ГУСЕНИЧНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ ПРЕОДОЛЕНИЯ ЭСКАРПА, КОНТРЭСКАРПА И ЛЕСТНИЧНЫХ МАРШЕЙ
TRANSPORT FACILITY CATERPILLAR PROPULSOR TO OVERCOME SCARP, COUNTERSCARP AND STAIR FLIGHTS

Изобретение относится к области гусеничного транспорта и может быть использовано в инвалидных креслах-колясках, планетоходах, роботах, транспортных средствах высокой проходимости.
Известен патент США №4654080, кл. B62D 55/04. Недостаток - очень сложная трансмиссия. Наличие двух разнотипных движителей существенно ухудшает массовые и габаритные характеристики и управляемость устройства.
Известен движитель по а.с. СССР №343893, кл. В62В 5/02.
Недостаток - трудоемкость передвижения и управления, плохое взаимодействие движителя со ступеньками лестницы из-за непостоянства фактических размеров ступенек лестниц в разных помещениях и плохая управляемость колесами.
Известен также гусеничный движитель (патент РФ №2194648, от 20.12.2002 г.), включающий в себя ведущие и направляющие звездочки, опорно-поддерживающие катки, гусеницу. Гусеница выполнена в виде нескольких четных рядов вплетенных друг в друга бесконечных винтовых спиралей и запасованных канатов.
Недостатком такого устройства является сложность в преодолении препятствий типа вертикальных стенок-эскарпов без значительного увеличения габаритов звездочек. Для нормальной работы звездочки должны иметь большой радиус, больше высоты ступеньки, а для уменьшения габаритов и массы радиус звездочек должны быть минимальными.
Цель настоящего изобретения: увеличить эффективность, работоспособность и управляемость движителя.
Противоречие решается применением звездочек в виде фигуры - треугольника Релло, имеющего ширину, равную диаметру обычного колеса, а радиус в два раза больший. Это достигается тем, что в предлагаемом гусеничном движителе звездочки выполнены в виде равностороннего треугольника, стороны которого образованы дугами окружностей с центрами в его вершинах, при этом звездочки снабжены зубчатыми венцами и установлены эксцентрично для взаимодействия с неподвижно закрепленными на раме зубчатыми колесами внутреннего зацепления, смонтированных в центре квадрата, описываемого вершинами треугольника, а приводные и натяжные звездочки расположены относительно друг друга плоскопараллельно. Поскольку треугольник Релло и окружность являются фигурами равной ширины, поэтому опорные катки выполнены простой круглой формы.
На фиг.1 изображен схематично гусеничный движитель на лестничном марше; на фиг.2 - то же, на горизонтальной площадке при подходе к препятствию; на фиг.3 - схема построения звездочек и кинематика их движения.
Гусеничный движитель включает в себя раму 1 с установленными на ней устройствами функционального назначения и управления 2 (например, инвалидное кресло, научное снаряжение, вооружение и т.п.), гусеничные замкнутые цепи 3, состоящие из шарнирно связанных между собой звеньев 4, охватывающих приводную 5 и натяжную 6 звездочки и опорные катки 7. Одна из звездочек снабжена приводом с тормозным устройством 8. Звездочки выполнены в виде равностороннего треугольника 9, стороны которого образованы дугами 10 окружностей с центрами в его вершинах 11. Звездочки снабжены зубчатыми венцами 12 и установлены эксцентрично для взаимодействия с неподвижно закрепленными на раме зубчатыми колесами внутреннего зацепления 13. Эти зубчатые колеса смонтированы в центре квадрата 14, описываемого вершинами треугольника, а приводные и натяжные звездочки расположены относительно друг друга плоскопараллельно. Опорные катки 7 выполнены круглой формы.
Гусеничный движитель работает следующим образом. Вращение от привода 8 передается зубчатому венцу 12 звездочки 5. Зубчатый венец 12, взаимодействуя с зубчатым колесом 13, вращает звездочку 5. Зубья этой звездочки, находясь в зацеплении с гусеничной цепью 3, приводят ее в движение. В свою очередь цепь, взаимодействуя с зубьями ведомой звездочки 6, вращает связанный с ней зубчатый венец 12, а он, перекатываясь по зубчатому колесу 13, установленному неподвижно на раме 1, приводит весь механизм в движение. Благодаря плоскопараллельной ориентации звездочек, цепь всегда находится в натянутом состоянии и не провисает, а кинематика обеспечивает равномерное горизонтальное перемещение рамы, без колебаний по вертикали.
Заявляемый гусеничный движитель изготавливается и испытывается на существующем промышленном оборудовании. Кинематика механизма проверена на работоспособность. Гусеничный движитель может изготавливаться как легкого типа с применением втулочно-роликовых цепей, так и тяжелого - для бронированных машин.
Результаты патентных исследований и возможность практической реализации заявляемого гусеничного движителя позволяют установить соответствие его условиям патентоспособности изобретения, а именно: новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.