ГУСЕНИЦА ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована в конструкциях гусеничного движителя машин с двухшинными опорными катками.
Известна конструкция гусеницы транспортной машины, (аналог, Машиностроение. Энциклопедия, т.IV-15 Колесные и гусеничные машины. Редактор-составитель д-р техн. наук, проф. В.Ф.Платонов М.: Изд-во Машиностроение, рис.4.4.1, с.550) которая содержит стальные литые траки со звеньями попарно соединенными обрезиненными пальцами, запрессованными в отверстия проушин траков, т.е. образованы резино-металлические шарниры. Соседние траки соединены между собой в средней части гребнями, а по краям скобами. В данной конструкции стыки между траками являются прямыми во всю ширину гусеницы, что существенно влияет на формирование вибраций в движителе, особенно в конструкциях с параллельным шарниром. Наличие стыков приводит к резким перемещениям опорных катков. Этому способствует и не стабильность геометрических размеров, их отклонения от номинальных значений, особенно высотных размеров литых траков. Вследствие встречи опорных катков с перепадом высот происходит периодический отрыв опорных катков от беговой дорожки с последующим после отрыва ударом о жесткие стальные траки. Кроме того, в гусеницах со стальной беговой дорожкой удельные давления в контакте с шиной достаточно высоки, что ограничивает долговечность шин опорных катков, особенно при их перегреве.
В связи с этим, большинство современных быстроходных гусеничных машин оснащаются гусеницами с обрезиненной беговой дорожкой. Принято считать, что такое решение ограничивает погонную массу, уменьшает зависимость прочности от износа, снижает уровень теплонапряженности шин, шума и электромагнитных излучений.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является гусеница боевой машины пехоты БМП-3 (Боевая машина пехоты БМП-3. Руководство по эксплуатации. Ч.1. Техническое описание. - Ростов-на-Дону: Изд-во ООО БелРусь, 2010 г. - рис.8.2 стр.223-224, прототип).
Эта гусеница содержит двухзвенчатые, соединяемые трубчатой перемычкой траки. К верхней горизонтальной плоскости звеньев привулканизированы резиновые подушки, образующие беговую дорожку для опорных катков. В отверстия проушин звеньев траков запрессованы обрезиненные пальцы, которые с обоих концов соединены с пальцами смежных траков разъемными серьгами, а в средней части - гребнями.
Недостаток такой гусеницы заключается в том, что при движении машин по дорогам с малодеформируемым основанием возникают параметрические резонансные колебания опорных катков, которые снижают долговечность элементов ходовой части, нарушают эффективность функционирования лазерного оптикоэлектронного оборудования систем управления, монтируемых на машине. Кроме того, эти колебания существенно повышают теплонапряженность шин.
Исследованиями установлено, что причиной колебаний является переменная упругость беговой дорожки, т.е. вариация параметра модуляции упругости в вертикальной плоскости достигает значения 0.5 и выше. Следовательно, для исключения параметрических резонансов при движении машины с большой скоростью необходимо ограничить значение этого параметра.
Исключение резонансных режимов может быть достигнуто минимизацией параметра модуляции упругости беговой дорожки в вертикальной плоскости, что реализовано в предлагаемой конструкции.
Для увеличения долговечности элементов ходовой части, повышения эффективности функционирования лазерного оптико-электронного оборудования систем управления, ограничения температуры шин опорных катков предлагается гусеница транспортной машины. Гусеница содержит траки, состоящие из двух звеньев, соединенных трубчатой перемычкой. К верхней горизонтальной плоскости звеньев привулканизированы резиновые подушки, образующие беговую дорожку для опорных катков. В отверстия проушин звеньев траков запрессованы обрезиненные пальцы, которые с обоих концов соединены с пальцами смежных траков разъемными серьгами, а в средней части - гребнями. Звенья траков в продольном направлении выполнены асимметричными путем дополнительно введенных выступов, например у правого звена сзади, а у левого впереди, т.е. звенья одного трака смещены в горизонтальной плоскости на некоторую величину. При этом обеспечивается зазор между звеньями смежных траков в форме «зигзаг». В объеме резиновых подушек беговой дорожки со стороны привулканизированных к звеньям траков, выполнены полости в форме арок. Вершины арок совмещены с точками пересечения поперечной оси симметрии трубчатой перемычки и продольными осями беговых дорожек звеньев трака. Геометрические размеры арок определены из условия минимизации параметра модуляции упругости в вертикальной плоскости вдоль гусеницы.
