СОСТАВНОЙ ШАГАЮЩИЙ ИНСЕКТОМОРФНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области транспортной техники и может быть использована для снижения динамических воздействий на конструкцию движителя при перемещении.
Известен шагающий движитель по патенту на изобретение №2254260, МПК B62D 57/028, опубликованному 20.06.2005, содержащий ступицу колеса, пары рычагов, сочлененные с опорными пятами, с корпусами шарниров, расположенных по периферии граней ступицы, сочлененной с осью или валом машины, через указанные пары рычагов, сочлененных шарнирами, шарнирно сочленены опорные пяты, при этом в полости корпусов шарниров установлены предварительно напряженные резиновые подушки, входящие в контакт с опорой рычага, причем в свободном положении пяты расположены перпендикулярно осям рычагов под действием сил предварительного напряжения подушек, а при вращении колеса впереди идущая пятка пяты касается опорной площади, прогибая силой веса движителя на подушках сочленения рычагов относительно их осей и создавая реактивную силу, направленную в сторону движения относительно опорной площади при переводе веса движителя на впереди идущую пяту.
Недостатком данной конструкции является то, что при движении по опорной поверхности, содержащей препятствия, впереди идущая пята, при постановке на препятствие испытывает повышенные динамические нагрузки, что приводит к нарушению в работе движителя, быстрому износу шарниров рычагов и выходу из строя элементов движителя.
Известен шагающий движитель транспортного средства по патенту на изобретение №1519099, МПК В62Д 57/02, опубликованному 15.12.1994, содержащий плоский лямбдообразный механизм Чебышева, состоящий из соединенного с приводом вращения кривошипа, шарнирно связанного с одним концом шатуна, который своей средней частью шарнирно прикреплен к качалке, шарнирно установленной на корпусе, и опору, с целью упрощения конструкции, он снабжен дополнительной качалкой и двуплечим рычагом, который своей средней частью шарнирно прикреплен к другому концу шатуна, одним концом - к опоре, а другим - к дополнительной качалке.
Недостатком данной конструкции является то, что при движении по опорной поверхности содержащей препятствия, при постановке опоры на препятствие испытывает повышенные динамические нагрузки на кривошип, что приводит к нарушению в работе движителя, быстрому износу шарниров рычагов и выходу из строя элементов движителя.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известный шагающий инсектоморфный движитель по патенту на полезную модель №154555, МПК B62D 57/032, B62D 57/02 опубликованному 27.08.2015, содержащий корпус, смонтированный с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством реверсивного привода на верхней горизонтальной штанге, на концах которой смонтированы пары поперечно разнесенных выдвижных вертикальных опорных стоек, и прикрепленную к его нижней части на вертикальном шарнире, связанную с реверсивным приводом поворота платформу, снабженную дополнительной горизонтальной штангой, связанной с приводом ее возвратно-поступательного перемещения, при этом опорные стойки платформы прикреплены к дополнительной штанге аналогично стойкам штанги корпуса, расстояние между наружными крайними точками пары стоек нижней штанги меньше расстояния между внутренними крайними точками каждой пары стоек верхней штанги, а расстояние между парами опорных стоек на обеих штангах одинаково.
Недостатком данной конструкции является сложность и повышенная масса конструкции, а также жесткость соединения горизонтальной и дополнительной штанги с корпусом и платформой, что при движении вызывает повышенные динамические нагрузки в местах соединения кинематических пар, что приводит к увеличению энергозатрат на перемещение и быстрому износу элементов движителя.
Техническим результатом заявленной конструкции шагающего движителя является создание новой конструкции обеспечивающей снижение динамических воздействий на конструкцию движителя при перемещении за счет изменения числа степеней свободы корпуса.
