МОТОБУКСИРОВЩИК

Полезная модель относится к области транспортных средств на гусеничном ходу, а более конкретно к конструкциям самоходных транспортных средств, предназначенных для буксировки саней, тележек или подобных им конструкций, приспособленных для гужевой тяги, и может быть использована для создания и производства различных модификаций малогабаритной сельскохозяйственной техники и транспортных средств специального назначения, в т.ч. с установкой различного навесного оборудования.
Известен снегоход-буксировщик Фомичева Ерш (см. свидетельство РФ на полезную модель №4517, B62D 55/00, опубл. 16.07.1997 г.), состоящий из малогабаритного тягача с гусеничным движителем и руль-тяги с органами управлением движением, предназначенный для использования в качестве снегоходного индивидуального транспортного средства.
Недостатком указанного снегохода-буксировщика является:
- значительная сложность и небезопасность управления им ввиду совмещения в одной конструкции сцепки-тяги и рулевого рычага, а также ограниченные возможности его использования по этой причине, - преимущественно только в зимнее время на скользкой поверхности;
- небольшая опорная площадь гусеницы в сочетании с большой удельной нагрузкой позволяет эксплуатировать данный снегоход буксировщик только в малоснежных районах;
- невозможность эксплуатации в глубоком и рыхлом снегу;
- необходимость использования специального натяжника для установки и регулировки натяжения гусеницы;
- большой вес (около 55 кг) для перемещения его в автомобиль одним человеком.. Согласно ПОТ Р М-007-98 п.1.25.7. При переноске тяжестей грузчиками на расстояние до 25 м для мужчин допускается максимальная нагрузка 50 кг.;
- ненадежная конструкция гусеницы с наружным зацеплением - поперечные металлические профили часто гнутся;
- полностью металлическая поверхность гусеницы сильно фрезерует рыхлую поверхность и склонна к самозакапыванию;
- центробежное сцепление барабанного типа схватывает на повышенных оборотах, что приводит к резкому старту с места и в конечном итоге пробуксовке гусеницы на рыхлой поверхности.
Известен мотобуксировщик Рекс (см. патент РФ на полезную модель №64601, B65D 55/00, В62М 27/02, опубл. 10.07.2007 г.), содержащий шасси с установленным в задней части двигателем и гусеничным движителем, включающим, по крайней мере, одну гусеницу, узел соединения с буксируемым объектом, расположенный в задней части рамы, и устройство управления, например, в виде руля по типу рамной конструкции, отличающийся тем, что шасси выполнено в виде опорно-несущей рамы и снабжено устройством для ее подвижно-упругого соединения с гусеничным движителем, выполненным, например, по типу механического амортизатора, при этом упомянутый гусеничный движитель содержит, по крайней мере одно, устройство автоматического самонатяжения гусеницы.
Недостатком указанного мотобуксировщика является:
- сложность и небезопасность процесса натяжения и установки гусеницы,
- пружинное устройство автоматического самонатяжения гусеницы и подпружиненные балансирные тележки чрезмерно перетягивают гусеницу и требуют дополнительной мощности двигателя или чрезмерных усилий человека для его перемещения по поверхности с выключенным двигателем или в обратном ходу направлении (это необходимо делать вручную при застревании мотобуксировщика в снегу);
- большой вес (от 75 кг и выше) для погрузки его в автомобиль одним человеком;
- чрезмерные габариты по высоте и длине для его перевозки в легковом а/м типа седан и хетчбек;
- пружины устройства автоматического самонатяжения гусеницы и пружины балансирных тележек со временем проседают/устают и перестают выполнять свои основные функции.
- пружины балансирных тележек периодически лопают, острой кромкой режут гусеницу по-кругу, что приводит к необходимости ее замены;
- цепь и ведомая звездочка ведущего вала расположена низко над поверхностью, что приводит к быстрому выходу узла из строя;
- приводной вал расположенный в задней части буксировщика перетягивает нижнюю клеть гусеницы (см. Е на схеме 2), что приводит к чрезмерному фрезерованию поверхности, пробуксовке гусеницы и быстрому самозакапыванию мотобуксировщика (у подавляющего большинства современных снегоходов используется привод в передней части гусеницы);
- тяжелые двигатель и трансмиссия расположены в задней части буксировщика, что в сочетании с тянущим в противоположном ходу направлении сцепным устройством приводит к вертикальной разгрузке передней опорной части гусеницы и вертикальной перегрузке задней опорной части гусеницы. Результатом является снижение тягово-сцепных характеристик, мотобуксировщик задирает вверх переднюю часть и зарывается в глубоком снегу, снижение общей массы перевозимого груза на скользкой или рыхлой поверхности (см. Схему 2);
- выступающие над поверхностью рамы болты крепления опорной пластины двигателя задевают за грунтозацепы гусеницы, особенно в случае сомотрамбования сырого снега в задней части гусеницы;
- из-за отсутствия ограничителей подпружиненные балансирные тележки имеют склонность к переворачиванию на 180 градусов.
