ДВИЖИТЕЛЬ ГУСЕНИЧНЫЙ ПНЕВМОТРАКОВЫЙ
PNEUMATIC TRACK CATERPILLAR PROPULSOR

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано на гусеничных транспортных средствах, работающих, например, на обслуживании нефтегазопровода, в тундре, в сельском хозяйстве, в отдаленных районах, где нужно преодолевать болотистые местности, водные преграды, трясины, снежные заносы, песчаные дороги…
Известна пневматическая гусеница по авторскому свидетельству №659445, (МПК В62D 55/24), состоящая из тяговых бесконечных гибких лент, протекторной ленты, обхватывающей каждый пневмоэлемент и скрепленной с тяговыми лентами с помощью поперечных цевок, выполненных в виде профильных труб и прокладок. Поперечные ленты, охватывающие пневмоэлементы в поперечной плоскости и защищающие их с торцов, прикреплены к тяговым лентам с помощью цевок и прокладок и концами закреплены на ленте резьбовыми соединениями.
Ленты армированы кордом. На внутренней части ленты прикреплены направляющие.
Основным недостатком этой пневматической гусеницы является то, что при повороте образуются гребни, а также возрастают нагрузки на ходовую часть, которые влекут за собой повышенные затраты мощности. Кроме этого под действием внешних сил и давления воздуха пневмоэлемент, выполненный из эластичной резины, может выпирать (выдуваться) в щели между охватывающими его лентами. Также не решен вопрос о местонахождении вентиля (ниппеля), что в данном случае при относительно большой подвижности пневмоэлемента является довольно сложной задачей, тоже в свою очередь определяющей надежность пневматической гусеницы.
Известна секционная пневматическая гусеница по авторскому свидетельству №470430, (МПК В62D 55/24), где траки выполнены в виде замкнутых поясов, охватывающих тяговую ленту поперек, а по обеим сторонам от них на ленте выполнены выступы, удерживающие траки в накаченном состоянии от смещения вдоль ленты.
Пневматический трак состоит из камеры, кордного каркаса, наружного протектора с грунтозацепами, направляющих гребней, внутреннего протектора. Тяговая лента армирована продольными нерастяжимыми слоями корда.
Поперечные выступы расположены с постоянным шагом по длине ее так, что между каждой парой выступов образуется впадина. При подаче воздуха в камеру трака внутренний протектор плотно прижимается к ленте между выступами и обеспечивает неподвижное соединение траков и ленты. Для монтажа и демонтажа из камеры траков сбрасывают избыточное давление. Между лентой и траками образуется зазор, позволяющий передвигать их вдоль ленты до места ее разъема.
Недостатком движителя с такой секционной пневматической гусеницей является то, что при движении она не защищает опорные катки от ударов о неровности грунта. Принудительный привод звездочкой непосредственно за трак ненадежен и ведет к повышенному износу последнего. Для того чтобы повысить устойчивость к прогибанию, в пневмогусенице необходимо иметь большое внутреннее давление, при этом профиль раздуется в линзу по обе стороны ленты, что повысит сопротивление перекатыванию опорных катков, сопротивление изгибу на ободе колеса и, соответственно, возрастут потери на перематывание.
Кроме того, при возрастающем давлении трак будет стремиться принять равновесную форму, что в определенный момент приведет к выворачиванию краев внутреннего протектора и ослаблению крепления трака на ленте.
Однако основным недостатком этой гусеничной ленты является то, что при повороте образуются гребни, а также возрастают нагрузки на ходовую часть, которые влекут за собой повышенные затраты мощности.
Также не решен вопрос о местонахождении вентиля (ниппеля).
Цель изобретения:
1. Улучшить проходимость и техногенное воздействие движителя на почву.
2. Снизить нагрузки и затраты мощности на ходовую часть при движении транспортного средства, с уменьшением сгруживания почвы при повороте.
3. Повысить устойчивость транспортного средства при движении.
4. Возможность преодоления транспортным средством заболоченной местности, водных преград, трясины, снежных заносов, песчаных дорог…
Эта цель достигается тем, что армирующий элемент, выполненный заодно с направителями опорных катков, с наружной стороны бесконечной эластичной тяговой ленты имеет шаровидный палец, к которому с помощью колпака, охватывающей втулки, концентрично приваренной к фланцу и разрезной втулки с внутренним сферическим отверстием, с возможностью поворачиваться относительно оси шаровидного пальца, прикреплен пневмотрак, горизонтальная поверхность которого - окружность с диаметром D=t(n-1), где:
t - шаг звеньев бесконечной эластичной тяговой ленты;
n - количество звеньев между соседними осями шаровидных пальцев, на которых прикреплены пневмотраки;
причем колпак закреплен болтами в резьбовые отверстия плоского кольцевого диска, завулканизированного вместе с покрышкой пневмотрака в его верхней части со стороны бесконечной эластичной тяговой ленты и своей верхней частью - с торца, а охватывающая втулка - по бокам, фиксирует разрезную втулку с внутренним сферическим отверстием вокруг шаровидного пальца, при этом направляющее колесо и опорные катки выполнены полмыи.
