ГУСЕНИЦА С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ РЕЗИНОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ ШАРНИРОМ

Гусеница с последовательным резинометаллическим шарниром
B62D55/30
Предлагаемая полезная модель относится к области военных гусеничных машин, а конкретно, к танковым гусеницам с последовательным резинометаллическим шарниром (РМШ) и может применяться на всех гусеничных машинах, где требуется передача высоких тяговых нагрузок.
Наибольшее распространение при работе в таких условиях получили гусеницы с цевочным зацеплением ведуш;его колеса с траком.
Известны гусеницы с РМШ и цевочным зацеплением ведуш;его колеса с траком по авторскому свидетельству СССР № 349614, кл B62D55/12, обеспечивающие высокий уровень долговечности зацепления.
Известны гусеницы с последовательным РМШ (см. «Объект 172М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, кн. II, Воениздат, МО СССР, М., 1975 г., стр. 274-276, рис.171). Данная гусеница содержит траки, каждый из которых имеет оребренную поверхность с внутренними и крайними продольными, а так же поперечными ребрами жесткости и проушины с отверстиями под резинометаллические шарниры, расположенные по сторонам оребренной поверхности трака в четном и нечетном рядах. На оребренной поверхности и частично на проушинах выполнены прямые и фигурные грунтозацепы. При этом на крайних проушинах четного ряда проушин трака выполнена для зацепления с ведущим колесом цевка, расположенная с внешней части проушины и подкрепленная крайним продольным и поперечным ребрами жесткости. Высота упомянутых крайних продольных ребер выполнена на уровне осей отверстий проушин трака.
Недостатком таких гусениц является слабое закрепление крайних проушин, имеющих цевки, к оребренной поверхности трака (далее по тексту - слабая силовая привязка цевок траков), что ограничивает возможность передачи больших тяговых усилий.
Причины отмеченного недостатка определяются следующим:
а)Массовое производство траков обуславливает литейную технологию их изготовления. В конструкции, в целом тонкостенного трака, в месте закрепления крайних проушин (по тексту далее именуется как узел силовой привязки цевки к оребренной поверхности), имеет место узловое скопления металла из-за взаимного сопряжения крайних и продольных силовых ребер, а так же оребренной плоской поверхности трака и стенки проушины с образованием (при отливке) теплового узла. Как известно, наличие таких узлов обуславливает появление рыхлот, раковин и других внутренних литейных дефектов, снижающих прочность.
б)Передача тягового усилия от зубьев ведущего колеса на гусеницу происходит через цевку крайней проушины четного ряда проушин трака, вызывая изгибающий момент в проушине, ее кручение относительно места крепления к плице, вызванное несимметричным закреплением проушин
трака относительно плнцы и неосевым приложением нагрузки. Это приводит к деформации проушины, ребер и трака в целом, имеющей сложный характер, и создает высокие напряжения, главным образом в ребрах.
Повышение высоты крайних продольных ребер, с одной стороны, способствует уменьшению действующих моментов, и снижению деформаций, с другой стороны, вступает в противоречие с изложенным в пункте «а) из-за увеличения металла в узле.
Таким образом, недостатком известных гусениц являются высокие деформации и напряжения в траке по причине слабого закрепления крайних проушин, имеющих цевки, к оребренной поверхности трака.
Целью полезной модели является усиление узла крепления крайних проушин, имеющих цевки, к оребренной поверхности трака, и снижение уровня деформаций и напряжений в узле.
