РАМА С ПОВОРОТНЫМ УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ГРУЗОВОГО СНЕГОБОЛОТОХОДА

Полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно к конструкции внедорожного транспортного средства высокой проходимости - снегоболотоходу, предназначенной для эксплуатации в условиях западной Сибири и Крайнего Севера. А в частности, к конструкции рамы грузового снегоболотохода
2
Грузовые снегоболотоходы на пневматиках сверхнизкого давления в качестве движителя (колес) имеют тонкостенные шины (резинокордные оболочки) большого диаметра и объема, что обеспечивает снегоболотоходу давление на грунт в пределах 0,01-0,45 кг/см. Это является основным преимуществом снегоболотохода, позволяющим передвигаться по слабонесущим грунтам типа болот, снега, солончакам, а также не повреждать при движении почву и растительность.
Большие габариты колес снегоболотохода создают определенные трудности для использования стандартных рулевых механизмов автомобильного типа (например на снегоболотоходе НИВА - МАРШ, журнал 4×4 Club №8 2001 г.) - поскольку заметно уменьшаются углы поворота колес относительно рамы и увеличивается радиус поворота снегоболотохода, что снижает его маневренность.
Для устранения этого недостатка известно использование поворотно-сцепного механизма, который соединяет две части рамы, к каждой из которых неподвижно прикреплен мост с двумя колесами, а поворот снегоболотохода осуществляется поворотом одной части рамы относительно другой. Такая схема применяется на колесных тракторах и снегоболотоходе «Мамонтенок» (журнал 4×4 Club №4 2003 г. стр.26-33).
На указанном снегоболотоходе в качестве поворотно-сцепного механизма использовался кулак от переднего моста и диск колеса полноприводного грузового автомобиля «Татра», через который при помощи
карданного вала передавался привод на задний мост. Габариты имеющегося кулака ограничивали его прочность и размер карданного вала, а его закрепление на раме требовало большого количества сварных швов Изображение упомянутого выше кулака представлено на фотографии. При эксплуатации при низких температурах сварные швы (1) склонны к разрушению, так как сталь не является криогенным металлом и ее прочность при понижение температуры понижается. Это уменьшает срок эксплуатации снегоболотохода.
Данное техническое решение выбрано в качестве наиболее близкого аналога.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в разработке более технологичной и надежной конструкции рамы с поворотно-сцепным устройством, позволяющей увеличить срок эксплуатации снегоболотохода.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в увеличении срока службы снегоболотохода с одновременным повышением подвижности колес.
Поставленная задача решается, а технический результат, на достижение которого направлена полезная модель обеспечивается тем, что рама (Фиг.1) грузового колесного вездеходного автомобиля, состоящая из передней (1) и задней частей (2), выполнена из двух укороченных базовых рам грузового автомобиля, соединенных поворотно-сцепным узлом колесного трактора (3). Поворотно-сцепной узел крепится к рамам методом горячей или холодной клепки (4).
Рама состоит из:
1. Передняя рама, имеющая продольные лонжероны, расположенные параллельно друг другу.
2. Задняя рама, имеющая продольные лонжероны, расположенные параллельно друг другу.
3. Поворотно-сцепной узел
4. Заклепки горячей клепки
В качестве передней и задней рамы используют готовые рамы грузового автомобиля, у которых укорочены параллельные продольные лонжероны. При этом передняя рама автомобиля семейства ГАЗ имеет размер продольного лонжерона L1 от 3200 до 3350 мм, а задняя рама -
размер продольного лонжерона L2 от 3190 до 3340 мм. В случае использования рам автомобилей семейства ЗиЛ длина продольного лонжерона рамы L1 составляет для передней рамы - от 3100 до 3400 мм, а для задней L2 от 3200 до 3350 мм. Таким образом, для передней рамы длина L1 колеблется от 3100 до 3400 мм, а задней рамы L2 от 3190 до 3350.
В качестве поворотно-сцепного узла в конструкции используется поворотный узел от трактора Т-150 (Фиг.2) состоящий из передней опоры (1), соединенного с ней двумя осями (2), задней опоры (3) и промежуточной опоры с трубой (4).
Существенность отличительных признаков формулы объясняется одновременным использованием шарнирно-сочлененной рамы, изготовленной из укороченных рам грузовых автомобилей, поворотно-сцепного узла колесного трактора с одновременным соединением всех указанных выше деталей холодной или горячей клепкой. При этом размер продольных лонжеронов рамы должен составлять для передней рамы от 3100 до 3400 мм.