Наиболее близким техническим решением по своему назначению к заявляемому, принятым в качестве ближайшего аналога - прототипа полезной модели, является буксировщик Райда (см. патент РФ на полезную модель №36813, В62М 27/02, опубл. 27.03.2004 г.), содержащий в составе шасси раму с гусеничным движителем, платформу с расположенным сзади двигателем и багажником спереди, узел соединения с буксируемым объектом, расположенный в задней части рамы, и устройство управления в составе закрепляемого на платформе рычага с органами управления сцеплением и средством регулировки газа, предназначенный для индивидуального передвижения людей на санях (волокушах) или лыжах и перевозки груза по снежному покрову в зимнее время.
Недостатками прототипа являются:
- трудоемкость процесса установки и натяжения гусеницы;
- большой вес (от 97 кг) для погрузки его в автомобиль одним человеком;
- чрезмерные габариты по высоте и длине для его перевозки в легковом а/м типа седан и хетчбек;
- цепь и ведомая звездочка ведущего вала расположена очень низко над поверхностью, что приводит к быстрому выходу узла из строя;
- приводной вал расположенный в задней части буксировщика перетягивает нижнюю клеть гусеницы (см. Е на схеме 2), что приводит к чрезмерному фрезерованию поверхности, пробуксовке гусеницы и быстрому самозакапыванию мотобуксировщика (у подавляющего большинства современных снегоходов используется привод в передней части гусеницы);
- тяжелые двигатель и трансмиссия расположены в задней части буксировщика, что в сочетании с тянущим в противоположном ходу направлении сцепным устройством приводит к вертикальной разгрузке передней опорной части гусеницы и вертикальной перегрузке задней опорной части гусеницы. Результатом является снижение тягово-сцепных характеристик, мотобуксировщик задирает вверх переднюю часть и зарывается в глубоком снегу, снижение общей массы перевозимого груза на скользкой или рыхлой поверхности (см. Схему 2);
- выступающие над поверхностью рамы болты крепления опорной пластины двигателя задевают за грунтозацепы гусеницы, особенно в случае сомотрамбования сырого снега в задней части гусеницы;
- отсутствие амортизирующих элементов в ходовой части.
Техническим результатом заявленного решения является снижение массо-габаритных характеристик устройства, возможность транспортировки в легковом автомобиле в разобранном состоянии, простое натяжение цепи и гусениц, не требующее усилий натяжения, причем при натяжении гусениц исключается перекос, быстрая сборка и разборка устройства в целом, не требующая навыков специалиста сборщика.
Указанный технический результат достигается за счет того, что мотобуксировщик, содержащий двигатель, модуль с трансмиссией, багажник и гусеничным движителем, включающим, по крайней мере, одну гусеницу, и устройство управления в виде складного руля по типу рамной конструкции, являющееся узлом соединения с буксируемым объектом, отличающийся тем, что платформа выполнена разделяющейся на отдельные части: силовой модуль (раму с двигателем и трансмиссией), складную несущую раму, подвижно-упругим соединением с гусеничным движителем, причем подрамок выполнен складным, багажник; с функцией изменения давления на различные части гусеницы силовой модуль выполнен с возможностью перемещения вдоль несущей рамы и фиксацией в заданном положении; в качестве упругого соединения с гусеничным движителем использована универсальная подвеска, с возможностью крепления к ней саней или колес, соединенная с неподвижной частью подрамника через упоры, закрепленные на осях.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показано устройство мотобуксировщика (вид сбоку), где 1 - двигатель, 2 - топливный бак, 3 - модуль с трансмиссией (вариатором), 4 - багажник, 5 - гусеница, 6 - универсальная подвеска в сборе (а - колесный вариант, 6 - склизовый). На Фиг.2 показан внешний вид мотобуксировщика, где 7 - устройство управления и одновременно общий вид буксировщика (а - колесный вариант, б -склизовый).
На Фиг.3 показана съемная часть рамы - силовой модуль с двигателем и трансмиссией.
На Фиг.4 показана съемная часть багажника.
