Гусеничный транспортер повышенной грузоподъемности

Предлагаемая полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а конкретно к гусеничным машинам, и может быть использована для создания гусеничных транспортеров большой грузоподъемности до 30 т с ходовой частью, состоящей из шести и более опорных катков.
Данные транспортеры предназначены для транспортировки крупногабаритных и тяжелых грузов в различных климатических и почвенно-рельефных условиях.
Так, известны бронированная пожарная машина (полезная модель по патенту RU № 202227, А62С27/00, з. № 2020136346 от 03.11.2020), предназначенная для быстрой доставки большой массы огнегасящей жидкости в зону пожара с мест заправки, танковый мостоукладчик (изобретение по патенту № 2250947, Е01D15/12, з. № 2003115042 от 20.05.2003), предназначенный для доставки крупногабаритных мостовых конструкций и наведения мостовых переходов через преграды, гусеничный транспортировщик (изобретение по патенту № 2207281, В62D55/00, Е01D15/12, з. № 2001110531/28 от 17.04.2001), предназначенный для доставки самоходных паромов к местам переправы. Вышеперечисленные изделия эксплуатируются как с максимальным грузом, так и без него.
Ходовая часть данных изделий содержит по шесть и более обрезиненных катков на борт, гусеницу с РМШ параллельного типа. Ведущее колесо и направляющее колесо, связанное с механизмом натяжения гусеницы, расположены в носовой или кормовой частях изделия. С целью увеличения динамических ходов опорных катков первых подвесок, перечисленных выше изделий, их торсионы установлены выше остальных, которые выставляются на одном уровне. Балансиры всех подвесок опорных катков направлены по ходу движения назад, кроме последнего опорного катка бронированной пожарной машины, направленного вперед. Для увеличения устойчивости гусеницы в обводе, механизмом натяжения создается усилие предварительного натяжения, растягивающее гусеницу.
н
Общеизвестно, что усилие предварительного натяжения Т = 0,5G×ƒ выбирается из условия вероятных сопротивлений (f) при движении транспортера и максимального веса (G) транспортера с грузом. Вес транспортера с грузом распределяется между опорными катками, связанными через балансиры с торсионами, угол закрутки которых пропорционален нагрузке на каток.
В процессе эксплуатации изделий весовая нагрузка меняется значительно, что приводит к изменению взаимного положения элементов, формирующих периметр обвода ходовой части, опорных катков балансиров и углов закрутки торсионов. Поскольку начальная длина гусеницы сохраняется неизменной, то при уменьшении весовой нагрузки, происходит разгрузка подвески и, как следствие, увеличение статического натяжения (см. книгу В. Ф. Платонов “Динамика и надежность гусеничного движителя”, М.: Машиностроение, 1973 г., стр. 36-37).
Дополнительное натяжение приводит к ухудшению ходовых качеств гусеничной машины (см. книгу В.Ф. Платонов “Гусеничные и колесные транспортно-тяговые машины”. М.: Машиностроение, 1986 г., стр. 181), значительным потерям на перематывания гусеницы на ведущем колесе, увеличению нагрузки на элементы гусеничной цепи, пальцы, РМШ шарниры. Это все приводит к дополнительному расходу топлива, снижению долговечности и надежности ходовой части транспортера.
Известны механизмы автоматического натяжения гусениц, например, по патентам на изобретение № 2547318 и полезные модели № 137536, № 184144, в которых использован принцип перемещения направляющего колеса с помощью гидропневматических цилиндров. Однако при перевозках грузов массой от 0,5 до 1 массы транспортера, диапазон перемещения направляющего колеса большой, что создает значительные нагрузки в механизме натяжения, приводящие к увеличению массово-габаритных характеристик механизма, что отрицательно влияет на характеристики транспортера.
Известны гидропневматические подвески, например, по патентам на изобретения № 2268839, 2369825 и полезные модели № 166609, 173727, в которых можно поддерживать постоянное натяжение гусеницы, однако они совместно с торсионной подвеской не используются.
