ГУСЕНИЦА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области машиностроения, конкретно - к области индивидуальных транспортных средств.
Гусеницы или гусеничные ленты в общем виде давно и широко известны из уровня техники и представляют из себя замкнутую сплошную (бесконечную) ленту или цепь из шарнирно-соединенных звеньев (траков), применяемую в гусеничном движителе. На внутренней поверхности гусеницы имеются впадины или выступы, с которыми взаимодействуют ведущие колеса машины, а внешняя поверхность гусеницы снабжена грунтозацепами (выступами), которые обеспечивают сцепление с грунтом (см. https://ru.wikipedia.org).
Практические аспекты использования гусениц традиционной конструкции выявили следующий их недостаток, связанный с перемещением по покрытию из свежевыпавшего и/или глубокого снега. Такое покрытие представляет собой достаточно труднопроходимую местность, а езда по ней сопряжена с нехваткой площади опорной поверхности гусеницы и, как следствие, повышенными требованиями к аккуратности и качеству вождения по причине зарывания гусеницы при малейшей пробуксовке.
С учетом подобного недостатка, задача, решаемая при создании заявленной полезной модели, состоит в увеличении площади опорной поверхности гусеницы без увеличения ее габаритных размеров, при этом технический результат, достигаемый при решении такой задачи, состоит в возможности повышения проходимости транспортного средства, оснащенного гусеницей заявленной конструкции.
Для достижения поставленного результата предлагается в традиционной гусенице транспортного средства, внешняя поверхность которой снабжена вертикально ориентированными грунтозацепами, часть грунтозацепов выполнить подвижными с возможностью отклонения относительно внешней поверхности тела гусеницы.
Предпочтительные значения угла отклонения находятся в пределах от 15 до 25 градусов относительно вертикали. Заявленная гусеница может быть выполнена как в виде ленты из соединенных между собой отдельных звеньев, так и в виде бесшарнирной (бесконечной) ленты.
Конструкция заявленной гусеницы поясняется принципиальной схемой расчета отклонения подвижного грунтозацепа, на которой h - высота грунтозацепа, α - угол отклонения грунтозацепа, p - проекция грунтозацепа в горизонтальной плоскости.
В общем виде гусеница заявленной конструкции содержит грунтозацепы на внешней поверхности, часть которых является «традиционной», т.е. практически неподвижной, обеспечивающей поперечную устойчивость. Вторая часть грунтозацепов выполнена подвижной, с возможностью отклонения в вертикальной плоскости относительно внешней поверхности гусеницы, предпочтительно, на угол а в диапазоне от 15 до 25 градусов (см. схему). При отклонении подвижные грунтозацепы образуют второй уровень опорной поверхности (первый уровень опорной поверхности образует тело гусеницы, на котором расположены грунтозацепы)
В качестве примера достижения поставленного результата рассмотрим гусеницу со следующими параметрами: длина 1=3920 мм (154′′), ширина В=380 мм (15′′), высота грунтозацепа h=66 мм.
грунт
Площадь второго уровня опорной поверхности гусеницы S определяется следующим соотношением:
грунт.
сегм.
S= S×n,
сегм
где: S - площадь второго уровня опорной поверхности для одного сегмента подвижных грунтозацепов, n=27 - количество сегментов подвижных грунтозацепов (выбранное численное значение соответствует стандартному количеству сегментов для гусениц, используемых на снегоходах горного типа, т.е. для снегоходов с повышенными требованиями к проходимости - см. достигаемый результат).
сегм
Площадь второго уровня опорной поверхности для одного сегмента подвижных грунтозацепов S определяется следующим образом:
сегм
S=L×p,
где L=220 мм - длина сегмента грунтозацепа (расчетное значение, определено опытным путем исходя из оптимального соотношения количества грунтозацепов на единицу ширины гусеницы к длине гусеницы), p - проекция грунтозацепа в горизонтальной плоскости.
Проекция грунтозацепа в горизонтальной плоскости определяется следующим образом: p=tgα×h, где h - высота грунтозацепа, α - угол отклонения грунтозацепа; при α=15° и h=66 значение p=tg15°×66=17,16 мм.
Проекция грунтозацепа в горизонтальной плоскости при α=25° и h=66 равна p=tg25°×66=30,36 мм.
Таким образом, площадь второго уровня опорной поверхности для одного сегмента при α=15°:
сегм
2
S=220×17,16=37,8 см;
площадь второго уровня опорной поверхности для одного сегмента при α=25°:
сегм
2
S=220×30,36=66,8 см.
Площадь второго уровня опорной поверхности гусеницы при α=15°:
грунт.
2
S=37,8×27=1020,6 см;
площадь второго уровня опорной поверхности гусеницы при α=25°:
грунт.
2
S=66,8×27=1803,6 см.
грунт.
гус.
гус.
2
Отношение площади второго уровня поверхности к площади поверхности первого уровня определяется следующим образом: k=S/S×100%, где S=14896 см.
При α=15°, k=1020,6/14896×100%=6,8%.
При α=25°, k=1803,6/14896×100%=12,1%.
Подвеодя итог, можно сделать вывод, что заявленная конструкция гусеницы способствует увеличению общей площади опорной поверхности гусеницы за счет наличия суммарной площади второго уровня поверхности в пределах от 6 до 12% от площади поверхности первого уровня.