ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
TRANSPORT FACILITY

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к автомобилям повышенной проходимости, тракторам с колесами и гусеницами вместе, другим машинам.
Известны транспортные средства, содержащие гусеницы, колеса и устройство подъема-опускания гусениц выше-ниже опорной поверхности колес или подъема-опускания колес выше-ниже опорной поверхности гусениц. Это необходимо для более быстрого (чем на гусеницах) движения на колесах по дороге с твердым покрытием, а также по грунтовой дороге с благоприятной для колесного хода поверхностью, например, по [1], [2], [3], [4], [5], [6] и др.
Недостатки их в том, что или слишком трудоемко перемещение колес с рессорами ниже опорной поверхности гусениц [6], или маневрирование на гусеничном ходу вообще невозможно и не предусмотрено копирование колесами неровностей дороги [5], или устройство соединения гусениц с кузовом излишне сложно для самоходной машины [4], или поперечная устойчивость транспортного средства уменьшена до уровня устойчивости трехколесного хода и он не имеет устройств смягчения жесткой тряски на неровностях пути при увеличении скорости движения на колесах [3], или же управление опусканием колес гидроцилиндрами неудобно, так как оператору из кабины не видно остался ли достаточный ход поршней в передней или задней паре гидроцилиндров для возможности копирования неровностей поверхности пути каждым из четырех колес, и на сколько нижняя ветвь гусениц поднята над поверхностью дороги [2], или маневрирование управляемыми рулевым механизмом поворотными колесами при движении по грунтовой дороге в распутицу затруднительно и на колесном ходу, и на гусеничном тем более, а на повороте при боковом уклоне и скользкой поверхности дороги такое транспортное средство сползает в придорожную канаву на обочине, так как маневрирование гусеницами не предусмотрено [1].
Известно транспортное средство, содержащее корпус, двигатель, трансмиссию, гусеницы, передние и задние колеса, а также устройство перемещения колес относительно корпуса выше-ниже опорной поверхности гусениц посредством гидроцилиндров [2], которое принято за прототип.
Недостаток такого транспортного средства в том, что при переводе его в позицию для движения на колесах оператору в кабине не видно на сколько нижние ветви гусениц подняты над поверхностью пути и остался ли необходимый ход поршней в одной из пар гидроципиндров для копирования неровностей пути колесами. Кроме того, увеличенная скорость движения на колесах сопровождается сильной тряской, так как для компактности применены колеса малого диаметра с повышенным давлением воздуха в них.
Технический результат изобретения - транспортное средство с удобным переводом его в позицию движения на колесах.
Сущность изобретения - транспортное средство, содержащее корпус, двигатель, трансмиссию, гусеницы, передние и задние колеса, а также устройство перемещения колес относительно корпуса выше-ниже опорной поверхности гусениц посредством гидроцилиндров, в котором по изобретению в устройстве перемещения колес передние и задние пары колес установлены с возможностью перемещения их передними и задними парами гидроцилиндров, сообщенных в каждой паре маслопроводами параллельно, а между парами и с управляющими каналами гидрораспределителя, сообщенных маслопроводами последовательно через двусторонний гидрозамок, причем маслопровод, сообщающий пары гидроцилиндров между собой, сообщен также маслопроводами и с выходными каналами двустороннего гидрозамка через односторонний гидрозамок, который открывает проход маслу при более высоком давлении, чем двусторонний гидрозамок.
Благодаря таким существенным признакам, чтобы перевести транспортное средство в позицию передвижения на колесах, рукоятку гидрораспределителя типа Р75-В3А [7], с.177, например, штатного в тракторе Т-150, переводят из позиции «нейтральная» в позицию «подъем» или «опускание» (в зависимости от порядка соединения элементов гидравлической схемы) и сразу снимают руку с рукоятки. По окончании перевода на колесный ход рукоятка автоматически возвращается в позицию «нейтральная». При этом в одной из пар гидроцилиндров остается достаточный ход поршней для копировки неровностей поверхности пути всеми четырьмя колесами.
Устроено транспортное средство (далее быстроход) следующим образом.
На фиг.1 изображен быстроход, вид сбоку, например, на базе трактора типа Т-150 (ХТЗ-153, ХТЗ-180Б, ХТЗ-200 и др., у которых имеется возможность устанавливать разные скорости гусениц по бортам и осуществлять поворот на фиксированных радиусах с активными гусеницами, сохранением кинематической связи гусениц с двигателем и имеется пневматическая система привода тормозов прицепа).
На фиг.2 - то же, вид сверху.
На фиг.3 изображена принципиальная гидравлическая схема устройства управления гидроцилиндрами подъема-опускания колес и копирования всеми колесами неровностей поверхности пути.