Указанная цель достигается тем, что в гусенице с последовательным резинометаллическим щарниром, содержащей траки, каждый из которых включает в себя оребренную поверхность с внутренними и крайними продольными, а так же поперечными ребрами жесткости, прямые и фигурные грунтозацепы и проушины с отверстиями под резинометаллические шарниры, расположенные по сторонам трака в четном и нечетном рядах, причем на каждой крайней проушине четного ряда проушин трака выполнены прямой грунтозацеп, расположенный параллельно оси проушины, и цевка, расположенная с внешней части проушины и подкрепленная крайним продольным и поперечным ребрами жесткости, подкрепляющее цевку крайнее продольное ребро жесткости связано с крайней проущиной четного ряда на расстоянии от внутреннего торца проушины, равном 0,40...0,50 от ее длины, и выполнено, в средней своей части, дугообразной формы с наружным радиусом, равным 0,65...0,80 от длины шага трака и замкнуто, с одного конца под углом величиной не более 135° на внешний торец прямого грунтозацепа, расположенного на крайней проушине нечетного ряда, с другого конца - в крайнюю проушину четного ряда с образованием, совместно с поперечным ребром проушины четного ряда, узла силовой привязки цевки к оребренной поверхности, причем взаимное сопряжение упомянутых ребер выполнено огибающей проушину криволинейной поверхностью, образованной дугами окружностей переменного радиуса плавно уменьшающимися в направлении от основания к вершинам ребер, притом возвышение крайнего продольного ребра жесткости над отверстием проушины выполнено не меньшим 25 % от толщины стенки проушины, а толщина ребра в зоне основания выполнена равной 1,1... 1,3 от толщины внутренних продольных ребер жесткости.
Анализ основных отличительных признаков полезной модели показал, что:
- связь подкрепляющеего цевку крайнего продольного ребра жесткости с крайней проущиной четного ряда на расстоянии от внутреннего торца проушины, равном 0,40...0,50 от ее длины, позволяет выполнить длину цевки в размер, обеспечивающий допустимое удельное давление в зоне контакта зуба ведущего колеса с цевкой, с одной стороны, и сохранить на данной нроушнне место для оговоренного ниже размещения продольного и поперечного ребер жесткости;
-выполнение подкрепляющеего цевку крайнего продольного ребра жесткости в средней своей части, дугообразной формы с наружным радиусом, равным 0,65...0,80 от длины шага трака, позволяет максимально повысить момент инерции и момент сопротивления воздействию изгибающего проушину тяговому усилию ведущего колеса (повысить жесткость и прочность привязки цевки) и, в то же время, максимально возможно отнести данное ребро от поперечного ребра (для обеспечения необходимого качества отливки). Этим же целям служат замыкание подкрепляющеего цевку крайнего продольного ребра жесткости под углом величиной не более 135° на внешний торец прямого грунтозацепа, расположенного на крайней проушине нечетного ряда-с одного конца, и в крайнюю проушину четного ряда - с другого конца. Тем самым поперечное ребро жесткости совместно с продольным ребром проушины четного ряда образует узел силовой привязки цевки к оребренной поверхности;
-выполнение взаимного сопряжения ребер огибающей проушину криволинейной поверхностью, образованной дугами окружностей переменного радиуса плавно уменьшающимися в направлении от основания к вершинам ребер позволяет надежно соединить ребра между собой а так же с плицей трака и с проушиной, используя минимум металла в тепловом литейном узле;
-выполнение крайнего продольного ребра жесткости выше отверстия проушины на величину не меньшую 25 % от толщины стенки проушины улучшает схему нагружения, (напряжения изгиба и кручения в стенке проушины в большей мере заменяются на напряжения растяжения), что позволяет повысить жесткость и прочность как самой проушины так и всего узла ее крепления;
-выполнение толщины крайнего продольного ребра в зоне основания в размере 1,1... 1,3 от толщины внутренних продольных ребер жесткости позволяет рационально перераспределить напряжения в ребрах, разгрузив наиболее напряженные крайние ребра при сохранении массы гусеницы.
Полезная модель поясняется чертежами где показано:
-на фиг.1- гусеница с последовательным РМШ;
-на фиг.2- узел силовой привязки цевки к оребренной поверхности трака, вид А на фиг, 1;
-на фиг.З- поперечный разрез цевки трака, разрез по Б-Б на фиг.2.
