Гусеничный блок для движения двухколесного транспортного средства по снегу

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для трансформации колесных транспортных средств для движения по снежному покрову.
Из уровня техники известно транспортное средство, которое включает раму, поворотный рычаг, гусеничную каретку, гусеничную цепь, устройство для уплотнения снега, удлиненный рулевой элемент и лыжу, амортизатор и распределяющий нагрузку коленчатый рычаг. Коленчатый рычаг передает силу подвески от амортизатора к качающемуся рычагу и к переднему концу гусеничной каретки через соединительный стержень и раму подвески. Сила подвески, распределяемая на коленчатый рычаг, заставляет его поворачиваться вниз вокруг оси поворота поворотного рычага. Сила подвески, распределяемая на передний конец гусеничной каретки, заставляет гусеничную каретку шарнирно поворачиваться вокруг оси, которая функционирует как шарнирное соединение между гусеничной тележкой и поворотным рычагом, таким образом, силы подвески амортизатора распределяются как к заднему, так и к передним концам гусеничной тележки в заданной пропорции, чтобы воздействовать на заданное продольное распределение нагрузки по длине контакта с землей. Длина соединительного стержня может регулироваться завинчиванием резьбовых участков верхнего конца стержня и нижнего конца стержня в или из вала 100, распределение нагрузки может быть изменено путем регулирования длины соединительного стержня и/или путем избирательного изменения шарнирного соединения и/или шарнирного соединения, к которому прикреплен соединительный стержень. [Патент на изобретение №US6382338, дата публикации 07.05.2002]
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели является гусеничный блок в составе транспортного средства, в котором задняя подвеска соединена с рамой транспортного средства таким образом, что продольное расстояние между рамой транспортного средства и задней подвеской регулируется посредством устройства натяжения цепи, выполненного в виде опор с отверстиями для крепления к раме, снабженных подвижными пластинами. [Заявка на изобретение №US2017129569, дата публикации 11.05.2017].
Основным недостатком известных устройств является недостаточная прочность узла крепления гусеничного блока с возможностью регулировки межосевого расстояния, а также отсутствие возможности корректировки параметров гусеничного блока в зависимости от условий окружающей среды.
Технической проблемой, на разрешение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение прочности узла крепления гусеничного блока к транспортному средству, а также повышение эксплуатационных возможностей устройства.
Технический результат заключается в повышении безопасности эксплуатации гусеничного блока для движения двухколесного транспортного средства по снегу.
Сущность заявляемой полезной модели.
Гусеничный блок для движения двухколесного транспортного средства по снегу содержит гусеничную ленту, направляющие полозья со склизами и боковые панели, соединенные между собой, снабженные катками для перемещения гусеничной ленты, передний и задний рычаги и амортизаторы, приводную и тормозную системы. Между боковыми панелями расположена рама, снабженная узлом крепления гусеничного блока на место заднего колеса двухколесного транспортного средства с возможностью изменения межосевого расстояния. В отличие от ближайшего аналога, направляющие полозья соединены поперечными стержнями и выполнены с двутавровым профилем, амортизаторы закреплены нижним концом на поперечных стержнях, соединяющих полозья, а верхним концом - на рычагах. Узел крепления гусеничного блока выполнен в виде трапециевидного подрамника, снабженного креплениями и соединенного с рамой с возможностью перемещения относительно нее в горизонтальной плоскости посредством изменения положения регулировочного болта, расположенного в раме и сообщенного с подрамником.
Боковые панели представляют собой пластины, снабженные выступами для размещения поперечных стержней, соединяющих их между собой, а также поперечных стержней для крепления рамы, рычагов, и катков для перемещения гусеничной ленты. Задняя часть панелей может быть снабжена поперечными пластинами, обеспечивающими возможность размещения на них багажа.