1 - корпус (масштаб контура корпуса, гусениц и колес М=1:40),
2 - двигатель,
3 - гусеница,
4 - ведущая звездочка гусеницы (далее звездочка),
5 - переднее флюгерного типа самоустанавливающееся колесо с пневматической шиной, например, типа 23×9-10НС18 ГОСТ 25304-88 диаметром 595 мм, грузоподъемностью до 2016 кг на скорости до 50 км/ч (далее колесо),
6 - заднее колесо с пневматической шиной, например, типа 250-15НС 18 ГОСТ 25304-88 диаметром 735 мм, грузоподъемностью 3066 кг на скорости до 50 км/ч (далее колесо),
7 - шарнирный четырехзвенный параллелограммный механизм перемещения колеса 5 относительно корпуса 1 с фиксатором крайнего верхнего положения (далее подвеска),
8 - шарнирный четырехзвенный параллелограммный механизм перемещения колеса 6 относительно корпуса 1 (далее подвеска),
9 - гидоцилиндр подъема-опускания колеса 5 (далее цилиндр),
10 - гидоцилиндр (с объемом поршневой и штоковой полости такими же, как у цилиндра 5) подъема-опускания колеса 6 (далее цилиндр),
11 - трансмиссия привода от двигателя 2 гусениц 3 и колес 6 (далее трансмиссия),
12 - емкость для масла (далее бак),
13 - масляный насос, например, НШ-50КЛ [7], с.7, (далее насос),
14 - предохранительный клапан на давление, например, от 15 МПа и более (далее клапан),
15 - масляный фильтр с перепускным клапаном на давление, например, 0,2 МПа (далее фильтр),
16 - одна из секций в составе трехсекционного гидрораспределителя, например, типа Р75-ВЗА [7], с.177, в котором рукоятка перемещения золотника автоматически возвращается в позицию «нейтральная» из позиции «подъем» или «опускание» как только давление масла увеличится до 11 МПа (далее распределитель),
17 - дроссель с обратным клапаном - замедлитель опускания корпуса 1 (далее замедлитель),
18 - двусторонний гидрозамок (далее замок),
19 - односторонний гидрозамок, который пропускает поток масла при давлении большем, чем замок 18, например, при более 11 МПа, за счет более сильной пружины и меньшего диаметра плунжера в его устройстве (далее замок),
20 - маслопроводы.
Корпус 1 быстрохода перед каждой гусеницей 3 имеет колесо 5, установленное на подвеске 7 с цилиндром 9, а сзади каждой гусеницы имеет колесо 6, установленное на подвеске 8 с цилиндром 10. В трансмиссии 11 имеется привод колес 6, выполненный, например, цепным с ведущей звездочкой, прикрепленной соосно к каждой звездочке 4, и с ведомой звездочкой, прикрепленной соосно к ступице каждого колеса 6, или же редукторным приводом, установленном по тем же осям ведущей и ведомой шестерен. Пусть максимальная скорость на гусеничном ходу 15,6 км/ч (как у Т-150) и передаточное число в цепном приводе каждого колеса 6 i=1,9, тогда максимальная скорость быстрохода на колесном ходу 50 км/ч.
Гидросистема быстрохода содержит бак 12, насос 13, клапан 14, фильтр 15 и распределитель 16, как часть гидросистемы трактора типа Т-150. Управляющие каналы распределителя через замедлитель 17, замок 18 и замок 19 сообщены маслопроводами с парами цилиндров 9 и 10, которые сообщены маслопроводами в каждой паре параллельно, а между парами последовательно. Поршневые и штоковые полости пары цилиндров 10 сообщены между собой маслопроводом через замок 19.
Работает быстроход следующим образом.
Пусть быстроход стоит в парке на гусеницах 3, а колеса 5 и 6 подняты в верхнее положение. В такой позиции его передвигают на гусеничном ходу как, например, трактор типа Т-150. При длительной работе на гусеничном ходу цепи привода колес 10 снимают.
