СОЧЛЕНЕННОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 1997 года по МПК B62D53/00 

Изобретение относится к безрельсовым наземным транспортным средствам, в частности, к сочлененным транспортным средствам.

Известно сочлененное транспортное средство, содержащее полурамы с установленными на них ведущими колесами, шарнирно сочлененные с помощью промежуточного элемента, связанного с одной из полурам продольным шарниров, а с другой поперечным /авт. св. N 1654098, кл. B 60 D 21/12/.

Его недостатком является ограниченная профильная проходимость вследствие недостаточной приспособляемости к рельефу местности, поскольку двухстепенной шарнир не обеспечивает контакт всех шести колес с грунтом на поверхности сложного рельефа. Это, кроме того, приводит к повышенным нагрузкам на полурамы и узел сочленения. Другим недостатком является то, что использование единой силовой установки и механической трансмиссии, проходящей через продольный шарнир, приводит к тому, что при движении в одном из направлений /вперед или назад/ реактивные моменты, действующие на полурамы в поперечно-вертикальных плоскостях в противоположные стороны будут перегружать одноколесные борта секций и разгружать двухколесные борта, что приведет к снижению опорной проходимости на рыхлых грунтах.

Известно также сочлененное транспортное средство, содержащее полурамы с установленными на них мотор-колесами, шарнирно-сочлененные с помощью двух рычагов, связанных с полурамами продольными шарнирами /авт. св. N 1781119, кл. B 62 D 53/00, 1992/. Это техническое решение взято за прототип.

Его недостатком является то, что при его движении по неровной поверхности будут возникать курсовые уводы. Это объясняется тем, что одно из средних колес связано с передней секцией, а другое с задней, и к собственным угловым скоростям средних колес добавляются угловые скорости /в продольных вертикальных плоскостях/ соответствующих секций, в общем случае, не равные по величине, возникающие при преодолении секциями неровностей рельефа. А разность угловых скоростей колес средней оси будет вызывать курсовые уводы транспортного средства. Другим недостатком является то, что при повороте транспортного средства на месте /бортовом/ в одну из сторон, средняя ось будет догружаться реактивными моментами от мотор-колес, а при повороте в другую сторону разгружаться этими моментами, следовательно, его поворотность в это сторону будет пониженной, что ведет к снижению проходимости транспортного средства.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что средние мотор-колеса установлены на общей колесной оси, связанной поперечными горизонтальными шарнирами с рычагами, и в средней части которой установлен делительный механизм, подвижные элементы которого связаны с рычагами и обеспечивают их разворот в противоположных направлениях относительно средней оси на углы, меньшие угла их относительного разворота. Поперечные шарниры могут быть выполнены соосными средней оси.

Делительный механизм может быть выполнен в виде сопряженных зубчатых секторов, каждый из которых жестко закреплен на одном из рычагов соосно с поперечным шарниром.

Делительный механизм также может быть выполнен в виде коромысла, связанного своей средней частью со средней осью посредством вертикального шарнира, а концами шарнирно связанного с соответствующими рычагами посредством тяг.

Кроме того, делительный механизм может быть выполнен в виде сопряженных зубчатых секторов, шарнирно установленных на средней оси и связанных с рычагами посредством тяг и шарниров.

На фиг. 1 представлен вид сверху на предлагаемое транспортное средство; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-6 варианты делительных механизмов; на фиг. 7 транспортное средство в процессе преодоления препятствия.

Транспортное средство содержит полурамы 1 и 2 с установленными на них мотор-колесами 3 8. Средние колеса 5, 6 установлены на общей колесной оси 9. Рычаги 10, 11 связаны со средней осью поперечными шарнирами 12, 13 и с полурамами продольными шарнирами 14, 15. В средней части средней оси установлен делительный механизм 16, связанный с рычагами. Механизм может быть выполнен в виде сопряженной зубчатой пары 17, 18 /фиг. 3/, установленной на стойке 19, закрепленной на средней оси 9. Рычаги "а" зубчатых звеньев 17, 18 шарнирно связаны с тягами 20, 21, а последние шарнирно связаны с рычагами 110, 11 соответственно.

В другом варианте делительного механизма /фиг. 4, 5/ коромысло 22 связано со средней осью 9 с помощью вертикального шарнира 23. Концы коромысла связаны с рычагами 10, 11 посредством тяг 24, 25, концы которых связаны сферическими шарнирами 27, 28 с коромыслом 22 и рычагами 10, 11.

