АМФИБИЙНОЕ ОПОРНО-ДВИЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2012 года по МПК B60F3/00 B60V3/06 

Изобретение относится к транспортным средствам, способным передвигаться как на суше, так и по воде, а конкретно к плавающим вездеходам на воздухоопорных гусеницах, и может быть использовано круглогодично в условиях морского побережья, прибрежных вод и внутренних водных бассейнов.

Известно амфибийное опорно-движительное устройство, реализованное в вездеходе-амфибии, содержащее гусеничный движитель с баллонами-плицами для контакта с поверхностью, связанный с ним корпус и уплотнения воздушной подушки. Гусеничный движитель включает в себя не менее двух замкнутых тросов, между которыми закреплены соединительные распорные планки, к которым прикреплены с помощью отбортовок двухсекционные баллоны, обеспечивающие герметичность контура внутренней воздушной подушки, причем в нижней, обращенной к поверхности секции, давление 10-15 МПа, а в верхней, контактирующей с приводными и направляющими катками - давление 25-50 МПа (патент РФ №2045414 C1, МПК³ B60F 3/00, опубл. 10.10.1995 г.).

Недостатки указанного известного опорно-движительного устройства заключаются в следующем.

Надувные плицы установлены столь плотно, что способны удерживать воздух повышенного давления в замкнутой воздушной подушке гусеничного движителя. Контактное усилие между плицами приводит к арочному эффекту, что создает выпучивание вверх верхней ветви гусеничного обвода, повышает вертикальный габарит опорно-движительного устройства. Это осложняет компоновочные решения транспортного средства в целом.

При круглогодичной эксплуатации в условиях замерзающих акваторий для выхода из воды на лед необходимая дополнительная плавучесть обеспечивается плицами большого диаметра. На скругленных участках передней и задней частей гусеничного обвода происходит увеличение расстояния между контактными поверхностями плиц вплоть до утраты контакта. Наезд на препятствие в форме пня, кочки, валуна, наледи приводит к разгерметизации замкнутой воздушной подушки внутри гусеничного движителя, происходит потеря работоспособности, снижается надежность транспортного средства.

Наиболее близким техническим решением к заявленному, принятым за прототип, по большинству признаков является амфибийное опорно-движительное устройство, реализованное в изобретении «Ходовая система с пневматической подушкой» (патент SU 1616509). Известное устройство содержит корпус в виде объемной разделительной платформы и барабаны (ролики) переднего и/или заднего привода соответственно в его передней и задней частях. Эластичная опорная замкнутая лента заведена на барабаны с зазором относительно внешних горизонтальных сторон объемной разделительной платформы. Пневмоплицы (мешки) на внешней поверхности этой ленты установлены поперек нее (бесконечная воздушная подушка, выполненная в виде отдельных мешков со стенками, обращенными к корпусу, в виде ленты). Оно также содержит нижнюю замкнутую полость в зазоре между нижней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью эластичной опорной замкнутой ленты, выполненную с уплотнением и образующую воздушную подушку (воздушную камеру), сообщенную посредством воздуховода с источником воздуха, находящимся под избыточным давлением. Боковые ограждения данной нижней замкнутой полости посредством плоских стенок перекрывают зазоры между верхней ветвью эластичной опорной замкнутой ленты и верхней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью этой ленты и нижней поверхностью этой платформы по ее боковым сторонам. Известное устройство содержит также ходовой двигатель, кинематически связанный с барабаном переднего и/или заднего хода. При этом эластичная опорная замкнутая лента своими боковыми кромками подвижно сопряжена с минимальным зазором с плоскими стенками боковых ограждений нижней замкнутой полости.

Известное техническое решение может также содержать на внешней стороне эластичной опорной замкнутой ленты элементы жесткости (усиливающие элементы), установленные поперек с возможностью подвижного сопряжения их оконечностей с плоскими стенками боковых ограждений нижней замкнутой полости посредством роликов, или содержать элементы скольжения на кромках ленты (башмаки скольжения).

Известное устройство, реализованное в изобретении «Ходовая система с пневматической подушкой», имеет недостатки.

При эксплуатации на волнении, особенно встречном, амортизационный ход надуваемых мешков (пневмоплиц) мал для компенсации (амортизации) волновых ударов и быстрой смены уровня опорной поверхности, приводящей к раскачиванию транспортного средства с известными ходовыми системами.

