САМОХОДНАЯ УСТАНОВКА С ПОДЪЕМНО-МАЧТОВЫМ УСТРОЙСТВОМ
SELF-PROPELLED MOUNT WITH A HOISTING DEVICE

Изобретение относится к самоходным установкам (СУ) для транспортирования, подъема и электропитания средств разведки.
Известна чешская плавающая гусеничная боевая разведывательная машина BVP-1PPK «Снежка» («Зарубежное военное обозрение» №8, 2004 г.), выполненная на самоходном гусеничном шасси, имеющая двухступенчатое подъемно-мачтовое устройство (ПМУ), поворотное устройство, механизм подъема, гидравлический привод.
Недостатками данной конструкции являются:
- отсутствие защиты ПМУ и средств разведки от прямого воздействия механических и климатических факторов;
- низкая скрытность при транспортировании;
- большие продольные габариты ПМУ в сложенном положении;
- низкая жесткость ПМУ в развернутом положении из-за отсутствия кинематического запирания в шарнирных соединениях ступеней;
- возможность изменения положения ПМУ при длительном нахождении в режиме дежурства из-за протечек в гидравлической системе, а также температурного воздействия.
Известны шведские боевые машины GIRAFFE (JANE'S DEFENCE WEEKLY VOL 16 NO 20 16 November 1991), выполненные на гусеничном или автомобильном шасси, имеющие двухступенчатое ПМУ, механизм подъема, гидравлический привод.
Недостатками данной конструкции являются:
- отсутствие защиты ПМУ и средств разведки от прямого воздействия механических и климатических факторов;
- низкая скрытность при транспортировании;
- низкая жесткость ПМУ в развернутом положении из-за отсутствия кинематического запирания в шарнирных соединениях ступеней;
- возможность изменения положения ПМУ при длительном нахождении в режиме дежурства из-за протечек в гидравлической системе, а также температурного воздействия.
Технический результат настоящего изобретения заключается в исключении прямого воздействия на ПМУ и средства разведки механических и климатических факторов при транспортировании, повышении жесткости ПМУ в развернутом положении, исключении возможности изменения положения ПМУ при длительном нахождении в режиме дежурства из-за протечек в гидравлической системе, а также температурного воздействия, уменьшении габаритных размеров самоходной установки, повышении ее скрытности и оперативности развертывания.
Это достигается тем, что СУ с ПМУ, образованная на самоходном шасси, содержит механизм вывешивания в виде четырех гидравлических домкратов, подцапфенную балку, неподвижно закрепленную на самоходном шасси, поворотное ПМУ, шарнирно закрепленное на подцапфенной балке, имеющее поворотную платформу, механизмы поворота ступеней и поворотной платформы, поворотное ПМУ в походном положении размещено внутри самоходного шасси и закрыто крышами, установленными на самоходном шасси, и выполнено не менее чем из трех последовательно шарнирно соединенных ступеней, снабженных жесткими упорами, при этом в нижних торцах промежуточной и верхней ступеней установлены крюковые подвески с возможностью их продольного перемещения посредством тарельчатых пружин, а на самоходном шасси закреплены устройства фиксации промежуточной и верхней ступеней, кроме того механизм поворота промежуточной или верхней ступени выполнен в виде гидроцилиндра, корпус которого шарнирно закреплен на нижней или промежуточной ступени, а шток через одну либо две поворотные тяги, шарнирно установленные на нижней или промежуточной ступени, посредством рычага соединен с двумя тягами либо двумя парами тяг, шарнирно установленными на нижней и промежуточной или промежуточной и верхней ступенях, при этом при установке нижней и промежуточной или промежуточной и верхней ступеней на жесткий упор рычаг и одна либо две поворотные тяги располагаются в одной плоскости; механизм поворота нижней ступени, имеющий упор, установленный на самоходном шасси, выполнен в виде гидроцилиндра, корпус которого шарнирно установлен на подцапфенной балке, а шток взаимодействует с нижней ступенью посредством рычага, шарнирно закрепленного на нижней ступени и связанного с подцапфенной балкой двумя параллельными тягами, при этом, когда нижняя ступень в поднятом положении установлена на упор, шарнир крепления рычага на нижней ступени расположен в плоскости, образованной двумя параллельными тягами. Устройство фиксации промежуточной ступени при опущенной нижней и поднятых промежуточной и верхней ступенях и устройство фиксации поднятой верхней ступени при опущенных нижней и