Движитель гусеничного транспортного средства
TRACKED VEHICLE PROPULSOR

Изобретение относится к гусеничным транспортным средствам гражданского назначения, в частности к ходовой части гусеничного транспортного средства, а именно к движителю гусеничного транспортного средства.
Ходовая часть гусеничного транспортного средства применяется для крепления к транспортным средствам гражданского назначения - агрегатам для передвижения по бездорожью, снежному покрову и пересеченной местности. Гусеничный движитель служит для преобразования вращательного движения ведущих колес в поступательное движение транспортного средства.
Из уровня техники известен патент РФ №2683210 (МПК B62D 55/00, 26.03.2019) из которого известно гусеничное транспортное средство гражданского назначения с несущей рамой и гусеничным шасси, которое на противоположных сторонах несущей рамы содержит два гусеничных движителя, при этом движитель гусеничного транспортного средства, содержит установленные на несущей (опорной) раме транспортного средства ведущее колесо, направляющее колесо, опорные катки и гусеничного обвода, состоящую из резинокордовых гусеничных лент и металлических поперечин с гребнями.
Недостатками известной конструкции являются: малая площадь опирания (площадь контакта движителя с подстилающей поверхностью), что увеличивает суммарное удельное давление на подстилающую поверхность. В конструкции используется узкая симметричное гусеница и по 4 опорных катка с каждой стороны несущей рамы. В качестве направляющего колеса используется звездочка идентичная ведущей, что приводит к повышенному износу гусеницы и самой звездочки месте контакта. Направляющая звездочка имеет малую ширину по сравнению с шириной самого гусеничного обвода, что также приводит к повышенном износу контактирующих поверхностей. Ведущая звездочка имеет такую же конструкцию, что и направляющая и соответственно имеет аналогичные недостатки. На ведущей звездочке контактирующие поверхности передающие крутящий момент дополнительно нагружены силами от натяжения гусеничного обвода, что увеличивает износ данных поверхностей. Опорные катки не позволяют в должной мере выполнить демпфирующую функцию, что увеличивает нагрузку на элементы движителя.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание движителя гусеничного транспортного средства повышенной надежности с улучшенными эксплуатационными свойствами.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эксплуатационных свойств движителя гусеничного транспортного средства за счет формирования нормального зацепления с поперечинами гусеницы на верхнем ролике и зацепления со смещением на нижнем ролике, что позволяет снизить износ деталей конструкции и увеличить срок службы ходовой части, а также повысить проходимость гусеничного транспортного средства при перемещении по пересеченной местности/по рельефной поверхности).
Технический результат достигается за счет того, что движитель гусеничного транспортного средства, содержит установленные на несущей раме транспортного средства ведущее колесо, направляющее колесо, опорные катки и гусеничный обвод, состоящий из резинокордовых гусеничных лент и металлических поперечин с гребнями. При этом направляющее колесо выполнено из внешней и центральной секций, ведущее колесо выполнено из внешней, центральной и внутренней секций, при этом на центральной секции ведущего колеса установлены ролики, а боковые поверхности центральной секции выполнены конусообразными, с возможностью  контакта с поверхностью поперечин гусеничного обвода и формированием гребневого зацепления с роликами ведущего колеса, при этом поперечины состоят из плеч, выполненных разной длины относительно опорной поверхности, расположенной между гребнями, центральная секция ведущего колеса выполнена с возможностью передачи крутящего момента на ролики и восприятия поперечной нагрузки от поперечин, а внешняя и внутренняя секции ведущего колеса выполнены с возможностью принятия нагрузки от натяжения гусеничного обвода.
Кроме того, внешние секции ведущего и направляющего колес выполнены шире, чем внутренняя и центральная секции ведущего и направляющего колес.
Кроме того, внешняя и внутренняя секции ведущего колеса покрыты полиуретаном.
Кроме того, внешняя и центральная секции направляющего колеса покрыты полиуретаном.
Кроме того, каждый опорный каток выполнен состоящим из металлического обода и массивной шины.
