МАЛОГАБАРИТНЫЙ ВСЕСЕЗОННЫЙ ГУСЕНИЧНЫЙ ВЕЗДЕХОД С ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТЬЮ

Полезная модель относится к транспортным средствам и представляет собой малогабаритный, всесезонный, гусеничный вездеход с высокой проходимостью (далее - вездеход), который может использоваться в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики и социальной сферы для передвижения по дорогам общего пользования, по бездорожью, а также, по воде и является промышленно применимой моделью.
Уровень техники
Все производимые сегодня транспортные средства по назначению можно условно разделить на две категории:
- Транспортные средства, предназначенные для передвижения по дорогам общего пользования с возможностью преодоления небольших препятствий за счет дополнительного включения второго или третьего моста, блокирования колес и приводных осей и создания максимально возможного клиренса для возможного проезда над препятствиями. Максимальная скорость таких транспортных средств на дорогах с твердым покрытием достаточно высока и ограничена только правилами дорожного движения. Скорость же их по бездорожью является небольшой и зависит от вездеходных возможностей этих средств. При этом, условия преодолеваемого бездорожья должны быть достаточно скромные - грязь, небольшой снег, мелкие камни, небольшие препятствия, степной ландшафт и т.д.
- Специализированные вездеходные транспортные средства. Они не предназначены для передвижения по дорогам общего пользования или могут это делать с маленькой скоростью и соответственно на небольшие расстояния. В основном такие вездеходы перевозятся на прицепе к легковому автомобилю (снегоходы, квадроциклы, небольшие амфибии) или на грузовых платформах (тяжелые гусеничные машины). Вездеходные же качества таких машин позволяют им преодолевать практически все виды возможных препятствий - снегоходы могут уверенно двигаться по снежному покрову, квадроциклы могут передвигаться по лесу и переезжать через небольшие поваленные деревья, амфибии преодолевать водные преграды, а гусеничные машины проезжать по болотам. По данным популярного американского сайта http://allbusiness.com годовой рынок машин класса AATV (Amphibious All Terrain Vehicle) составляет почти 23 миллиарда долларов, и присутствуют на этом рынке порядка 1302 различных компаний. В основном этот класс составляют три типа машин: снегоходы, квадроциклы, колесные, плавающие снегоболотоходы, имеющие полный привод на все колеса и возможность установки опциональных гусениц (основной производитель - Канадская компания Argo). Снегоходы отличает высокая скорость движения по снегу, но при этом они могут передвигаться только по снегу при достаточной величине снежного покрова. У квадроциклов - высокая скорость движения по пересеченной местности, но они не могут передвигаться по болоту и снегу. Снегоболотоходы могут передвигаться по болоту, снегу и труднопреодолимым препятствиям, но их отличает низкая скорость передвижения.
Основные недостатки указанных машин, отмеченные владельцами Арго:
- плохая проходимость на колесах по поверхностям с малой несущей способностью - снег, болото, заиленные берега водоемов. В связи с чем, вездеход эксплуатируется в основном
- на опционных гусеницах, проходимость на которых более, чем достаточная, но наличие гусениц делает бессмысленным привод на все колеса;
- опасность повреждения машины из-за жесткой передачи усилий на детали трансмиссии и корпуса, что при недостаточной просматриваемости препятствий (камни, кочки, стволы деревьев под снегом или в траве) вынуждает снижать скорость вездехода до 5-8 км/ч.;
- маленький клиренс как следствие отсутствия подвески и малого диаметра колес;
- затрудненное преодоление препятствий, связанное с отсутствием подвески. Вместо обкатывания препятствия колесом, водитель вынужден на высоту препятствия подниматься весь корпус вездехода.
Все эти недостатки были устранены при разработке заявляемой модели.
Таким образом, если сложить все достоинства производимых на сегодняшний день машин класса AATV, то идеальная машина выглядит так:
Имеет гусеничный привод для проходимости;
Передвигается по снегу со скоростью снегохода;
Быстрая на пересеченной местности, как квадроцикл;
Плавающая.
При разработке предлагаемой полезной модели, конструкторами были изучены различные по назначению виды техники: автомобили, внедорожники и спортивные автомобили. В результате чего было выявлено отсутствие на внутреннем рынке России транспортных средств занимающих промежуточное положение между вездеходами особо малого класса, имеющими очень ограниченное практическое применение, и большими гусеничными вездеходами, как правило, изначально военного назначения, имеющими габаритные ограничения и экономическую неэффективность в силу своих размеров и веса.