В качестве прототипа выбран транспортер МТ-Т (см. книгу В.Ф. Платонов “Гусеничные и колесные транспортно-тяговые машины”, М.: Машиностроение, 1986 г., стр. 30-31, рис. 7), содержащий семикатковую на борт гусеничную ходовую часть с передним расположением ведущего колеса, направляющее колесо с механизмом натяжения расположено в кормовой части, корпус, в носовой части которого расположено отделение управления, и расположенную на корпусе грузовую платформу. Механизм натяжения червячного типа, перемещающий направляющее колесо с помощью рычага, связанного одним концом с червячным колесом червячной передачи, другим концом - с направляющим колесом. При вращении червяка червячной передачи, вращается червячное колесо, с осью которого жестко соединен рычаг. Другой конец рычага линейно перемещается и перемещает направляющее колесо, создающее натяжение гусеницы.
Недостатком конструкции прототипа является отсутствие возможности автоматического изменения натяжения гусеницы при уменьшении веса возимого груза и необходимости больших усилий для вращения червяка червячной передачи.
Технический результат полезной модели заключается в создании транспортера с постоянным натяжением гусеницы, не зависящим от веса перевозимого груза.
Технический результат достигается тем, что в гусеничном транспортере повышенной грузоподъемности, содержащем гусеничную ходовую часть и торсионную подвеску с балансирами, корпус с моторно-трансмиссионным отделением, отделением управления, и расположенную на корпусе грузовую платформу, согласной полезной модели, балансиры средних подвесок соединены с корпусом транспортера гидроцилиндрами с возможностью  блокировки их штоковых полостей электрогидравлическими клапанами по сигналу устройства  управления, при этом штоковые полости указанных гидроцилиндров  соединены с балансирами соответствующих подвесок.
При этом устройство управления содержит блок управления, блок памяти, датчики углового положения балансиров и датчики давления в штоковых полостях гидроцилиндров.
При этом гусеничный транспортер выполнен с возможностью размещения на грузовой платформе мостового перехода и оборудовании для наведения мостового перехода.
При этом гусеничный транспортер выполнен с возможностью размещения на грузовой платформе блоков паромной переправы и оборудования для наведения паромных переправ.
При этом гусеничный транспортер выполнен с возможностью размещения на грузовой платформе емкости с огнегасящей жидкостью и оборудования для тушения пожаров.
Анализ основных отличительных признаков показал, что:
- соединение балансиров средних подвесок с корпусом транспортера гидроцилиндрами с возможностью блокировки их штоковых полостей электрогидравлическими клапанами по сигналу устройства управления и соединение штоковых полостей указанных гидроцилиндров с балансирами соответствующих подвесок, исключает разгрузку подвески при уменьшении веса возимого груза, что обеспечивает постоянное натяжение гусеницы, не зависящее от веса перевозимого груза.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
- фиг. 1 - вид сбоку на ходовую часть гусеничного транспортера повышенной грузоподъемности;
- фиг. 2 - положение электрогидравлического клапана блокировки штоковой полости гидроцилиндра при отсутствии сигнала с блока управления, гидроцилиндр разблокирован;
- фиг. 3 - положение электрогидравлического клапана блокировки штоковой полости гидроцилиндра при наличии сигнала с блока управления, гидроцилиндр заблокирован;
- фиг. 4 - схема устройства управления блокировкой штоковой полостью гидроцилиндра;
- фиг. 5 - гусеничный транспортер с размещенными на грузовой платформе мостовым переходом и оборудованием для наведения мостового перехода;
- фиг. 6 - гусеничный транспортер с размещенными на грузовой платформе блоками паромной переправы и оборудованием для наведения паромных переправ;
- фиг. 7 - гусеничный транспортер с размещенными на грузовой платформе цистерной с огнегасящей жидкостью и оборудованием для тушения пожаров.
Гусеничный транспортер повышенной грузоподъемности (фиг.1) содержит корпус 1 в передней части которого размещена кабина управления с рабочими местами экипажа 2, в кормовой части расположено моторно-трансмиссионное отделение 3, на корпусе сверху расположена грузовая платформа 4. Транспортер имеет гусеничную ходовую часть 5. На каждом борту установлены: гусеница, например, с резинометаллическим шарниром параллельного типа, и обрезиненные опорные катки 6.  Количество опорных катков 6 на борт может быть 5-7. Балансиры 7, соединяющие торсионы 8 и опорные катки 6 расположены по ходу движения назад. Торсионы 8 расположены на одном уровне относительно корпуса. В кормовой части расположено ведущее колесо 9, в носовой части направляющее колесо 10 с механизмом натяжения (на фиг. 1 не показан). Ходовая часть имеет поддерживающие катки 11 и гидроцилиндры 12, соединяющие балансиры 7 с корпусом 1 и датчики 13 углового положения балансиров 7.
