ВЕЗДЕХОДНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к вездеходным транспортным средствам универсального функционального назначения, предназначенным для передвижения в условиях бездорожья и при низких температурах окружающей среды.
Известно тяговое транспортное средство повышенной проходимости типа UNIMOG, содержащее прямоугольной формы раму с лонжеронами открытого профиля, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробка передач и раздаточная коробка, выполненная с выходными валами, которые карданными передачами связаны с блокируемыми дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, каждый из которых имеет картер, связанный с лонжеронами рамы, а также рулевой привод колес, подвеску колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемый на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней редуктор отбора мощности, карданной передачей связанный с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности (И.И.Селиванов "Автомобили и транспортные гусеничные машины высокой проходимости", М., "Наука", 1967, стр.110-111).
Известное транспортное средство многофункционального назначения имеет зависимую пружинную подвеску передних и задних колес. В связи с этим снижена возможность достижения большей проходимости. Кроме того, управляемым выполнен только передний мост, что существенно снижает маневренность тягового средства. Недостаточная маневренность известного тягового транспортного средства обусловлена тем, что управляемыми являются только передние колеса. Учитывая то, что шасси является универсальным для создания гаммы разнофункциональных машин, слабая маневренность ограничивает использование таких машин на площадках с стесненными условиями маневра. Кроме того, компоновочная схема, построенная по принципу размещения всех узлов и агрегатов во внутреннем объеме рамы, не позволяет использовать все возможности самих кинематических узлов по расширению их функций и ремонтопригодности. Выполнение рамы с лонжеронами, открытый профиль которых расположен с внутренней стороны рамы, обеспечивает компактное расположение всех узлов и агрегатов жизнеобеспечения тягового средства именно в этой зоне. Но при этом повышается трудоемкость обслуживания всех агрегатов, вызванная трудностью свободного доступа к ним. При ремонте необходимо снимать кабину, возможно кузов, что требует использования стационарного гаражного оборудования.
Известно внедорожное колесное транспортное средство, содержащее прямоугольной формы раму с лонжеронами открытого профиля, на которой смонтированы последовательно связанные между собой приводной двигатель, сцепление, коробка передач и раздаточная коробка, выполненная с выходными валами, карданными передачами связанные с блокируемыми дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, каждый из которых имеет картер, связанный с лонжеронами рамы, а также рулевой привод колес, подвеску колес и устройство отбора мощности, включающее в себя монтируемый на коробке передач с зацеплением с одной из шестерен последней редуктор отбора мощности, карданной передачей связанный с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности, а так же тяговое средство оно снабжено расположенной в зоне между мостами во внутреннем объеме рамы лебедкой, приводной элемент которой карданной передачей связан с кинематическим узлом привода заднего вала отбора мощности, открытый профиль лонжеронов расположен с внешней стороны рамы, картер каждого моста фланцами прикреплен к вертикальным стенкам лонжеронов с внутренней стороны рамы, а колесные карданные валы от дифференциала пропущены через отверстия в вертикальных стенках лонжеронов и через конечные передачи связаны с колесами, подвеска каждого колеса выполнена независимой торсионной на четырех рычагах крепления к колесу, при этом все колеса выполнены поворотными и кинематически связаны с рулевым приводом, выполненным с возможностью отключения колес заднего моста и фиксации последних относительно рамы ориентировано вдоль продольной оси транспортного средства, рулевой привод включает в себя для каждого колеса колесную тягу, связанную одним концом с колесом, а другим - с первым плечом двуплечего маятникового рычага, другие плечи маятниковых рычагов колес одного моста тягой связаны между собой, при этом каждый маятниковый рычаг по одному борту связан с рычагом, а рычаги посредством шарнирной тяги связаны между собой, с одним из рычагов из упомянутых последними кинематически связана золотниковая тяга гидрораспределителя рулевого управления, а другой рычаг в зоне заднего моста из упомянутых последними выполнен изменяемой длины для регулировки угла поворота задних колес и снабжен механизмом его стопорения при отключении связи с элементами рулевого привода переднего моста, причем с одним из маятниковых рычагов шарнирно связан силовой гидроцилиндр гидроусилителя, гидравлически сообщенного с гидрораспределителем рулевого управления (RU №2163209, B62D 63/02, В60К 17/28, B62D 7/14, опубл. 2001.02.20).
