ГУСЕНИЧНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО С ПЕРЕМЕННОЙ БАЗОЙ

Полезная модель относится к транспортным средствам на гусеничном ходу, в частности, к гусеничным шасси с переменной геометрией гусеничного обвода и его базы.
Известны двухгусеничные транспортные средства, например, танки [1]. Их гусеничный движитель используется для повышения опорной и профильной проходимости по сравнению, например, с колесным. Гусеничный движитель, как правило, содержит, закрепленные на балансирной подвеске опорные катки, направляющие колеса и ведущие колеса, охваченные гусеничными обводами. Балансирная подвеска размещена на бортах корпуса транспортного средства.
К одному из недостатков упомянутого движителя относится недостаточная поворачиваемость гусеничной машины при больших соотношениях базы (длины опорной части нижней ветви гусеницы) к колее машины (расстоянию между гусеницами). Кроме того, возможности поворота машины снижены в стесненных условиях.
Известен гусеничный движитель [2]. Изобретение относится к самоходным шасси дистанционно-управляемых робототехнических комплексов, работающим в условиях, где присутствие человека невозможно или нецелесообразно (например, при проведении ремонтных или демонтажно-восстановительных работ на атомных электростанциях). Сущность изобретения: в устройстве, содержащем ведущее и ведомое колеса, охваченные гусеницей, балку балансира с цапфой, ось которой параллельна оси колес, электродвигатель, расположенный соосно внутри ведущего колеса и связанный с ним посредством последовательно соединенных электромагнитной муфты переключения передач и редуктора, электронный блок управления, внутри ведущего колеса соосно установлена вторая электромагнитная муфта, посредством которой приводной электродвигатель подключается к редуктору поворота балки и затем к цапфе балки балансира, редуктор поворота балки вместе с механизмом фиксации размещен в полости балки балансира, где также размещена часть блока управления, другая часть которых расположена в ведомом колесе.
Устройство интересно тем, что привод ведущего колеса размещен в его ступице. Недостаток же его в сложности конструкции и невозможности изменять базу в случае необходимости.
Известен способ [3] управления площадью сцепления гусеничного движителя транспортного средства с почвой и устройство для его реализации. Способ включает сцепление гусеницы с почвой, связи между звеньями гусениц, натяжение гусеницы. Его отличительной особенностью является то, что с целью расширения возможностей транспортного средства и его движителя, повышения маневренности управляемости и универсальности, вводят в зацепление звеньев гусеницы и выводят их из зацепления, поднимают и опускают направляющие ведомые звездочки по вертикали без изменения натяжения цепи пропорционально в зависимости от изменения коэффициента объемного смятия или плотности почвы, звенья гусениц вводят в зацепление или выводят, увеличивают или уменьшают количество сцепляемых с почвой звеньев гусеницы, регулируют площадь контакта гусеничной цепи, обеспечивают всплытие движителя, снижают влияние массы транспортного средства на почву. Способ реализует устройство, включающее ведущие звездочки, связанные с одной стороны через коробку переменных передач с двигателем, связанные с другой стороны с гусеничной цепью, направляющие ведомые звездочки, выполненные с возможностью перемещения по вертикали, их органы управления включают задающий датчик, выполненный в виде следящего ролика, постоянно прижатого к опорной плоскости, размещенного вне следа движителей, насаженных на ось свободно, а ось жестко соединена со стойкой, на конце которой закреплен поршень регулятора давления, поршень с обеих сторон подпружинен относительно его крышек, на верхней крышке размещена магистраль подачи рабочего агента к исполнительным механизмам управления натяжными звездочками, в магистрали выполнено гнездо для шарика регулятора (магистраль соединена через шарик со сливным каналом), шарик подпружинен относительно поршня, штоки испольнительного механизма шарнирно соединены с осями натяжных звездочек, магистраль гидравлически соединена в штоковую полость, а в бесштоковой полости со сливом в бесштоковых и штоковых полостях размещены пружины удержания звездочек относительно опорной поверхности по вертикали, оси ведущих и натяжных звездочек размещены в одной горизонтальной плоскости.
Недостаток изобретения в сложности конструкции и способе управления ею.
Известны гусеничные движители с изменяемой геометрией. Например, в патентах [4] и [5] описаны конструкции транспортных роботов, разработанных фирмой REMOTEC, США.
Гусеничная ходовая часть у них состоит из гибких гусеничных лент, внутри которых размещены ведущие колеса, установленные на корпусе транспортного средства. Направляющие колеса установлены на свободных концах четырех продольных балансиров, другие концы которых установлены соосно осями ведущих колес.
