ПРИВОД ТОРОИДНОГО ДВИЖИТЕЛЯ

Техническое решение относится к транспортным средствам. Оно касается привода тороидного движителя транспортных средств, предназначенных для передвижения по слабым грунтам, в частности по тундре, по болотистой местности, по снегу.
Известны различные приводы тороидных движителей, содержащие гибкие тяги для выворачивания оболочки движителя. Привод тороидного движителя, показанный в выданном в СССР авторском свидетельстве №5113899 и в международной заявке WO 99/05020, B62D 57/02, содержит гибкую тягу, представляющую собой бесконечную ленту, приводимую в движение роликами. Однако при использовании ленты в качестве гибкой тяги не решена проблема надежного соединения концов ленты, нагружаемой большой силой растяжения при ее натяжении роликами. В приводе тороидного движителя, изображенном в выданном в США патенте №3272172, гибкая тяга выполнена в виде бесконечного ремня сложного крестообразного профиля. В другом выданном в США патенте №3814046 гибкая тяга сделана в виде зубчатого ремня. Однако надежно соединить концы этих ремней для выполнения их бесконечными очень трудно. Для привода тороидного движителя, показанного в международной заявке WO 98/10975, B62D 57/02, используется шланг, наполненный сжатым воздухом. Однако надежно соединить между собой концы шланга еще труднее.
Наиболее близким аналогом является привод тороидного движителя, показанный в выданном в СССР авторском свидетельстве №701858, B62D 57/00. Этот привод тороидного движителя содержит комбинированную гибкую тягу для выворачивания тороидальной оболочки движителя, состоящую из троса и надетых на него поворотных элементов, имеющих форму шаров, которые установлены на тросе с возможностью свободного вращения по всей длине троса. Однако вследствие свободного перемещения шаров вдоль троса их трудно вталкивать в осевое отверстие тороидальной
оболочки. При этом такая комбинированная тяга имеет весьма сложную конструкцию, в которой не решена проблема соединения между собой концов троса, закрытых шарами, что делает такую тягу ненадежной.
Задача - создание привода тороидного движителя с надежной гибкой тягой, выворачивающей тороидальную оболочку.
Решение задачи повышения надежности привода тороидного движителя обеспечено тем, что гибкая тяга, предназначенная для выворачивания тороидальной оболочки движителя, составлена из ремней и цепи, расположенной в продольной канавке, сделанной в ремнях.
При выполнении гибкой тяги привода тороидного движителя комбинированной, составленной из ремней с продольной канавкой и уложенной в эту канавку цепи, цепь после ее замыкания выполняет функцию каркаса гибкой тяги, фиксирующего ремни, и обеспечивает возможность удобного монтажа и демонтажа привода за счет смыкания и размыкания звеньев цепи.
Концы ремней привода движителя связаны с цепью. Это исключает необходимость связи концов ремней между собой. Используемые ремни выполнены клиновыми. Один из клиновых ремней сделан более коротким в виде проставки, установленной между концами более длинного ремня.
Используемая цепь состоит из звеньев, связанных между собой цилиндрическими шарнирами. Эта цепь выполнена роликовой.
На фигуре 1 представлено транспортное средство с тороидным движителем, вид сбоку.
На фигуре 2 изображен тороидный движитель транспортного средства, вид спереди.
На фигуре 3 показан тороидный движитель сверху.
На фигуре 4 изображено тороидальное колесо.
На фигуре 5 показано полотнище.
На фигуре 6 показаны ремни с цепью привода тороидного движителя, продольный разрез.
На фигуре 6 показаны ремни с цепью привода тороидного движителя, продольный разрез.
На фигуре 7 показаны ремни с цепью привода тороидного движителя, вид сверху.
На фигуре 8 показаны ремни с цепью привода тороидного движителя и каток, поперечный разрез.
Транспортное средство, представленное на фигуре 1, содержит тороидный движитель, содержащий тороидальные колеса 1 и 2 (фигура 2), расположенные под рамой 3. Рама 3 сделана в виде решетки с прямоугольными окнами 4 на краях (фигура 3), под которыми расположены тороидальные колеса 1, 2.
Тороидальные колеса содержат эластичные тороидальные оболочки 5 (фигура 4). Оболочка тороидального колеса сделана из полотнища 6 (фигура 5), изготовленного из прорезиненной ткани с отверстиями 7. Полотнище 6 в развернутом виде имеет форму параллелограмма. Величина острого угла между меньшей и большей сторонами полотнища находится в пределах 12°-35°. Отношение меньшей стороны полотнища к расстоянию между меньшими его сторонами находится в пределах 1,2-2,2. При этом отношение длины тороидального колеса к его диаметру находится в пределах 2,0-3,5.
Края полотнища 6 для образования тороидальной оболочки соединены между собой клеем и нитями, образующими шов 8. После наполнения оболочки сжатым воздухом она принимает форму тороида, имеющего между торцами цилиндрическую наружную поверхность. В надутом состоянии оболочки шов 8 вследствие выполнения полотнища в виде параллелограмма расположен вдоль тороидального колеса наклонно относительно его осевого отверстия 9, имеющего вид щели. При наклонном, то есть при косом расположении шва 8, соединяющего края полотнища, облегчаются условия его работы. Когда такой косой шов при качении тороидального колеса оказывается у торца оболочки, он при выворачивании
этого срок службы шва и соответственно надежность тороидального колеса получается больше.