Воздушная подушка (зазор) между нижней поверхностью корпуса в виде объемной разделительной платформы и нижней ветвью гусеничной ленты в силу ее малой высоты не обеспечивает амортизационных формоизменений этой ленты. Жесткий волновой удар и интенсивная качка снижают надежность транспортного средства с известными ходовыми системами при эксплуатации на воде, особенно в море.

При компоновке транспортного средства из двух параллельных известных ходовых систем с грузовой платформой между ними при эксплуатации в битом льду возникает необходимость движения одной гусеницей по льду - другой по воде. Для исключения опрокидывания или аварийного крена необходимо самопроизвольное повышение плавучести гусеницы, идущей по воде. Но малая высота воздушной подушки между нижней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью гусеничной ленты не обеспечивает потребного выпучивания ленты в воду и соответствующее повышение плавучести гусеницы, идущей по воде, что снижает надежность эксплуатации транспортного средства на известных ходовых системах в битом льду.

Для выхода из воды на лед транспортного средства необходима малая осадка корпуса, для уменьшения которой воздушная подушка в виде малого зазора между нижней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью гусеничной ленты не может быть использована для снижения осадки корпуса, что снижает возможность эксплуатации транспортного средства с известными ходовыми системами во льду.

В известной ходовой системе в варианте с поперечными мешками (пневмоплицами), поддуваемыми на нижней ветви гусеницы, опасен наезд на препятствие высотой более подъема нижней поверхности объемной разделительной платформы над грунтом из-за того, что передняя пневмоплица подвержена смятию, выпуская воздух через наполнительные отверстия, не создает необходимого сопротивления (амортизации) удару препятствия о барабан или корпус. Это снижает надежность эксплуатации известной ходовой системы при возможности наезда на препятствия, высота которых больше подъема корпуса над опорной поверхностью.

В известной ходовой системе боковые ограждения используются для уплотнения зазора между верхней поверхностью объемной разделительной платформы и верхней ветвью гусеничной ленты для создания подпора воздуха в этом зазоре, что приводит к струнному эффекту увеличения натяжения в гусенице и перегрузке подшипников барабанов. Это снижает надежность известной ходовой системы.

Техническая задача, на которую направлено заявляемое изобретение, - устранение указанных недостатков, а именно: повышение надежности и эффективности эксплуатации известного устройства («ходовой системы с закрытой воздушной подушкой») при круглогодичном использовании в условиях побережья и замерзающих акваторий в виде заявляемого амфибийного опорно-движительного устройства.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в известном амфибийном опорно-движительном устройстве, содержащем корпус с объемной разделительной платформой и барабаны (ролики) переднего и/или заднего привода соответственно в его передней и задней частях, на которые заведена эластичная опорная замкнутая лента с зазором относительно внешних горизонтальных сторон объемной разделительной платформы с пневмоплицами (мешками) на внешней поверхности этой ленты, установленными поперек нее (бесконечная воздушная подушка, выполненная в виде отдельных мешков со стенками, обращенными к корпусу, в виде ленты), а также содержащем замкнутую полость в зазоре между нижней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью эластичной опорной замкнутой ленты, выполненную с уплотнением и образующую воздушную подушку (воздушную камеру), сообщенную посредством воздуховода с источником воздуха, находящимся под избыточным давлением, боковые ограждения замкнутой полости посредством плоских стенок, перекрывающих зазоры между верхней ветвью эластичной опорной замкнутой ленты и верхней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью этой ленты и нижней поверхностью этой платформы по ее боковым сторонам, ходовой двигатель, кинематически связанный с барабаном переднего и/или заднего привода, при этом эластичная опорная замкнутая лента своими боковыми кромками подвижно сопряжена с минимальным зазором с плоскими стенками боковых ограждений нижней замкнутой полости, в отличие от него заявляемое устройство дополнительно содержит боковые ограждения с плоскими внутренними стенками корпуса устройства, ограничивающие нижнюю замкнутую полость воздушной подушки с боковых сторон, между которыми с сопряжением торцов размещены барабаны переднего и/или заднего привода. Объемная разделительная платформа скреплена кромками своих боковых стенок с плоскими внутренними стенками данных боковых ограждений корпуса и подвижно сопряжена по оконечностям с приводными барабанами с минимальным зазором и уплотнением.

Объемная разделительная платформа разделена на водонепроницаемые отсеки, в которых размещены ходовой двигатель, трансмиссия барабана и воздухонагнетатель сжатого воздуха. Нижняя поверхность объемной разделительной платформы расположена выше верхней огибающей эксплуатационных форм эластичной опорной замкнутой ленты. Боковые ограждения корпуса имеют полозья в своей нижней части, уровень которых расположен не ниже горизонтальной касательной к дуге окружности неэксплуатационной формы ленты, соответствующей её положению при отсутствии контакта ленты с опорной средой. При этом высота опирающихся на грунт пневмоплиц установлена в пределах, обеспечивающих клиренс полозьев, необходимый для бесконтактного преодоления препятствий заданной высоты при положении нижней опорной ветви ленты между верхней и нижней огибающими ее эксплуатационных форм.