Поперечные стержни, соединяющие полозья, могут быть расположены на концах и в центральной части полозьев. На поперечных стержнях, расположенных на концах полозьев, расположены катки для вращения гусеничной ленты, выполненные с возможностью изменения положения путем перемещения в горизонтальных пазах, выполненных в полозьях, за счет чего обеспечивается изменение натяжения гусеничной ленты. Перемещение поперечного стержня может осуществляться, например, с помощью эксцентрика. Полозья также могут быть снабжены колпаками на передней части, обеспечивающими дополнительную фиксацию склиз.
Боковые панели и полозья могут быть выполнены, например, из дюралюминия или любого другого материала, обеспечивающего необходимую прочность.
Приводная система может быть выполнена в виде промежуточного вала, на котором расположена ведомая звездочка, образующая цепную передачу с ведущей звездочкой двигателя транспортного средства, редуктора и приводного вала, обеспечивающего вращение гусеничной ленты с помощью расположенных на нем звездочек. Приводной вал может быть закреплен в боковых панелях и сообщен с редуктором. Редуктор может быть снабжен системой натяжения цепи, выполненной любым известным способом.
Склизы и крышка редуктора могут быть выполнены из полиэтилена с молекулярной массой от 4,5 млн г/моль. Использование данных материалов обеспечивает высокую прочность при относительно низком весе элементов конструкции, при этом прочность сохраняется в условиях низкого температурного режима до -200°С.
Под межосевым расстоянием понимается расстояние между осью крепления гусеничного блока на место заднего колеса транспортного средства и приводным валом гусеничного блока. Рама гусеничного блока может быть выполнена трубчатой или из листового металла и имеет трапециевидное сечение в продольной вертикальной плоскости, при этом верхнее основание расположено под углом в вертикальной плоскости к нижнему основанию, расстояние между основаниями увеличивается по направлению к узлу крепления гусеничного блока на место заднего колеса транспортного средства. Рама снабжена поперечными стержнями, длина которых превышает ширину основания рамы, выполненными с возможностью крепления рамы к боковым панелям. При выполнении рамы трубчатой, поперечные стержни могут быть расположены в плоскости нижнего основания рамы и снабжены дополнительными ребрами жесткости, соединяющими их концы с верхним основанием, что обеспечивает дополнительное повышение прочности конструкции. При выполнении рамы из листового металла, поперечные стержни расположены в отверстиях в боковых стенках рамы.
При выполнении рамы из листового металла она может быть снабжена по периметру нижнего основания бортами, на передней части которых выполнены отверстия для размещения фиксирующих болтов, обеспечивающих крепление подрамника к раме. Угол наклона бортов относительно корпуса рамы повторяет угол наклона боковых стенок трапециевидного подрамника. Регулировочный болт может быть снабжен шестерней на конце и расположен в отверстии боковой стенки рамы, а на верхнем основании подрамника расположена зубчатая рейка таким образом, что при повороте регулировочного болта шестерня перемещается по рейке, за счет чего при ослабленных фиксирующих болтах изменяется положение подрамника.
При выполнении рамы трубчатой, она может быть снабжена основанием узла крепления, неразъемно соединенным с рамой посредством, например, сварки и/или, например, путем размещения одного или нескольких поперечных стержней, обеспечивающих крепление рамы к боковым панелям через отверстия в основании узла крепления. Основание узла крепления может быть выполнено в форме фигуры призматической формы с трапециевидным сечением в продольной вертикальной плоскости, по периметру нижнего основания выполнены борты, на которых расположены отверстия для размещения фиксирующих болтов, с помощью которых осуществляется крепление подрамника к раме. Регулировочный болт может быть расположен в отверстии задней стенки основания узла крепления таким образом, что при вращении регулировочного болта он упирается в подрамник и тем самым при ослабленных фиксирующих болтах изменяет его положение.
Подрамник может быть выполнен в виде трапециевидной полой пирамиды, в боковых сторонах которой выполнены пазы, обеспечивающие изменение положения подрамника относительно рамы за счет перемещения фиксирующих болтов в пазах, и снабжен креплениями, выполненными в виде выступов с цилиндрическими петлями. Крепления дополнительно могут быть снабжены переходными адаптерами.
Возможность регулировки межосевого расстояния позволяет использовать гусеничный блок для использования с любого размера ведущими звездочками транспортного средства.
