ГУСЕНИЦА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ШАРНИРОМ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно, к гусеницам с параллельным резинометаллическим шарниром (РМШ), в том числе к асфальтоходным. Преимущественное использование - ходовая часть военно-гусеничных машин (ВГМ).
Широко известно, что гусеница с параллельным РМШ для тяжелых гусеничных машин, в частности танков, выполняется либо с металлическими беговыми дорожками под обрезиненные опорные катки, например гусеница немецкого танка «Леопард» (Вернер Хангер «Гусеницы - новые тенденции в конструкции современных гусеничных лент», Military Technology, №6, 2006 г., с.159-165) [1], либо с обрезиненными беговыми дорожками, например гусеница российского танка Т-80У («Объект 219Р. Техническое описание и инструкция по эксплуатации», кн. 2, М., Военное издательство, 1986 г., с.481-482) [2]. При этом, если опорные катки выполняются большого диаметра, то для резины шин опорных катков, обрезиненная беговая дорожка не требуется, поскольку контактные напряжения в резине шин опорных катков большого диаметра не превышают допустимые и обеспечивают требуемый эксплуатационный ресурс. В то же время, если опорные катки выполняются малого диаметра (что связано с тенденцией уменьшения высоты ВГМ), то для уменьшения контактных напряжений в резине шин опорных катков используются обрезиненные беговые дорожки, резина которых под опорным катком деформируется, увеличивая зону контакта с резиной шины, обеспечивая требуемый эксплуатационный ресурс опорного катка.
Известна гусеница танка Т-80У с параллельным резинометаллическим шарниром [2], содержащая траки со звеньями, попарно соединенными обрезиненными пальцами, запрессованными в отверстия проушин. Каждое звено представляет собой металлический каркас с проушинами, в верхней части которого привулканизирована резиновая подушка, а со стороны грунта выполнены грунтозацепы для взаимодействия с грунтом. Соседние траки соединяются между собой в средней части гребнями и башмаками, которые скреплены болтами, а по краям - скобами. После сборки гусеницы, упомянутые резиновые подушки звеньев образуют резиновую беговую дорожку для обрезиненных опорных двускатных катков танка. На стыках между смежными звеньями соседних траков предусмотрены рабочие зазоры, обеспечивающие беспрепятственный поворот звеньев друг относительно друга при работе гусеницы в гусеничном обводе. Однако наличие зазоров приводит во время движения танка к перескакиванию опорных катков на указанных стыках, что связано с вертикальным перемещением опорных катков и возникновением колебательных процессов (вибраций) в ходовой части, и вызывает нарушение плавности хода танка и точности стрельбы в процессе движения, что является недостатком известной гусеницы.
Известны технические решения по обеспечению плавности хода гусеницы транспортного средства, например, путем уменьшения величины рабочих зазоров и достижения непрерывности беговой дорожки гусеничной цепи.
Так известна гусеничная цепь по а.с. СССР №1757949, В62D 55/20, 1991 г. [3], в которой при сборке между соседними звеньями устанавливают упругие или жесткие вставки. При этом вставки в свободном состоянии перекрывают зазор, не мешая работе соседних траков. При перекатывании опорного катка по беговой дорожке упругие вставки деформируются и заполняют стыки соседних звеньев. При выполнении вставок жесткими, например металлическими, они не выступают над беговой дорожкой, а выполнены на одном с ней уровне. Применение вставок между соседними звеньями позволяет выполнить беговую дорожку, близкую к непрерывной, исключая перескакивание опорных катков с одного звена на другое.
Однако, такие гусеницы пригодны для применения на машинах легкого класса с беговой дорожкой, расположенной между гребнями, для взаимодействия с односкатными опорными катками и не приемлема для тяжелых бронированных гусеничных машин, где используются двускатные обрезиненные катки.
Известны также технические решения, направленные на снижение колебаний в гусеницах машин тяжелого класса (например, ж. «Armada International», 1985, №8, с.62-70 [4]), которые направлены на уменьшение рабочих зазоров путем их зигзагообразного расположения на стыках смежных звеньев. Так, например, в гусенице немецкого танка «Леопард-I», пременяемой в совокупности с опорным катком большого диаметра, выполненной из цельнометаллических траков с металлической беговой дорожкой и параллельным РМШ, уменьшение рабочего зазора осуществлено за счет Z-образного (шахматного) его перекрытия смежными звеньями, благодаря чему достигается частичная непрерывность беговой дорожки. Этим улучшаются условия качения опорного катка по беговой дорожке, т.к. половина шины катка катится по ровной дорожке, когда другая сторона этой шины проходит через стык смежных звеньев, и затем, наоборот, вследствие чего существенно снижается уровень вертикальных перемещений опорного катка.