В частном случае целесообразно установить на внешней поверхности поперек эластичной опорной замкнутой ленты такие элементы жесткости, которые выполнены в виде пневмоцилиндров, расположенных под пневмоплицами с некоторым смещением их осей в сторону движения относительно осей пневмоплиц при верхнем положении ветви данной ленты. А сами данные пневмоцилиндры целесообразно установить с возможностью подвижного сопряжения их оконечностей с внутренними плоскими стенками боковых ограждений корпуса посредством применения африкционных износостойких накладок, либо посредством роликов.

В частном случае также целесообразно установить на внешней поверхности поперек эластичной опорной замкнутой ленты такие элементы жесткости, которые выполнены в виде цилиндров, расположенных под пневмоплицами с некоторым смещением их осей в сторону движения относительно осей пневмоплиц при верхнем положении ветви данной ленты. А сами данные цилиндры целесообразно установить с возможностью подвижного сопряжения их оконечностей с внутренними плоскими стенками боковых ограждений корпуса посредством применения африкционных износостойких накладок, либо посредством роликов.

В частном случае пневмоплицы могут быть выполнены в виде пневмобаллонов, которые установлены с минимальным зазором между ними.

Заявляемая совокупность отличительных и ограничительных признаков обеспечивает достижение поставленной технической задачи - повышение надежности и эффективности эксплуатации опорно-движительного устройства в условиях побережья и замерзающих акваторий.

Известно, что прототип содержит нижнюю замкнутую полость в зазоре между нижней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью эластичной опорной замкнутой ленты, выполненную с уплотнением и образующую воздушную подушку, сообщенную посредством воздуховода с обратным клапаном с источником воздуха, находящегося под избыточным давлением. В силу малой высоты этой воздушной подушки (зазора) не обеспечиваются амортизационные формоизменения этой ленты. При эксплуатации на волнении, особенно встречном, прототип подвержен жестким волновым ударам и вызывает интенсивную качку транспортного средства, использующего известное опорно-движительное устройство.

Малая высота воздушной подушки (зазора) прототипа при компоновке транспортного средства с грузовой платформой между двух известных устройств не обеспечивает достаточное выпучивание на воде для спрямления транспортного средства в битом льду при ходе одной гусеницей по льду, другой - по воде.

По той же причине из-за малой высоты воздушной подушки (зазора) не создается снижение осадки корпуса при плавании по воде, что необходимо для надежного выхода из воды на лед.

Для избежания этих недостатков в заявляемом амфибийном опорно-движительном устройстве нижняя опорная поверхность объемной разделительной платформы благодаря общей компоновке расположена выше верхней огибающей эксплуатационных форм эластичной опорной замкнутой ленты при положении нижней опорной ветви ленты между верхней и нижней огибающими ее эксплуатационных форм.

Множество эксплуатационных форм создано на основе опытной всесторонней проверки работоспособности амфибийного опорно-движительного устройства, в том числе при эксплуатации на волнении, особенно встречном. Размерения ленты (не являются предметом притязаний) обеспечивают эксплуатационные формы, при которых выполняются достаточные амортизационные перемещения при гашении удара, в том числе и встречной волны (ноу-хау).

Так, размерения эластичной опорной замкнутой ленты заявляемого амфибийного опорно-движительного устройства обеспечивают в эксплуатационных режимах такие формоизменения этой ленты, которые лежат в пределах верхней и нижней огибающих эксплуатационных форм, включая варианты формоизменения нижней ветви ленты при плавании на воде.

Известно, что в устройстве-прототипе боковые ограждения нижней замкнутой полости посредством плоских стенок перекрывают зазоры между ветвями эластичной опорной замкнутой ленты и соответственно нижней и верхней поверхностью объемной разделительной платформы по ее боковым сторонам.

В отличие от него заявляемое устройство дополнительно содержит боковые ограждения с плоскими внутренними стенками корпуса устройства, являющиеся несущими элементами и одновременно ограничивающие нижнюю замкнутую полость воздушной подушки с боковых сторон, между которыми с сопряжением торцов размещены барабаны переднего и/или заднего привода. Объемная разделительная платформа скреплена кромками своих боковых стенок с плоскими внутренними стенками данных боковых ограждений корпуса и подвижно сопряжена по оконечностям с приводными барабанами с минимальным зазором и уплотнением.

