УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ТРАСМИССИЯ
UNIVERSAL ELECTROMECHANICAL TRANSMISSION

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к гусеничным транспортным средствам, и может использоваться для создания гусеничных беспилотников.
Известен механизм поворота по патенту РФ №2233765, МПК B62D 55/00, содержащий корпус, на котором расположен двигатель внутреннего сгорания, коробка передач, раздаточная коробка, дифференциал переднего моста с ведущими колесами, задний мост с ведущими колесами, коническую передачу, повышающий редуктор, управляемые муфты сцепления, опорные катки и гусеничные обводы. Двигатель внутреннего сгорания подсоединен к входу коробки передач. Раздаточная коробка подсоединена своим входом к выходу коробки передач. Дифференциал переднего моста с ведущими колесами подсоединен к первому выходу раздаточной коробки. Повышающий редуктор подсоединен своим одним входом ко второму выходу раздаточной коробки, а его выход через коническую передачу и управляемые муфты сцепления подсоединен к задним ведущим колесам. Другой вход повышающего редуктора подсоединен к дополнительному источнику крутящего момента. Раздаточная коробка выполнена дифференциальной. Гусеничные обводы установлены на поверхностях вращения ведущих колес и опорных катков.
Недостатком данного механизма является сложная конструкция.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату - прототипом является механизм по патенту РФ №2441792, МПК B62D 11/00.
Механизм поворота содержит два дифференциала и дополнительный источник крутящего момента. Входное звено первого дифференциала соединено с приводом, выходные звенья первого дифференциала соединены с выходными звеньями второго дифференциала таким образом, чтобы выходные звенья второго дифференциала вращались в противоположных направлениях, а входное звено второго дифференциала соединено с дополнительным источником крутящего момента.
Недостатком являются не реализованные потенциальные возможности по резервированию управления движением.
Задачей изобретения является повышение живучести гусеничной машины за счет реализации потенциальных возможностей по резервированию управления движением имеющихся в патенте РФ №2441792.
Поставленная задача решается тем, что универсальная электромеханическая трансмиссия содержит два дифференциала и дополнительный источник крутящего момента. Согласно формулы изобретения входное звено первого дифференциала соединено с приводом, выходные звенья первого дифференциала соединены с выходными звеньями второго дифференциала таким образом, чтобы выходные звенья второго дифференциала вращались в противоположных направлениях. Входное звено второго дифференциала соединено с дополнительным источником крутящего момента. При этом ведущие колеса имеют возможность отключаться от выходных звеньев дифференциалов.
На чертеже схематично представлен один из возможных вариантов компоновки универсальной электромеханической трансмиссии состоящей из:
дифференциалов 1 и 2;
привода 3 (двигателя внутреннего сгорания);
дополнительного источника крутящего момента 4 (электромотор);
реверсной передачи 5 (с возможностью переключения на прямой ход);
Управляемых муфт сцепления 6, 7, 8 и 9 (Например кулачковых);
ведущих колес 10, 11, 12 и 13;
бортовых тормозов 14 и 15;
гусеничных обводов 16 и 17.
Электромеханическая трансмиссия имеет четыре варианта управления движением.
По первому варианту электромеханическая трансмиссия работает следующим образом. Для прямолинейного движения вращение от привода 3 поступает на входное звено дифференциала 1. Далее по кинематической цепи 8-12-16-10-6 вращения подается на выходное звено дифференциала 2. По другой кинематической цепи 9-13-17-11-7-5 вращение подают на другое выходное звено дифференциала 2, при этом выходные звенья дифференциала 2 вращаются в противоположных направлениях с равными скоростями. Дополнительный источник крутящего момента 4 в режиме динамического торможения блокирует входное звено дифференциала 2, предотвращая рысканье гусеничной машины. Для разворота гусеничной машины на месте, вокруг геометрического центра, используют только дополнительный источник крутящего момента. При одновременной работе привода и дополнительного источника крутящего момента гусеничная машина поворачивает с радиусом, зависящим от соотношения скоростей вращения входных звеньев дифференциалов 1 и 2.
По второму варианту управления, когда выходит из строя, например, дополнительный источник крутящего момента 4 или дифференциал 2, они отключаются от трансмиссии с помощью управляемых муфт 6 и 7. В этом случае движение гусеничной машины обеспечивает привод 3, а направление движения обеспечивают бортовые тормоза 14 и 15.
По третьему варианту, когда необходимо обеспечить малую заметность по тепловому излучению, гусеничная машина может передвигаться только за счет дополнительного источника энергии, а направление движения обеспечивают бортовые тормоза 14 и 15. В этом случае управляемые муфты 8 и 9 отключают от трансмиссии привод 3 и дифференциал 1, а реверсная передача 5 переключается на прямой ход. Вентильный электромотор, используемый в качестве дополнительного источника крутящего момента 4, преобразует в тепло около 10% подводимой к нему энергии, а двигатель внутреннего сгорания, используемый в качестве привода 3, преобразует в тепло около 75% энергии сгоревшего топлива, разница вполне очевидна.
По четвертому варианту, когда необходимо, например, обеспечить быстрый старт с места, реверсная передача 5 переключается на прямой ход. При этом привод 3 и дополнительный источник энергии 4 работают параллельно, обеспечивая движение гусеничной машины, а маневрирование обеспечивают бортовые тормоза 14 и 15.