САМОХОДНОЕ ШАССИ ЧЕТЫРЕХКОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SELF-PROPELLED CHASSIS FOR FOUR-WHEEL VEHICLE

Изобретение относится к колесным транспортным средствам с расположением колес по ромбической схеме.
Известно транспортное средство «РОМБИ» с колесным шасси, оснащенное двигателем с приводом на колеса [1]. Движение осуществляется преимущественно на двух основных колесах, расположенных одно за другим. Прохождение поворотов осуществляется с креном, создаваемым перемещением балансировочного груза в поперечном направлении от линии продольной оси транспортного средства. При медленном движении и на стоянке используются боковые дополнительные колеса.
Недостаток устройства в том, что оно не приспособлено для движения по препятствиям. Конструктивно довольно сложно. Использование боковых дополнительных колес в качестве ведущих мало эффективно.
Известен автомобиль, снабженный двумя основными колесами, расположенными на корпусе продольно, причем одно из них ведущее, а другое управляемое, и двух боковых подъемных колес [2].
Недостаток автомобиля в том, что он плохо приспособлен для движения по пересеченной местности. Маневрирование затруднено и опасно. Использование боковых колес не рационально, т.к. при их опускании и подъеме вряд ли возможно отслеживание рельефа.
Известно антиопрокидывающее устройство для инвалидной коляски [3]. Суть его в том, что оно выполнено в виде выдвигающихся вперед и назад дополнительных опорных колес. Ведущими являются боковые колеса.
Очевидно, что движение коляски возможно преимущественно по ровной поверхности. Коляска не имеет подвески колес и при движении по неровностям обязательно какое-либо из колес будет вывешиваться и корпус будет балансировать на остальных колесах. Это приводит к уменьшению комфорта и снижению безопасности.
Известно изобретение, которое относится к области транспорта, в частности к ходовой части мобильного транспортного оборудования [4]. Шасси мобильного транспортного оборудования содержит ходовую часть, тяговые приводы, узлы силовых электромотор-колес, узлы поворотных колес, подвеску и аккумуляторные батареи, смонтированные на раме. Шасси снабжено системой выносных опор, подвижной платформой с поперечным перемещением относительно продольной оси ходовой части и системой стыковки шасси с технологическим оборудованием. Ходовая часть шасси выполнена на основе четырехколесного движителя с трехосной ромбовидной схемой расположения колес, два из которых соосны друг другу с возможностью выполнения функции тяговых электромотор-колес, а два других колеса - поворотные, при этом одно поворотное колесо - ведущее и соединено с тяговым приводом, другое поворотное колесо - ведомое и соединено с ведущим поворотным колесом тросовым механизмом синхронизации. Выносные опоры шасси с механизмами закреплены в углах рамы. Опоры попарно взаимно подпружинены через соединительные валы, а в пазах платформы размещены выдвигающиеся захваты. Техническим результатом является обеспечение маневренности и устойчивости шасси.
Недостаток данного изобретения в недостаточной проходимости по пересеченной местности из-за малого хода подвески.
Известно самоходное транспортное средство, содержащее четыре колеса в ромбовидной конфигурации, закрепленные на жесткой раме [5]. Центральные колеса установлены на трапецеидальных подвесках, а переднее и заднее колеса - на плавающих продольных рычагах. Переднее и заднее колеса являются управляемыми и установлены на вертикальных шарнирах, размещенных на упомянутых плавающих продольных рычагах.
Недостатки предыдущих изобретений в этом самоходном шасси устранены за счет индивидуальных подвесок каждого колеса. При этом ход подвесок достаточно большой. Это является недостатком, т.к. существенно усложняет конструкцию.
Несмотря на это, последнее изобретение по своей технической сущности может служить прототипом предлагаемому устройству.
Задачей, решаемой предлагаемой конструкцией является ее упрощении при повышении служебных свойств - проходимости, маневренности и снижении массы шасси при сопоставимых размерах.
Поставленная задача решается следующим образом. Предложено самоходное шасси четырехколесного транспортного средства, содержащее корпус, с установленными на нем колесами. Отличительной особенностью его является то, что корпус выполнен сочлененным в виде двух полурам, соединенных горизонтальным поперечным шарниром, при этом два средних колеса, закреплены жестко на разных полурамах, расположены соосно и выполнены ведущими, а переднее и заднее колеса установлены на поворотных горизонтальных рычагах, закрепленных на концах полурам с помощью вертикальных шарниров, снабженных силовыми приводами с тормозами, при этом оси колес параллельны или совпадают с осями горизонтальных рычагов.
При этом ось шарнира, соединяющего полурамы может совпадать с осью соосных колес, а вертикальные шарниры могут быть снабжены тормозными устройствами и силовыми приводами. Кроме того, переднее и/или заднее колеса могут быть выполнены управляемыми и ведущими.
На фиг.1 и 2 показана кинематическая схема транспортного средства, а на фиг 3, 4 и 5 - конструкция машины. Фиг.6 иллюстрирует схему кинематического поворота машины.
Транспортное средство состоит из сочлененного корпуса 1, на котором установлены колеса 2, 3, 4 и 5 по ромбической схеме. Корпус 1 выполнен сочлененным в виде двух полурам 6 и 7, соединенных горизонтальным поперечным шарниром 8. Два средних колеса 3 и 5, закреплены жестко на разных полурамах, расположены соосно и выполнены ведущими, а переднее 2 и заднее 4 колеса установлены на поворотных горизонтальных рычагах 17 и 18, закрепленных на концах полурам 6 и 7 с помощью вертикальных шарниров 9 и 10.
Ось шарнира 8, соединяющего полурамы 6 и 7 может совпадать с осями средних колес 3 и 5. Вертикальные шарниры 9 и 10 могут быть снабжены тормозными устройствами 11 и 12, а также силовыми приводами 13 и 14 соответственно, т.е. переднее и заднее колеса выполнены управляемыми и ведущими используя приводы 15 и 16 вращения колес 2 и 4, соответственно.
Устройство работает следующим образом. Движение машины по местности происходит за счет однонаправленного вращения ведущих колес, а поворот - за счет их разнонаправленного вращения (бортовой поворот) или путем установки осей колес в положение кинематического поворота, при котором оси всех колес пересекаются в одной точке, а вращение колес осуществляют в одном направлении относительно этой точки, как центра поворота О. При этом каждое колесо поворачивается относительно центра поворота О по своему радиусу R2, R3, R4, R5.
Для повышения тяговых свойств переднее 2 и заднее 4 колеса, дополнительно снабженные приводами 15 и 16, дают увеличение тяги.
При движении по неровностям колеса не выходят из контакта с грунтом, приспосабливаясь к его неровностям благодаря шарниру 8, обеспечивая необходимое тяговое усилие.
Таким образом, предлагаемое транспортное средство, по сравнению с прототипом, обладает лучшей адаптацией к пересеченной местности и более высокой профильной проходимостью, даже при отсутствии подвески колес.
Источники информации
1. Заявка РФ №98115379, 1998 г.
2. Патент США №6,170,847, 2001 г.
3. Патент США №6,494,474, 2003 г.
4. Патент РФ №2291811, 2004 г.
5. Патент США №4,775,021, 1988 г. (прототип)