ВЕЗДЕХОД Российский патент 2009 года по МПК B62D55/04 

Изобретение относится к способам передвижения и маневрирования вездеходов по дорогам и местности, к тракторному и транспортному машиностроению.

Известны способы передвижения и маневрирования вездеходов то колесами, то гусеницами, сущность которых в том, что весом вездехода то приводные колеса, то гусеницы прижимают к поверхности пути достаточным сцепным весом, например, способ передвижения и маневрирования полугусеничного автомобиля ГАЗ-60 [1], бронемашины по патенту ЕР 0937627 [2], трактора МТЗ-80 на полугусеничном ходу [3], с.256, 257 и другие.

Недостаток их в том, что при эксплуатации то монтируют, то демонтируют гусеничные движители, что требует затрат труда и времени.

Известен также способ передвижения и маневрирования самоходного транспортного средства, при котором его передвигают по твердой поверхности колесным ходом, а по нетвердой - гусеничным, и то приводные пневматические колеса, то гусеницы прижимают к поверхности пути достаточным сцепным весом, например, по а.с. СССР №527331 [4], который является ближайшим аналогом способа.

Недостаток его в том, что маневрирование выполняют только на колесном ходу. Но на нетвердой поверхности даже медленное передвижение и, тем более, маневрирование на колесах затруднительно, а зачастую и вообще невозможно. Поэтому этот способ передвижения и маневрирования для вездехода не подходит.

Известен также вездеход, имеющий приводные от двигателя и гусеницы, и пневматические колеса, а также неприводные пневматические колеса, например, автомобиль ГАЗ-60 [1], который является ближайшим аналогом вездехода.

Недостаток его в том, что для передвижения по поверхности пути вращением колес от двигателя или перематыванием от него гусениц, необходимо монтировать и демонтировать гусеницы, что неудобно, а маневрировать на гусеничном ходу управляемыми колесами малоэффективно особенно на местности в распутицу.

Техническим результатом (целью) изобретения является передвижение и маневрирование вездехода то колесными, то гусеничными движителями с перераспределением его веса между движителями и неприводными пневматическими колесами в зависимости от условий передвижения без остановки.

Достигают цель тем, что высоту взаимного расположения опорных поверхностей пневматических колес и гусениц изменяют на ходу без остановки движения.

Достигают цель еще и тем, что вес вездехода на ходу перераспределяют то между неприводными и приводными пневматическими колесами, то между неприводными пневматическими колесами и гусеницами, для чего регулируют давление масла в гидроцилиндрах подвесок пневматических колес, выполненных с возможностью поднятия и опускания корпуса вездехода гидроцилиндрами.

Достигают цель также тем, что и приводные пневматические колеса, и гусеницы установлены с возможностью поднятия их как одновременно, так и по отдельности выше неприводных пневматических колес на величину достаточного клиренса над поверхностью пути, а также с возможностью регулирования гидроцилиндрами прижатия колес к поверхности пути без остановки передвижения.

1. Сущность способа передвижения и маневрирования вездехода то пневматическими колесами, то гусеницами, по которому то приводные пневматические колеса, то гусеницы прижимают к поверхности пути достаточным сцепным весом и в соответствии с изобретением высоту взаимного расположения опорных поверхностей пневматических колес и гусениц изменяют на ходу без остановки движения.

2. Сущность способа передвижения вездехода по п.1 еще и в том, что вес вездехода на ходу перераспределяют то между неприводными и приводными пневматическими колесами, то между неприводными пневматическими колесами и гусеницами, для чего регулируют давление масла в гидроцилиндрах подвесок пневматических колес, выполненных с возможностью поднятия и опускания корпуса вездехода гидроцилиндрами.

3. Сущность вездехода в том, что он имеет приводные от двигателя и гусеницы, и пневматические колеса, а также неприводные пневматические колеса и гидроцилиндры, соединенные с подвесками пневматических колес, и в соответствии с изобретением и приводные пневматические колеса, и гусеницы установлены с возможностью поднятия их как одновременно, так и по отдельности выше неприводных пневматических колес на величину достаточного клиренса над поверхностью пути, а также с возможностью регулирования гидроцилиндрами величины прижатия пневматических колес к поверхности пути без остановки передвижения.

Благодаря этому вездеход при заезде, например, на плантацию сахарной свеклы в качестве технологического транспорта под загрузку свеклой, на ходу опускают на гусеницы, а приводные колеса поднимают над поверхностью почвы. В таком случае вес брутто технологического транспорта распределяется на опорную поверхность гусениц и неприводных колес, в которых и давление в шинах можно уменьшить до допустимого минимума. Этим уплотнение почвы существенно уменьшают, а надежное передвижение технологического транспорта становится возможным при любой влажности почвы.