Дополнительно на подрамнике может быть расположена направляющая цепи, содержащая на одном конце отверстие для фиксации на цилиндрической петле крепления, а другим концом закрепленная на боковой стенке подрамника, выполненная с возможностью изменения положения в вертикальной плоскости за счет перемещения фиксирующего болта в пазу. При первичной установке гусеничного блока направляющая цепи устанавливается в крайнее верхнее положение, при естественном износе звездочек и цепи гусеничного блока положение направляющей может быть смещено в крайнее нижнее положение, что обеспечит дополнительное натяжение в случае, если с помощью узла крепления гусеничного блока установлено максимальное межосевое расстояние.
Тормозная система может представлять собой тормозной диск, расположенный на промежуточном валу и снабженный фиксированным двухпоршневым тормозным суппортом. Дополнительно при выполнении рамы гусеничного блока из листового металла, она может быть снабжена верхней и нижней крышками тормозной системы. Крышки могут быть выполнены съемными, на боковых стенках верхней крышки могут быть выполнены углубления для удобства снятия.
Тормозная система может быть выполнена с возможностью измерения скорости движения транспортного средства с помощью датчика скорости, расположенного на промежуточном валу, вблизи ступицы тормозного диска, и контроллера, расположенного, например, под сиденьем транспортного средства. Контроллер сообщен с питанием, соединен через герметичный разъем с датчиком скорости на гусеничном блоке, а также с штатной панелью приборов транспортного средства, может быть снабжен герметичным корпусом, например, из полиуретана. Контроллер с помощью датчика считывает частоту вращения промежуточного вала и преобразует в нужную частоту для корректного отображения скорости на штатной панели приборов, при этом считается пройденный километраж и моточасы.
За счет наличия датчика скорости, а также наличия крышки тормозной системы, обеспечивается возможность контроля скорости движения, которая исключается при монтаже гусеничного блока на место заднего колеса транспортного средства, а крышка тормозной системы обеспечивает ее дополнительную защиту от воздействия окружающей среды, при этом сохраняется возможность доступа к внутренним элементам.
На передней стенке рамы в случае выполнения ее листовой или на передней стенке основания узла крепления гусеничного блока, при выполнении рамы трубчатой, может быть расположена регулируемая тяга, обеспечивающая фиксацию гусеничного блока и регулировку высоты транспортного средства при монтаже гусеничного блока. Регулируемая тяга представляет собой цилиндрический корпус, на концах которого расположены петли с резьбовыми участками, закрепленные, например, контргайками. Длина регулируемой тяги изменяется путем вращения корпуса на резьбовых участках верхнего и нижнего конца, при этом необходимое положение фиксируют с помощью контргаек.
Амортизаторы могут быть выполнены газомаслянными с прогрессивной пружиной с возможностью регулировки преднатяга, демпфирования отбоя и сжатия. Каждый рычаг может содержать нижний и верхний поперечные стержни, закрепленные концами на полозьях и боковых панелях соответственно, с возможностью поворота вокруг своей оси, неподвижно соединенные с боковыми стержнями таким образом, что вместе образуют трапецию, верхнее основание которой больше нижнего, при этом на верхнем стержне расположены катки для вращения гусеничной ленты. Рычаги могут быть выполнены, например, из титанового сплава или из дюралюминия.
Амортизаторы закреплены нижним концом на поперечном стержне, закрепленном концами на полозьях, а верхним концом - на верхнем стержне рычага. Движение на сжатие и отбой осуществляется при изменении угла наклона боковых стержней рычагов за счет подвижного крепления верхнего и нижнего стержней рычагов. Более затянутые пружины и медленный возврат амортизатора (при закрученном винте отбоя) обеспечивают необходимую степень амортизации и маневренности для езды с прыжками по жесткому покрытию, более мягкие настройки обеспечивают повышение проходимости транспортного средства при движении по мягкому снегу. Передний амортизатор влияет на утапливаемость транспортного средства в снегу во время движения, а задний обеспечивает эффективность на жесткой поверхности.