Недостатком данного универсального тягового транспортного средства является то, что все силовые агрегаты расположены по осевой продольной линии рамы, ведущие мосты выполнены с центральным расположением дифференциалов, что приводит к необходимости, с одной стороны, расположения всех силовых валов привода ближе к осевой продольной линии и выводу валов рулевого привода за раму, то есть с внешней ее стороны. Плотность расположения силовых агрегатов затрудняет технологическое обслуживание. При таком кинематическом и компоновочном построении данное транспортное средство не может быть трансформируемо в трехосный вариант для перевода его из транспортного средства универсального функционального назначения, предназначенного для выполнения технологических операций в лесном, сельском и коммунальном хозяйствах, а также при проведении строительно-монтажных работ, в транспортное средство повышенной проходимости, предназначенное для перевозки людей и грузов.
Кроме того, рама выполнена по классической схеме из двух лонжеронов и двух поперечин из стального проката, определяющих изгибную жесткость этой конструкции. Такая рама получается громоздкой и металлоемкой. Повышенная жесткость для такой рамы необходима, так как картеры мостов фланцами прикрепляются к лонжеронам. Естественно, что при замене стального проката, например, на алюминиевый, появляется необходимость увеличения жесткости рамы.
Такое транспортное средство требует герметизации кузова для обеспече6нияего возможности перемещения по воде. А его обслуживание возможно только с доступом с внешней стороны, что представляет собой определенные трудности при низкой температуре окружающей среды и в полевых условиях.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи по упрощению конструкции транспортного средства в целом при обеспечении ему плавучести и максимально возможного полезного объема кузова.
Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных маневренных и тяговых свойств при обеспечении плавучести и достаточного пространства жизнеобитания в климатически тяжелых условиях севера. Кроме того, технический результат заключается в возможности ремонта вездехода без выъхода из кузова.
Указанный технический результат достигается тем, что вездеходное транспортное средство, содержащее кузов с кабиной для водителя, раму на которой смонтированы приводной двигатель с коробкой передач, имеющей встроенный дифференциал для связи с выходными валами, кинематически связанными с дифференциалами переднего и заднего ведущих мостов, а также рулевой привод колес указанных мостов, независимую подвеску колес, тормозные механизмы колес ведущих мостов и устройство отбора мощности, выполненное с валом отбора мощности, выведенным в переднюю часть кузова для привода лебедки, снабжено средним ведущим мостом, расположенным от заднего ведущего моста на расстоянии большем, чем расстояние до переднего ведущего моста, и который карданной передачей связан с выходным валом дифференциала коробки передач, дифференциалы заднего и среднего ведущих мостов выполнены заблокированными, дифференциал переднего ведущего моста выполнен блокируемым, главная передача среднего моста связана с главной передачей заднего моста через цепную передачу, приводной двигатель с коробкой передач от переднеприводного автомобиля смонтирован поперек рамы с расположением выходных валов дифференциала вдоль рамы, рама выполнена в виде герметичного короба лодочной формы, в полости которого расположены приводной двигатель с коробкой передач, выходные валы, дифференциалы переднего, заднего и среднего ведущих мостов, рулевой привод и тормозные механизмы колес ведущих мостов, смонтированные на валах привода колес, которые выведены наружу из короба через уплотнения, при этом кузов расположен на коробе и выполнен вагонного типа с боковой и задней дверями и размещением сиденья водителя над передним мостом, приводной двигатель в коробе расположен между передним и средним мостами со смещением в сторону последнего, выхлопная труба смонтирована снаружи кузова и протянута вдоль борта кузова вверх до уровня выше крыши кузова, воздухозаборник для приводного двигателя расположен на крыше кузова и выполнен в виде раструба, поворотно смонтированного вокруг вертикальной оси вращения, а воздухозаборник для системы отопления кузова расположен на крыше и выполнен в виде вертикально вытянутого короба на борту кузова, под которым в этом борту выполнены щели для выхода воздуха из системы отопления.
При этом ступицы колес среднего и заднего ведущих мостов могут быть связаны с валами их привода через устройство их отсоединения и соединения с ручным или автоматизированным приводом управления.
Для повышения маневренности в стесненных условиях колеса переднего и заднего мостов могут быть выполнены поворотными. В этом случае рулевой привод для управляемых колес этих мостов содержит рулевое колесо, кинематически связанное с рулевыми механизмами переднего моста и заднего мостов, выходные элементы каждого из которых шарнирно соединены с рычагами поворотных кулаков колес этих мостов, при этом рулевые механизмы передачей инверсно связаны между собой, а передача инверсной связи между рулевыми механизмами выполнена в виде двух тросов, каждый из которых одним концом связан с выходным элементом рулевого механизма переднего ведущего моста и которые через разнесенные по бортам короба направляющие блоки протянуты к выходному элементу рулевого механизма заднего ведущего моста, на выходном элементе которого в корпусе с возможностью вращения размещены соосно расположенные винты с противоположно направленными винтовыми навивками, к концам которых прикреплены другие концы тросов, при этом один из винтов или тросов выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом, в котором размещены указанные винты.
