ГУСЕНИЧНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к системам подрессоривания гусеничных машин.
Одним из главных требований, предъявляемых к системе подрессоривания гусеничной машины (далее - машина), является обеспечение высокой плавности хода, характеризуемой уровнем динамического воздействия на корпус машины (далее - корпус) и степенью реализации максимальной скорости прямолинейного движения. Основными показателями плавности хода являются:
- скорость прямолинейного движения машины по горизонтальной грунтовой дороге с неровностями, оказывающими динамическое воздействие на корпус, средний уровень которого не превышает заданного значения;
- проходная высота неровностей (высота, преодолеваемая машиной без пробоя подвески и ударов направляющими, ведущими колесами или деталями корпуса о дорогу);
- ускорение колебаний (тряски) корпуса.
Высокая плавность хода машины характеризуется в основном малыми вертикальными ускорениями, передаваемыми на корпус, быстрым гашением свободных колебаний корпуса, частотой линейных и угловых колебаний в пределах, наиболее привычных для человеческого организма.
В качестве устройства, поглощающего энергию колебаний корпуса, применяется гидроамортизатор. Характеристикой амортизатора является зависимость его сопротивления от скорости опорного катка гусеничного движителя машины (см. «Теория и конструкция танка». Том 6. «Вопросы проектирования ходовой части военных гусеничных машин». Под редакцией доктора технических наук, профессора П.П.Исакова. М.: Машиностроение, 1985, с.6, 18, 19, 49).
Известно, что одним из направлений совершенствования гусеничных машин, в частности, танков, является повышение их подвижности и огневой мощи, в том числе, совершенствованием системы подрессоривания. (см. «Оценка качества подрессоривания танка в транспортном и боевом режимах». П.К.Марецкий, В.М.Попов, С.В.Рождественский, с.231, Приложение к журналу «Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук». Актуальные проблемы защиты и безопасности: Труды Одиннадцатой Всероссийской научно-практической конференции. Том 3. «Бронетанковая техника и вооружение», 2008 г., Санкт-Петербург, Составитель и издатель: НПО Специальных материалов).
Известна гусеничная машина (см. «Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации», кн.2, ч.1. М.: Военное издательство, 1988, с.475, 478, 486, 488, 489, 490, рис.254, 259, 260, 261, 262), выбранная в качестве прототипа, содержащая систему подрессоривания, включающую подвески, каждая из которых состоит из торсионного вала и балансира, упоры, гидравлические амортизаторы (далее - гидроамортизаторы), рабочие камеры каждого из которых заполнены рабочей жидкостью.
Недостатком известной системы подрессоривания является невозможность изменения характеристик ее гидроамортизаторов при изменении дорожных условий и значительная зависимость характеристик гидроамортизаторов от температуры рабочей жидкости. У машины с такой системой подрессоривания недостаточная плавность хода из-за больших ускорений тряски при езде по мелким неровностям при большом сопротивлении гидроамортизаторов, пробоев подвески (жестких ударов балансира в упор на корпусе) при малом сопротивлении гидроамортизаторов, следствием чего являются, кроме недостаточного уровня комфортности экипажа, ограничения на ведение стрельбы с ходу при движении по большим неровностям из-за больших колебаний корпуса, отсутствие возможности «блокирования подвески» у специальных гусеничных машин, например, бронированной ремонтно-эвакуационной машины, при работе с крановым оборудованием.
На данном этапе развития систем подрессоривания гусеничных машин наблюдается противоречие: чем больше сопротивление гидроамортизаторов машины (и большая проходная неровность, преодолеваемая машиной без пробоя подвески), тем больше ускорение тряски на мелких неровностях трассы (что негативно отражается на экипаже и оборудовании машины), с другой стороны, чем меньше сопротивление гидроамортизаторов (и меньше ускорение тряски на мелких неровностях трассы), тем меньшую проходную высоту неровности может преодолеть машина без пробоя подвески (что ограничивает скорость машины). Чтобы выполнить все повышающиеся требования по плавности хода - иметь приемлемый уровень ускорений тряски на мелких неровностях и преодолевать значительную проходную высоту неровности без пробоя подвески, - а также повысить точность ведения стрельбы, необходимо регулировать сопротивление гидроамортизаторов системы подрессоривания.