Рама поясняется чертежами
На Фиг.3 изображена рама с поворотным устройством для снегоболотохода, состоящая из передней (1) и задней (2) укороченных рам базового автомобиля ГА3-66. Передняя рама имеет размер продольного лонжерона 3200 мм. Задняя рама размером 3340 мм. В качестве поворотного механизма используют поворотно-сцепной узел колесного трактора марки Т-150 (3), состоящий из передней опоры, соединенного с ней двумя осями, задней опоры и промежуточной опоры с трубой, который присоединен к рамам методом горячей клепки (4). Вид сверху.
На Фиг.4 изображена рама с поворотным устройством для снегоболотохода, состоящая из передней (1) и задней (2) укороченных рам базового автомобиля ЗиЛ. Передняя рама имеет размер продольного лонжерона 3100 мм. Задняя рама размером 3350 мм. В качестве поворотного механизма используют поворотно-сцепной узел колесного трактора марки Т-150 (3), состоящий из передней опоры, соединенного с ней двумя осями, задней опоры и промежуточной опоры с трубой, который присоединен к рамам методом горячей клепки (4).. Вид сбоку.
На Фиг.5 изображена рама с поворотным устройством для снегоболотохода, состоящая из передней (1) и задней (2) укороченных рам базового автомобиля ГА3-33081 «Садко». Передняя рама имеет размер продольного лонжерона 3350 мм. Задняя рама имеет размер продольного лонжерона 3190, в качестве поворотного механизма используют поворотно-сцепной узел колесного трактора марки Т-150 (3), который присоединен к рамам методом горячей клепки (4). Вид сбоку.
На Фиг.6 изображена рама с поворотным устройством для снегоболотохода, состоящая из передней (1) и задней (2) укороченных рам базового автомобиля ЗиЛ-131. Передняя рама имеет размер продольного
лонжерона 3400 мм. Задняя рама размером 3200 мм. В качестве поворотного механизма используют поворотно-сцепной узел колесного трактора марки Т-150 (3), состоящий из передней опоры, соединенного с ней двумя осями, задней опоры и промежуточной опоры с трубой, который присоединен к рамам методом горячей клепки (4). Вид сверху.
Шарнирно-сочлененная рама для грузовых снегоболотоходов заявляемой конструкции позволяет использовать колеса большого диаметра и объема, имеет степень свободы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Поворот в горизонтальной плоскости обеспечивает малый радиус поворота снегоболотохода, т.е. его маневренность, а в вертикальной плоскости - возможность постоянного контакта четырех колес с почвой, что повышает проходимость. Также упрощается конструкция снегоболотохода, т.к мосты транспортного средства жестко крепятся к поворачивающейся раме. Кроме того, конструкция поворотного узла трактора рассчитана на значительные нагрузки, а его габариты позволяют разместить внутри крупногабаритный карданный вал для передачи вращения на задний мост, что также повышает эксплутационную надежность.
Использование предлагаемой конструкции рамы для колесных вездеходных транспортных средств позволяет решить острый вопрос о транспорте для Западной Сибири и Крайнего Севера, который возник после открытия тюменской нефти и ямальского газа.
В связи с тем, что практически ни одна из обычных грузовых колесных машин не имеет необходимой проходимости в этих условиях работы, то основным наземным транспортным средством на Севере стали гусеничные вездеходы. Гусеницы срывают тонкий слой растительности, укрывающую вечную мерзлоту, вызывая явление термокарста. В результате дороги этих районов превращаются в экологический трудно заживаемый и плохо проходимый шрам шириной в несколько километров.
Заявляемая конструкция рамы позволяет полностью раскрыть потенциал внедорожных колесных снегоболотоходов на пневматиках
сверхнизкого давления, дает возможность заменить в тундре гусеничный транспорт на более экономичный и экологически чистый (по почве).
Проверка снегоболотохода с заявляемой рамой показала, что он может развивать скорость при движении по твердому покрытию от 50 до 60 км/час, срок службы увеличивается по сравнению с прототипом до 5-6 лет при эксплуатации в местности с полным отсутствии дорог. Кроме того Министерство природных ресурсов РФ разрешило эксплуатацию такого снегоболотохода в районах с легкоповреждаемой растительностью арктической тундры.
Расход топлива при использовании снегоболотохода в три - четыре раза меньше, чем у гусеничного вездехода ГА3-34039 такой же грузоподъемности и с таким же двигателем (дизель Д-245.7).
Таким образом, предложенная конструкция рамы делает грузовой снегоболотоход незаменимым и конкурентоспособным транспортным средством с высокими техническими характеристиками и экономическими показателями.