Кроме того, опорный каток дополнительно может быть снабжен стальной цилиндрической вставкой, расположенной на ободе опорного катка.
Кроме того, массивная шина опорного катка выполнена состоящей из внутреннего, центрального и внешнего слоев.
Кроме того, металлическая поперечина гусеничного обвода выполнена асимметрично относительно опорной поверхности, расположенной между гребнями.
Кроме того, гусеничный обвод выполнен асимметрично относительно конструкции несущей рамы.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами, где на фигурах изображено:
Фиг. 1 - общий вид ходовой части гусеничного транспортного средства (в сборе).
Фиг. 2 - конструкция ведущего колеса.
Фиг. 3 - конструкция направляющего колеса.
Фиг. 4 - конструкция опорного катка.
Фиг. 5 - конструкция гусеницы.
Фиг. 6 - конструкция ролика.
Фиг. 7 - нормальное зацепление на ролике (верхнем).
Фиг. 8 - зацепление со смещением на ролике (нижнем).
Фиг. 9 - формирование нормального зацепления гусеничного обвода и ведущего колеса.
Ходовая часть гусеничного транспортного средства состоит из двух идентичных друг другу гусеничных движителей и расположены на противоположных сторонах несущей рамы гусеничного транспортного средства.
Гусеничный движитель служит для преобразования вращательного движения ведущих колес в поступательное движение транспорта.
При эксплуатации в условиях бездорожья техника на гусеничном ходу имеет неоспоримые преимущества перед колесным транспортом за счет своих вездеходных качеств, позволяющих преодолевать глубокий рыхлый снег, болота, всех категорий или каменистый брод.
Движитель гусеничного транспортного средства содержит установленные на несущей раме ведущее колесо 1, направляющее колесо 2, опорные катки 3 и гусеничный обвод 4.
Ведущее колесо 1 движителя гусеничного транспортного средства, выполнено состоящим из внешней 5, центральной 6 и внутренней 7 секции, скрепленные между собой крепежными элементами. При этом боковые поверхности 8 центральной секции 6 выполнены коническими (конусообразными, с разными углами наклона образующих конуса).
Кроме того, на внешней поверхности центральной секции 6 ведущего колеса 1 установлены 24 ролика 9.
Каждый ролик 9 выполнен состоящим из двух частей, а именно, стальной оси и полиуретановой оболочки.
При этом, внешняя 5 секция ведущего колеса 1 выполнена шире внутренней 7 секции, для компенсации нагрузок от асимметрии гусеничного обвода. Внешняя 5 и внутренняя 7 секции ведущего колеса 1 покрыты полиуретаном.
Направляющее колесо 2 движителя гусеничного транспортного средства, выполнено состоящим из внешней 10 и центральной 11 секции и выполнено асимметричным.
Движитель гусеничного транспортного средства содержит по пять опорных катков 3 на каждой стороне несущей рамы гусеничного транспортного средства и расположенных в общей плоскости служащих для опирания на/и поддержки гусеничного обвода 4.
Внешняя 10 и центральная 11 секции направляющего колеса 2 покрыты полиуретаном. Центральная секция 11 при этом выполнена с возможностью натяжения гусеничного обвода 4, а внешняя секция 10 предназначена для ее поддержки и выравнивания.
Каждый опорный каток 3 движителя гусеничного транспортного средства выполнен состоящим из трехслойной массивной шины 12. Шина 12 опорного катка 3 состоит из внутреннего 13 (резинокордового), центрального (демпфирующего) 14 и внешнего (износостойкого) 15 слоев. Шина 12 дополнительно снабжена, расположенной внутренней, стальной, цилиндрической вставкой 16, установленной/расположенной на металлическом ободе 17. Данная конструкция, а именно трехслойной массивной шины 12 обеспечивает достаточную поперечную жесткость конструкции, при сохранении демпфирующих свойств.
Гусеничный обвод 4 движителя гусеничного транспортного средства выполнен состоящим из резинокордовых гусеничных лент 18 с металлическими поперечинами 19 с гребнями 20. При этом поперечины 19 состоят из плеч, выполненных разной длины, т.е. асимметрично, относительно опорной поверхности 21 расположенной между гребнями 20.
