БОРТОВАЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА ПЛАВАЮЩЕЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2010 года по МПК B60F3/00 B62D55/08 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к плавающим гусеничным машинам и касается разработки специальных гидродинамических устройств для улучшения управляемости на плаву.

Известные бортовые гидродинамические решетки, применяющиеся на серийных плавающих гусеничных машинах, например на легком многоцелевом гусеничном шасси МТ-ЛБу или универсальном гусеничном легком шасси 2С1 (Универсальное гусеничное легкое шасси. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М.: Воениздат, 1976), предназначены для улучшения управляемости на плаву, устанавливаются в районе ведущих колес и состоят из набора одинаковых вертикальных лопаток V-образного профиля. Принцип действия указанных решеток основан на взаимодействии обратного потока, образованного верхней ветвью гусеницы, с вертикальными лопатками решетки, в результате чего возникает дополнительная положительная реактивная сила, направленная в сторону от борта и к корме, которая несколько увеличивает поворачивающий момент при замедлении одной из гусениц. Вместе с тем, известные бортовые гидродинамические решетки недостаточно эффективны, так как лишь частично воздействуют на обратные потоки вследствие их расположения сбоку от гусениц.

Известны гидродинамические решетки, установленные на плавающем транспортере (авторское свидетельство СССР №1293047, кл. B60F 3/00, 1987). Указанные решетки крепятся к надгусеничным полкам и состоят из лопаток, установленных с постоянным шагом, равным половине ширины надгусеничной полки, каждая из которых изогнута с определенным радиусом, связанным соотношением с шириной надгусеничной полки и общим количеством лопаток. При взаимодействии обратных потоков, образованных верхними ветвями гусениц, с лопатками решеток происходит их разделение и последовательный разворот, что способствует образованию дополнительной положительной силы тяги и повышению скорости движения, а также улучшению управляемости (при замедлении одной из гусениц). Вместе с тем, эффективность данных решеток проявляется только при достаточном приближении к гусеницам, что повышает вероятность их повреждения при движении по суше, входе в воду и выходе из воды. Кроме того, в известной конструкции решеток не используется часть обратного потока, которая распространяется с боковой стороны гусеницы, что приводит к некоторому увеличению отрицательной силы тяги верхней ветви.

Известны также гидродинамические решетки, установленные на амфибийном транспортном средстве (авторское свидетельство СССР №631369, кл. B60F 3/00; B62D 55/00, 1978) с целью повышения управляемости на плаву. Указанные решетки крепятся к бортам в районе ведущих колес и состоят из передних и боковых V-образных лопаток. При этом передние лопатки каждой решетки расположены перед верхней ветвью гусеницы и имеют входные участки, ориентированные навстречу обратному потоку, а боковые лопатки, соответственно, сбоку от гусеницы. Таким образом, в данных решетках происходит более полное использование обратных потоков с их разворотом в сторону от борта и к корме, чему также способствует применение щитков, препятствующих движению потоков вниз. Вместе с тем, известные решетки обладают недостаточной эффективностью вследствие значительного гидравлического сопротивления, а также склонностью к засорению посторонними предметами.

Целью изобретения является улучшение управляемости (поворотливости и устойчивости движения на заданном курсе) плавающей машины с гусеничными водоходными движителями за счет повышения эффективности использования обратных потоков, образованных верхними ветвями гусениц.

Указанная цель реализуется путем установки в районе ведущих колес бортовых гидродинамических решеток, каждая из которых состоит из двух рядов вертикальных изогнутых лопаток, причем верхний ряд лопаток расположен между гусеницей и надгусеничной полкой, а сами надгусеничные лопатки своими входными участками ориентированы навстречу обратному потоку, имеют последовательно возрастающий в направлении ведущего колеса радиус кривизны и постоянный шаг.

Общий вид и принцип действия бортовой гидродинамической решетки показаны на фиг.1, где приняты следующие обозначения:

1 - бортовая гидродинамическая решетка;

2 - ведущее колесо;

3 - боковые лопатки (лопатки нижнего ряда);

4 - надгусеничные лопатки (лопатки верхнего ряда);

5 - гусеничный движитель;

6 - плавающая гусеничная машина.

