СИСТЕМА ХОДОВАЯ С РЕЗИНОАРМИРОВАННОЙ ГУСЕНИЦЕЙ ФРИКЦИОННОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ
RUNNING GEAR WITH REINFORCED-RUBBER FRICTION-ENGAGEMENT CATERPILLAR TRACK

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам ходовым с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления, преимущественно для сельскохозяйственных тракторов и уборочных машин.
Известна система ходовая с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления, применяемая фирмой Класс (Германия) на комбайне Commandor 116 CS (см. Power Farming. Январь, 1988 г, с.7), которая состоит из ведущего, направляющего колес и опорных катков между ними, охватываемых резиноармированной гусеницей, привод которой осуществляется с помощью сил трения.
Основной недостаток такой системы ходовой - при тяжелых условиях работы имеет место пробуксовка ведущего колеса относительно резиноармированной гусеницы из-за недостаточного сцепления между ними, что требует значительного усилия натяжения гусениц.
Известна также система ходовая с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления, производимая и применяемая фирмой Arko - Челленджер на тракторах Челленджер (., Перспективы развития тракторостроения. К.т.н., проф. Щельцин Н.А. ОАО НАТИ, с. 420, рис.7).
Одним из недостатков системы ходовой с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления тракторов Челленджер являются значительные, до 22 тонн, усилия натяжения гусениц и необходимость их строго контролировать с целью поддержания требуемого усилия, передаваемого от ведущего колеса к резиноармированной гусенице.
Цель изобретения - увеличить сцепление резиноармированной гусеницы с ободом ведущего колеса ходовой системы с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления с одновременным снижением усилия натяжения гусеницы.
Эта цель достигается тем, что армирующий элемент резиноармированной гусеницы выполнен из упругого материала в виде полосы из пружинной стали с загнутыми в одну сторону концами, средняя часть которой выгнута в сторону загнутых концов по конхоиде Никомеда, полученной при увеличении радиуса-вектора каждой точки данной кривой на один и тот же отрезок:
<mrow><mi>r</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>b</mi><mrow><mi>cos</mi><mi>ϕ</mi><mo>∘</mo></mrow></mfrac><mo>±</mo><mi>a</mi></mrow>
где r - радиус-вектор;
φ° - угол поворота радиуса-вектора;
«а» и «b» - заданные отрезки постоянной длины, при этом «b»>«а».
Ширина цилиндрического обода ведущего колеса выполнена большей, чем ширина цилиндрического обода направляющего колеса на двойную величину зазора между внутренней стороной направителя и боковой стороной цилиндрического обода направляющего колеса при оптимальном натяжении резиноармированной гусеницы.
Таким образом, заявляемая система ходовая с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления соответствует критерию «Новизна».
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, в других технических решениях данной области техники не выявлены, что позволяет сделать вывод, что система ходовая с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления соответствует критерию «существенные отличия».
На фиг.1 изображена предлагаемая система ходовая с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления, вид слева; на фиг.2 - армирующий элемент, общий вид в аксонометрии; на фиг.3 - сечение А-А фиг.1, на фиг 4 - сечение В-В фиг.1; на фиг.5 - сечение С-С фиг.1; на фиг.6 - общий вид в разрезе резиноармированной гусеницы со стороны беговых дорожек в аксонометрии.
Система ходовая с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления (фиг.1) содержит ведущее 1 и направляющее 2 колеса с ободами 3 и 4 цилиндрической формы и охватывающую их резиноармированную гусеницу 5, содержащая армирующие элементы 6 (фиг.2), выполненные за одно с направителями 7 (фиг.3, фиг.4), размещенные на определенном расстоянии друг от друга по длине, стальной корд в виде троса 8 (фиг.3, фиг.4, фиг.5, фиг.6), охватывающий армирующие элементы 6 снаружи, завулканизированные за одно в резине 9 в единую ленту, имеющую беговые дорожки 10 (фиг.3, фиг.4, фиг.5) с грунтозацепами 12.
Армирующий элемент 6 резиноармированной гусеницы 5 выполнен из упругого материала в виде полосы из пружинной стали с загнутыми в одну сторону концами 13, средняя часть 14 (фиг.2) которой выгнута в сторону загнутых концов 13 по конхоиде Никомеда, полученной при увеличении радиуса-вектора каждой точки данной кривой на один и тот же отрезок:
<mrow><mi>r</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>b</mi><mrow><mi>cos</mi><mi>ϕ</mi><mo>∘</mo></mrow></mfrac><mo>±</mo><mi>a</mi></mrow>
где r - радиус-вектор;
φ° - угол поворота радиуса-вектора; «а» и «b» - заданные отрезки постоянной длины, при этом «b»>«а».