Выполнение подрамника трапециевидным обеспечивает повышение прочности узла крепления гусеничного блока за счет формы получаемой конструкции, при этом за счет трапециевидной формы конструкции размещение пазов в бортах основания и фиксирующих болтов в боковых сторонах подрамника обеспечивает снижение нагрузки на место соединения гусеничного блока и транспортного средства, за счет чего обеспечивается достижение технического результата по повышению безопасности эксплуатации транспортного средства с гусеничным блоком для движения по снегу, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть выполнена известными способами из известных материалов, что обеспечивает ее соответствие критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется следующими чертежами:
Фиг. 1 - вид гусеничного блока сбоку;
Фиг. 2 - вид гусеничного блока с рамой из листового металла сзади в ракурсе 3/4;
Фиг. 3 - вид гусеничного блока с трубчатой рамой спереди в ракурсе 3/4;
Фиг. 4 - вид рамы из листового материала;
Фиг. 5 - вид рамы из листового металла в разрезе;
Фиг. 6 - вид трубчатой рамы.
Фиг. 7 - вид трубчатой рамы в разрезе.
Гусеничный блок для движения двухколесного транспортного средства по снегу содержит гусеничную ленту 1, направляющие полозья 2 со склизами 3 и боковые панели 4, соединенные между собой, передний и задний рычаги 6 и амортизаторы 7, приводную и тормозную системы. На поперечных стержнях 5, соединяющих полозья и расположенных на их задних концах, расположены катки 8 для вращения гусеничной ленты 1, выполненные с возможностью изменения положения путем перемещения в горизонтальных пазах 9, выполненных в полозьях 2, с помощью эксцентрика 10. Полозья выполнены с двутавровым профилем, снабжены выступами 11 для крепления рычагов 6 и снабжены колпаками 12. Боковые панели 4 представляют собой пластины, снабженные выступами 13 для крепления рычагов 6, и поперечными стержнями 14, соединяющими их между собой. Задняя часть панелей 4 снабжена поперечными пластинами 15 для размещения багажа. Амортизаторы 7 выполнены газомаслянными с прогрессивной пружиной с возможностью регулировки преднатяга, демпфирования отбоя и сжатия. Рычаги 6 содержат нижний 16 и верхний 17 поперечные стержни, закрепленные концами на полозьях 2 и боковых панелях 4 соответственно, с возможностью поворота вокруг своей оси, неподвижно соединенные с боковыми стержнями 18 таким образом, что вместе образуют трапецию, верхнее основание которой больше нижнего, при этом на верхнем стержне 17 расположены катки 19 для вращения гусеничной ленты 1. Амортизаторы 7 закреплены нижним концом на поперечных стержнях 20, а верхним концом - на верхнем стержне 17 рычагов 6. Приводная система выполнена в виде промежуточного вала 21, на котором расположена ведомая звездочка 22, образующая цепную передачу с ведущей звездочкой двигателя транспортного средства (не показано на чертежах), редуктора 23 и приводного вала 24, обеспечивающего вращение гусеничной ленты 1 с помощью расположенных на нем звездочек 25. Приводной вал 24 закреплен в боковых панелях 4 и сообщен с редуктором 23. Редуктор 23 снабжен системой натяжения цепи (не показано на чертежах). Тормозная система представляет собой тормозной диск 26, расположенный на промежуточном валу 21 и снабженный фиксированным двухпоршневым тормозным суппортом 27. Датчик скорости 28 тормозной системы расположен на промежуточном валу 21, вблизи ступицы тормозного диска 26, и контроллера, расположенного под сиденьем транспортного средства (не показано на чертежах). Между боковыми панелями 4 расположена рама 29, снабженная узлом крепления гусеничного блока на место заднего колеса двухколесного транспортного средства с возможностью изменения межосевого расстояния, снабженная поперечными стержнями 29а для крепления к боковым панелям 4. Узел крепления гусеничного блока выполнен в виде трапециевидного подрамника 30, снабженного креплениями 31 и соединенного с рамой 29 с возможностью перемещения относительно нее в горизонтальной плоскости посредством изменения положения регулировочного болта 32, расположенного в раме 29 и сообщенного с подрамником 30. Подрамник 30 выполнен в виде трапециевидной полой пирамиды, в боковых сторонах которой выполнены пазы 33, а крепления 31 выполнены в виде выступов с цилиндрическими петлями 34. Крепления снабжены переходными адаптерами (не показано на чертежах).
