Рама легкого трехколесного вездехода

Полезная модель относится к транспортным средствам и может быть использована при проектировании и изготовлении рамы легкого трехколесного вездехода.
Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является легкий колесный вездеход, состоящий из рамы, движителей, рулевого управления и силовой передачи, жестко установленной на раме и включающей двигатель, фрикционное сцепление, механическую коробку перемены передач, двухступенчатую цепную передачу, межосевой дифференциал и две полуоси (патент на полезную модель №53224, опубл. 10.05.2006 г., бюл. 13), принят за прототип.
Недостатками конструкции рамы данной полезной модели является недостаточная прочность и низкая надежность узла соединения Л-образной и хребтовой труб с вилкой переднего колеса из-за того, что они в месте их соединения сходятся в одной точке.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка конструкции рамы, позволяющей снизить напряжения в рассматриваемом узле и обеспечить за счет этого безотказную работу конструкции.
Решение указанной задачи достигается тем, что в раме легкого трехколесного вездехода, имеющего двигатель, трансмиссию, движители и рулевое управление, представляющей собой пространственную стержневую конструкцию и включающей П-образную симметричную относительно продольной оси вездехода основу, приваренную спереди к ней Л-образную трубу, на острие которой жестко закрепляется ось вилки переднего управляемого колеса, верхнюю хребтовую трубу, также приваренную к оси вилки переднего колеса, отличающейся тем, что точки соединения Л-образной и хребтовой труб с осью вилки переднего колеса разнесены между собой и этот узел усилен приваренными к трубам пластинами.
Устройство и принцип работы полезной модели поясняется чертежами:
на фиг. 1 - общий вид рамы сбоку;
на фиг. 2 - то же сверху;
на фиг. 3 - схема рамы как пространственной стержневой структуры. Основу рамы составляет П-образная симметричная относительно продольной оси вездехода конструкция 1, которая располагается в горизонтальной плоскости примерно на уровне оси колеса. Лонжероны этой конструкции соединены траверсами, на которых закрепляются двигатель со сцеплением и коробкой перемены передач, промежуточный вал с опорами цепной передачи (или карданная передача и дополнительный редуктор), ведущий мост, а также кузов и оперение ведущих колес.
Спереди к П-образной конструкции приваривается Л-образная труба 2, на острие которой в верхней части также жестко с помощью сварки закрепляется ось вилки переднего управляемого колеса вездехода. В верхней части этой оси приварена верхняя хребтовая труба 3, на которой располагается топливный бак и сиденье водителя. Точки соединения Л-образной 2 и хребтовой 3 труб с осью вилки переднего колеса разнесены между собой на некоторое расстояние. В месте их соединения приварены усиливающие пластины 6. Другой конец верхней хребтовой трубы соединен с решеткой 5, расположенной вдоль оси ведущего моста и обеспечивающей жесткость рамы в поперечной плоскости вездехода.
Крутящий момент, вырабатываемый двигателем, через трансмиссию передается на задние ведущие колеса, с них на П-образную трубу и далее через Л-образную трубу 2 и хребтовую трубу 3 на вилку переднего колеса 4. Касательная сила тяги, развиваемая на ведущих колесах, преодолевает сопротивление движению со стороны поверхности движения и за счет этого осуществляется перемещение всего вездехода.
Предлагаемая полезная модель позволяет снизить напряжения в стержнях конструкции рамы и за счет этого повысить надежность и безотказность конструкции.
На фиг. 4 представлены результаты расчета суммарного напряжения в наиболее нагруженных стержнях конструкций рам прототипа и патентуемой, выполненные с использованием метода конечных элементов. Эти расчеты показывают, что в раме прототипа в 7 наиболее нагруженных стержнях суммарное напряжение превышает допускаемую величину, которая составляет 250 МПа. В патентуемой же конструкции рамы это напряжение не превышает допускаемое.