промежуточной ступенях состоит из корпуса, жестко закрепленного на самоходном шасси, оборудованного подпружиненным фиксатором и жестким упором, двумя поворотными рычагами, закрепленными на корпусе с возможностью поворота под действием гидроцилиндра, качающейся рамки, шарнирно установленной на одной оси с двумя поворотными рычагами, и при втягивании штока гидроцилиндра, входящей в зацепление с крюковой подвеской, установленной через тарельчатые пружины в нижнем торце промежуточной или верхней ступени, при этом при втянутом штоке гидроцилиндра качающаяся рамка расположена в плоскости, образованной двумя поворотными тягами, а тарельчатые пружины сжаты крюковой подвеской. Механизм поворота поворотной площадки снабжен не менее чем двумя винтовыми упорами, закрепленными на верхней ступени, и выполнен в виде гидроцилиндра, корпус которого шарнирно закреплен на верхней ступени, а шток посредством рычага, установленного с возможностью поворота на верхней ступени, связан с толкателем, снабженным тарельчатыми пружинами и шарнирно закрепленным на поворотной площадке, при этом при установке поворотной площадки на любой из винтовых упоров, закрепленных на верхней ступени, рычаг, установленный на верхней ступени с возможностью поворота, и толкатель, снабженный тарельчатыми пружинами и шарнирно закрепленный на поворотной площадке, находятся в одной плоскости, при этом тарельчатые пружины сжаты. Гидравлические домкраты механизма вывешивания выполнены винтовыми.
Исключение прямого воздействия на ПМУ и средства разведки механических и климатических факторов при транспортировании достигается тем, что в походном положении ПМУ со средствами разведки размещено внутри самоходного шасси и закрыто сверху крышами, имеющими гидравлический привод.
Повышение жесткости ПМУ в развернутом положении, исключение возможности изменения положения ПМУ при воздействии ветровых нагрузок, а также при длительном нахождении в режиме дежурства из-за протечек в гидравлической системе, а также температурного воздействия достигается тем, что обеспечена фиксация ступеней ПМУ в рабочих положениях переводом механизмов поворота нижней, промежуточной и верхней ступеней в кинематически замкнутое положение, при котором нагрузки посредством тяг и рычагов передаются непосредственно на подцапфенную балку самоходной установки, минуя приводные гидроцилиндры, а также фиксацией промежуточной и верхней ступеней в поднятом положении устройствами фиксации. Исключение возможности изменения положения ПМУ достигается также тем, что в механизме вывешивания самоходной установки гидравлические домкраты выполнены винтовыми.
Уменьшение габаритных размеров самоходной установки и повышение ее скрытности достигается тем, что ПМУ состоит не менее чем из трех шарнирно соединенных между собой ступеней, шарнирно установленной на верхней ступени поворотной площадки с установленными на ней средствами разведки, и шарнирно закреплено нижней ступенью на подцапфенной балке, неподвижно закрепленной на самоходном шасси, при этом в походном положении ПМУ размещено внутри самоходного шасси и не увеличивает его габаритные размеры.
Повышение оперативности развертывания и скрытности самоходной установки в режиме дежурства обеспечивается наличием в самоходной установке устройств фиксации промежуточной и верхней ступеней, а также наличием поворотной площадки, что дает возможность развертывания и нахождения ПМУ в режиме дежурства в любом фиксированном положении с обеспечением требуемой жесткости и стабильности положения размещенных на поворотной площадке средств разведки, а именно:
- в положении 1 - поворотная площадка с установленными на ней средствами разведки повернута на 90° относительно походного положения, при этом нижняя, промежуточная и верхняя ступени находятся в походном положении;
- в положении 2 - верхняя ступень повернута на 90° относительно походного положения и закреплена устройством фиксации верхней ступени, при этом нижняя и промежуточная ступени находятся в походном положении;
- в положении 3 - промежуточная ступень повернута на 90° относительно походного положения и закреплена устройством фиксации промежуточной ступени, верхняя ступень полностью развернута, нижняя ступень находится в походном положении;
- в положении 4 - ПМУ полностью развернуто: нижняя, промежуточная и верхняя ступени подняты.
На фиг.1 представлен общий вид СУ в походном положении со сложенным ПМУ.