На фиг. 4-5 рама 29 выполнена из листового металла и снабжена по периметру нижнего основания бортами 35, на передней части которых выполнены отверстия для размещения фиксирующих болтов 36. Регулировочный болт 32 снабжен шестерней 37 на конце и расположен в отверстии боковой стенки рамы 29, а на верхнем основании подрамника 30 расположена зубчатая рейка 38. Рама снабжена верхней 39 и нижней 40 крышками тормозной системы. На передней стенке рамы 29 расположена регулируемая тяга 41, представляющая собой цилиндрический корпус 42, на концах которого расположены петли 43 с резьбовыми участками (не показано на чертежах), закрепленные контргайками 44.
На фиг. 6-7 рама 28 выполнена трубчатой и снабжена основанием 45 узла крепления, неразъемно соединенным с рамой 29, по периметру нижнего основания которого выполнены борты 35, на которых расположены отверстия для размещения фиксирующих болтов 36. Регулировочный болт 32 расположен в отверстии задней стенки основания 45. На передней стенке основания 45 расположена регулируемая тяга 41, представляющая собой цилиндрический корпус 42, на концах которого расположены петли 43 с резьбовыми участками (не показанные на чертежах), закрепленные контргайками 44.
На подрамнике расположена направляющая цепи 45, содержащая на одном конце отверстие для фиксации на цилиндрической петле крепления (не показано на чертежах), а другим концом закрепленная на боковой стенке подрамника 30, выполненная с возможностью изменения положения в вертикальной плоскости за счет перемещения фиксирующего болта 46 в пазу.
Принцип действия заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Для установки гусеничного блока на место заднего колеса транспортного средства снимают приводную цепь заднего колеса, маятник с колесом, амортизатором и системой заднего тормоза, защитный резиновый брызговик амортизатора (не показано на чертежах). В цилиндрические петли 34 узла крепления гусеничного блока устанавливают переходные адаптеры (не показано на чертежах), направляющую цепи 45 устанавливают в крайнее верхнее положение путем смещения фиксирующего болта 46. Ослабляют фиксирующие болты 36 узла крепления гусеничного блока, выкручивают регулировочный болт 32 и сдвигают подрамник 30 в крайнее правое положение при выполнении рамы 29 трубчатой. При выполнении рамы 29 из листового металла изменение положения подрамника 30 осуществляется путем выкручивания регулировочного болта 32, за счет чего шестерня 37 перемещается по зубчатой рейке 38 и сдвигает подрамник 30 в крайнее правое положение. Гусеничный блок устанавливают на штатные места крепления маятника, закрепив регулируемую тягу на месте крепления амортизатора в раме транспортного средства (не показано на чертежах), вставляют штатную ось маятника (не показано на чертежах), зафиксировав гусеничный блок в раме транспортного средства через переходные адаптеры креплений 31. Устанавливают приводную цепь на ведущую звездочку двигателя (не показано на чертежах) и ведомую звездочку 22 гусеничного блока. При закручивании регулировочного болта 32 узла крепления гусеничного блока, шестерня 37 перемещается по рейке 38, за счет чего подрамник 30 сдвигается в левую сторону до момента, когда провисание цепи составит в пределах от 5 до 10 мм. При выполнении рамы трубчатой при закручивании регулировочного болта 32 он упирается в подрамник 30, который сдвигается под его давлением. После установки подрамника в необходимое положение закручиваются фиксирующие болты 36. Изменение длины регулируемой тяги осуществляют путем ослабления контргаек 44 и вращения корпуса 42 до положения, при котором зазор между окончанием полоза 2 и гусеничной лентой 1 будет находиться в пределах от 2 до 5 мм.