Именно к этому промежуточному классу транспортных средств относится предлагаемая полезная модель вездехода, отличающаяся высокой проходимостью.
Таким образом, задача предлагаемой полезной модели создание малогабаритного всесезонного гусеничного вездехода для передвижения в условиях бездорожья, в том числе, водных преград, отличающегося высокой проходимостью.
Осуществление полезной модели
Предлагаемая полезная модель имеет гусеничный привод для высокой проходимости, передвигается по снегу со скоростью снегохода, быстрая на пересеченной местности, как квадроцикл, плавающая, размеры и масса которой позволяют перевозить ее на прицепе за легковым автомобилем.
Заявленный технический результат обеспечивается за счет расположения моторно-трансмиссионного отсека в задней части машины и геометрическими параметрами вездехода, а именно: большим клиренсом, отсутствием переднего свеса и минимальным задним свесом, низким центром тяжести.
Краткое описание чертежа
Конструкция вездехода содержит кузов (1), привальный брус (2), двигатель с автоматической коробкой передач (3), гусеницу (4), подвески на индивидуальных пружинно-амортизационных стойках (5), кресла (6), механизм управления поворотом (7) с рулевым управлением (8).
Как уже сказано, особое внимание при разработке конструкции было уделено достижению высокой проходимости в условиях бездорожья. Этому способствует расположение моторно-трансмиссионного отсека вездехода в задней части машины, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки на опорную поверхность с точки зрения проходимости по слабонесущим грунтам. Кроме того, заднее расположение моторного отсека обеспечивает осадку на плаву без дифферента на нос, что обеспечивает хорошую скорость на воде.
Так, переднее расположение двигателя у ARGO (Канада) приводит к плохой развесовке вездехода, что, в свою очередь, обеспечивает максимальную скорость на ровной поверхности до 32 км/час, на плаву - 4 км/час, против 80-90 км/час и 12-15 км/час, соответственно, у заявляемой модели.
Высокая проходимость вездехода обеспечивается также геометрическими параметрами: большим клиренсом, отсутствием переднего свеса и минимальным задним свесом, низким центром тяжести. Для сравнения - клиренс у вездеходов ARGO (Канада) - 265 мм, у предлагаемой модели - 400 мм.
2
Удельное давление на грунт у вездехода - на уровне снегоходов (0,04 кг/см), что позволяет ему передвигаться по любому снегу.
Проведенный обширный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками тождественными существенным признакам заявленного технического решения, не обнаружен.
Таким образом, наличие отличительных признаков в заявляемом решении, изложенных в формуле полезной модели, соответствует условию «новизна».
Использование в конструкции всех признаков формулы позволяет достичь желаемого результата, а именно: повысить проходимость вездехода. Технический результат достигнут.
Управление вездеходом осуществляется тремя основными органами - педалью акселератора, педалью тормоза и штурвалом в виде рулевого колеса. Штурвал обеспечивает поворот машины и объединяет в себе две функции - разрыв потока мощности на отстающую гусеницу и торможение отстающего борта. Управление этими функциями осуществляется последовательно в соответствии с углом поворота штурвала. При повороте штурвала сначала происходит отключение бортового фрикциона, что приводит к прекращению подачи крутящего момента на соответствующий борт. Вездеход начинает плавный поворот из-за сопротивления качению и перематыванию отключенной гусеницы. При дальнейшем повороте штурвала происходит необходимое затормаживание отключенной гусеницы вплоть до полной ее остановки и развороту машины вокруг заторможенной гусеницы. Управление отключением и затормаживанием борта осуществляется специальным кулачковым механизмом, приводящим в действие управляющие гидроцилиндры. Специальный профиль кулачков позволяет получить нужную зависимость радиуса поворота от угла поворота штурвала и усилия на нем. Подобная схема управления позволяет свести к минимуму необходимые управляющие воздействия со стороны водителя, сделать управление комфортным и интуитивно понятным.
Данная модель, находясь в ценовой категории колесных снегоболотоходов, по проходимости превосходит их. А благодаря наличию защиты экипажа от непогоды (в виде тента или жесткого верха) позволяет получить высокомобильное, комфортабельное транспортное средство для регионов с преобладающим снежным покровом и является альтернативой снегоходам и квадроциклам.
Конструкция снегоходной модификации не исключает возможности летней эксплуатации вездехода, что совершенно недостижимо для обычных снегоходов.