На фиг.1. показана предлагаемая конструкция - вид сверху (в плане), на фиг.2. продольное сечение А-А и на фиг.3. поперечный разрез Б-Б. На фиг.4 приведены графики, характеризующие эффективность технического решения.
Предлагаемая гусеница содержит асимметричные двухзвенчатые траки 1 соединяемые трубчатой перемычкой 2, разъемные серьги 3, гребни 4 (фиг.1). Звенья траков 1 в продольном направлении выполнены асимметричными путем дополнительно введенных выступов, например, у правого звена сзади, а у левого впереди. Таким образом, звенья одного трака смещены на некоторую величину Δl, обеспечивая зазор между звеньями смежных траков в форме «зигзаг».
К верхней горизонтальной плоскости звеньев привулканизированы резиновые подушки 5, образующие беговую дорожку для опорных катков. В объеме резиновых подушек 5 беговой дорожки со стороны привулканизированных к звеньям траков 1 выполнены полости 6 в форме арок 7. Вершины арок совмещены с точками пересечения поперечной оси симметрии трубчатой перемычки 2 и продольными осями беговых дорожек звеньев трака 1. Геометрические размеры арок определяются из условия минимизации параметра модуляции упругости в вертикальной плоскости вдоль гусеницы.
Работает предлагаемая конструкция следующим образом. В процессе качения опорных катков 10 по беговой дорожке гусеницы левая 8 и правая 9 шины каждого опорного катка 10 преодолевают зазоры (стыки) между звеньями смежных траков 1 асинхронно из-за продольного смещения зазоров (формы зигзаг). В начале зазор преодолевает левая шина опорного катка 8, потом через время t=2Δl/v (v - скорость движения) правая шина 9, т.е. когда левая шина 8 опорного катка 10 встречается с зазором, правая шина 9 продолжает качение по ровной части беговой дорожки. В дальнейшем наоборот, когда правая шина 9 опорного катка 10 встречается с зазором между звеньями смежных траков, левая шина 8 уже движется по ровной части беговой дорожки.
Эффективность предлагаемого решения проявляется при движении машины по дорогам с малодеформируемым основанием. За счет упругого «нивелирования» беговой дорожки исключается резкое перемещение опорного катка при его наезде на зазор, характерного в варианте гусеницы прототипа. Вследствие этого уровень динамической нагрузки, действующей на опорный каток уменьшается. Смещение зазоров между смежными траками путем придания ему формы «зигзаг», покрытие выступов резиновой подушкой уменьшает величину упругого сближения шины с обрезиненной беговой дорожкой в зоне зазоров (заштрихованные области а на фиг.4. образованны графиками зависимости просадки, т.е. упругого сближения «шина - обрезиненная» беговая дорожка по длине гусеницы, график 1 соответствует прототипу, график 2 предлагаемой конструкции). Введение полости в резиновых подушках позволяет увеличить упругое сближение в зоне контакта на ровной части беговой дорожки (область б на фиг.4).
Таким образом, предложенное решение стабилизирует упругость, т.е. снижает значение параметра модуляции упругости гусеницы в вертикальной плоскости, что способствует непрерывности контакта шин с обрезиненной беговой дорожкой, соответственно и вероятность возбуждения параметрических колебаний. Это позволит увеличить долговечность элементов ходовой части, повысить эффективность функционирования лазерного оптико-электронного оборудования систем управления, снизить температуру шин опорных катков.