ГУСЕНИЧНАЯ ЛЕНТА И ГУСЕНИЧНЫЙ УЗЕЛ
TRACK BELT AND TRACK ASSEMBLY

[001] Изобретение относится к гусеничным лентам, содержащим несущий элемент, имеющий внутреннюю поверхность, внешнюю поверхность и ширину; направляющий элемент, предусмотренный на внутренней поверхности несущего элемента и проходящий в продольном направлении гусеничной ленты; направляющий элемент содержит первый краевой буртик и второй краевой буртик и имеет ширину, существенно меньшую, чем ширина несущего элемента; гусеничная лента содержит первый направляющий паз, имеющий первую боковую поверхность, образованную первым краевым буртиком, и второй направляющий паз, имеющий первую боковую поверхность, образованную вторым краевым буртиком. Изобретение также относится к гусеничному узлу, содержащему гусеничную ленту согласно изобретению.
[002] В транспортных средствах повышенной проходимости конструкция движителя часто представляет собой гусеничную ленту в виде замкнутой ленты, движущейся вокруг двух реверсивных катков, закрепленных на раме транспортного средства. Подобным гусеничным транспортным средством можно управлять с помощью устройства управления направлением перемещения, такого как лыжи, расположенного перед транспортным средством. Также известны гусеничные транспортные средства, направлением перемещения которых управляют путем придания гусеничной ленте изгиба в направлении движения транспортного средства. В таких гусеничных транспортных средствах помимо гусеничной ленты отдельные устройства управления направлением перемещения необязательны.
[003] В публикации US 4714125 описан снегоход с изгибаемой замкнутой гусеничной лентой. Снегоход содержит удлиненный узел управления направлением перемещения, выполненный в форме трубы с направляющими буртиками, расположенными в пазах на внешних буртиках гусеничной ленты. Чтобы вести снегоход в нужном направлении, необходимо поворачивать узел управления направлением перемещения и гусеничную ленту, поддерживаемую узлом управления направлением перемещения, по траектории в направлении движения транспортного средства.
[004] Также известно гусеничное транспортное средство, оснащенное изгибаемой гусеничной лентой, в котором гусеничная лента содержит действительный несущий элемент, а направляющий элемент размещен на поверхности несущего элемента и проходит вдоль гусеничной ленты. Направляющий элемент представляет собой ребро или буртик, выступающий над внутренней поверхностью несущего элемента, и закраины которого снабжены пазом. Направляющие катки используются для воздействия на паз поперечного усилия, изгибающего гусеничную ленту по траектории движения. Центральная часть несущего элемента является нерастяжимой в продольном направлении гусеничной ленты; иными словами, при изгибе гусеничной ленты его длина остается неизменной. Внутренняя поверхность центральной части снабжена захватывающими элементами, которые для перемещения гусеничной ленты подвергаются воздействию приводного колеса, приводимого в движение двигателем транспортного средства. Части закраин несущего элемента выполнены в виде деталей, растяжимых в направлении вдоль гусеничной ленты, что позволяет придавать гусеничной ленте изгиб. Направляющий элемент образован частями, отделенными друг от друга в продольном направлении и разнесенными с помощью зазоров. Данные зазоры улучшают возможность поворота гусеничной ленты и позволяют гусеничной ленте вращаться вокруг реверсивных катков на концах гусеницы.
[005] Гусеничная лента, снабженная направляющим элементом, имеет недостаток, заключающийся в том, что направляющие катки выходят из пазов на боковых буртиках направляющего элемента через зазор между деталями, в результате чего становится невозможным управлять направлением перемещения транспортного средства. Это происходит, в частности, при движении транспортного средства по неровной поверхности, которая очень влияет на форму гусеничной ленты.
[006] Задачей изобретения является создание гусеничной ленты и гусеничного узла, с помощью которых можно устранить недостатки, присущие прототипам.