Ширина «Д» (фиг.3) цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1 выполнена большей, чем ширина «Е» (фиг.5) цилиндрического обода 4 направляющего 2 колеса на двойную величину зазора «S» между внутренней стороной направителя 7 и боковой стороной цилиндрического обода 4 направляющего 2 колеса при оптимальном натяжении резиноармированной гусеницы 5 (фиг.1).
При движении транспортного средства, оборудованного системой ходовой с резиноармированной гусеницей фрикционного зацепления, например, сельскохозяйственного трактора или уборочной машины, резиноармированная гусеница 5 (фиг.5) огибает цилиндрический обод 4 направляющего 2 колеса, а также цилиндрический обод 3 ведущего 1 колеса, которое приводит в движение резиноармированную гусеницу 5 (фиг.3) за счет сил трения поверхности беговых дорожек 10 с цилиндрическим ободом 3 (фиг.4, фиг.6), а также загнутых в одну сторону концов 13 с направителями 7, которые прижимаются к боковой поверхности цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1 (фиг.3) за счет того, что средняя часть 14 армирующего элемента 6 (фиг.2) выгнута в сторону загнутых концов 13 по конхоиде Никомеда, полученной при увеличении радиуса-вектора каждой точки данной кривой на один и тот же отрезок:
<mrow><mi>r</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>b</mi><mrow><mi>cos</mi><mi>ϕ</mi><mo>∘</mo></mrow></mfrac><mo>±</mo><mi>a</mi></mrow>
где r - радиус вектора;
φ° - угол поворота радиуса-вектора;
«а» и «b» - заданные отрезки постоянной длины, при этом «b»>«а», под действием сил натяжения бесконечной резиноармированной гусеницы 5 и массы транспортного средства вместе с резиной 9 и беговыми дорожками 10 армирующие элементы 6 будут выпрямляться и принимать форму поперечного сечения наружной поверхности цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1, «вынуждая» загнутые концы 13 с направителями 7 прижаться к боковой поверхности цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1.
После прекращения взаимодействия цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1 с резиноармированной гусеницей 5 армирующий элемент 6 вместе с резиной 9 и беговыми дорожками 10 принимают первоначальное положение (фиг.4), а загнутые концы 13 отходят от боковой поверхности цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1.
Ввиду того, что ширина «Д» цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1 (фиг.3) выполнена большей? чем ширина «Е» цилиндрического обода 4 (фиг.5) направляющего 2 колеса на двойную величину зазора «S» между внутренней стороной направителя 7 и боковой стороной цилиндрического обода 4 направляющего 2 колеса при оптимальном натяжении резиноармированной гусеницы 5, армирующий элемент 6 вместе с резиной 9 и беговыми дорожками 10 также будут выпрямляться и принимать форму поперечного сечения наружной поверхности цилиндрического обода 4 направляющего 2 колеса, однако загнутые концы 13 с направителями 7 не будут прижиматься к боковой поверхности цилиндрического обода 4 направляющего 2 колеса.
На почву резиноармированная гусеница 5 опирается через опорную поверхность 11 и грунтозацепы 12 (фиг.3, фиг.4, фиг.5).
Ведущее 1 и направляющее 2 колеса перекатываются по беговым дорожкам 10 (фиг.4, фиг.6), прижимая резиноармированную гусеницу 5 к почве, обеспечивая передвижение транспортного средства, например сельскохозяйственного трактора или уборочной машины.
Наличие металлического корда в виде троса 8, а также армирующих элементов 6, средняя часть которых выполнена по конхоиде Никомеда, обеспечивают дополнительное усилие сцепления цилиндрического обода 3 ведущего колеса 1 с резиноармированной гусеницей 5 с сохранением ее прочности, а между направляющим 2 и ведущим 1 колесами в основании под резиноармированной гусеницей 5 образуется конхоидальное пространство, создающее гидростатический затвор, снижающий интенсивность выдавливания почвы на края гусеницы.
Использование в системах ходовых предлагаемых резиноармированных гусениц с фрикционным зацеплением позволит увеличить сцепление резиноармированной гусеницы с ободом ведущего колеса системы ходовой транспортного средства и снизить усилие натяжения резиноармированной гусеницы.