Указанный технический результат достигается тем, что в шагающем движителе, содержащем корпус, пары поперечно разнесенных опорных стоек, выполненных в виде шарнирного двухзвенного механизма и закрепленных, посредством сферического шарнира, корпус выполнен составным из трех одинаковых частей, каждая из частей корпуса выполнена в виде многогранника, корпуса соединены последовательно по продольной оси симметрии гибким упругим стержнем, с возможностью поворота частей корпуса относительно друг друга, с каждой из частей корпуса связана одна пара опорных стоек, сферический шарнир закреплен в центре боковой поверхности каждой из частей корпуса, поперечные расстояния между сферическими шарнирами внутри пары стоек, а также продольные расстояния между сферическими шарнирами пар стоек одинаковы.
Выполнение корпуса составным из трех одинаковых частей обеспечивает равномерное распределение реакций по частям корпуса. Выполнение частей корпуса в виде многогранников позволяет снизить их массу, что обеспечивает снижение динамических нагрузок при движении. Соединение корпусов последовательно по продольной оси симметрии гибким упругим стержнем, с возможностью поворота частей корпуса относительно друг друга, с каждой из частей корпуса связана одна пара опорных стоек, сферический шарнир закреплен в центре боковой поверхности каждой из частей корпуса, поперечные расстояния между сферическими шарнирами внутри пары стоек, а также продольные расстояния между сферическими шарнирами пар стоек одинаковы, позволяет обеспечить симметричное распределение усилий по частям корпуса и элементам конструкции движителя, что позволяет снизить динамические воздействия на движитель при перемещении.
На чертеже изображен общий вид составного инсектоморфного шагающего движителя.
Составной инсектоморфный шагающий движитель, содержащий корпус 1, пары поперечно разнесенных опорных стоек 2, выполненных в виде шарнирного двухзвенного механизма и закрепленных, посредством сферического шарнира 3, корпус 1 выполнен составным из трех одинаковых частей, каждая из частей корпуса выполнена в виде многогранника, корпуса соединены последовательно по продольной оси симметрии гибким упругим стержнем 4, с возможностью поворота частей корпуса относительно друг друга, с каждой из частей корпуса связана одна пара опорных стоек 2, сферический шарнир 3 закреплен в центре боковой поверхности каждой из частей корпуса 1, поперечные расстояния между сферическими шарнирами 3 внутри пары стоек 2, а также продольные расстояния между сферическими шарнирами 3 пар стоек 2 одинаковы.
Шагающий движитель работает следующим образом:
Перед началом движения шагающего движителя три из шести стоек находятся в контакте с опорной поверхностью, такое положение движителя обеспечивает запас устойчивости в статическом положении. При прямолинейном перемещении, перед началом движения шагающего движителя пары стоек 2, связанные с частями корпуса 1, совершают симметричную походку, при которой опорные стойки 2 разделены на две группы - каждая из которых состоит из передней и задней стойки одной стороны движителя и средней опорной стойки другой стороны. Опорные стойки 2, принадлежащие одной «тройке», поднимаются и ставятся на опорную поверхность одновременно. Затем цикл перемещения повторяется. При этом поворот на заданный угол при маневрировании осуществляется за счет выбора несимметрично расположенных мест постановки опорных стоек.
При перемещении движителя по опорной поверхности заранее известного профиля система управления формирует сигналы управляющего воздействия для каждого привода в отдельности, при этом сумма движений каждого из приводов формирует закон перемежения движителя. Выбранная геометрия частей корпуса 1 позволяет снизить массу движителя и уменьшить динамическую нагрузку на корпус при движении. Гибкий упругий стержень 4 имеет возможность деформироваться под действием внутренних сил при движении корпуса 1 по сложному рельефу, снижая динамические воздействия на корпус, что позволяет обеспечить плавность и непрерывность хода.
Таким образом, перемещение движителя происходит за счет поочередной смены опорных стоек 2 в опорной фазе.
Заявленная конструкция при перемещении по опорной поверхности сложного профиля за счет введения в конструкцию частей корпуса сниженной массы, выполненных в виде многогранников позволяет преодолевать препятствия не испытывая при этом повышенных динамических нагрузок.
Введение в конструкцию движителя гибких упругих стержней позволяет движителю перемещаться, сохраняя плавность и непрерывность хода при дискретном перемещении пар опорных стоек, что снижает динамические воздействия при перемещении и преодолении препятствий.