя резко уменьшает неподрессоренные массы, так как в этом случае к ним относятся только ходовое колесо со своими опорами и шестерней дополнительной передачи 17, встроенной в рычаге подвески, а сле;, довательно, улучшает амортизацию,упрощает подвод энергии к тяговому двигателю, статор которого связан непосредственно с корпусом транспортного средства, исключает возможность заклинивания рычагов и колеса породой, что как показывают испытания ходово( го макета, оказывается возможным при расположении рычагов механизма шагания во внутренней полости колеса и при длине рычагов, соизмеримых с радиусом ходового колеса.

Формула изобретения

1.Колесно-шагающий движитель,содержащий два шарнирно сочлененных рычага механизма шагания, первый из, которых своим одним концом соединен с корпусом транспортного средства, с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, а другой — связан с ходовым колесом, тяговый редуктор колеса, размещенный в обоих рычагах, двигатель и блокирующий механизм,осуществляющий переход от колесного режима к колесно-шагающему, о т л и— чающий с я тем, что, с целью тель работает в колесном режиме. Рычаги 1 и 2 механизма шагания неподвкжны. Поскольку передаточное отношение дополНительной передачи 17, например цепной, соединяющий выходной вал 10 тягового редуктора и колесо

16, выбрано равным единице, то и при качании рычага 14 подвески обеспечивается постоянство частоты вращения выходного вала 10 тягового редуктора независимо от переменной по величине и направлению частоты колебаний о рычага 14 подвески. Это видно иэ уравнения Виллиса, записанного для дополнительной передачи 17 относительно связанного с ней рычага 14 подвески 1 Р.п. 35 (.(.(„- щр „*.иЮ 0)eШ1 1АЯ.+ ЮР.П.(1-1*Я.) i где w, y — частоты вращения соответ-,. ственно входного и выходного звеньев дополнитель- щ ной передачи 17,связанных соответственно с выходным валом 10 тягового редуктора и колесом 16) юрп — частота колебаний рычага

14 подвески; 25

1 и — передаточное отношение дополнительной передачи в относительном движении.

Независимость ш() от(мр(1 может быть обеспечена только при 1 „ = + 1. Это 30 обеспечивает нормальное движение ко леса при всех режимах работы движителя. При этом реактивный момент на рычаге 14 подвески от дополнительной передачи, являющийся дополнительной 35 нагрузкой на торсион 13, равен по величине только моменту потерь в этой передаче, что позволяет выполнить конструкцию подвески без специального устройства разгрузки торсиона 13 от 4 указанного реактивного момента. Упругий момент торсиона 13, возникающий при качании рычага 14 подвески, передается на корпус 4 транспортного средства через редукторы 15 и 5.

Для выноса колеса при работе движителя в колесно-шагающем режиме выключаются оба тормоза 7 и 8. При этом между рычагом 1 и колесом 16 устанавливается дифференциальная связь,так что могут вращаться и колесо и рыча- 50 ги. Колесо перемещается как ведущее от крутящего момента, передаваемого от двигателя через тяговый редуктор и дополнительную передачу, и толкаемое от силы, пропорциональной ррутя- я5 щему моменту на первом рычаге, передаваемому от двигателя через редуктор 9 ° Причем, чем больше сила сопротивления качению, тем больше момент на колесе и тем больше толкающая сила. Вращение рычагов механизма шагания не вызывает вращения торсиона

13 благодаря тому, что передаточное отнощение от торсиона к первому рычагу выбрано равным 0,5. Это видно из

880852

Составитель Д. Аптер

Редактор И. Касарда ТехредЛ.Пекарь корр ко ектор Г. Огар

Заказ 9835/29 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 улучшения амортизации путем уменьшения массы неподрессоренных частей, он снабжен рычагом подвески ходового колеса и размещенной в нем дополнительной передачей, связывающей выходной вал тягового редуктора со ступицей ходового колеса, причем рычаг подвески шарнирно установлен на втором рычаге, соосно выходному валу тягового редуктора, а его корпус посредством проходящего соосно его шарниру торсиона, кинематически связан с корпусом первого рычага.

2. Движитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что передаточное отношение дополнительной передани равно единице.

3. Движитель, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что передаточное отношение от торсиона к корпусу первого рычага равно 0,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3842926, кл. 180-8, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

10 У 522232, кл. В 62 0 57/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 650877, кл. В 62 0 57/02, 1976 (прототип).