На фиг.2 представлен общий вид СУ с ПМУ в положении 1.
На фиг.3 представлен общий вид СУ с ПМУ в положении 2.
На фиг.4 представлен общий вид СУ с ПМУ в положении 3.
На фиг.5 представлен общий вид СУ с ПМУ в положении 4.
На фиг.6 представлено конструктивное исполнение устройства фиксации промежуточной или верхней ступеней.
На фиг.7 представлено конструктивное исполнение механизма поворота поворотной площадки.
СУ содержит: самоходное шасси 1, на котором неподвижно закреплена подцапфенная балка 2 и механизм вывешивания в составе четырех гидравлических винтовых домкратов 3, подъемно-мачтовое устройство, включающее: нижнюю ступень 4 с жестким упором 5, которая шарнирно установлена на подцапфенной балке 2; промежуточную ступень 6 с жестким упором 7, которая шарнирно соединена с нижней ступенью 4; верхнюю ступень 8, которая шарнирно соединена со промежуточной ступенью 6, на нижних торцах промежуточной 6 и верхней 8 ступеней через тарельчатые пружины 9 установлены с возможностью продольного перемещения крюковые подвески 10, поворотную площадку 11, с установленными на ней средствами разведки 12, которая шарнирно соединена с верхней ступенью 8; механизм поворота нижней ступени 4, состоящий из установленного на самоходном шасси 1 упора 13, гидроцилиндра 14 и двух параллельных тяг 15, шарнирно установленных на подцапфенной балке 2 и связанных с рычагом 16, шарнирно закрепленным на нижней ступени 4; механизм поворота промежуточной ступени 6, состоящий из двух тяг, либо двух пар тяг 17, шарнирно установленных на нижней 4 и промежуточной 6 ступенях, шарнирно соединенных в одной точке, связанной рычагом 18 с одной либо двумя поворотными тягами 19 и гидроцилиндром 20, шарнирно установленными на нижней ступени 4; механизм поворота верхней ступени 8, состоящий из двух тяг либо двух пар тяг 21, шарнирно установленных на промежуточной 6 и верхней 8 ступенях, шарнирно соединенных в одной точке, связанной рычагом 22 с одной либо двумя поворотными тягами 23 и гидроцилиндром 24, шарнирно установленными на промежуточной ступени 6; механизм поворота поворотной площадки 11, с установленными на ней средствами разведки 12, состоящий из двух винтовых упоров 25, закрепленных на верхней ступени 8, гидроцилиндра 26 и рычага 27, шарнирно связанных между собой и с толкателем 28, имеющим тарельчатые пружины 29 и шарнирно связанным с поворотной площадкой 11; устройство фиксации промежуточной ступени 6 и устройство фиксации верхней ступени 8 имеют однотипную конструкцию и состоят из корпуса 30, неподвижно закрепленного на самоходном шасси 1, подпружиненного фиксатора 31 и жесткого упора 32, установленных на корпусе 30, гидроцилиндра 33 и двух поворотных рычагов 34, шарнирно закрепленных на корпусе 30, качающейся рамки 35, шарнирно установленной на двух поворотных рычагах 34; крыши 36 с гидравлическим приводом, установленные на самоходном шасси 1.
СУ работает следующим образом.