Гусеница с последовательным РМШ (фиг 1) содержит соединенные последовательно литые траки 1, в каждом из которых выполнена горизонтальная пластина 2 (плица), являющаяся основанием, на котором зацело выполнены продольные прямые ребра 3 и крайние продольные ребра 4, имеющие в средней своей части дугообразную форму с наружным радиусом R 0,65...0,80 от длины шага t трака. На плице с двух сторон выполнены проушины 5, образующие четный ряд проушин, и проушины 6, образующие нечетный ряд проушин трака. Крайние проушины 7 четного ряда проушин выполнены длиной L. На крайних проушинах 7 четного ряда проушин выполнена цевка 9 (см.фиг.2 и 3) специального профиля для взаимодействия с ведуш,им колесом (на фиг. не показано) военной гусеничной машины. На плице кроме того выполнены поперечные ребра 10, выходяш;ие на проушины и связанные с ними. Поперечные ребра 10 в средней части трака связаны с продольными ребрами. Такая общая взаимосвязь упомянутых элементов обеспечивает траку гусеницы высокую прочность и жесткость. Для сцепления с грунтом на поперечных ребрах и проушинах выполнены, прямые и фигурные грунтозацепы 11, причем два прямых грунтозацепа 12 выполнены на крайних проушинах 7 четного ряда проушин. Упомян5ггая цевка, расположена с внешней части проушины 7 и подкреплена крайним продольным 4 и поперечным 10 ребрами жесткости. При этом ребро жесткости 4 связано с крайней проушиной 7 на расстоянии LI  0,40...0,50 L (см. фиг. 1). С противоположной стороны ребро жесткости 4 замкнуто на внешний торец прямого грунтозацепа, расположенного на крайней проушине 13 нечетного ряда проушин, с образованием угла а  135°.В указанном интервале угла а ребро жесткости при передаче тяговых усилий эффективно работает на сжатие. При больших значениях угла а ребро жесткости 4 начинает в большой мере работать на изгиб от тяговых усилий ведуш;его колеса, что резко снижает как прочность самого ребра, так и жесткость узла силовой привязки цевки.
Проушины снабжены отверстиями, в которые запрессованы резинометаллические втулки 14 и установлены пальцы 15, связывающие траки. Толщина стенки 5 у всех проушин одинакова за исключением зоны цевки.
Ребро жесткости 4 выполнено в зоне основания толщиной SI  1,1... 1,3 S , где S толщина внутренних продольных ребер в зоне их основания. Высота ребра жесткости 4 выполнена (см.фиг.З ) свыше отверстия в проушинах трака на величину h  0,25 8. Это позволяет металлу проушины в зоне h работать на растяжение, испытывая, главным образом, нормальные напряжения растяжения.
Взаимное сопряжение ребер 4 и 10 выполнено огибающей проушину криволинейной поверхностью В, образованной дугами окружностей переменного радиуса плавно уменьшающимися в направлении от основания ( горизонтальной пластины 2) к вершинам ребер, что позволяет надежно соединить ребра между собой а так же с основанием трака и с проушиной 7.
Работа гусеницы
При движении военной гусеничной машины (машина, ведущие колеса и упомянутые ниже опорные катки на фиг. не показаны) зубья ведущего колеса взаимодействуют с цевкой 9 трака 1, толкая ее. При этом траки в опорной поверхности гусеницы выстилаются под опорным катком на грунт, врезаясь грунтозацепами, и удерживаются на нем от продольного и поперечного смещения, а сама машина от сил взаимодействия цевки
траков гусеницы с ведущим колесом перемещается, перекатываясь на опорных катках по гусенице.
Силы, действующие на цевку трака, вызывают в узле крепления крайней проушины, имеющей цевки, реакции, деформирующие его.
Предлагаемое техническое решение усиливает узел привязки цевок крайних проушин 7 траков гусениц и позволяет снизить уровень деформаций и напряжений в узле силовой привязки.
Тем самым достигается цель полезной модели.