Боковые ограждения корпуса имеют полозья в своей нижней части, уровень которых расположен не ниже горизонтальной касательной к дуге окружности неэксплуатационной формы ленты, соответствующей ее положению при отсутствии контакта ленты с опорной средой, т.е. он расположен ниже нижней огибающей эксплуатационных форм эластичной замкнутой ленты.

Боковые ограждения заявляемого устройства рационально используются для крепления приводных барабанов при сопряжении их торцов с боковыми плоскими стенками этих ограждений.

В заявленном устройстве полозья боковых ограждений расположены ниже нижней огибающей эксплуатационных форм эластичной опорной замкнутой ленты, что ограничивает положение полоза только сверху. Для типовых вариантов эксплуатации набор форм этой ленты окаймлен нижней огибающей. Непревышение этого уровня линии полоза в заявленном решении обеспечивает столь необходимое удержание воздуха в закрытой воздушной подушке. Увеличение снижения полоза ниже этой нижней огибающей эксплуатационных форм обеспечивает охват нетиповых вариантов формы эластичной опорной замкнутой ленты с позиций удержания воздуха в закрытой воздушной подушке. Но это снижает клиренс полозьев, увеличивает вес бортового ограждения.

Предпосылка к этому недостатку заявляемого изобретения исключена тем, что в заявляемом изобретении дано обоснованное ограничение снижения полоза ниже нижней огибающей эксплуатационных форм эластичной опорной замкнутой ленты. Исследованиями заявителя установлено, что ни одна из точек эластичной опорной замкнутой ленты не может опуститься ниже горизонтальной касательной к дуге окружности, соответствующей неэксплуатационному случаю, когда гусеница не имеет контакта с опорной средой. Выполнение полоза ниже этой касательной уже не повышает надежность удержания воздуха в нетиповых эксплуатационных условиях, снижает клиренс и увеличивает вес бортового ограждения.

На этом основании в заявляемом устройстве уровень полозьев расположен не ниже горизонтальной касательной к дуге окружности, соответствующей неэксплуатационной форме данной ленты, когда она не имеет контакта с опорной средой.

В заявленном устройстве высота пневмоплиц, на которые опирается эластичная опорная замкнутая лента, назначена из условия обеспечения заданного клиренса полозьев на твердом грунте при фиксированном положении нижней опорной части эластичной опорной замкнутой ленты на уровне между верхней и нижней огибающими эксплуатационных форм этой ленты.

Комплексное повышение надежности и эффективности эксплуатации этим техническим решением обеспечивается тем, что увеличение высоты пневмоплиц увеличивает их объем, чем снижается осадка и повышается непотопляемость. Малая осадка корпуса или подъем его конструкции над уровнем воды повышает надежность выхода из воды на лед, что повышает эффективность при эксплуатации на замерзающих акваториях шельфа и внутренних водоемов. Гарантированный данным техническим решением клиренс полозьев избавляет от ударов о грунт в прибойной полосе. Надежная работа в прибойной полосе повышает эффективность заявленного устройства. Клиренс полозьев исключает их контакт с мелкими неровностями грунта (кочки, галечник, наледи, мелкие торосы). С грунтом контактируют только пневмоплицы, что обеспечивает плавность хода. Это позволяет увеличить скорость хода на грунте, что повышает эффективность эксплуатации заявленного устройства.

Подъем полозьев над грунтом, обеспечивая в комплексе надежность и эффективность эксплуатации заявляемого устройства, приводит к поперечному сдвигу плиц в частном случае движения - при эксплуатации на боковом уклоне пересеченной местности. Уплотненная посредством минимального зазора кромка ленты на повышенном борту амфибийного опорно-движительного устройства упирается в этом случае во внутреннюю плоскую стенку бокового ограждения, сминается. Это может привести к повреждению уплотнений кромки эластичной опорной замкнутой ленты, повреждению пневмоплиц и повышению истечения воздуха из закрытой воздушной подушки.

Эта предпосылка к недостатку заявляемого изобретения и известного устройства в частном случае его использования исключена тем, что для удержания бокового сдвигающего усилия транспортного средства на боковом уклоне заявляемое амфибийное опорно-движительное устройство, как и прототип, имеет горизонтальные элементы жесткости. Но в заявляемом изобретении элементы жесткости выполнены в виде цилиндров или пневмоцилиндров жесткости, расположенных поперек этой ленты на ее внешней поверхности. Данные цилиндры жесткости установлены с возможностью подвижного сопряжения их оконечностей с внутренними плоскими стенками боковых ограждений, либо путем их изготовления с применением африкционной износостойкой накладки, либо посредством роликов, закрепленных на данных оконечностях.