Колпак имеет наклон верхней наружной поверхности на угол α°, образуя конус, равный оптимальному углу α° поворота пневмотрака относительно оси шаровидного пальца.
На опорной поверхности пневмотрака по концентрическим несплошным окружностям расположены грунтозацепы.
Вентиль (ниппель) закреплен на фланце пневмотрака и находится внутри колпака, на боковой поверхности которого напротив вентиля (ниппеля) выполнено отверстие и закрыто пробкой, при этом фланец закреплен болтами в резьбовые отверстия плоского кольцевого диска таким образом, чтобы фланец и болты его крепящие, находятся внутри колпака.
Разрезная втулка с внутренним сферическим отверстием выполнена из пластмассы, например, из капролана.
Таким образом, заявляемый движитель гусеничный пневмотраковый соответствует критерию «Новизна».
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, в других технических решениях данной области техники не выявлены, что позволяет сделать вывод, что заявляемый движитель гусеничный пневмотраковый соответствует критерию «существенные отличия».
На фиг.1 изображен предлагаемый движитель гусеничный пневмотраковый, вид сбоку; на фиг.2 - фрагмент фиг.1 вид слева, на ровной поверхности; на фиг.3 - фрагмент фиг.1 вид слева, на неровной поверхности; на фиг.4 - сечение А-А фиг.2; на фиг.5 - сечение А-А фиг.2, расположение пневмотрака под углом α°; на фиг.6 - сечение В-В фиг.2; фиг.7 - вид С фиг.4; на фиг.8 - вид Е фиг.4 со снятыми колпаком и фланцем; на фиг.9 - общий вид пневмотрака и бесконечной эластичной тяговой ленты в разобранном виде, в аксонометрии.
Движитель гусеничный пневмотраковый (фиг.1, 2, 3) содержит ведущую звездочку 1, направляющее колесо 2, опорные катки 3 и охватывающую их бесконечную эластичную тяговую ленту 4 с армирующими элементами 5 (фиг.4, 5, 6), выполненными заодно с направителями 6 опорных катков 3 и размещенных на определенном расстоянии друг от друга по длине, между которыми выполнены отверстия 7 для зубьев ведущей звездочки 1 (фиг.1), стальной корд в виде троса 8 (фиг.4), размещенный под беговой дорожкой 9 и охватывающий армирующие элементы 5 снаружи, завулканизированных заодно в резине 10, при этом с наружной стороны бесконечной эластичной тяговой ленты 4, закреплены пневмотраки 11 (фиг.1, 2, 3).
Армирующий элемент 5, выполненный заодно с направителями 6 опорных катков 3, с наружной стороны бесконечной эластичной тяговой ленты 4, имеет шаровидный палец 12 (фиг.4, 5, 6), к которому с помощью колпака 13, охватывающей втулки 14, концентрично приваренной к фланцу 15 и разрезной втулки 16 с внутренним сферическим отверстием 17, с возможностью поворачиваться относительно оси шаровидного пальца 12, прикреплен пневмотрак 11, горизонтальная проекция которого - окружность с диаметром D=t(n-1), где:
t - шаг звеньев бесконечной эластичной тяговой ленты 4;
n - количество звеньев между соседними осями шаровидных пальцев 12, на которых прикреплены пневмотраки 11;
причем колпак 13 закреплен болтами 18 в резьбовые отверстия 19 плоского кольцевого диска 20 (фиг.7), завулканизированного вместе с покрышкой 21 пневмотрака 11 в его верхней части со стороны эластичной тяговой ленты 4 и своей верхней внутренней частью - с торца, а охватывающая втулка 14 - по бокам, фиксирует разрезную втулку 16 с внутренним сферическим отверстием 17 вокруг шаровидного пальца 12 (фиг 4, 5), при этом направляющее колесо 2 и опорные катки 3 выполнены польми.
Колпак 13 (фиг.4) имеет наклон верхней наружной поверхности на угол α° образуя конус, равный оптимальному углу α° поворота пневмотрака 11 относительно оси шаровидного пальца 12 (фиг.5).
На опорной поверхности пневмотрака 11 (фиг.8) по концентрическим несплошным окружностям расположены грунтозацепы 22.
Вентиль (ниппель) 23 закреплен на фланце 15 пневмотрака 11 (фиг.4) и находится внутри колпака 13, на боковой поверхности которого напротив вентиля (ниппеля) 23 (фиг.9) выполнено отверстие 24 и закрыто пробкой 25, при этом фланец 15 закреплен болтами 26 в резьбовые отверстия 27 плоского кольцевого диска 20 таким образом, что фланец 15 и болты 26 его крепящие, находятся внутри колпака 13 (фиг.4).
Разрезная втулка 16 (фиг.9) с внутренним сферическим отверстием 17 выполнена из пластмассы, например капролана.