Штоковая полость гидроцилиндра 12 (фиг. 2 и 3) соединена с электрогидравлическим клапаном 14, блокирующим полость с помощью электромагнита 15 по сигналу, передаваемому через электроразъем 16 устройства управления (фиг. 4) блокировкой штоковой полостью гидроцилиндра 12. К штоковой полости подсоединен датчик давления 17 изменения давления в штоковой полости гидроцилиндра 12
Устройство управления блокировкой штоковой полостью гидроцилиндром  12 (фиг. 4)  содержит датчик 13 углового положения (ДУП) балансира 7, блок 18 памяти (БП) углового положения балансира 7, блок 19 управления (БУ), кнопку 20 переключения блока 18 памяти (БП) от датчика 13 углового положения балансира (ДУП) к блоку 19 управления (БУ), датчик 17 давления (ДД), фиксирующий изменение давление в штоковой полости гидроцилиндра 12, блок 21 сравнения (БС), определяющий уменьшение давления в штоковой полости гидроцилиндра 12 до минимального значения  близкого к атмосфере, равной нулю, и электрический разъем 16, передающий сигнал блокирования-разблокирования  с блока 19 управления на электромагнит 15.
На грузовой платформе 4 может быть размещен мостовой переход 22 и оборудование для наведения мостового перехода (см. фиг. 5).
На грузовой платформе 4 может быть размещен паром 23 (см. фиг. 6).
На грузовой платформе 4 может быть размещена цистерна с огнегосящей жидкостью и противопожарное оборудование (см. фиг. 7).
При работе ходовой части гусеничного транспортера повышенной грузоподъемности крутящий момент от двигателя, подводимый к ведущему колесу 9, преобразуется в тяговое усилие, обеспечивающее реализацию гусеницей сил тяги и торможения за счет сил сцепления с грунтом.
Подрессоренный на торсионах 8, максимальный вес транспортера с грузом через балансиры 7, опорные катки 6 и гусеницу 5 передается на грунт, при этом формируется упругая связь корпуса с опорными катками 6 для смягчения толчков и ударов, действующих при движении по неровностям местности. Так как один конец торсиона 8 неподвижно закреплен в корпусе машины, а другой – в балансире 7, то при наезде опорного катка 6 на неровность и повороте балансира 7, торсион 8 закручивается и смягчает толчки и удары, воспринимаемые машиной.  Штоковые полости гидроцилиндров 12, соединяющих балансиры 7 средних катков 6 с корпусом 1 транспортера разблокированы и не оказывают сопротивления упругому закручиванию торсионов 8.
Перед началом работы (транспортер с максимальным грузом) блок 18 памяти (БП) соединен кнопкой 19 с датчиками 13 угловых положений балансиров (ДУП) и запоминает их статическое положение при максимальном грузе, определяющем натяжение гусеницы. При уменьшении веса груза кнопка 20 переключается, отсоединяя (БП) от (ДУП) и соединяя его с (БУ).
При уменьшении веса возимого груза нагрузки на катки 6 уменьшаются, что приводит к уменьшению углов закрутки торсионов 8 и изменению положения балансиров 7. Блок 19 сравнивает сигналы с датчика 13 углового положения (ДУП) балансира 7 и блока 18 памяти (БП) углового положения балансира 7 в статическом положении при максимальном весе груза. При совпадении сигналов (ДУП) и (БП) блок 19 управления (БУ) выдает команду на блокирование штоковой полости гидроцилиндра 12.  Блокирование штоковой полости гидроцилиндров не позволяет подвеске менять геометрию обвода и увеличивать натяжение гусеничной цепи при уменьшении веса возимого груза.
При увеличении нагрузки на каток, наезде на неровность, поршень гидроцилиндра 12 перемещается в сторону поршневой полости, при этом уменьшая давление в запертой штоковой полости. Датчик 17 давления фиксирует уменьшение давления и при достижении давления около нуля атмосфер выдает сигнал на разблокировку штоковой полости. Подвеска переходит в режим упругого деформирования.