При повороте балансиры поднимаются вверх, уменьшая опорную базу машины и ее продольные размеры. Это существенно улучшает поворачиваемость машины, а при опускании балансиров увеличивает продольную устойчивость.
Известно двухгусеничное транспортное средство [6], содержащее корпус, гусеничные движители с ведущими колесами, установленными на корпусе и направляющими колесами, установленными на продольных балансирах, снабженных приводами их поворота, при этом ведущие колеса установлены в средней части корпуса с возможностью их взаимодействия с внешней поверхностью гусеничного обвода в середине его верхней ветви, а корпус снабжен опорно-поддерживающими катками, попарно размещенными внутри каждого гусеничного обвода, примыкающими к ведущему колесу и формирующими дугу охвата гусеничными обводами ведущего колеса. На балансирах размещены дополнительные опорные катки. А на корпусе между опорно-поддерживающими катками установлены дополнительные опорные катки.
Зацепы ведущих колес размещены с возможностью взаимодействия с грунтозацепами гусеничных обводов.
Анализ приведенных конструкций приводит к выводу, что наиболее близким по своей сущности к заявляемому является полезная модель по патенту РФ №48512, которая может служить прототипом предлагаемому устройству.
Предлагаемое устройство решает задачу повышения маневренности, проходимости и продольной устойчивости транспортного средства, т.к. его конструкция позволяет менять базу и конфигурацию гусеничного движителя.
Заявляемое гусеничное транспортное средство с переменной базой, содержит корпус, расположенные побортно гусеничные движители, состоящие из мотор-звездочек, опорных катков, ленивцев и охватывающих гусеничных обводов с механизмами изменения базы, систему управления. Ленивцы и ведущие звездочки установлены на свободных концах индивидуальных балансиров, шарнирно закрепленных на корпусе, при этом каждый балансир снабжен собственным механизмом изменения угла наклона балансира в виде линейного привода, шарнирно соединенного с корпусом и со ступицей звездочки или ленивца, а звездочки снабжены встроенными тяговыми приводами. Линейные приводы соединены со звездочками и ленивцами через упругие элементы, например, цилиндрические пружины и снабжены силовыми датчиками, связанными с системой управления линейными приводами, при чем штоке каждого линейного привода закреплен один из корпусов телескопического пружинного устройства, а пружина, размешенная в внутри, опирается на другой корпус, который шарнирно соединен со ступицей звездочки или ленивца через силовой датчик. Система управления линейными приводами имеет устройство измерения тока в их электродвигателях.
На фиг 1, 2 и 3 изображен общий вид устройства с минимальной базой, а на фиг.4 - с максимальной.
Гусеничное транспортное средство с переменной базой состоит из корпуса 1, расположенных побортно двух гусениц 2 и 3, каждая из которых охватывает свою ведущую звездочку 4, со встроенными в нее с тяговыми приводами 5, опорные катки 6 и ленивец 7. Ведущие звездочки 4 и ленивцы 7 установлены на свободных концах индивидуальных балансиров 8 и 9, шарнирно закрепленных на корпусе 1. Каждый балансир снабжен собственным механизмом изменения угла наклона балансира в виде линейного привода 10,, один конец которого шарнирно закреплен на корпусе 1, а другой - шарнирно соединен со ступицей звездочки 4 или ленивца 7.
Устройство работает следующим образом. В зависимости от условий движения база машины может меняться. Например, для повышения маневренности, ленивцы 7 и ведущие звездочки 4 поднимаются вверх, укорачивая базу. При этом сопротивление повороту минимальное. В случае необходимости увеличения опорной проходимости или для повышения продольной устойчивости упомянутые ленивцы 7 и звездочки 4 опускаются на грунт, увеличивая базу.
Встроенные в звездочки 4 тяговые приводы - электродвигатели 5 существенно упрощают конструкцию трансмиссии.
Поворот транспортного средства осуществляется разнонаправленным вращением звездочек 4 разных бортов.
Заявителем изготовлено опытное устройство, которое подтвердило возможность достижения заявленных преимуществ.
Список использованной литературы
1. Косырев Е.А. и др., Танки, М., ДОСААФ, стр.64-65,
2. Заявка РФ №93055607, Гусеничный движитель, 1993,
3. Заявка РФ №2008119140/11, Способ управления площади сцепления гусеничного движителя с почвой и устройство для его реализации, 2008,
4. Патент США №4746977, Гусеничное транспортное средство,
5. Патент США №4932831, Мобильный робот,
6. Патент ПМ РФ №48512, Двухгусеничное транспортное средство, 2005, (прототип).