ЭЛАСТИЧНАЯ БЕСКОНЕЧНАЯ ГУСЕНИЦА Российский патент 2008 года по МПК B62D55/24 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к гусеничным тракторам или подобным машинам, точнее к эластичным бесконечным гусеницам с поперечными закладными элементами, предназначенными для взаимодействия с ведущей звездочкой привода.

Известны эластичные бесконечные гусеницы (например, по патентам JP 58-55944, 1983 г., RU 50220 S и 50221 S, 2002 г.) с закладными элементами с крыловидными концами, направляющими гребнями и плоской опорной поверхностью, обращенной к внешней поверхности ленты, расположенными с определенным шагом внутри массива резины и перпендикулярно боковинам ленты, цевочными проемами между закладными элементами, кордными элементами, слоем твердой резины между опорной поверхностью закладного элемента и кордом. Почвозацепы расположены на внешней поверхности ленты перпендикулярно боковинам над закладными элементами и имеют вид поперечных выступов, расположенных с шагом, равным шагу расположения закладных элементов. В работе гусеницы генерируют колебания, т.к. их качение подобно перекатыванию граненого колеса.

Виброактивность таких гусениц может быть снижена путем уменьшения шага между закладными элементами и поперечными почвозацепами, но это ведет к увеличению количества этих элементов и, следовательно, к увеличению веса гусеницы и затрат в изготовлении как самой гусеницы, так и ведущей звездочки. Кроме того, увеличится число закладных элементов, одновременно участвующих в зацеплении с зубцами ведущей звездочки, что явится источником дополнительной вибрации.

Виброактивность сведена к минимуму в известных резинотросовых гусеницах системы «Мобил трак» (США), т.к. они не содержат закладных элементов. В них почвозацепы выполнены наклонными и расположены в два ряда в виде «елочки» по аналогии с рисунком протектора ведущих колес большегрузных автомашин. Приводятся в движение эти гусеницы за счет фрикционного сцепления ленты с поверхностью приводного барабана, что требует установки ленты со значительным натягом, ускоряющим износ ленты, и приводит к необходимости частой замены гусениц, а это снижает экономическую эффективность машин с такими гусеницами.

В настоящее время эластичные бесконечные гусеницы (ЭБГ) с закладными элементами, взаимодействующими с зубцами ведущей звездочкой привода, получили наибольшее распространение.

Задача, решаемая изобретением, направлена на устранение виброактивности ЭБГ с закладными элементами и создание таких гусениц с улучшенными весовыми и экономическими показателями, обеспечивающих повышенные эксплуатационные характеристики гусеничных машин.

На этом основании в качестве прототипа, как наиболее близкого к изобретению по числу совпадающих существенных признаков аналога, определена ЭБГ по патенту на промышленный образец RU 50221, 2002 г., выполненная в виде резиноармированной ленты, содержащей внутренние закладные элементы с выступающими направляющими гребнями, размещенные равномерно по периметру гусеницы с определенным шагом, и поперечные почвозацепы, расположенные снаружи ленты над закладными элементами с тем же шагом.

В ней поперечные почвозацепы представляют собой ряд поперечных выступов, ориентированных перпендикулярно направлению движения гусеницы с достаточно частым размещением их вдоль ленты для снижения уровня виброактивности гусеницы. Поэтому к недостаткам прототипа следует отнести перенасыщенность ленты закладными элементами и поперечными почвозацепами, увеличивающую вес гусеницы и ее себестоимость, а также значительную остаточную при этом виброактивность, т.к. общая контактная поверхность почвозацепов носит прерывистый характер, а площадь этой поверхности определяется площадью только поперечных почвозацепов.

Технический результат от использования изобретения заключается в снижении виброактивности путем обеспечения общей контактной поверхности почвозацепов, непрерываемой вдоль периметра движущейся гусеницы, и расширения ее площади, а также в снижении веса и материалоемкости гусеницы за счет увеличения шага между закладными элементами.

Для достижения технического результата эластичная бесконечная гусеница в виде резиноармированной ленты, содержащей внутренние закладные элементы с выступающими направляющими гребнями, размещенные равномерно по периметру гусеницы с определенным шагом, и поперечные почвозацепы, расположенные снаружи ленты над закладными элементами с тем же шагом, согласно изобретению снабжена дополнительными наклонными почвозацепами, выполненными за одно целое с поперечными почвозацепами с размещением их попарно с одной стороны поперечного почвозацепа в двух вертикальных плоскостях, взаимно пересекающихся в направлении, совпадающем с направлением переднего хода гусеницы, или по разные стороны поперечного почвозацепа в двух взаимно параллельных вертикальных плоскостях.