На Фиг.5 показана складная несущая рама в транспортном состоянии (а - колесный вариант, б - склизовый), где 8 - несущий подрамок, 9 - подвижный подрамок, 10 - зубчатое колесо зацепления гусеницы.
На Фиг.6 показана складная несущая рама в рабочем положении (а - колесный вариант, б - склизовый).
На Фиг.7 показана схема натяжения цепи за счет продольного перемещения силового мудуля (вид в ослабленном состоянии цепи) (где, а - колесный вариант, б - склизовый), где 11 - приводная цепь, 12 - ведущая звездочка (на валу двигателя), 13 - ведомая звездочка (на ведущей оси гусеничной тяги).
На Фиг.8 показана схема натяжения цепи за счет продольного перемещения силового мудуля (вид в натянутом состоянии цепи) (где, а - колесный вариант, б - склизовый).
Полезная модель может быть реализована следующим образом (см. Фиг.1)
Мотобуксировщик содержит двигатель (1), трансмиссию (3), багажник (4) и гусеничным движителем, включающим, по крайней мере, одну гусеницу (5), и устройство управления (7) в виде складного руля по типу рамной конструкции (см. Фиг.2), являющееся узлом соединения с буксируемым водителем и грузом. Платформа выполнена быстроразборной и разделяющейся на составные части: силовой модуль /раму с двигателем (1) и трансмиссией (3) (см. Фиг.3)/, складную несущую раму (см. Фиг.5, 6), подвижно-упругим соединением гусеничного движителя (см. Фиг.6), причем подрамок ходовой части под багажником (4) (см. Фиг.4) выполнен складным (9) (см. Фиг.5); силовой модуль (см. Фиг.3) имеет возможность перемещения вдоль несущей рамы (8) (см. Фиг.6) с возможностью фиксации в заданном положении (см. Фиг.7, 8); в качестве упругого соединения с гусеничным движителем используется универсальная подвеска, с возможностью крепления в ней саней или колес на выбор (6, 14) (см. Фиг.6), соединенных с неподвижной частью подрамника через упоры, закрепленные на осях. Гусеничный движитель (5) (см. Фиг.1, 2) при этом быстро снимается (см. Фиг.5).
Мотобуксировщик разбирается на 5-ть частей: силовой модуль (см. Фиг.3), состоящим из двигателя (1) с топливным баком (2) и трансмиссии (3) (вариатором); несущей рамы (8) (см. Фиг.6) со складным подрамком (см. Фиг.5) - ходовая часть; багажник (4) (см. Фиг.4) и руль (7) (см. Фиг.2). Благодаря разборности мотобуксировщик в разобранном состоянии компактен и по частям легко помещается внутрь легкового автомобиля типа седан. Поскольку натяжение приводной цепи (11) на ведущей звездочке вала ведомого вариатора (12) и ведомой звездочке ведущего вала (13) (см. Фиг.7) осуществляется за счет перемещения силового модуля вдоль складной несущей рамы (см. процесс натяжения Фиг.7, Фиг.8), не требуется натяжник цепи, цепь (11) не болтается, процесс натяжения упрощается и становится доступен пользователям с любой физической силой и без навыков эксплуатации мотобуксировщиков.
Для максимально быстрого снижения транспортного габарита по длине возможно сложение вверх несущей рамы (см. Фиг.6) и гусеничного движителя (5) (см. Фиг.1, 2) со складным подрамком (9) (см. Фиг.6) с закрепленным на нем силовым модулем (см. Фиг.3). Для этого необходимо предварительно снять только багажник (4) (см. Фиг.4). Для максимально быстрого снижения транспортного габарита по высоте и общей массы мотобуксировщика снимается только силовой модуль (см. Фиг.3).
Установка и натяжение гусеничного движителя (5) (см. Фиг.1, 2) осуществляется посредством установки внутрь гусеничного движителя несущей рамы со складным подрамком (9) (см. Фиг.5) и его разложением (9) (см. Фиг.6) внутри гусеничного движителя.
Регулировка натяжения гусеничного движителя (5) (см. Фиг.1, 2) осуществляется шагово, за счет перемещения 4-й оси на одно из 3-х регулировочных отверстий в креплениях, что исключает необходимость использования при натяжении гусениц пружин, толкающих ось винтов и измерительных инструментов. Это значительно упрощает операцию регулировки натяжения гусеницы и исключает ее перекос. Регулировка натяжения гусеницы также проста и осуществляется посредством перестановки 3-й оси в одном из трех регулировочных отверстий (нет необходимости в измерительном инструменте). А перестановка второй оси по трем регулировочным отверстиям позволяет самостоятельно регулировать угол атаки гусеницы на колесном варианте. Мотобуксировщик прост в сборке или разборке устройства. Процесс занимает до 10 минут и делится на несколько составных частей (/силовой модуль /двигатель и трансмиссия/подрамок со складной ходовой частью, багажник, складной руль, гусеницу/), каждую из которых по отдельности может перенести один среднестатистический человек.