Гусеничный обвод 4 выполнен асимметрично относительно всей конструкции несущей рамы, для снижения удельного давления на подстилающее покрытие путем увеличения площади контактной поверхности.
Кроме того, боковые секции ведущего колеса служат для поддержки гусеничного обвода 4.
Осуществление изобретения
В процессе эксплуатации ходовая часть транспортного средства испытывает значительные динамические нагрузки, в результате чего, элементы ходовой части, а именно движитель в большей степени в сравнении с другими узлами, подвержен выходу из строя, причем до наступления предельной наработки объекта в целом.
Повышение эксплуатационных свойств движителя гусеничного транспортного средства достигается за счет формирования нормального зацепления с поперечинами гусеницы на верхнем ролике и зацепления со смещением на нижнем ролике.
Ведущее колесо 1 выполненного асимметрично и предназначенного для формирования нормального зацепления на верхних роликах 9 центральной секции. Центральная секция 6 ведущего колеса 1, за счет зацепления (верхнего) ролика 9 ведущего колеса 1 с гребнями 20 поперечин 19 гусеничного обвода 4 выполненными разной длины (ассиметрично), передает крутящий момент, воспринимает поперечную нагрузку от поперечин 19, выполненных асимметрично относительно опорной поверхности 21 расположенной между гребнями 20. При таком зацеплении, осуществляемым верхним роликом 9, который всегда находится в зацеплении без смещения, центр зацепления гусеничного обвода 4 с поперечинами 19 совпадает с центром центральной секции 6 ведущего колеса 1.
Форма гребня 20 близка к эвольвенте и учитывает работу как в основном (продольном) зацеплении, передающем крутящий момент от ведущего колеса так и в поперечном, которое служит для уменьшения заданного перекоса при поворотах и увеличивает возможность реализации основного зацепления без перескока.
Боковые конические поверхности 8 центральной секции 6 формируют «гребневое» зацепление верхнего ролика 9 ведущего колеса 1 с гребнем 20 поперечины 19 гусеничного обвода 4 со смещением на нижнем (первом) ролике 9, которое образуется при перематывании гусеничного обвода 4 до нормального зацепления на верхнем (последнем) ролике 9. При касании поперечинами 19 гусеничного обвода 4 своими поверхностями углов наклона центральной секции ведущего колеса нагрузка распределяется равномерно. Если бы касание осуществлялось бы не поверхностью поперечин 19, точечно, возникали бы концентрации напряжений, и как следствие износ поперечин гусениц или колеса.
Дополнительно, для компенсации смещения и формирования нормального, постоянного, зацепления у роликов 9 на 25% увеличена ширина.
Внешняя 5 и внутренняя 7 секции ведущего колеса 1 воспринимают нагрузку от натяжения гусеничного обвода 4, внешняя секция ведущего 1 и направляющего 2 колеса выполнены шире для компенсации нагрузки от асимметрии гусеничного обвода 4.
При прямолинейном движении гусеничного транспортного средства, поперечины гусеничного обвода 4 приходят на нижний ролик без смещения.
При повороте во время движения гусеничного транспортного средства, на внутреннем гусеничном обводе 4, по отношению к центру поворота поперечины 19 гусеничного обвода 4 приходят на нижний ролик 9 со смещением, но не более 25%.
Таким образом смещение на внутренней части гусеничного обвода 4 выполнено больше и определяется степенью асимметрии гусеницы, ее жесткостью, типом механизма натяжения, жесткостью подвески и поперечной жесткостью опорных катков. Данная реализация зацепления, учтена в конструкции ведущего и направляющего колеса. Ассиметричная конструкция ведущего колеса, форма гребней поперечин и конструкция в целом позволяют сохранить постоянное зацепление от нижних роликов к верхним с изменением зацепления в секторе ведущего колеса от нижних до верхних роликов с уменьшением этого смещения до нормального зацепления на верхних, непосредственно передающих весь крутящий момент, роликах 9.