[007] Задачи изобретения решаются посредством гусеничной ленты и гусеничного узла, отличающиеся тем, что указано в отличительной части независимого пункта формулы изобретения. Некоторые предпочтительные варианты реализации изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
[008] Изобретение относится к гусеничной ленте, содержащей несущий элемент, имеющий внутреннюю поверхность, наружную поверхность и ширину. На внутренней поверхности несущего элемента направляющий элемент проходит вдоль гусеничной ленты, содержащей первый краевой буртик и второй краевой буртик. Направляющий элемент имеет ширину, существенно меньшую ширины несущего элемента. Ширина направляющего элемента соответствует кратчайшему расстоянию между свободной закраиной первого краевого буртика и свободной закраиной второго краевого буртика. Гусеничная лента содержит первый направляющий паз с первой боковой поверхностью, образованной первым краевым буртиком, и второй направляющий паз с первой боковой поверхностью, образованной вторым краевым буртиком. Первые боковые поверхности краевых буртиков являются в значительной степени однородными и непрерывными по существу по всей длине направляющего элемента. Таким образом, боковые поверхности не содержат зазоров или промежутков, через которые элемент управления направлением перемещения, проходящий в направляющем пазе и прикладывающий поперечное усилие к направляющему элементу, может выскользнуть из направляющего паза.
[009] В предпочтительном варианте исполнения гусеничной ленты согласно изобретению, ширина направляющего элемента составляет менее 50% от ширины несущего элемента, предпочтительно менее 40% от ширины несущего элемента, а наиболее предпочтительно менее 30% от ширины несущего элемента.
[0010] В другом предпочтительном варианте исполнения гусеничной ленты согласно изобретению, первый и второй направляющие пазы содержат вторую боковую поверхность, образованную внутренней поверхностью несущего элемента. Таким образом, направляющие пазы сформированы в зазоре между внутренней поверхностью несущего элемента и краевыми буртиками направляющего элемента.
[0011] В третьем преимущественном варианте исполнения гусеничной ленты согласно изобретению, направляющий элемент представляет собой компонент, который выдерживает растягивающее напряжение и практически нерастяжим при нормальной нагрузке гусеничной ленты. Предпочтительно, направляющий элемент содержит по меньшей мере один усиливающий элемент, увеличивающий прочность при растяжении вдоль направляющего элемента. Усиливающий элемент может представлять собой шнур или проволоку из стали, стекловолокна, углеродного волокна, арамида или кевлара и литые закладные детали внутри направляющего элемента.
[0012] Еще в одном предпочтительном варианте исполнения гусеничной ленты согласно настоящему изобретению, направляющий элемент содержит поверхность сцепления, которая расположена по существу параллельно внутренней поверхности несущего элемента и содержит элементы зацепления для приема зацепляющих частей приводного колеса. Вследствие этого тяговое усилие передается на гусеничную ленту от ведущего колеса к направляющему элементу, от которого она передается на несущий элемент. Поверхность сцепления может содержать изгибающие пазы, перпендикулярные продольному направлению направляющего элемента, через по существу равные промежутки по всей длине направляющего элемента. Изгибающие пазы способствуют сгибанию направляющего элемента вокруг изогнутой поверхности. Такая ситуация возникает, например, когда замкнутая гусеничная лента поворачивается вокруг реверсивных катков на концах гусеницы. Глубина изгибающих пазов подбирается таким образом, чтобы избежать заступа через краевые буртики к направляющим пазам.
[0013] Еще в одном предпочтительном варианте исполнения гусеничной ленты согласно изобретению, несущий элемент снабжен гофрами, поперечными продольному направлению гусеничной ленты, по существу по всей длине гусеничной ленты. Гусеничная лента может быть приведена в изогнутую форму посредством приложения направляющей силы к направляющему элементу гусеничной ленты поперек продольного направления гусеничной ленты. В данном случае изогнутая форма означает, что средняя часть изогнутой гусеничной ленты не находится на одной прямой с концами гусеничной ленты. Поскольку гусеничная лента изогнута, длина ее направляющего элемента не изменяется, но край, находящийся ближе к центру кривизны несущего элемента, становится короче, а край, находящийся дальше от центра кривизны, становится длиннее. Гофрированная форма несущего элемента позволяет изменять длину краев несущего элемента, так что по мере того, как края несущего элемента становятся все короче и длиннее, гофры становятся соответственно уже и шире.