В заявляемом устройстве в частном случае его исполнения поперечные элементы жесткости в виде цилиндров или пневмоцилиндров жесткости расположены на внешней поверхности эластичной опорной замкнутой ленты под плицами с некоторым смещением их осей в сторону движения на верхней ветви гусеничного обвода. Сдвиг пневмоплицы вперед при покладке ее на грунт усиливается наездом эластичной опорной замкнутой ленты на пневмоплицу, и пневмоплицы передают тяговое усилие при преодолении уклона без скольжения ленты, что повышает надежность преодоления уклона.

Как известно, более 15% тундры и лесотундры России повреждено тракторами, колесными и гусеничными машинами. Известное устройство при малых размерах плиц повреждает дернину тундры при вдавливании пневмоплиц в грунт эластичной опорной замкнутой лентой.

В частном случае использования заявляемого устройства пневмоплицы на внешней поверхности эластичной опорной замкнутой ленты выполнены в виде цилиндрических пневмобаллонов, установленных на ней с минимальным зазором между ними, что создает взаимно-стесненное деформирование пневмоплиц на грунте, чем достигается большая контактная поверхность всех пневмоплиц на грунте, достигается щадящее воздействие на грунт тундры летом при большой грузоподъемности.

Повышается непотопляемость за счет увеличения объема погруженных в воду пневмоплиц, снижение осадки повышает надежность выхода из воды на лед. Для повышения непотопляемости объемная разделительная платформа разделена на водонепроницаемые отсеки.

Таким образом, обеспечивается достижение поставленной технической задачи - повышение надежности и эффективности эксплуатации опорно-движительного устройства в условиях побережья и замерзающих акваторий.

На фиг.1 показана схема продольного сечения амфибийного опорно-движительного устройства.

На фиг 2 - то же в поперечном сечении.

На фиг.3 приведено множество эксплуатационных форм широкой эластичной опорной замкнутой ленты.

На фиг.4 дано продольное сечение верхней ветви той же ленты с плицами без поперечных жесткостей.

На фиг.5 - то же с поперечными жесткостями.

На фиг.6 дано продольное сечение нижней ветви той же ленты с плицами без поперечных жесткостей в положении на грунте.

На фиг.7 - то же с поперечными жесткостями.

На фиг.8 показано сопряжение ролика поперечной жесткости с бортовым ограждением.

На фиг.9 - то же с африкционной накладкой.

На фиг.10 приведен общий вид заявленного устройства, установленного на транспортном средстве.

Заявляемое амфибийное опорно-движительное устройство представляется в следующем исполнении. Устройство имеет эластичную опорную замкнутую ленту 1 с пневмоплицами 2 поперек ее внешней поверхности и боковые ограждения 3 с полозьями 4 в их нижней части, верхнюю ветвь гусеничного обвода 5 и нижнюю ветвь гусеничного обвода 6 (фиг.1-3).

Эластичная опорная замкнутая лента 1 заведена на приводные цилиндрические барабаны 7, размещенные по торцам в опорных подшипниках в боковых ограждениях 3 (не показано) в передней и задней частях амфибийного опорно-движительного устройства, между боковыми ограждениями 3 с сопряжением с ними их торцов с минимальным зазором, образуя уплотнение (не показано). Нижняя ветвь 6 широкой эластичной опорной замкнутой ленты 1 в пролете между барабанами 7 провисает за счет избытка длины и образует замкнутую полость, разделенную объемной разделительной платформой 8 на верхнюю 9 и нижнюю 10 части этой полости. Объемная разделительная платформа 8 разделена водонепроницаемыми переборками 11 на водонепроницаемые отсеки 12.

Боковые ограждения 3 соединены с объемной разделительной платформой 8 и образуют корпус опорно-движительного устройства.

Объемная разделительная платформа 8 скреплена (не показано) кромками своих боковых стенок 13 с внутренними плоскими стенками 14 боковых ограждений 3 и ограничивает нижней ветвью 6 эластичной опорной замкнутой ленты 1, приводными барабанами 7, своей нижней поверхностью 15 и уплотнениями 16 объем закрытой воздушной подушки в нижней части 10 замкнутой полости гусеничного обвода. При этом платформа 8 подвижно сопряжена с барабанами 7 с минимальным зазором посредством уплотнений 16. Торцы барабанов 7 с минимальным зазором сопряжены со стенками 14, а внутренние плоские стенки 14 бокового ограждения 3 сопряжены с лентой 1 с минимальным зазором, образуя уплотнение с кромками данной ленты 1 на нижней ветви гусеничного обвода (фиг.8-9).

