ЗВЕНО ГУСЕНИЧНОЙ ЦЕПИ

Устройство относится к транспортному машиностроению, преимущественно, к колесным транспортным средствам, а именно к звеньям гибких гусеничных цепей, предназначенных для установки вокруг наружной периферии шин транспортного средства.
Предшествующий уровень техники
Гусеничные цепи, которые могут быть установлены с возможностью снятия вокруг шин транспортных средств, известны в нескольких разных конструкциях, например, гусеничные цепи, изготавливаемые компанией «CLARK TRACKS», состоящие из соединенных траков, располагаемых попрек шин [1]. Подобные гусеничные цепи могут быть использованы для обеспечения лучшего трения и сцепления между шинами транспортного средства и грунтом в особенности на мокром, скользком или илистом грунте, или для повышения несущей способности транспортного средства. На лесозаготовках такие гусеничные цепи позволяют снизить колееобразование и тем самым уменьшить негативное влияние на лесную среду. Тяжелые условия лесозаготовительных работ приводят к постепенному износу элементов гусеничной цепи. Ввиду этого требуется их периодическое обслуживание и ремонт.
Из уровня техники известно звено гусеничной цепи, включающее поперечный элемент криволинейной несимметричной формы, на концах которого смонтированы соединительные элементы, причем на соединительных элементах установлены боковые опорные элементы [2].
Данное техническое решение имеет ряд недостатков. Во-первых, изготовление конструкции предполагает относительно большое количество сварочных работ с труднодоступными местами. Требуется приваривание к поперечному элементу соединительных элементов, а затем к соединительным элементам боковых опорных элементов. Это приводит к увеличению трудоемкости изготовления.
Кроме того, для изготовления поперечного элемента необходимо осуществление операции гибки профиля и наличия специализированного оборудования с гибочными штампами. Так как на транспортных средствах, в частности на лесозаготовительных машинах, шины могут иметь различную ширину (например, 600 мм, 650 мм, 700 мм, 710 мм, 750 мм), то для изготовленья поперечного элемента для шин с различной шириной потребуются отдельные гибочные штампы.
Также недостатком технического решения является сложность применения при закалке поперечного элемента установки для нагрева токами высокой частоты (ТВЧ-установка). Это обусловлено тем, что в процессе закалки сложно выдержать одинаковый зазор по окружности между индуктором и поперечным элементом по причине его несимметричной криволинейной формы. Различный зазора по окружности приводит к неравномерному нагреву и как следствие к деформации поперечного элемента.
Применение ТВЧ-установки обеспечило бы высокую производительность операции закалки, минимальное коробление поперечного элемента, исключение операции по удалению окалины. Кроме того, использование ТВЧ-установки способствовало бы повышению эксплуатационной прочности поперечного элемента. Это достигается за счет того, что на поверхности появляются сжимающие напряжения благодаря образованию мартенситной структуры, а также тем, что закалка осуществляется только внешних слоев металла, оставляя внутренний слой более мягким.
Недостатком конструкции также является то, что изготовление поперечного элемента требует использование профиля со сложной формой. Производство такого профиля трудоемко.
При эксплуатации гусеничной цепи наиболее часто требуется замена соединительных элементов из-за их износа. Для осуществления этого в описанной конструкции потребуется также удаление бокового опорного элемента, а после установки нового соединительного элемента его повторный монтаж. Это повышает трудоемкость и неудобство ремонтных работ, а также снижает их производительность.
Известно звено гусеничной цепи, включающее поперечный элемент, два боковых опорных элемента и два соединительных элемента, прикрепленных к поперечному элементу на его противоположных концах, причем опорные и соединительные элементы выступают с одной и той же стороны поперечного элемента и разнесены для обеспечения возможности вставки шины между опорными элементами [3].
Недостатком технического решения является трудоемкость изготовления, связанная с необходимостью производства множества различных деталей, требующего проведение большого числа производственных операции, и их соединением в единую конструкцию.
Кроме того, наличие множество соединений различных деталей снижает надежность конструкции.
Наиболее близким аналогом, который был выбран в качестве прототипа, является звено гусеничной цепи, выполненное с возможностью соединения с множеством звеньев гусеничной цепи для образования гибкой гусеничной цепи, предназначенной для установки вокруг наружной периферии шин транспортных средств, содержащее поперечный элемент, два боковых опорных элемента, расположенных на противоположных концах поперечного элемента, причем боковые опорные элементы выступают с одной и той же стороны поперечного элемента и разнесены для обеспечения возможности размещения шины между ними и два соединительных элемента, расположенных на противоположных концах поперечного элемента, при этом поперечный элемент проходит поперек охватываемой поверхности шины [4].
