ПОДВЕСКА ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к гусеничным движителям, и может быть использована в качестве подвески в ходовой части транспортных и технологических гусеничных машин (далее-ГМ).
Известна конструкция подвески гусеничной машины, содержащая рычаги, шарнирно связанные верхними концами с корпусом, двуплечие балансиры, шарнирно установленные на нижних концах рычагов, опорные катки, установленные на концах плеч балансиров со смещением относительно друг друга в продольном направлении на величину, некратную шагу звеньев гусеницы, рычаги подвески также выполнены двуплечими и соединены попарно шарнирными тягами, расположенными выше оси крепления рычагов к корпусу гусеничной машины, при этом рычаги в каждой паре установлены в противоположные стороны под одинаковыми углами к опорной поверхности и имеют упоры ограничивающие их максимальный угол подъема (см. патент №200209, B62D 55/104, 2020 г., прототип).
К недостаткам данной конструкции ходовой части относиться, то что она оптимально подходит для тихоходных технологических и транспортных гусеничных машин и мало эффективна для быстроходных гусеничных снегоболотоходов, предназначенных для передвижения по пересеченной местности. Кроме того, опорные катки имеют достаточно большой, но все же ограниченный кинематикой балансирной тележки, динамический ход, что снижает плавность хода и скорость передвижения ГМ по пересеченной местности.
Известна также балансирная подвеска гусеничной транспортной машины, содержащая шарнирно установленный двуплечий балансир, напротив плеч которого на раме закреплены упоры и торсионы, соединенные с рычагами, несущими опорные катки, при этом каждый торсион установлен внутри трубы, закрепленной в одном из плеч балансира и соединен с ее концом (см. патент №416283, B62D 55/16, 1972 г., аналог).
Недостатком данной конструкции является, то что она разработана для рамных ГМ, т.к. торсионы подвески, установленные внутри трубчатого корпуса, закреплены непосредственно на балансирах и качаются вместе с ними, при движении ГМ. Такая конструкция ходовой части не может использоваться для плавающих быстроходных транспортных ГМ, предназначенных для передвижения по пересеченной и болотистой местности или глубокому снегу.
Техническая задача, решаемая в предлагаемом устройстве - повышение потребительских свойств подвески ГМ, заключающееся в увеличении динамического хода опорных катков и установки энергоемких упругих элементов, позволяющих значительно повысить плавность хода быстроходных ГМ, в том числе плавающих и имеющих герметичный несущий корпус.
Поставленная техническая задача решается тем, что подвеска ГМ, содержащая рычаги, установленные в каждой паре в противоположные стороны под одинаковыми углами к опорной поверхности и шарнирно связанные верхними концами с корпусом, двуплечие балансиры, шарнирно установленные на нижних концах рычагов, опорные катки, установленные на концах плеч балансиров со смещением относительно друг друга в продольном направлении на величину, некратную шагу звеньев гусеницы, а в местах крепления парных рычагов к корпусу, в них одним концом закреплены торсионы, на другом конце которых жестко закреплены силовые рычаги, соединенные также попарно шарнирными тягами, максимальный угол качения силовых рычагов ограничен упругими упорами, при этом концы торсионов с силовыми рычагами установлены во вращающихся опорах, жестко закрепленных на корпусе у противоположного борта.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена кинематическая схема «ходовой тележки» подвески ГМ, а на фиг. 2 изображена кинематическая схема установки парных торсионов «ходовой тележки» внутри корпуса ГМ.