[0014] Гофры в гусеничной ленте также позволяют поворачивать гусеничную ленту вокруг изогнутой поверхности, такой как реверсивные катки на концах гусеницы. В данном случае поворот гусеничной ленты означает, что при перемещении гусеничной ленты по цилиндрической поверхности часть гусеничной ленты по длине временно принимает цилиндрическую форму. При вращении гусеничной ленты вокруг реверсивного катка, внешняя поверхность гусеничной ленты, наиболее удаленная от поверхности реверсивного катка, растягивается; иными словами, гофры в несущем элементе расправляются. Для обеспечения возможности поворота гусеничной ленты целесообразно, чтобы гофры несущего элемента проходили по всей ширине несущего элемента; то есть от первого края до второго края несущего элемента. В средней части гусеничной ленты по ширине, то есть в части, прикрепленной к направляющему элементу, при изгибе гусеничной ленты никаких изменений длины не происходит, и, следовательно, глубина гофров может быть меньше в средней части гусеничной ленты, чем по краям гусеничной ленты.
[0015] Еще в одном предпочтительном варианте исполнения гусеничной ленты согласно изобретению, несущий элемент и направляющий элемент представляют собой отдельные элементы, прикрепленные друг к другу. Несущий элемент и направляющий элемент также могут быть выполнены из различных материалов. Материалом несущего элемента может быть, к примеру, полиуретан, пластик или резина, а направляющий элемент может быть изготовлен из пластмассы или из полиуретана.
[0016] Предпочтительным вариантом исполнения гусеничной ленты согласно изобретению является гусеничная лента для гусеничного транспортного средства, такого как снегоход. Изгибаемая гусеничная лента позволяет управлять транспортным средством путем изменения кривизны гусеничной ленты. Как вариант, гусеничная лента может использоваться в качестве конвейерной ленты для ленточного конвейера. Конвейерная лента, которую можно привести в изогнутую форму, увеличивает возможности использования и установки конвейеров. Предпочтительно гусеничная лента представляет собой замкнутый кольцевой компонент.
[0017] Гусеничный узел согласно изобретению для приложения усилия к гусеничному ремню содержит замкнутую гусеничную ленту и элементы управления направлением перемещения, перемещаемые в направлении поперек продольному направлению гусеничной ленты. Гусеничная лента представляет собой гусеничную ленту, описанную выше.
[0018] В предпочтительном варианте исполнения гусеничного узла согласно изобретению элементы управления направлением перемещения содержат по меньшей мере один скользящий элемент, расположенный в первом направляющем пазе гусеничной ленты, и по меньшей мере один скользящий элемент, расположенный во втором направляющем пазе гусеничной ленты. Предпочтительно элементы управления направлением перемещения дополнительно содержат по меньшей мере одно направляющее колесо, расположенное на первой стороне первого краевого буртика направляющего элемента гусеничной ленты, и по меньшей мере одно направляющее колесо, расположенное на первой стороне второго краевого буртика направляющего элемента. Предпочтительно, указанные направляющие колеса имеют нижнюю поверхность, выполненную с возможностью упора в свободную закраину краевых буртиков.
[0019] В другом предпочтительном варианте исполнения согласно изобретению гусеничный узел содержит первый реверсивный каток и второй реверсивный каток, при этом гусеничная лента выполнена с возможностью поворота вокруг указанных первого и второго реверсивных катков, и указанные элементы управления направлением перемещения расположены на участке гусеничной ленты между первым и вторым реверсивными катками.
[0020] Преимущество изобретения заключается в том, что оно позволяет надежным и безопасным способом приводить гусеничную ленту в изогнутую форму.