Для наполнения внутренней полости тороидальной оболочки 5 сжатым воздухом каждое тороидальное колесо снабжено по меньшей мере двумя вентилями 10, расположенными вдоль тороидальной оболочки над осевым отверстием 9. Вентили 10 размещены на противоположных участках оболочки 5, оказываясь при качении колеса поочередно то сверху оболочки 5, то внутри осевого отверстия 9. При наличии двух и большего числа вентилей 10, рассредоточенных на тороидальной оболочке 5, по меньшей мере один из них всегда находится снаружи оболочки, в то время как другой вентиль при выворачивании оболочки 5 оказывается внутри тороидального колеса в осевом отверстии 9. Это упрощает подкачку внутренней полости оболочки сжатым воздухом перед началом движения колеса.
Вентили 10 установлены в манжетах 11, расположенных в отверстиях 7, сделанных в полотнище 6. Манжеты 11 сделаны из упругого материала типа резины в виде трубки 12 с фланцем, соединенным с полотнищем оболочки 5 клеем. Трубка 12 манжеты вследствие ее упругости плотно охватывает вставленный в нее с натягом корпус вентиля, что обеспечивает надежность и удобство его установки. При этом такая грибовидная манжета со шляпкой, приклеенной к оболочке, и полой ножкой, в которую вставлен вентиль, не мешает выворачиванию тороидальной оболочки при качении колеса.
Для привода тороидного движителя в осевом отверстии 9 каждого тороидального колеса 1, 2 размещены две гибкие составные тяги 13 и 14, огибающие шкивы 15 и 16, расположенные на раме 3. Передний шкив 15 является натяжным. Задний шкив 16 является ведущим, имеющим привод через дифференциальную передачу 17 от силовой установки 18, размещенной на раме 3 между окнами 4, под которыми расположены тороидальные колеса 1, 2.
Каждая тяга привода тороидного движителя содержит по меньшей мере два ремня 19 и 20 (фигура 6), сделанных в виде желоба, то есть с продольной канавкой 21 (фигура 7) с внешней стороны, имеющей прямоугольный профиль. В этой канавке 21, сделанной в ремнях 19, 20, расположена замкнутая цепь 22. Цепь 22 состоит из звеньев, связанных между собой цилиндрическими шарнирами, что обеспечивает удобство монтажа и демонтажа цепи и самой гибкой тяги. Используемая цепь выполнена роликовой. Она может быть выполнена также с другими звеньями.
Один из ремней привода движителя, а именно ремень 20, сделан более коротким в виде проставки, установленной между концами более длинного ремня 19. Концы ремней 19 и 20 связаны с цепью 22 с ее звеньями нитями. Они могут быть связаны также специальными скрепками, охватывающими ролики цепи. Ремни 19, 20 гибкой тяги выполнены клиновыми. Они могут быть выполнены также другого профиля.
Над ремнями 19, 20 каждой тяги привода движителя и расположенной в них цепью 22 в окнах 4 решетки рамы 3 установлены катки 23, контактирующие с ремнями 19, 20 над спрятанной в них цепью 22. В каждом окне решетки расположены два ряда катков 23, прижимающих оба комплекта ремней с цепями к тороидальной оболочке. Катки 23 сделаны с ребордами 24 (фигура 8).
При перемещении ремней 19, 20 ведущими шкивами 16 для приведения в движение транспортного средства ремни, прижимаемые катками 23 к оболочкам тороидальных колес 1, 2, за счет трения выворачивают тороидальные оболочки, вследствие чего тороидальные колеса передвигаются по опорной поверхности путем качения по ней. При передвижении тороидальных колес, то есть при выворачивании их оболочек, катки 23, поддерживающие над тороидальными колесами раму 3, катятся по ремням 19, 20 над уложенными в них цепями. Цепи 22 вследствие их натяжения шкивами 15 обеспечивают плотное прижатие ремней к шкивам
для создания необходимой тяговой силы в ремнях для выворачивания тороидальных оболочек. При нажатии катками 23 на тороидальную оболочку внутренние стенки в ее осевом отверстии смыкаются между собой, и это отверстие превращается узкую щель, в уголках которой располагаются гибкие тяги 13 и 14. Так как гибкие тяги 13 и 14, состоящие из ремней с цепями, расположены в противоположных уголках указанной щели, то вследствие боковой жесткости цепей они удерживают тороидальные колеса под рамой от чрезмерного бокового смещения на уклонах. Тем самым привод тороидального колеса с помощью двух разнесенных в осевом отверстии его оболочки комбинированных тяг, состоящих из ремней и уложенных в них роликовых цепей, является одновременно направляющим устройством, обеспечивающим сохранение движителем заданного направления движения.
Созданный привод тороидного движителя с помощью комбинированной тяги, состоящей из ремней с цепью, выворачивающих тороидальную оболочку, имеет простую и надежную конструкцию, обеспечивающую согласно проведенным испытаниям успешное передвижение транспортного средства.