Подвеска ГМ состоит из установленных на корпусе 1 «ходовых тележек», каждая из которых образована парными рычагами подвески 2 и 3, на нижних концах которых закреплены двуплечие балансиры 4. На концах плеч балансиров 4 установлены опорные катки 5 со смещением относительно друг друга в продольном направлении на величину длины балансиров 4, некратную шагу звеньев гусеницы. При этом рычаги подвески 2 и 3 имеют одинаковый угол наклона к опорной поверхности (30-45°) в статическом положении подвески и направлены в разные стороны относительно друг друга. В местах крепления парных рычагов к корпусу ГМ, в них одним концом закреплены торсионы 6, на противоположных концах которых жестко закреплены силовые рычаги 7, соединенные попарно жесткими шарнирными тягами 8. Концы торсионов 6 с рычагами 7 установлены во вращающихся опорах 9, закрепленных внутри корпуса 1 или у противоположного борта ГМ, в зависимости от длины торсионов 6. Упругие упоры 10, ограничивают максимальный угол качения силовых рычагов 7 при движении ГМ.
Подвеска ГМ работает следующим образом:
при наезде первой пары опорных катков 5 на неровность опорной поверхности, рычаг 2, вращаясь вокруг своей оси, начнет подниматься вверх, огибая вместе с опорными катками 5 препятствие. Торсион 6, одним концом жестко закрепленный в рычаге подвески 2, так же свободно повернется вокруг своей оси, опираясь вторым концом на вращающуюся опору 9, закрепленную в корпусе или у противоположного борта ГМ.
Силовой рычаг 7, жестко закрепленный на конце торсиона 6 и соединенный шарнирной тягой 8 с таким же силовым рычагом на конце соседнего в «ходовой тележке» торсиона 6, тоже начнет поворачиваться вокруг своей оси.
Максимальный угол поворота (качения) силовых рычагов 7, ограничивается упругими упорами 10. В результате согласованного движения рычага 2, силовых рычагов 7, соединенных шарнирной тягой 8, парный рычаг 3 в «ходовой тележке», повернется в обратную сторону, но уже на меньший угол, передавая вертикальное перемещение корпусу 1. Если опорные катки 5 будут продолжать подниматься вверх, огибая препятствие, то дальнейший подъем рычага 2 будет происходить только за счет упругого скручивания торсиона 6, на конце которого жестко закреплен силовой рычаг 7, дальнейший поворот которого заблокирован упругим упором 10. При этом, максимальный угол подъема рычага 2 будет ограничен допустимым углом закрутки торсиона 6. При необходимости на бортах корпуса ГМ могут устанавливаться упругие отбойники, ограничивающие максимальный ход рычагов 2, 3 и соответственно максимальный угол закрутки торсионов 6. Затем препятствие преодолевает вторая пара опорных катков 5, повторив кинематику совместного движения рычагов 2, 3, балансиров 4 и силовых рычагов 7 в обратном порядке. После прохождения одиночного препятствия опорные катки 5 вернутся в исходное положение, под действием упругих сил торсионов 6.
Таким образом, подвеска может одновременно работать в двух режимах при движении ГМ по пересеченной местности.
Первый режим - это работа «ходовой тележки» с большим динамическим ходом и заданной кинематикой передачей вертикальных перемещений на корпус в 3-5 раз меньших, чем высота преодолеваемых опорными катками одиночных препятствий. Значительное уменьшение вертикальных колебаний корпуса ГМ относительно высоты преодолеваемого опорными катками препятствия, зависит от конструктивно заданной кинематики движения и углов расположения рычагов и балансиров относительно вертикальной оси.
Второй режим - это дополнительная работа упругой торсионной подвески, имеющей достаточно большой динамический ход и смягчающей пиковые ударные нагрузки на корпус ГМ при движении по пересеченной местности.
Предложенная подвеска ГМ конструктивно проста и обеспечивает большой суммарный динамический ход опорных катков и энергоемкость подвески, значительно повышая плавность хода ГМ при движении по пересеченной местности. Т.к. торсионы сглаживают пиковые нагрузки при движении, а также работают в конце динамического хода катков они обладают большой жесткостью, поэтому установка амортизаторов на крайних опорных катках не обязательна. При этом на бортах корпуса и ходовой части нет лишних элементов, на которые налипает или намерзает грязь и мокрый снег, т.к. торсионы, силовые рычаги и соединительные шарнирные тяги установлены внутри корпуса ГМ.