Дополнительные существенные отличия заключаются в том, что:

- гусеница имеет дополнительные наклонные почвозацепы, выполненные отдельно отстоящими от поперечных почвозацепов, по меньшей мере, по одному с каждой стороны от продольной оси ленты на расстоянии шага между поперечными почвозацепами, размещенные параллельно тем наклонным почвозацепам, которые выполнены за одно целое с поперечными почвозацепами;

- все упомянутые дополнительные наклонные почвозацепы размещены вдоль продольной оси ленты так, что зона расположения каждого из них перекрывает зоны расположения предыдущего и следующего за ним наклонных почвозацепов.

Выполнением поперечных почвозацепов за одно целое с дополнительными наклонными почвозацепами, которые расположены вдоль периметра гусеницы с перекрытием, достигается то, что при движении гусеницы характер воздействия опорных катков на ленту, а через нее на почвозацепы сохраняется постоянным. Дополнение ЭБГ, кроме упомянутых наклонных почвозацепов, еще одним видом наклонных почвозацепов, которые выполнены отдельно отстоящими от поперечных почвозацепов, с тем же, описанным выше, условием перекрытия зон расположения соседних почвозацепов, усиливает положительное свойство изобретения.

Благодаря предлагаемому выполнению ЭБГ:

- увеличивается общая контактная площадь почвозацепов;

- все почвозацепы в совокупности образуют непрерываемую вдоль периметра ленты контактную поверхность гусеницы, т.е. опорные катки постоянно воздействуют на почвозацепы;

- устраняется присущий описанным выше известным аналогам и прототипу негативный эффект «граненого колеса»;

- достигается плавность хода машины без вероятности возникновения вибраций.

Достигнутая таким путем плавность хода машины позволяет увеличить шаг Т между закладными элементами до величины, обеспечивающей оптимальное число закладных элементов, одновременно находящихся в зацеплении с ведущей звездочкой, в результате уменьшить общее число закладных элементов по периметру ленты, уменьшить вес и материалоемкость гусеницы.

Изобретение проиллюстрировано чертежами, где на фиг.1 дан пример исполнения ЭБГ с размещением наклонных почвозацепов с одной стороны поперечного почвозацепа; на фиг.2 - то же, с размещением наклонных почвозацепов с разных сторон поперечного почвозацепа; на фиг.3 и 4 - пример исполнения ЭБГ с увеличенным шагом между закладными элементами и дополнительными отдельно отстоящими наклонными почвозацепами.

Резиноармированная лента 1 ЭБГ содержит размещенные внутри массива резины закладные элементы 2 с выступающими наружу направляющими гребнями 3, предназначенные для взаимодействия гусеницы с зубьями ведущей звездочки привода (на чертеже не показана). Закладные элементы 2 размещены вдоль периметра гусеницы равномерно с определенным шагом Т. С наружной стороны ленты 1 над закладными элементами 2 размещены с тем же шагом Т поперечные почвозацепы 4 и наклонные почвозацепы 5, которые попарно выполнены за одно целое с поперечными почвозацепами 4 и размещены с одной стороны почвозацепа 4 в двух вертикальных плоскостях, взаимно пересекающихся в направлении, совпадающем с направлением переднего хода гусеницы (фиг.1), или по разные стороны почвозацепа 4 в двух вертикальных взаимно параллельных плоскостях (фиг.2). Расположены наклонные почвозацепы 5 так, чтобы зона размещения каждого из них перекрывала зону размещения предшествующего ему соседнего почвозацепа 5 и зону размещения следующего за ним очередного почвозацепа 5.

Шаг Т расположения закладных элементов 2 определяется техническими параметрами гусеницы и согласуется с числом зубцов на ведущей звездочке, ее делительным диаметром, а также длиной ленты, и может быть определен из зависимости Т=πDd/Z,

где

Dd - диаметр делительной окружности ведущей звездочки;

Z - число зубцов ведущей звездочки.

Периметр гусеницы L=Т·m,

m - число шагов или число закладных элементов.

Число зубцов и шагов должно быть целыми числами.

Из опыта эксплуатации тракторов с треугольным гусеничным обводом известно, что одновременно в зацеплении с поднятой звездочкой участвует порядка трех зубцов, поэтому при больших углах охвата ведущих звездочек и больших их диаметрах целесообразно увеличивать шаг Т.