Техническим результатом полезной модели является повышение уровня комфортности экипажа, средней скорости машины, огневой мощи, реализации «блокирования подвески» за счет регулируемого в процессе движения (или на месте) сопротивления гидроамортизаторов подвески, а также исключение значительной зависимости характеристики гидроамортизаторов от температуры находящейся в них рабочей жидкости.
Технический результат достигается тем, что гусеничная машина, например, танк, имеющая систему подрессоривания, включающую подвески, каждая из которых состоит из торсионного вала и балансира, упоры и гидроамортизаторы, рабочие камеры каждого из которых заполнены рабочей жидкостью, согласно полезной модели, она дополнительно снабжена датчиками продольной и поперечной угловых скоростей, расположенными на жестких элементах корпуса, датчиком линейного ускорения по вертикальной оси машины, размещенным вблизи центра масс машины, формирователем управляющего сигнала, на каждом из торсионных валов первой и последней пар подвесок закреплен датчик угла закрутки торсионного вала, а каждый гидроамортизатор снабжен датчиком температуры рабочей жидкости, в качестве которой использована, например, магнитореологическая жидкость, и электромагнитной системой, выполненной с возможностью создания магнитного поля для изменения вязкости рабочей жидкости под воздействием определенного управляющего сигнала с формирователя управляющего сигнала в каналах, соединяющих рабочие камеры гидроамортизатора, вход которой соединен с соответствующим выходом формирователя управляющего сигнала, определенные входы которого соединены с датчиками продольной и поперечной угловых скоростей и линейного ускорения по вертикальной оси машины, температуры рабочей жидкости и угла закрутки торсионных валов первой и последней пар подвесок.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид слева на гусеничную машину; на фиг.2 изображено сеч. А-А фиг.1; на фиг.3 изображен разрез Б-Б фиг.1, на фиг.4 изображен вид В фиг.1, на фиг.5 схематично изображены взаимосвязи датчиков и формирователя управляющего сигнала.
Гусеничная машина, содержит корпус 1, на котором установлена башня, упоры 2, балансиры 3, торсионные валы 4, гидроамортизаторы 5, датчик 6 продольной угловой скорости, датчик 7 поперечной угловой скорости, датчик 8 линейного ускорения по вертикальной оси машины, формирователь 9 управляющего сигнала, датчики 10, 11, 12, 13 угла закрутки соответствующего торсионного вала 4.
Каждая из пар передних и задних подвесок имеет кинематическую связь с соответствующим гидроамортизатором 5 и датчиками 10, 11, 12, 13 углов закрутки соответствующих торсионных валов 4.
Гидроамортизатор 5, показанный в конкретном исполнении, заполненный рабочей жидкостью 14 (например, магнитореологической жидкостью), включает две пары рабочих камер Г и Д, каждая из которых сообщена каналами с соответствующей электромагнитной системой 15 или 16, и датчик 17 температуры рабочей жидкости 14.
Датчик 8 линейного ускорения по вертикальной оси машины, размещен вблизи центра масс машины.
Датчики продольной 6 и поперечной 7 угловых скоростей размещены на любом элементе, жестко соединенным с корпусом 1.
Работа осуществляется следующим образом.
При движении машины по неровностям (например, по пересеченной местности) по сигналам датчиков 10, 11, 12, 13 углов закрутки торсионных валов 4 первой и последней пар подвесок, датчиков продольной 6 и поперечной 7 угловых скоростей корпуса 1, датчика 8 линейного ускорения по вертикальной оси машины, датчика 17 температуры рабочей жидкости, формирователь 9, в соответствии с заранее введенным в него алгоритмом, рассчитывает и подает определенные управляющие сигналы на каждую электромагнитную систему 15 и 16 каждого из гидроамортизаторов 5, изменяя их сопротивление вследствие увеличения вязкости магнитореологической жидкости 14 под воздействием магнитного поля, создаваемого электромагнитными системами 15 и 16, вследствие чего оптимизируется движение по пересеченной местности: уменьшается вертикальное ускорение, поперечная и продольная раскачки корпуса 1.
При необходимости блокирования подвески машины на электромагнитные системы 15 и 16 всех гидроамортизаторов 5 подается наибольший допускаемый управляющий сигнал, при этом магнитореологическая жидкость приобретает наибольшую вязкость.
Использование полезной модели приводит к повышению уровня комфортности экипажа гусеничной машины, повышению ее средней скорости, огневой мощи, реализации «блокирования подвески» за счет регулирования в процессе движения (или на месте) сопротивления гидроамортизаторов системы подрессоривания.