Ходовой двигатель с трансмиссией, кинематически связанной с приводными барабанами 7 переднего и или заднего привода, воздухонагнетатель, воздуховоды с необходимым оборудованием (не показаны) установлены в отсеках 12 объемной разделительной платформы 8. Воздуховод подведен к нижней части 10 замкнутой полости. Нижняя поверхность 15 объемной разделительной платформы 8 расположена не ниже верхней огибающей 17 эксплуатационных форм эластичной опорной замкнутой ленты 1 (фиг.2-3).

Наружные поверхности боковых ограждений 3 выполнены обтекаемыми. Нижняя часть боковых ограждений 3 выполнена в виде полозьев 4. Наименьшая высота бокового ограждения 3 определена положением полоза 4 не выше нижней огибающей 18 эксплуатационных форм эластичной опорной замкнутой ленты 1, а наибольшая его высота определена положением полоза 4 не ниже горизонтальной касательной 19 к окружности 20, соответствующей форме эластичной опорной замкнутой ленты 1, когда она не имеет контакта с опорными средами (фиг.3).

Пневмоплицы 2 на внешней поверхности эластичной опорной замкнутой ленты 1 выполнены в данном частном случае примера конкретного исполнения устройства в виде цилиндрических пневмобаллонов, установленных поперек этой ленты 1 с минимальным зазором между ними (фиг.4-6).

Поперек эластичной опорной замкнутой ленты 1 на ее внешней поверхности под пневмоплицы 2 могут быть установлены элементы жесткости 21 (фиг.8-9), выполненные в виде пневмоцилиндров или в виде цилиндров, оконечности которых 22 подвижно сопряжены с внутренними плоскими стенками 14 боковых ограждений 3 роликами 23 (фиг.8), которые установлены между щеками 24 оконечностей 22 на осях 25, или сопряжение выполнено посредством африкционной износостойкой накладки 26 оконечностей 22 (фиг.9). Опирающиеся на грунт 27 пневмоплицы 2 при взаимно стесненном деформировании под нагрузкой от нижней ветви 6 эластичной опорной замкнутой ленты 1 имеют поверхности взаимного контакта 28 (фиг.6-7). Транспортное средство может иметь одно, два или несколько параллельно установленных амфибийных опорно-движительных устройств, скомпонованных в соответствии с назначением транспортного средства (фиг.10).

Устройство используют следующим образом.

Для приведения в движение транспортного средства амфибийное опорно-движительное устройство приводят в рабочее состояние подачей сжатого воздуха от воздухонагнетателя по воздуховоду в нижнюю полость 10 закрытой воздушной подушки. Натяжение в эластичной опорной замкнутой ленте 1, обеспечивающее удержание давления в закрытой воздушной подушке, приводит к герметизации по контакту этой ленты 1 с приводными барабанами 7. Выпучивание широкой эластичной опорной замкнутой ленты 1 вниз при нахождении транспортного средства на воде создает дополнительную плавучесть, снижает осадку полозьев 4. На грунте нижняя ветвь 6 эластичной опорной замкнутой ленты 1 прижимает пневмоплицы 2 к грунту 27, при этом взаимное стеснение установленных с минимальным зазором между ними пневмоплиц 2 создает большие контактные поверхности пневмоплиц 2 с грунтом 27 (фиг.1, 6 и 7), чему способствует то, что давление в свободной пневмоплице 2 нередко меньше давления в нижней части 10 замкнутой полости закрытой воздушной подушки. Прижатие пневмоплиц 2 к грунту 27 эластичной опорной замкнутой лентой 1 увеличивает давление в пневмоплицах 2.

Подъем полозьев 4 на воде или грунте при подаче сжатого воздуха в полость 10 обеспечивается до такого уровня, при котором сила давления и доля веса транспортного средства, приходящаяся на амфибийное опорно-движительное устройство, уравновешиваются. Необходимый по условиям эксплуатации подъем полоза 4 над грунтом 27 обеспечивается соответствующей высотой пневмоплиц 2, прижатых к грунту 27 нижней ветвью 6 эластичной опорной замкнутой ленты 1 (фиг.1).

