Шасси снегоболотохода
SNOW AND SWAMP-GOING VEHICLE CHASSIS

Предлагаемое изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно, к вездеходам - снегоболотоходам со шнековыми движителями, предназначенным для проведения инженерно-изыскательных работ.
В настоящее время устройства, аналогичные предлагаемому, известны. К ним относятся, в частности, шасси шнекового вездехода ЗИЛ - 4904, описанное в «www.kolesa.ru/article/kogda-tonut-tanki_-shnekovyj-vezdehod--zil4904-2014-11-24». Оно представляет собой опорную раму и два параллельно расположенных полых цилиндра, каждый из которых охвачен винтовой спиральной лентой. Вне цилиндров располагается движитель, соединенный с раздаточной коробкой. Коробка имеет два выхода, каждый из которых через фрикционную муфту кинематически соединен с одним из цилиндров (с осью одной из крышек).
Недостатком шасси - аналога являются его большие габаритные размеры и масса, что затрудняет его использование в снегоболотоходах для инженерно-изыскательных работ.
Указанного недостатка лишено шасси снегоболотохода, описанного в работе «Либерман Я.Л., Захарова Н.А., Свиридов Д.В. Малогабаритный автоматизированный снегоболотоход для инженерно-изыскательных работ // Современная техника и технологии. 2017. №4 [Электронный ресурс]. URL:https://technology.snauka.ru/2017/04/13075», принятое нами в качестве прототипа. Описанное в этой работе шасси содержит опорную раму и расположенные вдоль нее с двух ее сторон первый и второй шнековые движители с различными внутри них отдельными приводами. Такое шасси имеет меньшие габаритные размеры, а поскольку, в нем нет раздаточной коробки, то и масса его меньше, чем у аналогов.
Тем не менее, шасси - прототип тоже не лишено недостатков. Работая в составе вездехода - снегоболотохода, оно не всегда обеспечивает его достаточную устойчивость и проходимость. Если снегоболотоход действует на открытых пространствах, например, в условии Крайнего Севера, где подвергается большой ветровой нагрузке, то, будучи малогабаритным и легким, он может опрокинуться. В этом случае требуется, чтобы расстояние между осями движителей (колея машины) было настолько большим, чтобы опрокидывания не произошло. Если же снегоболотоход действует в лесных зарослях или подобных условиях, то колея его должна быть небольшой, чтобы движители не мешали продвижению машины.
В связи с изложенным, проблемой, возникающей при эксплуатации шасси, является недостаточная устойчивость и проходимость снегоболотоходов, построенных с его применением, и решение ее может быть обеспечено путем регулирования ширины колеи машины (расстояние между осями движителей). Поскольку снегоболотоходы с таким шасси, при необходимости, должны работать в режиме дистанционного управления, то требуется, чтобы это регулирование тоже можно было осуществлять дистанционно.
Указанная проблема решается за счет того, что шасси снегоболотохода, содержащее опорную раму и расположенные вдоль нее с двух ее сторон первый и второй шнековые движители с размещенными внутри них приводами, отличается от прототипа тем, что оно снабжено четырьмя двуплечими рычагами, попарно установленными над движителями и соединенными с рамой с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной осям движителей, и четырьмя гидравлическими цифровыми исполнительными механизмами, корпуса которых шарнирно закреплены на раме, причем первый и второй исполнительные механизмы своими выходными штоками шарнирно соединены с первыми плечами, соответственно, первого и второго рычагов, третий и четвертый исполнительные механизмы своими выходными штоками шарнирно соединены с первыми плечами, соответственно, третьего и четвертого рычагов, вторые плечи первого и второго рычагов связаны с концами оси первого движителя, а вторые плечи третьего и четвертого рычагов - с концами оси второго движителя.
На фиг. 1 показан вид предлагаемого шасси слева, на фиг. 2 - сверху, на фиг. 3 - спереди, на фиг. 4 показан гидравлический цифровой исполнительный механизм, на фиг. 5 - гидравлическая схема управления исполнительным механизмом.
l
l
l
Шасси снегоболотохода содержит опорную раму 1 и расположенные вдоль нее с двух ее сторон первый 2 и второй 3 шнековые движители с размещенными внутри них приводами (например, защищенные патентом на полезные модели №161941 и №167625). Оно снабжено четырьмя двуплечими рычагами 4, 5, 6, 7, попарно установленными над движителями 2 и 3 и соединенными с рамой 1 с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной осям движителей, и четырьмя гидравлическими цифровыми исполнительными механизмами 8, 9, 10, 11 (их принцип действия и общее устройство приведены в статье «Цифровые исполнительные механизмы, studme.org›tsifrovye ispolnitelnye mehanizmy», рис. 4.52). Каждый механизм состоит из трех гидроцилиндров, последовательно соединенных между собой. Поршень 12 первого цилиндра имеет длину хода , поршень 13 второго цилиндра имеет длину хода 2, поршень 14 третьего цилиндра имеет длину хода 4. В связи с этим, подавая жидкость в бесштоковую полость того или иного цилиндра и сливая жидкость из его штоковой полости, можно обеспечить соответствующее перемещение выходного штока 15 всего механизма. Если же подавать жидкость в комбинацию цилиндров в соответствии с двоичным кодом (1 - подача жидкости, 0 - слив), то можно получить восемь различных положений штока 15. Корпуса 16 исполнительных механизмов шарнирно закреплены на раме 1 с помощью проушин 17, а выходные штоки 15 соединены с рычагами 4, 5, 6, 7. Причем первый 8 и второй 9 исполнительные механизмы своими выходными штоками шарнирно соединены с первыми плечами, соответственно, первого 4 и второго 5 рычагов, третий 10 и четвертый 11 исполнительные механизмы своими выходными штоками шарнирно соединены с первыми плечами, соответственно, третьего 6 и четвертого 7 рычагов, вторые плечи первого 4 и второго 5 рычагов связаны с концами оси первого движителя 2, а вторые плечи третьего 6 и четвертого 7 рычагов - с концами оси второго движителя 3.
Подача жидкости в полости цилиндров и слив жидкости из них производится с помощью электроуправляемых золотников 18, переключаемых блоками управления 19. Питание механизмов производится от гидростанции, включающей в себя насос 20, фильтр 21 и предохранительный клапан 22.
При эксплуатации предложенного шасси, в процессе его использования, с помощью блока управления 19 формируется двоичные кодовые комбинации, управляющие цифровыми исполнительными механизмами 8, 9, 10, 11. В зависимости от вида комбинаций штоки 15 занимают определенные положения и устанавливают в соответствующие положения рычаги 4, 5, 6, 7. Рычаги же устанавливают соответствующие расстояния между движителями 2 и 3. Таким образом, в зависимости от вида двоичных кодовых комбинаций, положения движителей 2 и 3 устанавливают ту или иную ширину колеи снегоболотохода. Предложенная конструкция дает возможность получать восемь значений указанной ширины и тем самым обеспечить ее ширину, наиболее целесообразно в тех или иных условиях эксплуатации шасси.
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение проходимости и устойчивости снегоболотохода.