ГУСЕНИЧНОЕ ШАССИ

Полезная модель относится к транспортным самоходным машинам, преимущественно к универсальным гусеничным шасси, предназначенным для использования в качестве тягово-транспортно-энергетической базы с предварительной подготовкой для монтажа навесного оборудования лесопромышленных, лесохозяйственных и лесопожарных тракторов.
Известно гусеничное шасси в составе трелевочного трактора ТДТ-55 производства Онежского тракторного завода, [1], принятое за аналог, содержащее кабину, раму лонжеронного типа с поперечными трубами, у становленные на раме блок силовой передачи и ходовую систему, включающую в себя ведущие и направляющие колеса, амортизационно-натяжные механизмы, опорные катки большого диаметра, объединенные в каретки, звенчатые гусеницы, рычаги и пружинные рессоры подвески.
Недостатком известного гусеничного шасси является недостаточная проходимость при работе на малосвязных грунтах.
к
гус
к
гус
гус
к
гус
Исследованиями отечественных и зарубежных ученых (см., например, Гуськов В.В., Велев Н.Н., Артамонов Ю.Е. и др. Тракторы. Теория. Учебник для студентов вузов. - М.: Машиностроение, 1988. - с. 351; Стрельцов Э.К., Перфилов М.А., Смолин В.Н. Распределение удельного давления под гусеницами трелевочных машин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1976. - №1. - С.20-21; и др.) установлено, что вся звенчатая гусеница, лежащая на грунте, участвует в передаче нормального давления только в случае, когда выполняется отношение L/t<1,7, где L - шаг опорных катков (расстояние между их осями), t - шаг гусеницы. В противном случае тягово-сцепные качества, в том числе и проходимость, гусеничного шасси формируются не всей длиной опорной ветви гусеницы, а лишь непосредственно примыкающими к опорным каткам ее опорно-активными участками, размер каждого из которых примерно равен 3t, и под опорными катками возникают пиковые давления на грунт, превышающие средние удельные давления в несколько раз. Для шасси трелевочного трактора ТДТ-55 отношение L/t>5,5, поэтому суммарная длина опорно-активных участков составляет примерно 60% длины опорной ветви гусеницы, что обусловливает высокие пиковые давления под опорными катками и недостаточную проходимость шасси при работе на малосвязных грунтах.
Известно гусеничное шасси в составе модификаций и исполнений трелевочной чекерный машины ТТ-4М, [2], принятое за прототип, содержащее кабину, раму лонжеронного типа с поперечными трубами, установленные на раме блок силовой передачи, ходовую систему, включающую в себя ведущие и направляющие колеса, амортизационно-натяжные механизмы, опорные катки большого диаметра, объединенные в каретки, звенчатые гусеницы, рычаги и пружинные рессоры подвески.
Недостатком гусеничного шасси является недостаточная проходимость при работе на малосвязных грунтах и низкая плавность хода.
к
гус
Для шасси чекерный машины ТТ-4М отношение L/t>4,6, поэтому суммарная длина опорно-активных участков составляет примерно 65% длины опорной ветви гусеницы, что и обусловливает недостаточную проходимость при работе на малосвязных грунтах. Низкая плавность хода обусловлена применением полужесткой подвески опорных катков, при которой снабжены рессорами только передние каретки.
Технический результат данной работы - улучшение эксплуатационных качеств гусеничного шасси за счет повышения проходимости при работе на малосвязных грунтах и улучшения плавности хода.
к
гус
В предложенном гусеничном шасси указанный технический результат достигается путем снижения отношения L/t и расширением применения упругой подвески в ходовой системе.
к
гус
к
гус
Предлагается оснастить гусеничное шасси звенчатой гусеницей, имеющей шаг, повышенный на 17% в сравнении с прототипом, и применить 6 опорных катков по борту, попарно объединив опорные катки в каретки: переднюю, среднюю и заднюю. При этом отношение расстояния между осями опорных катков в каждой каретке к шагу гусеницы составит примерно L/t=3,9, а отношение расстояния между осями опорных катков, смежных в соседних каретках, к шагу гусеницы составит примерно L'/t=4,1.
В каждой каретке опорные катки закрепляются своими осями по концам неравноплечего балансира, ось качания которого установлена в нижнем конце рычага подвески, верхний конец которого снабжен осью качания рычага, установленной в поперечной трубе рамы. При этом ось качания рычага вынесена по отношению к оси качания балансира: для передней каретки назад по переднему ходу шасси, а для средней и задней кареток - вперед по переднему ходу шасси. В передней каретке малое плечо неравноплечего балансира направлено вперед по переднему ходу шасси. В средней и задней каретках малое плечо неравноплечего балансира направлено назад по переднему ходу шасси. Каждая каретка снабжена трехпружинной рессорой, закрепленной на раме шасси и взаимодействующей с нижним концом рычага подвески. При этом оси симметрии пружин трехпружинной рессоры наклонены от вертикали: для передней каретки вперед по переднему ходу шасси, а для средней и задней кареток - назад по переднему ходу шасси. Для исключения нежелательного провисания верхней ветви гусеницы при использовании опорных катков уменьшенного диаметра, предлагается часть верхней ветви гусеницы, нависающую над каждой кареткой, опереть на поддерживающий каток, закрепленный на раме гусеничного шасси так, что ось катка вынесена относительно трехпружинной рессоры вперед по переднему ходу шасси.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вид сбоку на гусеничное шасси, на фиг. 2 - кинематическая схема для средней и задней кареток.