Сравнительно небольшой вес составных частей буксировщика (от 5 кг до 30-47 кг в зависимости от мощности двигателя) позволяет произвести загрузку в автомобиль одним человеком. Согласно ПОТ Р М-007-98 п.1.25.7. при переноске тяжестей грузчиками на расстояние до 25 м для мужчин допускается максимальная нагрузка 50 кг.
Также быстрая и простая технически установка, натяжение и замена приводной цепи. Поскольку она снаружи, доступ к ней удобен.
Отсутствие необходимости чрезмерного натяжения гусеницы снижает требование к мощности двигателя и не требует чрезмерных усилий человека для его перемещения по поверхности с выключенным двигателем или в обратном ходу направлении. Цепь и ведомая звездочка ведущего вала расположены над поверхностью в 2-3 раза выше (расстояние от нижней кромки ведомой звездочки до плотной поверхности около 100 мм). Приводной вал расположен в передней части буксировщика, что не приводит к чрезмерному натяжению нижней клети гусеницы. Данное техническое решение позволяет гусенице плотнее облегать неровности, снижает пробуксовку гусеницы и увеличивает тягово-сцепные характеристики мотобуксировщика.
Тяжелые двигатель и трансмиссия расположены в передней части буксировщика, что в сочетании с тянущим в противоположном ходу направлении сцепным устройством (расположенным на высоте 280 мм от поверхности) приводит к взаимной компенсации данных моментов и равномерно распределенной вертикальной нагрузке во всем пятне контакта гусеницы с поверхностью. Результатом является увеличение тягово-сцепных характеристик, возможность эксплуатации мотобуксировщика в глубоком рыхлом снегу (около 500 мм), увеличение общей массы перевозимого груза на скользкой или рыхлой поверхности.
На внутренней части рамы отсутствуют выступающие над общей поверхность болты и др. детали, за счет скоса верхней задней части гусеницы и горизонтально расположенной рамы значительно увеличено расстояние между рамой и гусеницей. Данное техническое решение исключает возможность задевания верхней клети гусеницы за раму в любом случае, в т.ч. в случае самотрамбования сырого снега в задней части гусеницы. Конструкция багажника мотобуксировщика позволяет изменяя высоту сцепки (от 280 до 380 мм), регулировать силу вращательного момента М (см. Схему 1), тем самым увеличивая/уменьшая силу контакта передней/задней части гусеницы с поверхностью. Равномерность давления гусеницы на поверхность играет решающую роль при передвижении в глубоком и рыхлом снегу; увеличенная высота внутри гусеницы (до 200 мм) и минимальное количество элементов ходовой части внутри гусеницы, а особенно в ее задней части позволяют гусенице эффективно самоочищаться от снега/грязи и не требует повышенной мощности двигателя; возможность всесезонной эксплуатации ПМ на различных поверхностях (снег, лед, травяной покров, болотистая местность); в зависимости от пожеланий потребителей может использоваться более длинная/короткая/узкая/широкая гусеница без изменения конструкции мотобуксировщика (только за счет пропорционального изменения конструкции). Данное техническое решение пропорционально увеличит/снизит проходимость, тягово-сцепные свойства, массо-габаритные показатели, а также цену ПМ. При этом мотобуксировщик в любой модификации сохранит возможность его транспортировки на обычном легковом автомобиле.
С целью снижения транспортных габаритов буксировщика по длине и минимизации времени разборки/сборки, возможно одновременное сложение вверх несущей рамы и гусеницы со складным подрамком с закрепленным на нем силовым модулем. Для этого необходимо предварительно снять лишь багажник.
Съемный силовой модуль (гусеница плюс трансмиссия) значительно упрощает техническое обслуживание и ремонт мотобуксировщика, а также упрощает его транспортировку к месту ремонта или ТО.
Съемный силовой модуль является самой дорогой частью, но является универсальным и позволяет его использовать на других малых механизмах (транспорт и сельское хозяйство).
Конструкция позволяет в течении нескольких минут самостоятельно устанавливать различное навесное оборудование, в т.ч. передний модуль с двумя управляемыми лыжами (или колесами) и рулем с органами управления. При этом варианте эксплуатации водитель располагается на сиденье расположенным на мотобуксировщике.