В походном положении ПМУ свернуто, находится внутри самоходного шасси 1, крыши 36 закрыты. Перед развертыванием ПМУ, СУ вывешивается механизмом вывешивания в виде четырех гидравлических винтовых домкратов 3, крыши 36 открываются гидравлическим приводом. Производится развертывание ПМУ в любое из четырех фиксированных положений:
- при развертывании в положение 1: нижняя ступень 4 с жестким упором 5, промежуточная ступень 6 с жестким упором 7, верхняя ступень 8, поворотная площадка 11, с установленными на ней средствами разведки 12, находятся в походном положении, при этом поворотная площадка 11 под действием тарельчатых пружин 29 толкателя 28 прижата к нижнему винтовому упору 25, закрепленному на верхней ступени 8, при этом шарниры рычага 27 и толкателя 28 находятся в одной плоскости, образуя кинематически замкнутую конструкцию. Рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 26, шток которого, выдвигаясь, преодолевая усилие тарельчатых пружин 29, поворачивает рычаг 27 и шарнирно закрепленный на нем толкатель 28, тем самым поворачивая поворотную площадку 11 с установленными на ней средствами разведки 12. По достижении поворотной площадки 11 верхнего винтового упора 25, что соответствует углу поворота, равному 90°, дальнейшее движение штока гидроцилиндра 26 приводит к сжатию тарельчатых пружин 29 толкателя 28 до достижения положения, при котором шарниры рычага 27 и толкателя 28 образуют одну плоскость, тем самым обеспечивая кинематическое запирание механизма и тарированное усилие поджатия поворотной площадки 11 с установленными средствами разведки 12 к верхнему винтовому упору 25, закрепленному на верхней ступени 8;
- при развертывании в положение 2: нижняя ступень 4 с жестким упором 5, промежуточная ступень 6 с жестким упором 7, верхняя ступень 8, поворотная площадка 11, с установленными на ней средствами разведки 12, находятся в походном положении, при этом поворотная площадка 11 под действием набора тарельчатых пружин 29 толкателя 28 прижата к нижнему винтовому упору 25, закрепленному на верхней ступени 8. Рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 24, шарнирно установленного на промежуточной ступени 6, шток которого, выдвигаясь, через одну либо две поворотные тяги 23, шарнирно закрепленные на промежуточной ступени 6, и рычаг 22 воздействует на две тяги либо две пары тяг 21, шарнирно соединенных с рычагом 22 в одной точке и шарнирно закрепленных на промежуточной ступени 6 и верхней ступени 8, тем самым поворачивая верхнюю ступень 8 относительно промежуточной ступени 6 до установки верхней ступени 8, с установленной на ней с возможностью продольного перемещения через тарельчатые пружины 9 крюковой подвеской 10, на корпус 30 устройства фиксации верхней ступени 8, неподвижно закрепленный на самоходном шасси 1, что соответствует углу поворота верхней ступени 8, равному 90°, при этом устройство фиксации верхней ступени 8 находится в расфиксированном положении, при котором шток гидроцилиндра 33 выдвинут, два поворотных рычага 34 удерживаются подпружиненным фиксатором 31, а шарнирно установленная на них качающаяся рамка 35 гидроцилиндром 33 отведена от зева крюковой подвески 10. Производится фиксация верхней ступени 8, с установленной на ней через тарельчатые пружины 9 крюковой подвеской 10, для чего рабочая жидкость подается в штоковую полость гидроцилиндра 33, шток которого, втягиваясь, поворачивает качающуюся рамку 35 относительно двух рычагов 34 до ее упора в зев крюковой подвески 10, при этом два поворотных рычага 34 удерживаются от поворота подпружиненным фиксатором 31. После упора качающейся рамки 35 в зев крюковой подвески 10 шток гидроцилиндра 33, продолжая втягиваться, преодолевает сопротивление подпружиненного фиксатора 31 и поворачивает два поворотных рычага 34, с шарнирно установленной на них качающейся рамкой 35, которая, находясь в зеве крюковой подвески 10, совершает вращательно-поступательное перемещение вниз, сжимая тарельчатые пружины 9, тем самым прижимая верхнюю ступень 8 к корпусу 30, неподвижно закрепленному на самоходном шасси 1, заданным усилием, определяемым тарельчатыми пружинами 9;
