Ходовая часть гусеничной машины повышенной грузоподъемности

Предлагаемая полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а конкретно к гусеничным машинам, и может быть использована для создания гусеничных транспортеров большой грузоподъемности до 30 т с ходовой частью, состоящей из шести и более опорных катков.
Известна хорошо отработанная ходовая часть российского танка Т-80У массой 46 т, обладающего наилучшей подвижностью среди современных танков (см. книгу “Современные танки” под. Редакцией Б.С. Сафронова и В. И. Мураховского. М. Арсенал-Пресс, 1995 г стр.129), содержащая по шесть обрезиненных катков на борт, балансиры, длинной 350 мм, расположенные по ходу движения, гусеница с параллельным РМШ и ведущие колеса, расположенные сзади.
Опыт эксплуатации Т-80У показал, что в типовых условиях обеспечивается устойчивая работа гусеничного движителя в отношении схода гусеницы. Однако при движении танка на спуске с неровностями под углом или движении на повышенных скоростях и резком торможении происходит “клевок” корпуса машины передней частью вниз и кормовой частью вверх. При этом возможен сход гусеницы за счет появления слабины гусеничного обвода. В данной ситуации при “клевке” происходит резкое перемещение переднего опорного катка к корпусу и ослабление натяжения передней гусеничной ветви. Задний опорный каток разгружается и за счет упругих сил торсиона перемещается ближе к выставочному положению. Результатом перемещений переднего и заднего опорных катков является сокращение опорной длины гусеничного обвода и соответственно увеличение свободной длины гусеничного обвода, приводящее к уменьшению натяжения и потере устойчивости гусеницы в обводе.
Данный процесс особенно актуален для ходовых частей с длинными балансирами (LБ ≥ 350 мм), имеющими 6 и более опорных катков, мягкую подвеску и гусеницу с РМШ.
В качестве прототипа выбрана ходовая часть гусеничной машины повышенной грузоподъемности (RU, полезная модель по патенту № 24827, В62D55/08, 2002), выполненная с использованием элементов ходовой части современных танков. Число опорных катков достигает семи на борт. Катки большого диаметра 750 мм, обрезиненные, двойные.
Данная ходовая часть содержит в зависимости от грузоподъемности от 5 до 8 опорных катков на каждый борт, которые через балансиры прикреплены к торсионам. Балансир последнего катка направлен встречно, а остальные балансиры направлены по ходу движения машины. Торсионы являются упругим элементом подвески, они выполнены диаметром 47-53 мм, рабочей длины 1971-2172 мм и размещены на всю ширину корпуса машины и на расстоянии по вертикали от оси ведущего колеса равном 215-225 мм для первой подвески и равном 125-212 мм для последней подвески, остальные подвески на расстоянии 220-230 мм от оси ведущего колеса.
За счет применения элементов ходовой части современного танка, например, танка Т-90, обеспечивается возможность повышения грузоподъемности транспортного средства.
Однако, данную полезную модель нельзя использовать для ходовой части гусеничных машин, имеющих общее направление для всех балансиров по ходу движения, так как при данном положении балансиров отсутствует эффект компенсации и дополнительного натяжения гусеницы из-за разницы ходов первого и последнего опорных катков при “клевке” машины.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в обеспечение необходимой устойчивости гусеницы в обводе.
Технический результат достигается тем, что в ходовой части гусеничной машины повышенной грузоподъемности, содержащей обрезиненные опорные катки, установленные по бортам корпуса на балансирах торсионных подвесок, направленных по ходу движения, ведущие и направляющие колеса и гусеница с резинометаллическими шарнирами, согласно полезной модели, балансир первой подвески соединен с корпусом посредством тяги, выполненной в виде гидроцилиндра, установленного с возможностью его блокировки по сигналу системы управления, содержащей блок управления, датчик перемещения педали тормоза механика-водителя и датчик угловой скорости корпуса.