[0021] Далее изобретение описывается подробно. В описании приведена ссылка на приложенные чертежи, на которых
[0022] на ФИГ. 1а в качестве примера показано транспортное средство, снабженное гусеничной лентой согласно изобретению, вид сбоку,
[0023] на ФИГ. 1b показано транспортное средство, показанное на ФИГ. 1а, вид по диагонали снизу,
[0024] на ФИГ. 2а в качестве примера показана гусеничная лента согласно изобретению, поперечный разрез,
[0025] на ФИГ. 2b в качестве примера показан участок гусеничной ленты согласно изобретению, вид по диагонали сверху,
[0026] на ФИГ. 2с в качестве примера показана криволинейная часть гусеничной ленты согласно изобретению, вид по диагонали сверху,
[0027] на ФИГ. 3а в качестве примера показаны элементы управления направлением перемещения для гусеничной ленты согласно изобретению, вид спереди,
[0028] на ФИГ. 3b показаны элементы управления направлением перемещения для гусеничной ленты, показанной на ФИГ. 3а, вид сбоку, и
[0029] на ФИГ. 3с показаны элементы управления направлением перемещения для гусеничной ленты, показанной на ФИГ. 3а и 3b, вид по диагонали сверху.
[0030] На ФИГ. 1а в качестве примера показан вид сбоку транспортного средства 100, оснащенного гусеничной лентой 50 согласно изобретению, а на ФИГ. 1b показан вид по диагонали снизу того же транспортного средства. Далее обе фигуры описываются совокупно.
[0031] Транспортное средство, показанное на ФИГ. 1а и 1b, представляет собой снегоход, рама которого оснащена гусеничным узлом, содержащим две параллельных ведущих гусеницы. Обе гусеницы гусеничного узла содержат первый реверсивный каток 36, второй реверсивный каток 38 и замкнутую гусеничную ленту 50, поворачиваемую вокруг реверсивных катков. Кроме того, гусеничный узел содержит ведущее колесо, не показанное на фигуре, с приводом от двигателя транспортного средства, для передачи на гусеничную ленту усилия, вращающего гусеничную ленту. Элементы 40 управления направлением перемещения расположены между реверсивными катками для передачи на гусеничную ленту усилия, действующего поперек продольного направления гусеницы, в результате чего гусеничная лента изгибается; иными словами, гусеничная лента смещается элементами управления направлением перемещения в поперечном направлении от прямой линии, соединяющей первый и второй реверсивные катки. Изменяя кривизну гусеничной ленты, можно осуществить поворот снегохода и перемещаться в заданном направлении движения. С помощью элементов управления направлением перемещения усилие, производящее изгиб гусеничной ленты, прикладывается, главным образом, к нижней части гусеничной ленты, примыкающей к грунту, по которому осуществляется передвижение, поскольку данная часть гусеничной ленты оказывает влияние на направление движения транспортного средства. Верхняя часть гусеничной ленты может быть изогнута в меньшей степени, чем нижняя часть гусеничной ленты, или она может быть даже практически прямой, при этом она увеличивает расстояние между первым и вторым реверсивными катками по прямой линии. Снегоход, показанный на ФИГ. 1а и 1b, содержит две параллельные гусеницы. Применение двух гусениц не обязательно, поскольку транспортное средство может быть также реализовано с одной гусеницей.
[0032] На ФИГ. 2а в качестве примера показана гусеничная лента 50 согласно изобретению в поперечном разрезе, а на ФИГ.2b показан отрезок гусеничной ленты, изображенной на ФИГ. 2а в виде по диагонали сверху. Гусеничная лента содержит замкнутый ленточный несущий элемент 10, имеющий внутреннюю поверхность 12 и внешнюю поверхность 14. Внешняя поверхность гусеничной ленты представляет собой поверхность, примыкающую к грунту при движении транспортного средства, оснащенного гусеничной лентой. Внутренняя поверхность гусеничной ленты, в свою очередь, представляет собой поверхность, окруженную наружной поверхностью замкнутой кольцевой гусеничной ленты. Несущий элемент имеет гофрированную конфигурацию; иными словами, он имеет параллельные желобчатые гофры 30 по всей длине гусеничной ленты, так что поочередно один гофр раскрывается в направлении внутренней поверхности, а каждый последующий гофр раскрывается в направлении внешней поверхности. Гофры проходят от первого края 13 гусеничной ленты до второго края 15 гусеничной ленты, то есть по всей ширине гусеничной ленты. Ширина гусеничной ленты может быть надлежащим образом подобрана в соответствии с размерами транспортного средства. Предпочтительно, ширина гусеничной ленты составляет от 280 мм до 800 мм.