Вариант делительного механизма, показанный на фиг. 6, содержит сопряженные зубчатые сектора /17, 18/, которые закреплены на рычагах 10, 11 соосно поперечными шарнирам 12, 13, связывающим их средней осью 9.

Поперечные шарниры могут быть выполнены либо параллельными средней оси /фиг. 4, 5, 6/, либо соосными ей /фиг. 1, 2, 3/.

Работает транспортное средство следующим образом.

При включении мотор-колес на вращение в одном направлении с одинаковыми скоростями оно движется прямолинейно. При вращении колес разных бортов с разными скоростями происходит поворот с некоторым радиусом. При вращении колес разных бортов с одинаковой скоростью в противоположных направлениях осуществляется поворот на месте /бортовой поворот/.

Продольные шарниры 14, 15 и поперечные шарниры 12, 13, вращение которых согласовано делительным механизмом 16, обеспечивает возможность независимого крена полурам 1, 2 с крайними колесами относительно средней оси и поворота полурам в продольной плоскости относительно поперечной оси, и относительно друг друга, что обеспечивает контакт всех колес с грунтом при движении по произвольному рельефу.

Размещение средних мотор-колес на общей колесной оси приводит к тому, что их угловые скорости вращения не зависят от угловых скоростей полурам и, следовательно, пара средних мотор-колес не создает момента, вызывающего увод транспортного средства.

Кроме того, это приводит к тому, что при бортовом повороте реактивные моменты от мотор-колес средней оси взаимно гасятся /так же как и реактивные моменты колес крайних осей/. Поэтому догрузка или разгрузка средней оси при повороте не возникает, что улучшает поворотливость транспортного средства.

Поперечные шарниры 12, 13 дают транспортному средству две степени свободы в продольной плоскости, что является избыточным. Без делительного механизма, снимающего избыточную степень свободы, средняя ось не имела бы фиксированного положения. Кроме того, делительный механизм обеспечивает передачу реактивного момента с одной полурамы на другую, что улучшает распределение загрузок колес при прямолинейном движении.

Кроме того, представленные варианты делительных механизмов обеспечивают выставление средней оси при произвольном положении полурам в некоторое среднее /по углу/ положение, что, в случае размещения на средней оси какого-либо оборудования, увеличивает допустимые углы относительного дифферента полурам /при преодолении препятствий/ без утыкания их в оборудование, установленное на средней оси /фиг. 7/. Кроме того, это создает более благоприятные условия работы ТВ-камер или остронаправленных антенн при их размещении на мачте, установленной на средней оси, так как уменьшает углы их наклона при движении по препятствиям /фиг. 7/, что является актуальным, например, для планетоходов.

Использование: в сочлененных транспортных средствах. Сущность изобретения: сочлененное транспортное средство содержит полурамы 1 и 2 с установленными на них мотор-колесами 3-8. Средние колеса 5 и 6 установлены на общей оси 9, которая соединена с полурамами 1 и 2 посредством рычагов 10 и 11. На оси 9 установлен делительный механизм, подвижные элементы которого связаны с рычагами 10 и 11. Подвижные элементы могут быть выполнены в виде сопряженных зубчатых секторов, а также в виде коромысла. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Сочлененное транспортное средство, содержащее соединенные между собой с помощью двух рычагов две полурамы, на которых установлены мотор-колеса крайних осей, а также расположенные на одной геометрической оси средние мотор-колеса, причем каждый рычаг одним концом посредством поперечного шарнира связан с поперечной осью, а другим концом с помощью продольного шарнира с одной из полурам, отличающееся тем, что средние мотор-колеса установлены непосредственно на поперечной оси, на которой также расположен делительный механизм, подвижные элементы которого кинематически связаны с рычагами и выполнены с возможностью поворота рычагов в противоположных направлениях относительно поперечной оси на угол, величина которого меньше угла относительного разворота рычагов. 2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что оси поперечных шарниров рычагов соосны с поперечной осью. 3. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что подвижные элементы делительного механизма выполнены в виде сопряженных зубчатых секторов, каждый из которых жестко закреплен на одном из рычагов соосно с поперечным шарниром. 4. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что делительный механизм выполнен в виде вертикально установленной на поперечной оси стойки, а подвижные элементы выполнены в виде коромысла, установленного средней частью посредством вертикального шарнира на стойке, и тяг, шарнирно связанных с коромыслом и рычагами. 5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что подвижные элементы делительного механизма выполнены в виде сопряженных зубчатых секторов, шарнирно установленных на средней оси и связанных с рычагами посредством тяг и шарниров.