Анализ основных отличительных признаков показал, что:
- введение дополнительной тяги, выполненной в виде гидроцилиндра, способного блокироваться по сигналу с датчика педали тормоза механика-водителя и сигнала с датчика угловой скорости корпуса системы управления, позволило исключить перемещение первого катка и соответствующее угловое перемещение корпуса, то есть, блокировать “клевок” корпуса, исключить сокращение опорной длины гусеничного обвода и сохранить устойчивость гусеницы в обводе.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено на:
- фиг. 1 – вид сбоку на ходовую часть гусеничной машины повышенной грузоподъемности;
- фиг. 2 – схема работы устройства блокировки гидроцилиндра тяги до “клевка”;
- фиг. 3 – схема работы устройства блокировки гидроцилиндра тяги при “клевке”;
- фиг. 4 – схема управления блокировкой гидроцилиндра.
Ходовая часть гусеничной машины повышенной грузоподъемности (фиг.1) содержит ведущее колесо 1, торсионы 2, балансиры 3, связывающие опорные катки 4 с торсионами 2, гусеницу 5 с резинометаллическими шарнирами, поддерживающие катки 6, направляющее колесо 7 и тягу в виде гидроцилиндра 8, соединяющую точку балансира первого опорного катка с точкой корпуса. Устройство блокировки гидроцилиндра 8 (фиг. 2 и фиг.3) содержит электрогидравлический клапан 10 блокировки полостей гидроцилиндра 8, электромагнит 11, управляющий электрогидравлическим клапаном 10 и электрический разъем 12, воспринимающий сигнал схемы (фиг. 4) управления блокировки гидроцилиндра 8. Система управления блокировкой гидроцилиндра 8 (фиг. 4) содержит датчик 13 перемещений (ДП), связанный с педалью тормоза механика-водителя машины, датчик 14 угловой скорости корпуса машины (ДУК), блок 15 управления (БУ) и разъем 12 для электрической связи системы управления блокировкой гидроцилиндра 8.
При работе ходовой части гусеничной машины повышенной грузоподъемности крутящий момент от двигателя, подводимый к ведущему колесу 1, преобразуется в тяговое усилие, обеспечивающее реализацию гусеницей сил тяги и торможения за счет сил сцепления с грунтом.
Подрессоренная на торсионах 2 масса машины с центром масс 9, через балансиры 3, опорные катки 4 и гусеницу 5 передается на грунт, при этом формируется упругая связь корпуса с опорными катками 4 для смягчения толчков и ударов, действующих при движении по неровностям местности. Так как один конец торсиона 2 неподвижно закреплен в корпусе машины, а другой - в балансире 3, то при наезде опорного катка 4 на неровность и повороте балансира 3, торсион 2 закручивается и смягчает толчки и удары, воспринимаемые машиной.
При движении машины на спуске, а также при резком торможении тяга в виде гидроцилиндра 8 блокируется, при этом балансир 3 не перемещает каток к корпусу и не происходит углового поворота корпуса “клевка” относительно центра масс. Так как отсутствует “клевок” корпуса, то не происходит сокращение опорной длины гусеничного обвода и соответствующее увеличение свободной длины гусеничного обвода, приводящее к уменьшению натяжения и потере устойчивости гусеницы в обводе.
Данное явление способствует сохранение устойчивости гусеницы на обводе.
Блокировка гидроцилиндра тяги 8 осуществляется электрогидравлическим клапаном 10 с помощью электромагнита 11 по команде блока управления 15, электрически связанной с датчиком 13 перемещения, соединенным с педалью тормоза механика - водителя и датчиком 14 угловой скорости корпуса (см. фиг. 2, 3 и 4). При резком торможении, то есть резком перемещении педали механика-водителя, срабатывает датчик перемещений 13 и выдает сигнал на блокировку гидроцилиндра 8. При угловом перемещении корпуса, “клевке” корпуса, датчик 14 угловой скорости также выдает сигнал на блокировку гидроцилиндра 8. Блок 15 управления определяет наличие двух сигналов и выдает команду на электромагнит 11 электрогидравлического клапана 10, который перекрывает входные и выходные полости гидроцилиндра 8 и ставят их на гидрозамок. При отпускании педали механика-водителя датчик 13 перемещений и датчик 14 угловой скорости выдает команду на разблокировку и гидроцилиндр 8 переходит в свободное состояние, при котором отсутствует жесткая связь переднего катка с корпусом машины.
Таким образом, предложенная ходовая часть позволяет использовать ее в составе тяжелых гусеничных машин до 60 т при грузоподъемности до 30 т с обеспечением необходимой устойчивости гусеницы в обводе.