Однако, такая гусеница с необрезиненной беговой дорожкой не может использоваться на машинах с опорными катками малого диаметра, в частности упомянутого танка Т-80У, по вышеуказанной причине возникновения недопустимых в эксплуатации напряжений в резине шины опорного катка.
Наиболее близким к заявляемой гусенице по большинству существенных признаков является гусеница танка Т-80У [2], в связи с чем она принята за прототип.
Как было указано выше, к недостаткам гусеницы-прототипа относится то, что ее конструкция не исключает колебательных процессов при перекатывании опорных катков по беговой дорожке, а, следовательно, не обеспечивает оптимальный уровень плавности хода транспортного средства.
Следует также отметить, что гусеница-прототип не обладает асфальтоходностью, исключающей повреждение дорожного покрытия.
Предлагаемой полезной моделью решается задача создания гусеницы с параллельным РМШ, обеспечивающей повышенную плавность хода транспортного средства.
При решении поставленной задачи целесообразно так же реализовать в гусенице мероприятия по обеспечению асфальтоходности, отвечающие современным требованиям, предъявляемым к гусеницам транспортных средств. Такие асфальтоходные гусеницы известны, например, из изобретения по патенту RU №2400390 и полезной модели по патенту RU №33925.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в снижении уровня вертикальных перемещений опорного катка при переходе с одного трака на последующий.
Поставленная задача решается тем, что в гусенице транспортного средства с параллельным резинометаллическим шарниром, содержащей траки, звенья которых выполнены в виде металлических каркасов с привулканизированными в их верхней части резиновыми подушками, образующими беговую дорожку для опорных катков, согласно полезной модели, правая и левая части каждого звена в плане выполнены со смещением в продольном направлении относительно друг друга с образованием переднего и заднего упругих выступов относительно центральной части звена, которые обеспечивают в гусенице возможность разделения рабочего зазора между смежными звеньями соседних траков на две части, смещенные в продольном направлении одна относительно другой.
Для достижения технического результата целесообразно выполнение упругих выступов в форме карниза, образованного выступанием резиновой подушки за кромку металлического каркаса центральной части звена.
Другим вариантом достижения технического результата может быть образование упомянутых выступов путем совместного выступания резиновой подушки и металлического каркаса относительно центральной части звена.
Для обеспечения асфальтоходности гусеницы подошвенная часть каркаса каждого звена может быть выполнена обрезиненной или в виде съемного обрезиненного башмака.
Кроме того, передний и задний выступы каждого звена могут быть выполнены равноширокими, либо разной ширины.
Анализ отличительных признаков показал то, что за счет выполнения правой и левой части каждого звена в плане со смещением в продольном направлении относительно друг друга с образованием переднего и заднего упругих выступов относительно центральной части звена, обеспечивается возможность разделения рабочего зазора между смежными звеньями соседних траков на две части, смещенные в продольном направлении одна относительно другой, исключающее перескакивание опорного катка, характерное для непрерывного рабочего зазора. Этим улучшаются условия качения опорного катка по беговой дорожке, т.к. половина шины катка катится по ровной дорожке, когда другая сторона этой шины проходит через стык смежных звеньев, и затем, наоборот, вследствие чего существенно снижается уровень вертикальных перемещений опорного катка. Благодаря упругой деформации указанных выступов при перекатывании опорного катка достигается, наряду с увеличение «пятна контакта» катка с поверхностью беговой дорожки, отмеченное ранее, максимальное заполнение углубления рабочего зазора резиной подушки, что способствует непрерывности контакта опорного катка с беговой дорожкой и снижению колебательных процессов в гусенице при движении. Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что указанные отличительные признаки заявляемой полезной модели обеспечивают достижение высоких параметров плавности хода транспортного средства.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - гусеница транспортного средства с параллельным РМШ, вид со стороны беговой дорожки;
на фиг.2 - продольный разрез гусеницы, разрез по А-А на фиг.1. Вариант, в котором упругие выступы звена образованы резиновой подушкой;
1
1
на фиг.3 - продольный разрез гусеницы, разрез по A-A на фиг.1. Вариант, в котором упругие выступы звена образованы совместным выступанием резиновой подушки и металлического каркаса;
на фиг.4 - гусеница транспортного средства с параллельным РМШ, вид со стороны беговой дорожки. Пример выполнения гусеницы с упругими выступами звена разной ширины;
на фиг.5 - продольный разрез гусеницы со звеном, подошвенная часть которого оборудована съемным асфальтоходным обрезиненным башмаком;
на фиг.6 - продольный разрез гусеницы со звеном, выполненным для обеспечения асфальтоходности с двухсторонним обрезиниванием.