Вращением одного или двух приводных барабанов 7 эластичная опорная замкнутая лента 1 с пневмоплицами 2 приводится в движение. На воде тяга амфибийного опорно-движительного устройства создается движением эластичной опорной замкнутой ленты 1 со скоростью, большей скорости хода транспортного средства. На грунте опирание пневмоплиц 2 обеспечивает достаточное сцепление этих пневмоплиц с грунтом 27 для реализации тягового усилия для движения. При расположении пневмоплиц 2 на верхней ветви 5 широкой эластичной опорной замкнутой ленты 1 с минимальным зазором (фиг.4) пневмоплицы обеспечивают передачу тягового усилия на ровном грунте при изменении формы (фиг.6).

Подъем полозьев 4 над грунтом 27 и высокая эластичность пневмоплиц 2 и широкой эластичной опорной замкнутой ленты 1 обеспечивают безударный ход над неровностями грунта и безударный выход на берег через прибойную полосу, выход из воды на лед.

При преодолении уклона на пересеченной местности для передачи тягового усилия от нижней ветви 6 эластичной опорной замкнутой ленты 1 на грунт через пневмоплицы 2 происходит сдвиг этой ленты 1 относительно контактных поверхностей пневмоплиц 2 с грунтом 27, поверхности взаимного контакта 28 между пневмоплицами 2 получают наклон (фиг.7). Натяжения в поверхностях взаимного контакта 28 имеют составляющую, направленную по ходу транспортного средства, которая реализуется как тяговое усилие амфибийного опорно-движительного устройства.

Для повышения эффекта наклона поверхностей взаимного контакта 28 пневмоплиц 2 под пневмоплицы 2 поперек широкой эластичной опорной замкнутой ленты 1 могут быть установлены элементы жесткости 21 в виде цилиндров или в виде пневмоцилиндров (показано на верхней ветви ленты 1 на фиг.5). При сходе с переднего приводного барабана 7 в нижнюю часть гусеничного обвода элементы жесткости 21 оказываются позади пневмоплиц 2 и оттесняют их вперед по направлению движения. Достаточно сложный процесс наезда эластичной опорной замкнутой ленты 1 на пневмоплицу 2, отклоненную элементом жесткости 21, приводит к значительному наклону поверхностей взаимного контакта 28 (фиг.7).

На боковом уклоне сдвиговое усилие под уклон, обусловленное весом транспортного средства, удерживается силами сцепления пневмоплиц 2 с грунтом 27. Это усилие передается на корпус амфибийного опорно-движительного устройства упором нижней ветви 6 эластичной опорной замкнутой ленты 1 во внутреннюю плоскую стенку 14 бокового ограждения 3. Элементы жесткости 21 повышают способность амфибийного опорно-движительного устройства воспринимать поперечное усилие на кромке эластичной опорной замкнутой ленты 1.

Ролики 23 или африкционные износостойкие накладки 26, будучи подвижно сопряжены, снижают трение нижней ветви 6 эластичной опорной замкнутой ленты 1 о внутреннюю плоскую стенку 14 бокового ограждения 3, защищают кромку этой ленты 1, пневмоплицы 2 и вертикальную стенку 14 от износа, сохраняется ширина ленты 1, необходимая для удержания воздуха в закрытой воздушной подушке 10 на боковом уклоне.