Так как вес вездехода перераспределяют на ходу между гусеницами и неприводными колесами соответственно условиям пути, то это позволяет не только передвигать вездеход, но и изменять направление его движения и в распутицу, и по болотистому грунту, и по снегу, для чего уменьшают прижатие к грунту неприводных колес хоть до нуля, если они слишком заглубились и мешают изменению направления передвижения. При передвижении только на колесах по твердой и скользкой поверхности, например, в гололедицу, прижатие к поверхности приводных колес на ходу увеличивают, а прижатие неприводных - уменьшают. Но если необходимо поворачивать, то на ходу прижатие приводных колес к поверхности пути уменьшают, а неприводных (в том числе управляемых) - увеличивают.

Устройство вездехода приведено ниже на примере макетного образца, но вполне пригодного для эксплуатации.

На фиг.1 вездеход, вид сбоку. Пунктиром изображена поверхность пути, если вездеход только на колесах.

На фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

На фиг.3 - схема ведущего моста (по Б-Б на фиг.2), причем редукторы главных передач условно повернуты на 90 градусов вокруг оси ведомых шестерен.

Условные обозначения на фиг.1, 2 и 3:

1 - корпус или рама вездехода (далее рама),

2 - двигатель,

3 - кабина,

4 - кузов,

5 - гусеница,

6 - направляющее неприводное колесо (далее колесо 6),

7 - приводное колесо (далее колесо 7),

8 - неприводное колесо (далее колесо 8),

9 - гидроцилиндр натяжения гусеницы (далее цилиндр 9),

10 - гидроцилиндр подвески колеса 6 (далее цилиндр 10),

11 - гидроцилиндр подвески колеса 7 (далее цилиндр 11),

12 - гидроцилиндр подвески колес 8 (далее цилиндр 12),

13 - параллелограммная подвеска колеса 6 (далее подвеска 13),

14 - параллелограммная подвеска колеса 7 (далее подвеска 14),

15 - подвеска колес 8 (далее подвеска 15),

16 - редуктор левой главной передачи (далее редуктор 16),

17 - редуктор правой главной передачи с дифференциалом (далее редуктор 17),

18 - гусеничная звездочка (далее звездочка),

19 - бортовой планетарный редуктор (далее редуктор 19),

20 - ведущий вал солнечной шестерни планетарного редуктора (далее вал 20),

21 - солнечная шестерня с гидроподжимной муфтой (далее шестерня),

22 - водило с сателлитами планетарного редуктора (далее водило),

23 - эпицикл с маточиной планетарного редуктора (далее эпицикл),

24 - карданный вал привода приводного колеса (далее вал 24),

25 - соединительная муфта выходных валов редуктора 16 и дифференциала 17 (далее муфта),

26 - электромагнит.

Основу макетного образца составляет трактор с двухпоточной коробкой переключения передач типа Т-150 [5], с.172...191 и 202...208, например, укомплектованный компрессором и пневмосистемой для привода тормозов прицепа трактор ХТЗ-200Б, но со следующими изменениями и дополнениями.

1. Вместо серийной кабины на раме 1 слева от двигателя 2 установлена одноместная кабина 3, а на освободившееся место установлен кузов 4.

2. К передней части рамы 1 на подвесках 13 с цилиндрами 10 присоединены колеса 6 с рулевой трапецией.

3. К задней части рамы 1 на подвесках 15 в виде двух усиленных тяг навесного механизма трактора присоединены несущие колеса 8 и два цилиндра 12, штоки которых шарнирно соединены с тягами подвески 15.

4. С внешних сторон звездочек 18 на подвесках 14 с цилиндрами 11 установлены колеса 7. Они кинематически связаны валами 24 с валами 20, которые в отличие от трактора типа Т-150 выведены сквозь боковую крышку редуктора 19 наружу, а шестерня 21 связана с валом 20 гидроподжимной муфтой аналогично тем, что находятся в коробке передач трактора типа Т-150 [5], с.180...190, рис.75 и 76.

5. Правый редуктор главной передачи [5], с.232, рис.98 заменен редуктором 17, аналогичному редуктору с дифференциалом трактора типа Т-150К [5], с.220, рис.94, но без дисков трения автоблокировки.

6. В натяжном устройстве гусеницы вместо штатного установлен цилиндр 9, полости которого сообщены со штатным гидрораспределителем трактора.

7. Над средней частью нижней ветви гусеницы установлен электромагнит 26.

8. Для управления колесами 6 на вездеходе установлен гидрообъемный рулевой механизм, связанный кинематически со штатным рулевым колесом трактора типа Т-150.

9. Безштоковые полости цилиндров 10 и 12 сообщены маслопроводами с датчиками давления в кабине, а также с выводами одной из секций штатного гидрораспределителя трактора. Штоковые полости этих же цилиндров сообщены с другими выводами этой же секции гидрораспределителя.