[0033] Удлиненный направляющий элемент 16 расположен на внутренней поверхности 12 несущего элемента 10 гусеничной ленты 50, пролегая по внутренней поверхности по всей длине гусеничной ленты. Направляющий элемент размещен в центре несущего элемента поперек гусеничной ленты, то есть расстояние между направляющим элементом и первым краем 13 несущего элемента равно расстоянию между направляющим элементом и вторым краем 15. В направляющем элементе на внутренней поверхности несущего элемента предусмотрено углубление, имеющее ширину, практически равную ширине несущего элемента, и глубину около одной трети от общей толщины несущего элемента.
[0034] Направляющий элемент снабжен первым краевым буртиком 20а на первом крае и вторым краевым буртиком 20b на втором крае, так что краевые буртики направлены в сторону друг от друга и слегка вверх от внутренней поверхности 12 несущего элемента 10. Поверхность краевых буртиков на стороне внутренней поверхности несущего элемента отстоит от этой внутренней поверхности. Направляющий элемент снабжен первым направляющим пазом 18а на первой стороне и вторым направляющим пазом 18b на второй стороне, так что поверхность краевого буртика 20а, 20b на стороне внутренней поверхности несущего элемента образует первую боковую поверхность 22а направляющего паза, а внутренняя поверхность несущего элемента образует вторую боковую поверхность 22b направляющего паза. Ширина направляющего элемента, то есть кратчайшее расстояние между свободными краями краевых буртиков, составляет примерно от 30 до 50% ширины несущего элемента.
[0035] На участке между свободными краями краевых буртиков 20а, 20b направляющего элемента 16 предусмотрена поверхность 24 сцепления, которая снабжена элементами 26 зацепления в виде отверстий зацепления через равные промежутки в два ряда для приема деталей зацепления приводного колеса. Усилие для вращения гусеничной ленты прикладывается от ведущего колеса через элементы зацепления к направляющему элементу. Альтернативно, взамен отверстий зацепления, зацепляющие элементы могут представлять собой зацепляющие полости или зацепляющие выступы, совместимые с зацепляющими элементами приводного колеса. Направляющий элемент представляет собой элемент, который выдерживает растягивающую нагрузку и практически не растягивается при нормальной нагрузке гусеничной ленты. Поверхность 24 сцепления снабжена изгибающими пазами 27, расположенными на равных промежутках, способствующими перегибанию направляющего элемента до получения необходимого изгиба при прохождении направляющего элемента вокруг реверсивного катка 36, 38. Направляющий элемент и несущий элемент могут изготавливаться из одного материала, или же они могут представлять собой детали, изготовленные из различных материалов и сопряженные друг с другом соединениями с гнездом и шипом. Предпочтительно, направляющий элемент выполнен из пластмассы, а несущий элемент выполнен из пластмассы или резины.