- при развертывании в положение 3 из положения 2 устройством фиксации верхней ступени 8 производится ее раскрепление, при этом рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 33, шток которого, выдвигаясь, поворачивает два поворотных рычага 34, с установленной на них качающейся рамкой 35, которая, совершая вращательно-поступательное перемещение вверх постепенно освобождая крюковую подвеску 10, снижает усилие сжатия тарельчатых пружин 9, при этом крюковая подвеска 10 под действием тарельчатых пружин 9 поступательно перемещается вверх вместе с качающейся рамкой 35 до упора крюковой подвески 10 в торец верхней ступени 8, не давая качающейся рамке 35 выйти из зацепления с зевом крюковой подвески 10. При дальнейшем движении штока гидроцилиндра 33 два поворотных рычага 34 преодолевают усилие подпружиненного фиксатора 31 и становятся на жесткий упор 32, исключающий их дальнейший поворот. Штоком гидроцилиндра 33 производится поворот качающейся рамки 35 относительно двух поворотных рычагов 34, выводящий качающуюся рамку 35 из зацепления с зевом крюковой подвески 10. Верхняя ступень 8 раскреплена. Производится подъем промежуточной ступени 6 с установленной на ней с возможностью продольного перемещения через тарельчатые пружины 9 крюковой подвески 10, для чего рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 20, шарнирно установленного на нижней ступени 4, шток которого, выдвигаясь, через одну либо две поворотные тяги 19 шарнирно закрепленную на нижней ступени 4, и рычаг 18 воздействует на две тяги, либо две пары тяг 17, шарнирно соединенных с рычагом 18 в одной точке, и шарнирно закрепленных на нижней ступени 4 и промежуточной ступени 6, тем самым поворачивая промежуточную ступень 6 с установленной на ней с возможностью продольного перемещения через тарельчатые пружины 9 крюковой подвеской 10, относительно нижней ступени 4. По достижении промежуточной ступенью 6 определенного промежуточного положения поворот промежуточной ступени 6 прекращается и рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 24, шток которого, выдвигаясь, через одну либо две поворотные тяги 23 рычаг 22, две тяги либо две пары тяг 21 поворачивает верхнюю ступень 8 относительно промежуточной ступени 6 до установки на жесткий упор 7, при этом шарниры одной либо двух поворотных тяг 23 и рычага 22 образуют плоскость, тем самым, переводя механизм поворота верхней ступени 8 в жесткую, кинематически замкнутую конструкцию. В дальнейшем производится поворот промежуточной ступени 6, с установленной на ней с возможностью продольного перемещения через тарельчатые пружины 9 крюковой подвеской 10, относительно нижней ступени 4 до установки промежуточной ступени 6 с установленной на ней с возможностью продольного перемещения через тарельчатые пружины 9 крюковой подвеской 10, на корпус 30 устройства фиксации промежуточной ступени 6, неподвижно закрепленный на самоходном шасси 1, что соответствует углу поворота промежуточной ступени 6, равному 90°, при этом устройство фиксации промежуточной ступени 6 находится в расфиксированном положении, идентичном ранее описанному для устройства фиксации верхней ступени 8. Производится фиксация промежуточной ступени 6, с установленной на ней с возможностью продольного перемещения через тарельчатые пружины 9, крюковой подвеской 10, устройством фиксации промежуточной ступени 6 в порядке, соответствующем описанному для устройства фиксации верхней ступени 8;
- при развертывании в положение 4 из положения 3 устройством фиксации промежуточной ступени 6 производится ее раскрепление в порядке, описанном для устройства фиксации верхней ступени 8. Попеременно, в порядке, определенном исходя из условия обеспечения устойчивости СУ, производится поворот нижней ступени 4 и промежуточной ступени 6.
При повороте нижней ступени 4 рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 14, шток которого, выдвигаясь, создает крутящий момент на рычаге 16, который передается на две параллельные тяги 15, шарнирно закрепленные на подцапфенной балке 2, которые, разворачиваясь относительно шарниров на подцапфенной балке 2, поворачивают нижнюю ступень 4 до установки ее на упор 13, при этом шарнир крепления рычага 16 к нижней ступени 4 находится в плоскости, образуемой двумя параллельными тягами 15, тем самым обеспечивая передачу поперечных нагрузок с нижней ступени 4 через рычаг 16 и две параллельные тяги 15 на подцапфенную балку 2, неподвижно закрепленную на самоходном шасси 1, минуя гидроцилиндр 14.
При повороте промежуточной ступени 6 рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроцилиндра 20, шток которого, выдвигаясь, через одну либо две поворотные тяги 19, рычаг 18, две тяги либо две пары тяг 17 поворачивает промежуточную ступень 6 относительно нижней ступени 4 до установки на жесткий упор 5, при этом шарниры одной либо двух поворотных тяг 19 и рычага 18 образуют плоскость, тем самым переводя механизм поворота промежуточной ступени 6 в жесткую, кинематически замкнутую конструкцию, при этом поперечные нагрузки от промежуточной ступени 6 передаются на нижнюю ступень 4, минуя гидроцилиндр 20.
При свертывании ПМУ поворот ступеней осуществляется подачей рабочей жидкости в штоковые полости соответствующих гидроцилиндров в порядке, определенном исходя из обеспечения устойчивости СУ. После перевода ПМУ в походное положение крыши 36 закрываются гидравлическим приводом, штоки четырех гидравлических винтовых домкратов поднимаются под действием гидромоторов.