Изобретение относится к судостроению и касается создания морских вездеходов. Амфибийное опорно-движительное устройство имеет корпус с объемной разделительной платформой; барабаны переднего и/или заднего привода в его передней и задней частях, на которые с зазором относительно внешних горизонтальных сторон платформы заведена эластичная опорная замкнутая лента с пневмоплицами на внешней поверхности поперек ее; замкнутую полость в зазоре между нижней поверхностью платформы и нижней ветвью ленты, выполненную с уплотнением и образующую воздушную подушку, сообщенную посредством воздуховода с воздухонагнетателем; боковые ограждения замкнутой полости посредством плоских стенок, перекрывающих зазоры между ветвями ленты и соответственно нижней и верхней поверхностью платформы по ее боковым сторонам. Имеется ходовой двигатель, кинематически связанный с барабаном переднего и/или заднего привода. Лента своими боковыми кромками подвижно сопряжена с минимальным зазором с плоскими стенками боковых ограждений нижней замкнутой полости. Между боковыми ограждениями с плоскими внутренними стенками с сопряжением торцов размещены вышеуказанные барабаны. Платформа скреплена кромками своих боковых стенок с плоскими внутренними стенками данных боковых ограждений корпуса и подвижно сопряжена с приводными барабанами с минимальным зазором и уплотнением. Платформа разделена на водонепроницаемые отсеки, в которых размещен ходовой двигатель, трансмиссия барабана и воздухонагнетатель. Давление внутри пневмоплицы в свободном ее состоянии меньше давления воздуха в закрытой воздушной подушке нижней замкнутой полости. Нижняя поверхность платформы расположена выше верхней огибающей эксплуатационных форм ленты. Боковые ограждения имеют полозья, уровень которых расположен не ниже горизонтальной касательной к дуге окружности неэксплуатационной формы ленты, соответствующей ей положению при отсутствии контакта ленты с опорной средой. Высота опирающихся на грунт пневмоплиц установлена в пределах, обеспечивающих соответствующий клиренс полозьев при положении нижней опорной ветви ленты между верхней и нижней огибающими ее эксплуатационных форм. Изобретение повышает надежность и эффективность эксплуатации вездеходов в условиях побережья и шельфа замерзающих морей. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Амфибийное опорно-движительное устройство, содержащее корпус, выполненный с объемной разделительной платформой; барабаны переднего и/или заднего привода соответственно в его передней и задней частях, на которые с зазором относительно внешних горизонтальных сторон объемной разделительной платформы заведена эластичная опорная замкнутая лента с пневмоплицами на внешней поверхности поперек ее; замкнутую полость в зазоре между нижней поверхностью объемной разделительной платформы и нижней ветвью эластичной опорной замкнутой ленты, выполненную с уплотнением и образующую воздушную подушку, сообщенную посредством воздуховода с источником воздуха, находящимся под избыточным давлением; боковые ограждения замкнутой полости посредством плоских стенок, перекрывающих зазоры между ветвями эластичной опорной замкнутой ленты и соответственно нижней и верхней поверхностью объемной разделительной платформы по ее боковым сторонам, а также содержащее ходовой двигатель, кинематически связанный с барабаном переднего и/или заднего привода; при этом эластичная опорная замкнутая лента своими боковыми кромками подвижно сопряжена с минимальным зазором с плоскими стенками боковых ограждений нижней замкнутой полости, отличающееся тем, что между боковыми ограждениями с плоскими внутренними стенками с сопряжением торцов размещены барабаны переднего и/или заднего привода; объемная разделительная платформа скреплена кромками своих боковых стенок с плоскими внутренними стенками данных боковых ограждений корпуса и подвижно сопряжена с приводными барабанами с минимальным зазором и уплотнением; объемная разделительная платформа разделена на водонепроницаемые отсеки, в которых размещены ходовой двигатель, трансмиссия барабана и воздухонагнетатель сжатого воздуха; давление внутри пневмоплицы в свободном ее состоянии меньше давления воздуха в закрытой воздушной подушке нижней замкнутой полости; нижняя поверхность объемной разделительной платформы расположена выше верхней огибающей эксплуатационных форм эластичной опорной замкнутой ленты, а боковые ограждения корпуса имеют полозья в своей нижней части, уровень которых расположен не ниже горизонтальной касательной к дуге окружности неэксплуатационной формы ленты, соответствующей ее положению при отсутствии контакта ленты с опорной средой, причем высота опирающихся на грунт пневмоплиц установлена в пределах, обеспечивающих соответствующий клиренс полозьев при положении нижней опорной ветви ленты между верхней и нижней огибающими ее эксплуатационных форм.

2. Амфибийное опорно-движительное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет на внешней поверхности поперек широкой эластичной опорной замкнутой ленты такие элементы жесткости, которые выполнены в виде пневмоцилиндров, которые расположены под пневмоплицами с некоторым смещением их осей в сторону движения относительно осей пневмоплиц при верхнем положении ветви данной ленты, а сами данные пневмоцилиндры установлены с возможностью подвижного сопряжения их оконечностей с внутренними плоскими стенками боковых ограждений корпуса посредством применения африкционных износостойких накладок либо посредством роликов.

3. Амфибийное опорно-движительное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет на внешней поверхности поперек широкой эластичной опорной замкнутой ленты такие элементы жесткости, которые выполнены в виде цилиндров, которые расположены под пневмоплицами с некоторым смещением их осей в сторону движения относительно осей пневмоплиц при верхнем положении ветви данной ленты, а сами данные цилиндры установлены с возможностью подвижного сопряжения их оконечностей с внутренними плоскими стенками боковых ограждений корпуса посредством применения африкционных износостойких накладок либо посредством роликов.

4. Амфибийное опорно-движительное устройство по п.1, отличающееся тем, что пневмоплицы выполнены в виде цилиндрических пневмобаллонов и установлены с минимальным зазором между ними.