[0036] На фигуре 2с в качестве примера показан вид по диагонали сверху отрезка гусеничной ленты 50 согласно изобретению. Отрезок гусеничной ленты, показанный на фигуре, изогнут так, что направляющий элемент 16 гусеничной ленты подвергается действию усилия в направлении, перпендикулярном продольному направлению гусеничной ленты, что описано ниже. В таких условиях изогнутая форма гусеничной ленты означает, что центральная часть и концы гусеничной ленты находятся по существу на одном уровне по высоте, однако центральная часть находится не на одной прямой с концами гусеничной ленты. Поскольку гусеничная лента изогнута, длина ее направляющего элемента не изменяется, однако второй край 15, расположенный ближе к центру кривизны несущего элемента 10, становится короче, а первый край 13, расположенный дальше от центра кривизны, становится длиннее. Гофрированная конфигурация несущей части допускает изменение длины краев несущего элемента, так что, когда края несущего элемента становятся короче и длиннее, то гофры 30 становятся более узкими и раскрытыми соответственно. Гофры в гусеничной ленте также позволяют поворачивать гусеничную ленту вокруг изогнутой поверхности, такой как приводной реверсивный каток. При вращении гусеничной ленты вокруг реверсивного катка или катка, гофры в несущем элементе раскрываются, что позволяет «растягивать» несущий элемент при его движении поперек реверсивного катка.
[0037] На ФИГ. 3а в качестве примера показан вид спереди части элементов управления направлением перемещения для гусеничной ленты 50, относящейся к гусеничному узлу согласно изобретению; на ФИГ. 3b показан вид сбоку, а на ФИГ. 3с приведен вид по диагонали сверху. Далее все фигуры описаны совокупно. Элементы управления направлением перемещения для гусеничной ленты согласно изобретению, содержат удлиненную балку 42 с центральной втулкой 43 с отверстием для приема рулевого рычага, не показанного на фигуре. С помощью рычага рулевого управления усилие прикладывается к балке в направлении вдоль отверстия во втулке, то есть поперек продольного направления балки. На обеих сторонах балки предусмотрены две пары крепежных штифтов 37, так что первая пара крепежных штифтов расположена близко к первому концу балки, а вторая пара крепежных штифтов - близко ко второму концу балки. Два опорных элемента 48 прикреплены к крепежным штифтам, по одному на каждой стороне балки 42, так что концы опорных элементов прикреплены к концам крепежных штифтов. Опорный элемент снабжен выступающим скользящим элементом 34 (ФИГ. 3а), который проходит в направляющий паз 18а, 18b гусеничной ленты 50. Направляющее колесо 32, выполненное с возможностью поворота вокруг ступицы, крепится к центральной части опорного элемента, имеющего цилиндрическую нижнюю часть и закраинную часть, выступающую с одного края нижней части. Закраинная часть размещена на стороне краевого буртика 20а, 20b направляющего элемента 16, обращенного к поверхности 24 сцепления, так что закраинная часть и скользящий элемент образуют зазор, в который принимается краевой буртик направляющего элемента. На первой стороне балки 42 два зазора образованы закраинной частью направляющего колеса 32 и скользящим элементом 34, граничащим с первым краевым буртиком 20а, и аналогичным способом два зазора образованы на второй стороне балки закраинной частью направляющего колеса 32 и скользящим элементом 34, граничащим со вторым краевым буртиком 20b (ФИГ. 3а). Цилиндрическая нижняя часть направляющего колеса входит в зацепление со свободной закраиной краевого буртика. При перемещении балки поперек продольного направления направляющего колеса нижняя часть направляющего колеса прикладывает усилие к свободной закраине краевого буртика, придавая изгиб гусеничной ленте. Закраинная часть направляющего колеса и скользящий элемент обеспечивают постоянный контакт свободной закраины краевого буртика с направляющим колесом.
[0038] Гусеничная лента и гусеничный узел согласно изобретению, в частности, пригодны для использования в гусеничных транспортных средствах и в средствах передвижения. Кроме того, возможно использование гусеничной ленты в качестве конвейерной ленты для ленточного конвейера, который, в случае необходимости, может быть настроен для перемещения по криволинейной траектории.
[0039] Некоторые предпочтительные варианты исполнения гусеничной ленты и гусеничного узла согласно изобретению описаны выше. Изобретение не ограничено вышеописанными конструктивными решениями, при этом идея изобретения может быть использована различными способами в пределах объема формулы изобретения.