Недостатком технического решения является то, что конструкция предполагает значительное количество сварочных работ с труднодоступными местами. Это приводит к увеличению трудоемкости изготовления.
Кроме того, для изготовления поперечного элемента необходимо осуществление дополнительной операции гибки профиля, при этом для шин с различной шириной потребуются соответствующие гибочные штампы.
Также недостатком технического решения является сложность применения для закалки поперечного элемента ТВЧ-установки ввиду криволинейной несимметричной формы поперечного элемента.
Недостатком конструкции также является то, что изготовление поперечного элемента требует использование профиля со сложной нестандартной формой. Это неудобно в условиях единичных и мелкосерийных производств (которыми как правило являются ремонтные производства), так как обеспечить наличие профиля с нестандартной формой проблематично, а его изготовление требует специализированного оборудования.
Кроме того, для осуществления замены соединительного элемента требуется удаление бокового опорного элемента, а после установки нового соединительного элемента его повторный монтаж. Это повышает трудоемкость и неудобство ремонтных работ, а также снижает их производительность.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение удобства ремонта, снижение трудоемкости и затрат времени на его осуществление. Это достигается тем, что замена соединительного элемента не требует удаление бокового опорного элемента.
Кроме того, техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления за счет уменьшения объема сварочных и сборочных работ и удобства их осуществления, исключение операции гибки поперечного элемента, а также возможность использование сортового проката с простым профилем (круг, квадрат, шестиугольник и др.).
Дополнительным техническим результатом является то, что обеспечивается удобство использования ТВЧ-установки для закалки поперечного элемента. Это позволяет повысить прочность поперечного элемента, а также снизить трудоемкость и увеличить производительность операции закалки. Возможность применения ТВЧ-установки обусловлено тем, что поперечный элемент имеет прямолинейную форму и простое поперечное сечение.
Технический результат достигается за счет того, что каждый боковой опорный элемент, имеет первую часть, проходящую поперек охватываемой поверхности шины, и вторую часть, обращенную к боковине шины, причем указанные части выполнены заодно целое, при этом первая часть жестка связана с поперечным элементом, а на второй части смонтирован соединительный элемент. Технический результат также достигается тем, что поперечный элемент выполнен из профилированного стержня. Кроме того, технический результат достигается тем, что по меньшей мере один боковой опорный элемент снабжен грунтозацепом, выполненным заодно целое с ним. Также технический результат достигается за счет того, что боковой опорный элемент выполнен литым.
Краткое описание чертежей
Описание осуществления полезной модели приведено ниже и пояснено на чертежах, где:
фиг. 1 - общий вид звена гусеничной цепи согласно одному из вариантов осуществления полезной модели;
фиг. 2 - вид сверху звена гусеничной цепи по фиг. 1;
фиг. 3 - вид сбоку звена гусеничной цепи по фиг. 1;
фиг. 4 - общий вид звена гусеничной цепи в соответствии со вторым вариантом осуществления полезной модели.
Осуществление полезной модели
Звено гусеничной цепи, выполненное с возможностью соединения с множеством звеньев гусеничной цепи для образования гибкой гусеничной цепи, предназначенной для установки вокруг наружной периферии шин транспортных средств, содержит поперечный элемент 1, два боковых опорных элемента, расположенных на противоположных концах поперечного элемента 1 и два соединительных элемента 2, 3.
Боковые опорные элементы выступают с одной и той же стороны поперечного элемента 1 и разнесены для обеспечения возможности размещения шины 4 между ними. Поперечный элемент 1 проходит поперек охватываемой поверхности шины 4. В предпочтительном варианте поперечный элемент 1 выполнен из профилированного стержня. Стержень представляет собой сортовой прокат с простым профилем, например, круг, квадрат, шестиугольник и др. Использование такого стержня позволяет повысить удобство изготовления гусеничного звена в условиях единичных и мелкосерийных производств, так обеспечить его наличие на предприятии не вызывает трудностей по сравнению со стержнем нестандартной формы. Кроме того, производство стержня сортового проката может быть организовано на предприятии, так как не требует специализированного оборудования.
Каждый боковой опорный элемент, имеет первую часть 5, 6 соответственно, проходящую поперек охватываемой поверхности шины 4, и вторую часть 7, 8 соответственно, обращенную к боковине шины 4. Первая часть 5, 6 выполнена заодно целое со второй частью 7, 8 соответственно. В предпочтительном варианте осуществления технического решения боковые опорные элементы выполнены литыми.