С гусеничного хода на колесный быстроход переводят если, например, дорожные условия к месту работы благоприятны колесному ходу. Корпус 1 быстрохода поднимают на колесах 5 и 6. Для этого рукояткой распределителя 16 включают позицию "подъем" и сразу руку с рукоятки снимают. Этим поток масла распределителем 16 под давлением не более 11 МПа направляют через обратный клапан замедлителя 17 и выходной канал замка 18 в поршневые полоста цилиндров 9. При этом автоматически открывается и другой канал замка 18, а замок 19 остается закрытым, так как он открывается при давлении выше 11 МПа. Поэтому под действием насоса 13 и веса колес 5 и 6 масло из штоковых полостей цилиндров 10 через замок 18, распределитель 16 и фильтр 15 вытесняют в бак 12, а из штоковых полостей цилиндров 9 вытесняют в поршневые полости цилиндров 10, пока колеса 5 и 6 не опустят на грунт. Далее масло продолжает поступать в цилиндры 9 и 10, которые поднимают корпус 1 до упора поршней цилиндров 9 в торцевые стенки этих цилиндров. В этот момент распределитель 16 и его рукоятка автоматически возвращаются в позицию "нейтральная". При этом корпус 1 поднят на колеса, поршни цилиндров 10 не дошли до торцевых стенок, и поэтому быстроход опирается на все колеса, и в движении они копируют неровности дороги за счет перетекания масла между цилиндрами 10. Цилиндры и все это делает колебания корпуса 1 более плавными. В такой позиции быстроход используют в качестве тягача для буксировки прицепа на скорости до 50 км/ч или для доставки сельхозмашины на допустимой для ее скорости транспортирования к месту работы в поле.
С колесного хода на гусеничный быстроход переводят следующим образом. Включают позицию "опускание" распределителя 16 и сразу снимают руку с рукоятки управления им. Этим поток масла от распределителя 16 направляют в штоковые полости цилиндров 10 через открывшийся замок 18. Одновременно масло из поршневых полостей цилиндров 9 через другой канал замка 18, замедлитель 17, распределитель 16 и фильтр 15 выдавливают в бак 12 под действием напора насоса 13 и веса корпуса 1. Этим быстроход плавно опускают на гусеницы, а колеса 5 и 6 продолжают поднимать до упора поршней цилиндров 10 в торцевые стенки. В этот момент распределитель 16 с рукояткой управления автоматически возвращается в позицию "нейтральная".
Так как герметичность уплотнений поршней и штоков цилиндров не абсолютна, то в процессе работы суммарный объем масла в штоковых полостях пары цилиндров 9 и в поршневых полостях пары цилиндров 10 постепенно уменьшается или увеличивается, нарушая штатное взаимное положение пар поршней цилиндров 9 и 10. Поэтому периодически, например раз в месяц, работы быстрохода на колесном ходу, упомянутый объем масла восстанавливают до штатной величины при максимально поднятых колесах и зафиксированной подвеске 7. Если в такой позиции штоки цилиндров 10 выступают меньше штатной величины, то масло добавляют, если больше - то уменьшают.
а) Пусть больше. Для восстановления штатной нормы включают позицию “опускание” распределителя 16 и удерживают его рукоятку от автоматического возвращения в позицию “нейтральная”. Этим давление масла увеличивают более 11 МПа. Под таким давлением поток масла от распределителя 16 направляют в штоковые полости цилиндров 10 через открывшийся замок 18. Этим открывают и замок 19. Поэтому масло из поршневых полостей цилиндров 10 через замок 19, замок 18, дроссельное отверстие замедлителя 17, распределитель 16 и фильтр 15 вытесняют в бак 12. Так штоки цилиндров 10 плавно (благодаря замедлителю 17) втягивают до штатной величины их положения.
б) Пусть меньше. Для восстановления штатной нормы включают позицию “подъем” распределителя 16 и удерживают его рукоятку от автоматического возвращения в позицию "нейтральная". Этим давление масла увеличивают более 11 МПа и его поток направляют в поршневые полости цилиндров 10 через открывшийся замок 18. Этим открывают и замок 19. Поэтому из штоковых полостей цилиндров 10 масло вытесняют через другой канал замка 18, распределитель 16, замедлитель 17 и фильтр 15 в бак 12. Так штоки цилиндров 10 плавно выдвигают до штатного положения.
Маневрируют быстроходом на колесном ходу теми же органами управления, что и на гусеничном ходу - включают разные частоты вращения правого и левого колес 6 для движения на постоянных радиусах, а колеса 5 самоустанавливаются по вектору скорости. При длительной работе на колесном ходу гусеничные траки снимают.
Итак, быстроход используют на гусеничном и колесном ходу, чем снимают проблему проезда гусеничной машины по дороге с твердым покрытием и увеличивают годовую загрузку, а следовательно, эксплуатационную и экономическую эффективность.
Список литературы
1. RU 2147284 C1, 7 B62D 55/04, 2000.04.10.
2. UA 83374 C2, B62D 55/00, 10.07.2008, Бюл. №13, 2008.
3. DE 19519670 A1, B62D 55/04, 26.10.1995.
4. SU 1824052 A1, B62D 55/04, 30.06.1993, Бюл. №24.
5. SU 527331, М. Кл.2 B62D 55/10, 15.03.1978, Бюл. №10.
6. GB 253880, 23.05.1926, №13,264.1926.
7. Трактор Т-150 (устройство и эксплуатация) под ред. Б.П.Кашубы и И.А.Коваля. М., "Колос", 1978, 288 с.