Для обеспечения возможности ремонта, не выходя из кузова, пол кузова выполнен в виде схемных пластин, закрывающих полость короба сверху.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для достижения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель иллюстрируется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг.1 - вид сбоку на вездеходное транспортное средство;
фиг.2 - вид спереди на вездеходное транспортное средство;
на фиг.3 - размещение трансмиссионных узлов и рулевого привода в коробе.
Вездеходное транспортное средство повышенной проходимости и маневренности (фиг.1, 2) содержит кузов 1 вагонного типа с кабиной для водителя в передней зоне. Кузов выполнен с боковой (не показана) и задней 2 дверями. Кабина сформирована передним панорамным стеклом 3 и боковыми стеклами 4, рядом с которыми в бортах кузова выполнены открываемые люки 5 (которые так же могут быть выполнены в виде окон). Сиденье водителя размещено непосредственно над передним ведущим мостом 6, что позволяет обеспечить максимально широкое обозрение пространства перед машиной.
Кузов вагонного типа расположен на раме, выполненной в виде герметичного короба 7 лодочной формы (фиг.2), Ширина короба меньше ширины кузова, что обеспечивает возможность использования подкузовного пространства для размещения ведущих колес 8. Короб выполнен из профилей 9, к которым приклепаны алюминиевые листы 10, что позволяет облегчить коробчатую раму и упростить ее сборку. Бортовые части короба связаны между собой поперечинами и раскосами для повышения изгибной жест кости и сохранения формы. Такой короб позволяет придать машине плавучесть. Пол кузова выполнен в виде съемных пластин 11, закрывающих полость короба сверху. Вдоль бортов кузова могут располагаться скамьи 12 для пассажиров или объем кузова может использоваться для перевозки грузов.
Вездеход базируется на трех ведущих мостах с независимой подвеской всех колес, при этом средний ведущий мост 13, расположен от заднего ведущего моста 14 на расстоянии большем, чем расстояние до переднего ведущего моста 6. Приводной двигатель 15 с коробкой передач 16 от переднеприводного автомобиля смонтирован поперек короба с расположением выходных валов 17 дифференциала (встроенный внутри коробки передач, не показан) вдоль короба. Дифференциал главной передачи в коробке передач заблокирован, поэтому крутящий момент передается одновременно вперед и назад, в данном случае - к переднему и среднему ведущим мостам. Приводной двигатель в коробе расположен между передним и средним мостами со смещением в сторону последнего. Использован дизельный двигатель объемом 2,0 л и мощностью 75 л.с. от легковой Toyota. При такой установке между передним и средним мостами со смещением к последнему груженная машина имеет равномерную развесовку по осям.
Все агрегаты, обеспечивающие движение и маневрирование вездехода размещены в полости короба, поэтому полностью защищены от грязи, снега, воды и воздействия низкой температуры, которая будет поджидать путешественников. В полости короба расположены приводной двигатель 15 с коробкой передач 16, выходные валы 17 дифференциала коробки передач, дифференциал 18 переднего моста, дифференциал 19 заднего и дифференциал 20 среднего ведущих мостов, рулевой привод и тормозные механизмы 21 колес ведущих мостов. При этом тормозные механизмы 21 выполнены трансмиссионными, то есть смонтированы на валах 22 привода колес, которые выведены наружу из короба через уплотнения 23. Так же внутри короба размещено устройство отбора мощности, выполненное с валом отбора мощности, выведенным в переднюю часть кузова для привода лебедки 24.
Механическая лебедка выполнена с с приводом от двигателя. Для ее включения и выключения используется многодисковое сцепление от мотоцикла. Управляется оно при помощи педали перед водителем. В зависимости от положения рычага КПП лебедка может работать как вместе с колесами, так и самостоятельно.
Средний ведущий мост 13 карданной передачей 25 связан с выходным валом дифференциала коробки передач, дифференциалы всех ведущих мостов выполнены блокирующимися. Главная передача среднего моста связана с главной передачей заднего моста через цепную передачу 26. Задний мост выполнен с возможностью отключения от привода, а колеса заднего моста выполнены с возможностью отсоединения от ступиц, что позволяет максимально повысить экономичность машины при некоторых режимах движения машины, например, без крюковой нагрузки.