Движитель гусеничный пневмотраковый работает следующим образом:
При вращении ведущей звездочки 1 (фиг.1, 2, 3), направляющее колесо 2 и опорные катки 3, охватываемые бесконечной эластичной тяговой лентой 4 с армирующими элементами 5, выполненными заодно с направителями 6 опорных катков 3, между которыми выполнены отверстия 7 для зубьев ведущей звездочки 1, стальной корд в виде троса 8, размещенный под беговой дорожкой 9, охватывающий армирующие элементы 5 снаружи, завулканизированных заодно в резине 10, будут перекатываться по беговым дорожкам 9 (фиг.4, 5, 6) бесконечной эластичной тяговой ленты 4.
Пневмотрак 11 (фиг.4), прикрепленный к шаровидному пальцу 12 с помощью колпака 13, охватывающий втулки 14, концентрично приваренной к фланцу 15 и разрезной втулки 16 с внутренним сферическим отверстием 17, с возможностью поворачиваться относительно оси шаровидного пальца 12, будет копировать рельеф (фиг.2, 3).
При выполнении поворота пневмотраки 11 имеющие горизонтальную проекцию - окружность с диаметром D=t(n-1), где:
t - шаг звеньев бесконечной эластичной тяговой ленты 4;
n - количество звеньев между соседними осями шаровидных пальцев 12, на которых прикреплены пневмотраки 11 будут поворачиваться вокруг оси шаровидного пальца 12 и этому не препятствуют грунтозацепы 22 (фиг.8), выполненные по концентрическим несплошным окружностям на опорной поверхности пневмотрака 11.
Оптимальный угол α° поворота пневмотрака 11 относительно оси шаровидного пальца 12 ограничивается углом α° наклона верхней наружной поверхности колпака 13 (фиг.4) на угол α°, образующего конус. Колпак 13 (фиг.4), закрепленный болтами 18 к резьбовым отверстиям 19 плоского кольцевого диска 20, завулканизированного вместе с покрышкой 21, закрывает (предохраняет) от внешней среды вентиль (ниппель) 23, а также болты 26 крепления фланца 15 к резьбовым отверстиям 27 плоского кольцевого диска 20.
Наличие на боковой поверхности колпака 13 напротив вентиля (ниппеля) 23 (фиг.9) отверстия 24, которое закрыто пробкой 25, позволяет, не снимая колпака 13 наполнять покрышку 21 воздухом или другим наполнителем.
Выполнение разрезной втулки 16 (фиг.9) из пластмассы, например, из капролана не требует подвода смазки к шаровидному пальцу 12.
Для снятия пневмотрака 11 (фиг.4, 9) с шаровидного пальца 12 достаточно отвернуть болты 18 и освободить разрезную втулку 16 с внутренним сферическим отверстием 17 от действия охватывающей втулки 14, концентрично приваренной к фланцу 15.
Установку пневмотрака 11 на шаровидный палец 12 производят в обратном порядке.
Предлагаемый движитель гусеничный пневмотраковый обладает более высокими сцепными свойствами по сравнению с существующими конструкциями, в которых пневматические траки на опорном участке располагаются в одной плоскости.
В предлагаемом движителе пневматические траки опорного участка имеют три степени свободы относительно бесконечной эластичной тяговой ленты и при передвижении транспортного средства образуют ломаные линии в продольно-вертикальной и горизонтальной плоскостях.
При поворотах транспортного средства уменьшается сопротивление повороту вследствие того, что пневмотраки могут поворачиваться в поперечновертикальной и горизонтальной плоскостях.
При этом снижается сгруживание почвы при повороте, так как сдвигаемая почва создает реактивный момент на каждое траковое звено за счет чего пневмотраки, сминая почву, меньше погружаются в нее, уменьшая разрушение ландшафта, а также снижает затраты мощности на ходовую часть.
Закрепление колпака на резьбовых отверстиях плоского кольцевого диска позволяет надежно закрепить пневмотрак на шаровидном пальце, а выполнение колпака с наклоном верхней наружной поверхности на угол α°, образующих конус, равный оптимальному углу α° поворота пневмотрака относительно оси шаровидного пальца, позволяет ограничить угол поворота пневмотрака до оптимального, стабилизируя его положение на бесконечной эластичной тяговой ленте, а также защитить вентиль (ниппель) и болтокрепеж крепления фланца пневмотрака от воздействия внешней среды.
Выполнение на опорной поверхности пневмотрака по концентрическим несплошным окружностям грунтозацепов, стабилизирует положение движителя при любом (оптимальном) наклоне пневмотраков и не препятствует повороту пневмотрака. вокруг оси шаровидного пальца.
Выполнение разрезной втулки с внутренним сферическим отверстием из пластмассы, например, из капролана, не требует смазки между поверхностью шаровидного пальца и сферической поверхностью внутреннего отверстия разрезной втулки.
Выполнение направляющего колеса и опорных катков полыми позволяет транспортному средству с предлагаемым движителем гусеничным пневмотраковым преодолевать болотистые местности, водные преграды, трясины, снежные заносы, песчаные дороги.