Гусеничное шасси содержит кабину 1, раму 2 лонжеронного типа с поперечными трубами, установленные на раме 2 блок силовой передачи 3, ходовую систему, включающую в себя ведущие 4 и направляющие 5 колеса, амортизационно-натяжные механизмы 6, звенчатые гусеницы 7, опорные катки 8 большого диаметра, объединенные на каждом борту попарно в каретки: переднюю 9, среднюю 10 и заднюю 11. Опорные катки 8 закреплены своими осями по концам неравноплечего балансира 12, ось 13 качания которого установлена в нижнем конце рычага 14 подвески, верхний конец которого снабжен осью 15 качания рычага, смонтированной в поперечной трубе рамы 2 (условно не показано). При этом ось 15 качания рычага вынесена по отношению к оси 13 качания балансира: для передней каретки 9 назад по переднему ходу шасси, а для средней 10 и задней 11 кареток - вперед по переднему ходу шасси. В передней каретке 9 малое плечо неравноплечего балансира 12 направлено вперед по переднему ходу шасси. В средней 10 и задней 11 каретках малое плечо неравноплечего балансира 12 направлено назад по переднему ходу шасси. Каждая каретка 9, 10 и 11 снабжена трехпружинной рессорой 16, закрепленной на раме 2 шасси и взаимодействующей с нижним концом рычага 14 подвески. При этом оси симметрии пружин трехпружинной рессоры 16 наклонены от вертикали: для передней каретки 9 вперед по переднему ходу шасси, а для средней 10 и задней 11 кареток - назад по переднему ходу шасси. Часть верхней ветви гусеницы 7, нависающая над каждой кареткой 9, 10 и 11, опирается на поддерживающие катки 17, закрепленные на раме 2 так, что оси катков 17 вынесены относительно трехпружинной рессор 16 вперед по переднему ходу шасси.
Гусеничное шасси работает следующим образом.
При работе лесопромышленных, лесохозяйственных и лесопожарных тракторов, в составе которых предусматривается использование предложенного гусеничного шасси, можно выделить в качестве характерного эксплуатационного режима движение по малосвязным грунтам: по снегу, по водонасыщенному лесному грунту и т.п.
к
к
гус
к
гус
к
гус
к
гус
Для предложенного гусеничного шасси при принятом диаметре опорного катка 8, равном 650 мм, расстояние между осями опорных катков в каждой каретке составляет примерно L=680 мм, а расстояние между осями опорных катков, смежных в соседних каретках, составляет примерно L'=730 мм. С учетом принятого для гусеницы 7 шага t=176 мм отношение расстояния между осями опорных катков в каждой каретке к шагу гусеницы составит примерно L/t=3,9, а отношение расстояния между осями опорных катков, смежных в соседних каретках, к шагу гусеницы составит примерно L'/t=4,1. Такое снижение по сравнению с прототипом отношения L/t обеспечивает суммарную длину опорно-активных участков, составляющую не менее 75% длины опорной ветви гусеницы, что повышает проходимость предложенного гусеничного шасси при работе на малосвязных грунтах за счет снижения пиковых давлений на грунт под опорными катками 9 в сравнении с прототипом не менее, чем в 1,2 раза.
Применение поддерживающих катков 17 снижает нежелательное провисание верхней ветви гусеницы и способствует устойчивости процесса перемотки гусеницы.
Снабжение всех кареток трехпружинными рессорами 16 улучшает плавность хода при движении предложенного гусеничного шасси по микронеровностям лесного грунта и способствует росту средней скорости движения.
Экономический эффект достигается за счет упрощения и удешевления эксплуатации лесопромышленных, лесохозяйственных и лесопожарных тракторов на базе предложенного универсального гусеничного шасси. Повышается проходимость гусеничного шасси по малосвязным грунтам, за счет улучшения плавности хода снижается напряженность труда оператора при управлении гусеничным шасси во время движения.
Источники информации
1. Трелевочный трактор ТДТ-55 (ТДТ-55А). Руководство по эксплуатации. -Петрозаводск: Карелия, 1975.
2. Машина трелевочная чекерная ТТ-4М, ее комплектации, модификации и исполнения: Руководство по эксплуатации. ТТ-4М-000РЭ. Под редакцией главного конструктора по лесным машинам ООО "Алттрак" И.А. Мельникова. - Рубцовск, 2007.