Бортовая гидродинамическая решетка 1 устанавливается в районе ведущего колеса 2 и состоит из двух рядов изогнутых вертикальных гидродинамических лопаток 3 и 4, смонтированных на общем основании.

Верхний ряд лопаток по высоте расположен между ведущим колесом и надгусеничной полкой и предназначен для повышения эффективности использования основной части обратного потока, которая распространяется над гусеницей 5. Для этого надгусеничные лопатки 4 (лопатки верхнего ряда) своими входными участками ориентируются навстречу обратному потоку, имеют последовательно возрастающий в направлении ведущего колеса радиус кривизны

,

где i - порядковый номер лопатки (i=3-5);

b - ширина надгусеничной полки;

n - количество лопаток, и установлены с шагом

,

что способствует разделению и последовательному развороту надгусеничного потока при минимальном гидравлическом сопротивлении.

Нижний ряд лопаток расположен с боковой стороны от верхней ветви гусеницы, по характеру своего взаимодействия с обратным потоком не отличается от известных серийных бортовых гидродинамических решеток и состоит из одинаковых вертикальных V-образных гидродинамических лопаток 3, установленных с постоянным шагом.

Таким образом, в предлагаемой бортовой гидродинамической решетке происходит более полное использование обратного потока с образованием реактивной силы, что способствует улучшению управляемости.

Расположение бортовой гидродинамической решетки в районе ведущего колеса существенно снижает вероятность ее повреждения при вертикальных перемещениях верхней ветви гусеницы.

С целью повышения технологичности все элементы бортовой гидродинамической решетки выполняются из листового материала и соединяются с широким использованием сварки, а элементы ее крепления к корпусу машины согласуются с базовой конструкцией. Лопатки верхнего ряда могут быть выполнены складывающимися для уменьшения габаритов решетки в транспортном положении.

Устройство работает следующим образом: при вращении ведущего колеса 2 в результате взаимодействия обратного потока, образованного верхней ветвью гусеницы 5, с вертикальными лопатками 3 и 4 бортовой гидродинамической решетки 1 происходит изменение направления его выброса в сторону от борта с образованием реактивной силы R. При прямолинейном движении реактивные силы двух бортов уравновешивают друг друга, что способствует удержанию плавающей машины 6 на заданном курсе вследствие снижения влияния разницы в силах тяги гусениц. Уменьшение скорости перематывания одной из гусениц приводит к увеличению поворачивающего момент М_пов в сторону отстающего борта.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Бортовая гидродинамическая решетка плавающей гусеничной машины предназначена для улучшения управляемости на плаву и установлена в районе ведущего колеса. Гидродинамическая решетка состоит из набора вертикальных изогнутых лопаток. С целью повышения эффективности использования обратного потока, образованного верхней ветвью гусеницы, лопатки установлены в два ряда. Верхний ряд лопаток расположен между гусеницей и надгусеничной полкой. А надгусеничные лопатки своими входными участками ориентированы навстречу обратному потоку и имеют последовательно возрастающий в направлении ведущего колеса радиус кривизны:

,

где i - порядковый номер лопатки (i=3-5); b - ширина надгусеничной полки; n - количество лопаток, и установлены с шагом

.

Достигается повышение маневренности плавающей гусеничной машины. 2 ил.

Бортовая гидродинамическая решетка плавающей гусеничной машины, предназначенная для улучшения управляемости на плаву, установленная в районе ведущего колеса и состоящая из набора вертикальных изогнутых лопаток, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования обратного потока, образованного верхней ветвью гусеницы, лопатки установлены в два ряда, причем верхний ряд лопаток расположен между гусеницей и надгусеничной полкой, а сами надгусеничные лопатки своими входными участками ориентированы навстречу обратному потоку, имеют последовательно возрастающий в направлении ведущего колеса радиус кривизны:

где i - порядковый номер лопатки (i=3-5);
b - ширина надгусеничной полки;
n - количество лопаток,
и установлены с шагом