В частных случаях реализации изобретения, когда шаг Т увеличен, между закладными элементами 2 и поперечными почвозацепами 4 с наклонными почвозацепами 5 размещены дополнительные наклонные почвозацепы 6, выполненные отдельно отстоящими от поперечных почвозацепов 4. В зависимости от величины шага Т и технических параметров гусеницы определяется количество почвозацепов 6 между двумя соседними поперечными почвозацепами. Располагаются дополнительные наклонные почвозацепы 6 параллельно тем наклонным почвозацепам 5, которые выполнены за одно целое с поперечными почвозацепами 4, и с тем же, описанным выше, условием перекрытия зон расположения соседних наклонных почвозацепов.

С двух сторон каждого элемента 2 выполнены сквозные отверстия 7, через которые зубцы ведущей звездочки, входя в зацепление с закладными элементами, выдавливают частицы почвы, попадающие на ленту в процессе движения гусеницы по полю.

На представленных чертежах все закладные элементы зачернены, кроме тех из них, которые не зачернены, с тем чтобы без помех показать вид поперечных почвозацепов 4, выполненных за одно целое с наклонными почвозацепами 5.

Представленные на чертежах варианты рисунка протектора предлагаемой ЭБГ не являются исчерпывающими и могут быть расширены в рамкам формулы изобретения.

Выбор варианта рисунка протектора ЭБГ определяется в соответствии с техническими требованиями, предъявляемыми к ЭБГ, и экономической целесообразностью.

Использование изобретения позволяет снизить величину удельного контактного давления и улучшить тягово-сцепные свойства ЭБГ, позволяет сохранять их постоянными при движении вперед-назад.

Изобретение относится к области машиностроения, точнее к тракторостроению, и может быть использовано в различных типах гусеничных машин с эластичными бесконечными гусеницами. Эластичная бесконечная гусеница в виде резиноармированной ленты содержит внутренние закладные элементы с выступающими направляющими гребнями, размещенные равномерно по периметру гусеницы с определенным шагом, и поперечные почвозацепы, расположенные снаружи ленты над закладными элементами с тем же шагом. Гусеница снабжена дополнительными наклонными почвозацепами. Дополнительные наклонные почвозацепы выполнены за одно целое с поперечными почвозацепами с размещением их попарно с одной стороны поперечного почвозацепа в двух вертикальных плоскостях, взаимно пересекающихся в направлении, совпадающем с направлением переднего хода гусеницы, или по разные стороны поперечного почвозацепа в двух взаимно параллельных вертикальных плоскостях. Гусеница может имееть дополнительные наклонные почвозацепы, выполненные отдельно отстоящими от поперечных почвозацепов, по меньшей мере, по одному с каждой стороны от продольной оси ленты на расстоянии шага между поперечными почвозацепами, размещенные параллельно тем наклонным почвозацепам, которые выполнены за одно целое с поперечными почвозацепами. Все упомянутые дополнительные наклонные почвозацепы могут быть размещены вдоль продольной оси ленты так, что зона расположения каждого из них перекрывает зоны расположения предыдущего и следующего за ним наклонных почвозацепов. В результате повышается плавность хода машины, т.к. устраняется присущий известным аналогам эффект граненого колеса при качении гусеницы. Снижены вес и материалоемкость гусеницы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Эластичная бесконечная гусеница в виде резиноармированной ленты, содержащей внутренние закладные элементы с выступающими направляющими гребнями, размещенные равномерно по периметру гусеницы с определенным шагом, и поперечные почвозацепы, расположенные снаружи ленты над закладными элементами с тем же шагом, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными наклонными почвозацепами, выполненными за одно целое с поперечными почвозацепами с размещением их попарно с одной стороны поперечного почвозацепа в двух вертикальных плоскостях, взаимно пересекающихся в направлении, совпадающем с направлением переднего хода гусеницы, или по разные стороны поперечного почвозацепа в двух взаимно параллельных вертикальных плоскостях.2. Гусеница по п.1, отличающаяся тем, что она имеет дополнительные наклонные почвозацепы, выполненные отдельно отстоящими от поперечных почвозацепов, по меньшей мере, по одному с каждой стороны от продольной оси ленты на расстоянии шага между поперечными почвозацепами, размещенные параллельно тем наклонным почвозацепам, которые выполнены за одно целое с поперечными почвозацепами.3. Гусеница по п.1 или 2, отличающаяся тем, что все упомянутые дополнительные наклонные почвозацепы размещены вдоль продольной оси ленты так, что зона расположения каждого из них перекрывает зоны расположения предыдущего и следующего за ним наклонных почвозацепов.