10. Вездеход имеет (желательно) устройство для регулирования давления в шинах колес 6 и 8, подобно такому же устройству автомобиля УРАЛ-5557 [6], с.45.

Работает вездеход следующим образом.

При передвижении по участку пути с нетвердой поверхностью, например, по плантации сахарной свеклы в качестве технологического транспорта во время уборки урожая, вездеход на ходу опускают гусеницами 5 на почву, оставляя в безштоковх полостях цилиндров 10 и 12 некоторое давление масла, чтобы часть веса брутто вездехода, например, четверть, осталась на колесах 6 и 8, а колеса 7 цилиндрами 11 поднимают над почвой и они вращаются без нагрузки. Одновременно на ходу уменьшают давление в шинах колес 6 и 8. Этим вес брутто вездехода распределяют на максимально большую площадь опоры (почвы), чтобы уменьшить удельное давление на почву и ее чрезмерное уплотнение, а также достигнуть достаточную проходимость вездехода, если почва повышенной влажности. Управление вездеходом по направлению выполняют также, как трактором типа Т-150 [5], с.208...213. Так как у вездехода рулевое колесо кинематически связано с гидрообъемным рулевым механизмом поворота колес 6, то и они поворачиваются в задаваемом направлении. Диапазон скоростей такого макетного образца на гусеницах с ходоуменьшителем 0,17...15,6 км/час. После загрузки кузова 4 вездехода корнями сахарной свеклы и выезда с плантации на твердую грунтовую дорогу или шоссе для доставки груза на сахарный завод, гидрораспределителем подают давление масла в безштоковые полости цилиндров 10, 11, 12 и 9. Этим поднимают вездеход подвесками 13, 14, 15 колес 6, 7, 8 до необходимого клиренса под гусеницами 5 и сильно натягивают гусеничные полотна, чтобы их нижние ветви не провисали к поверхности дороги. Одновременно гидроподжимными муфтами разъединяют шестерни 21 от валов 20, чтобы остановить ротацию гусениц 5, и подают напряжение к электромагнитам 26, чтобы добавочно поддерживать нижние ветви гусениц от провисания. Кроме этого гидроподжимными муфтами коробки переключения передач отключают привод редуктора 16 от двигателя. В таком случае привод колес 7 от двигателя осуществляется через редуктор 17 с дифференциалом, как у обычного автомобиля. При шинах 9,00-20 колес 7 диапазон скоростей такого макетного образца по шоссе от 0,8 до 80,0 км/час.

Для повышения проходимости на колесном ходу небольших участков грунтовой дороги с повышенной влажностью верхнего слоя, а также для увеличения устойчивости прямолинейного движения в гололедицу достаточно включить привод редуктора 16 и тем самым ввести блокировку колес 7.

Литература:

1. Репродукция с журнала «За рулем», №7, 1979, приложена, 1 с.

2. Tracke vehicle with torsion bar suspension. European patent EP 937634 A1, B62D 55/108, 11 pages, EP 937634, Bull. 1999/34.

3. Тракторы «Беларусь» класса 1,4. Пособие по агрегатированию. Минск, ПО МТЗ, 1990, 300 с.

4. Самоходное транспортное средство. Описание изобретения СССР №527331, М. Кл. 2 B62D 55/10, 1978, 4 с.

5. Тракторы Т-150 i T-150K / А.Т.Потапенко, Киiв, «Урожай», 1978, 360 с.

6. Международная выставка сельхозтехника - 84. Экспонаты СССР, М., Внешторгиздат, 1984, 360 с.

Изобретение относится к тракторному и транспортному машиностроению и может найти применение в сельскохозяйственном производстве и в безрельсовых транспортных средствах. Вездеход содержит приводные от двигателя и гусеницы и пневматические колеса, а также неприводные пневматические колеса и гидроцилиндры, соединенные с подвесками пневматических колес. Приводные пневматические колеса и гусеницы установлены с возможностью поднятия их как одновременно, так и по отдельности выше неприводных пневматических колес на величину достаточного клиренса над поверхностью пути, а также с возможностью регулирования гидроцилиндрами величины прижатия пневматических колес к поверхности пути без остановки передвижения. Техническим результатом является передвижение и маневрирование вездехода то колесными, то гусеничными движителями с перераспределением его веса между движителями и неприводными пневматическими колесами в зависимости от условий передвижения без остановки. 3 ил.

Вездеход, имеющий приводные от двигателя и гусеницы и пневматические колеса, а также неприводные пневматические колеса и гидроцилиндры, соединенные с подвесками пневматических колес, отличающийся тем, что и приводные пневматические колеса, и гусеницы установлены с возможностью поднятия их как одновременно, так и по отдельности выше неприводных пневматических колес на величину достаточного клиренса над поверхностью пути, а также с возможностью регулирования гидроцилиндрами величины прижатия пневматических колес к поверхности пути без остановки передвижения.