Такая конструкция боковых опорных элементов позволяет обеспечить обхват шины 4, но при этом использовать в качестве поперечного элемента 1 прямой стержень и исключить тем самым операцию гибки. Кроме того, применение прямого стержня позволяет использовать для закалки поперечного элемента ТВЧ-установку, так как на практике не представляется сложным изготовить индуктор необходимой конфигурации и выдержать одинаковый зазор по окружности между индуктором и поперечным элементом 1 в процессе закалки. Также конструкция поперечного элемента 1 и боковых опорных элементов позволяет относительно легко изготовить звено гусеничной цепи для шин с различной шириной. Для этого достаточно вырезать стержень требуемой длины.
Первые части 5 и 6 боковых опорных элементов жестка связаны с поперечным элементом 1. Соединение поперечного элемента 1 с первыми частями 4 и 5 предпочтительно осуществляется путем сварки. При такой конструкции сварка осуществляется в легкодоступных местах, что позволяет повысить удобство изготовления и снизить трудоемкость работ. Кроме того, уменьшается количество сварочных работ, так как для сборки всей конструкции достаточно приварить концы поперечного элемента 1 к соответствующим первым частям 5, 6 боковых опорных элементов.
На вторых частях 7, 8 смонтированы соединительный элемент 2, 3 соответственно. Соединительные элементы 2, 3 необходимы для скрепления звена гусеничной цепи посредством соединительных звеньев 9 с другими аналогичными звеньями гусеничной цепи. Соединительные элементы 2, 3 могут представлять собой, например, скобы.
Для монтажа соединительных элементов 2, 3 могут быть предусмотрены монтажные площадки 10 и 11 на вторых частях 7 и 8 боковых опорных элементах соответственно. Это обеспечивает прочность конструкции, удобств установки и демонтажа соединительных элементов 2, 3. Монтаж соединительных элементов 2 и 3 осуществляется при помощи сварки.
Установка соединительных элементов 2, 3 на вторых частях 7, 8 боковых опорных элементов соответственно обеспечивает удобство их замены при ремонте. На практике они могут быть легко срезаны, а на их место установлены новые, причем нет необходимости демонтировать боковые опорные элементы. Это позволяет повысить удобство осуществления ремонта, снизить его трудоемкость и затрачиваемое на него время.
По меньшей мере один боковой опорный элемент, а в предпочтительном варианте оба снабжены грунтозацепами 12 и 13 соответственно, причем грунтозацепы 12 и 13 выполнены заодно целое с боковыми опорными элементами соответственно. В предпочтительном варианте боковые элементы с грунтозацепами 12 и 13 выполнены литыми. Это позволяет дополнительно уменьшить количество сборочных и сварочных работ. Для сборки конструкции достаточно будет сварить три детали: поперечный элемент 1 и два боковых опорных элемента.
Дополнительно поперечный элемент 1 может быть снабжен одним или несколькими грунтозацепами 14. Монтаж грунтозацепов 14 осуществляется при помощи сварки. Это позволяет дополнительно повысить сцепление транспортного средства с поверхностью при оснащение его гибкой гусеничной цепью.
Устройство работает следующим образом. Гусеничную цепь, состоящую из описанных выше звеньев, устанавливают вокруг наружной периферии шин транспортного средства. Соединительные звенья 9 удерживают звенья гусеничной цепи в единой конструкции. При движении транспортного средства боковые опорные элементы препятствуют сходу гусеничной цепи с шин, а также дополнительно защищают шины от повреждения. Грунтозацепы 12 и 13 увеличивают сцепление транспортного средства с поверхностью.
Полезная модель никоим образом не ограничена вариантами осуществления, описанными выше. Напротив, имеется много возможностей модификации, которые будут очевидны для среднего специалиста в данной области техники без отхода от основной идеи полезной модели, описанной в формуле.
Библиография
1. Гусеничные цепи компании CLARK TRACKS Ltd: https://www.clarktracks.com/ru/gusenitsy.html
2. Гусеничная цепь компании OLOFSFORS, распространяемая под обозначением ECO-Track: https://www.eco-tracks.se/produkter/eco-tracks/framaat/eco-track
3. Патент на изобретение US 5429429 «Тгаск bolster for a track section of a removable flexible track belt», приоритет от 25.01.1993.
4. Патент RU 2530947 «Звено гусеничной цепи с двумя боковыми опорными элементами и способ изготовления опорного элемента для подобного звена гусеничной цепи», заявлен 12.05.2010 г.