Рулевой привод содержит связанный с рулевым колесом (не показано) рулевой механизм переднего моста и рулевой механизм заднего моста, которые инверсно связаны между собой гибкой передачей. Выходной элемент 27 (поперечная тяга) каждого рулевого механизма соединен кинематически с рычагами поворотных кулаков колес мостов. Передача инверсной связи между собой рулевых механизмов для управляемых колес переднего и заднего ведущих мостов выполнена в виде двух тросов 28, каждый из которых одним концом связан с выходным элементом 5 рулевого механизма переднего ведущего моста. Тросы 28 через разнесенные по бортам транспортного средства направляющие блоки протянуты к выходному элементу 27 рулевого механизма заднего ведущего моста, на котором закреплен механизм 29 типа «талреп», содержащий корпус, в котором с возможностью вращения размещены соосно расположенные винты, которые выполнены с противоположно направленными винтовыми навивками и к концам которых прикреплены другие концы тросов 28. При этом один из винтов или тросов выполнен с возможностью жесткого соединения с корпусом, в котором размещены указанные винты.
Поворотом рулевого колеса обеспечивается перемещение выходного элемента 27 (поперечной тяги) рулевого механизма переднего ведущего моста и повороту колес этого моста. При этом тросы 28, проложенные через блоки по бортам короба транспортного средства также перемещаются, так как одни их концы жестко связаны с поперечной тягой рулевого механизма переднего ведущего моста и при перемещении поперечной тяги тросы перемещаются во взаимно противоположных направлениях. С другой стороны тросы связаны с винтами механизма типа «талреп», корпус которого тягой соединен с одним из тросов, что обеспечивает работу этого механизма как единого целого без взаимного перемещения винтов относительно корпуса. Так как корпус талрепа закреплен на выходном элементе 27 заднего ведущего моста, то при перемещении тросов происходит перемещение поперечной тяги рулевого механизма заднего ведущего моста. Перемещение выходного элемента 27 этого моста приводит к повороту колес этого моста. Таким образом, обеспечивается одновременный поворот колес переднего и заднего ведущих мостов. При отключении связи одного из тросов с корпусом талрепа винты приобретают возможность перемещения относительно этого корпуса. Если тросы начинают перемещаться во взаимно противоположных направлениях, то их перемещение приводит к вворачиванию или выворачиванию винтов из корпусаталрепа, что исключает передачу перемещения выходному элементу 27 заднего ведущего моста. В режиме поворота находятся колеса только переднего ведущего моста. Задние ведущие колеса сохраняют свое положение, соответствующее прямолинейному движению (колеса зафиксированы в среднем положении).
Ступицы 29 колес среднего и заднего ведущих мостов связаны с валами их привода через устройство 30 их отсоединения и соединения с ручным или автоматизированным приводом управления. На ступицах колес среднего и заднего мостов установлены ручные «хабы», поэтому можно включать в работу любое из четырех колес. Таким образом, если рукоятки всех «хабов» установить в положение Lock, то колесная формула этого вездехода - 6×6.
Подвеска всех колес независимая, на поперечных рычагах. В качестве упругих элементов использованы пружины. Выхлопная труба 31 смонтирована снаружи кузова и протянута вдоль борта кузова вверх до уровня выше крыши кузова. Воздухозаборник 32 для приводного двигателя расположен на крыше кузова и выполнен в виде раструба, поворотно смонтированного вокруг вертикальной оси вращения. При таком исполнении возможно регулирование положение раструба навстречу воздушному потоку. Воздухозаборник 33 для системы отопления кузова расположен на крыше и выполнен в виде вертикально вытянутого короба 34 на борту кузова, под которым в этом борту выполнены щели 35 для выхода воздуха из системы отопления.
Колеса представляют собой не просто камеры от трактора,, а специальные шины-оболочки. Их выпускают отечественные шинники для сельхозтехники. Отличие от обычной камеры состоит в том, что на беговую дорожку колеса наварен дополнительный слой резины, поэтому подобную шину-оболочку не так-то легко и проколоть. Номинальное давление в колесах составляет всего 0,05 атм. Для накачивания шин используется большеобъемный насос двустороннего действия, пригодный для надувных матрацев и лодок. Возможно компрессора. Чтобы шины держались на ободах, сваренных из стальных трубок и профилей, от внутреннего кольца обода к внешнему идут поперечные ленты, вырезанные из транспортерной ленты. Они также повышают сцепление колеса с опорной поверхностью.
Настоящая полезная модель позволяет создать универсальное мобильное энергетическое транспортное средство с высокими качествами по ремонтопригодности, а также широкого эксплуатационного назначения. Повышенные проходимость и маневренность позволяют использовать машину практически в любых условиях и в любых территориальных регионах.