Гусеница транспортного средства содержит траки 1 (фиг.1-3) со звеньями 2, сочленяемыми в траки двумя обрезиненными пальцами 3, запрессованными в отверстия проушин звеньев 2. Пальцы 3 соседних траков 1 по краям гусеницы жестко соединены в продольном направлении скобами 4, а по центру гребнями 5, связанными с башмаками 6. Каждое звено 2 представляет собой металлический каркас 7, в верхней части которого привулканизирована резиновая подушка 8. Совокупность резиновых подушек 8 образует в гусенице беговую дорожку для взаимодействия с опорными катками транспортного средства. После сборки гусеницы между смежными звеньями 2 соседних траков образуется рабочий зазор, необходимый для осуществления поворота смежных звеньев соседних траков друг относительно друга. Данный зазор, присущий прототипу [2], на фигурах, иллюстрирующих заявляемую гусеницу, не показан.
1
2
Правая и левая части каждого звена 2 в плане выполнены со смещением в продольном направлении относительно друг друга с образованием переднего «Б» и заднего «В» упругих выступов относительно его (звена) центральной части. Под центральной частью звена, с позиций заявляемой полезной модели, понимается зона звена, горизонтальная проекция которой имеет такую же форму как у звена прототипа. Указанные передний выступ «Б» и задний выступ «В» разделяют рабочий зазор между смежными звеньями соседних траков на две части «a и «а», смещенные в продольном направлении, одна относительно другой.
В первом варианте исполнения гусеницы упругие выступы «Б» и «В» имеют форму карниза, образованного выступанием резиновой подушки 8 за кромку металлического каркаса, расположенного в центральной части звена 2. В этом варианте каркас 7 звена фактически не отличается от каркаса звена прототипа.
По второму варианту исполнения (фиг.3) упругие выступы «Б» и «В» образованы путем совместного выступания резиновой подушки 8 и металлического каркаса относительно центральной части звена 2. В этом случае каждый каркас выполнен также со смещением его правой и левой частей с образованием выступов «Б'» и «В'», идентичных по форме выступам-«карнизам» «Б» и «В» резиновой подушки 8. В этом случае выступы «Б'» и «В'» металлического каркаса являются жестким основанием, подпирающим резиновые выступы.
1
2
1
2
Выступы «Б» и «В» каждого звена могут выполняться как равноширокими, показано на фиг.1, где ширина (L) переднего упругого выступа «Б» равна ширине (L) заднего упругого выступа «В», так и разными по ширине, показано на фиг.4. Так из фиг.4 видно, что ширина L' переднего выступа «Б» меньше ширины L' заднего выступа «В».
При выполнении заявляемой гусеницы неасфальтоходной, как, например штатной гусеницы [2] семейства танков Т-80, на каркасе 7 звена 2 со стороны грунта выполнены грунтозацепы 9 (фиг.2, 3) для взаимодействия с грунтом.
При выполнении гусеницы асфальтоходной подошвенная часть каждого звена 2 может оборудоваться съемным обрезиненным башмаком 10 (фиг.5). Также звено 2 может быть выполнено с двусторонним обрезиниванием (без башмака 10). В этом случае верхняя обрезиненная часть 11 (фиг.6) звена образует беговую дорожку, идентичную беговой дорожке, образованной подушкой 8. Нижняя обрезиненная часть 12 служит для взаимодействия с дорожным покрытием или грунтом.
Работа
1
2
При движении машины опорный каток перекатывается по беговой дорожке гусеничной цепи. При этом, благодаря разделению общего рабочего зазора между смежными звеньями соседних траков на две части «a» и «а», смещенные в продольном направлении относительно друг друга, достигается непрерывный контакт шины опорного катка с резиновой подушкой 8 звена. Кроме того, благодаря деформации резиновой подушки 8, обеспечивающей заполнение указанного зазора резиной упругих выступов «Б» и «В», снижается величина вертикального перемещения опорного катка в глубь зазора, связанная с прогибом резиновых подушек 8 звеньев, во время качения опорного катка.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает повышение устойчивости опорного катка на гусенице и снижение колебательных процессов в ходовой части, что способствует улучшению параметров плавности хода транспортного средства, что и является решением поставленной задачи.