ШАГАЮЩЕЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2013 года по МПК B62D57/32 

Изобретение относится к транспортной технике, и может быть использовано в фермерских хозяйствах для обработки усадеб.

Известно шагающее транспортное средство по заявке №2010106978, по патенту Российской Федерации №2255875, выдан 10.07.2005 года, бюл. №19. Оно содержит раму, переднее и боковое опорные колеса, корпус привода левого и правого шагающих движителей, выполненных в виде соосно установленных на корпусе направленных вниз и связанных кулисами с расположенным в корпусе кривошипом через расположенные на кривошипе через 180° ползуны коренных рычагов, на свободном конце каждого из которых шарнирно закреплен направленный вниз-взад опорный рычаг, задний конец которого имеет пяту, а передний конец связан через шатун с рельефным рычагом, ось которого выполнена с образующим с корпусом верхнюю и нижнюю камеры рельефным поршнем. Кривошип выполнен с золотником в виде двух полуцилиндров для перекрытия соединяющих между собой камеры каждого рельефного рычага каналов и, таким образом, фиксирования в момент рабочего хода положения каждого рельефного поршня и соответственно уровня связанной с поршнем пяты.

Главным недостатком известного шагающего транспортного средства является отсутствие заднего хода, что уменьшает возможность обработки усадеб. Это связано с тем, что перенос пят происходит со скольжением опорных рычагов по поверхности земли, а т.к. последние направлены вниз-взад, то скользить в заднем направлении они не могут.

Вторым недостатком является отсутствие принудительного опускания пят. Опускаются они под действием своей силы тяжести, поэтому при движении по кустам, по болотам и по снегу они не опустятся до зацепления с землей, зафиксируются в конце переноса в поднятом положении, и транспортное средство «сядет» на раму.

Третьим недостатком является быстрый износ кулисного механизма, обусловленный силовой передачей через него на совершающую рабочий ход пяту.

Четвертым недостатком являются колебания скорости движения шагающего транспортного средства, обусловленные шаговыми колебаниями передаточного отношения кулисных механизмов.

Техническая задача устройства состоит в том, чтобы также ось каждого коренного рычага выполнить с образующим с корпусом переднюю и заднюю камеры коренным поршнем, а гидравлическую цепь - в виде: насос-золотник-верхние и нижние, передние и задние камеры.

Поставленная задача выполняется за счет того, что шагающее транспортное средство, содержащее раму, переднее и боковое опорные колеса, корпус привода левого и правого шагающих движителей, выполненных в виде соосно установленных на корпусе направленных вниз и связанных кулисами с расположенным в корпусе кривошипом через расположенные на кривошипе через 180° ползуны коренных рычагов, на свободном конце каждого из которых шарнирно закреплен направленный вниз-взад опорный рычаг, задний конец которого имеет пяту, а передний конец связан через шатун с рельефным рычагом, ось которого выполнена с образующим с рельефным корпусом верхнюю и нижнюю камеры, при нагнетании рабочего тела в каждую из которых соответствующая пята будет иметь направление хода соответственно вверх или вниз, рельефным поршнем. Рельефный корпус, в свою очередь, выполнен с верхним и нижним концевыми отверстиями, каждое из которых соединено через направленный от него концевой обратный клапан с соответствующей камерой и открыто поршнем в смежную камеру в соответствующем крайнем положении поршня, а ось коренного рычага выполнена с образующим с коренным корпусом переднюю и заднюю камеры, при нагнетании рабочего тела в каждую из которых соответствующая пята будет иметь направление хода относительно рамы соответственно вперед или взад, коренным поршнем, на оси же кривошипа закреплен золотник, расположенный в общем, левом и правом золотниковых корпусах, причем, в общем золотниковом корпусе, имеющем соединенный с передней камерой левого коренного корпуса левый паз, соединенный с задней камерой правого коренного корпуса правый паз и соединенный с задней камерой левого и передней камерой правого коренных корпусов средний сдвоенный паз, золотник имеет выточку для соединения среднего сдвоенного паза при нахождении левого или правого ползуна в расположенных со стороны оси коренного рычага 1-ой и 2-ой четвертях круговой траектории движения ползуна, считая в направлении вращения опорных колес при переднем ходе, соответственно с левым или правым пазом. В каждом из левого и правого золотниковых корпусов, имеющем выходной паз, соединенный с передней камерой левого коренного корпуса входной паз, соединенный с верхней камерой соответствующего рельефного корпуса верхний паз, соединенный с нижней камерой несоответствующего рельефного корпуса нижний паз, с которым соединены через направленные к нему обратные клапаны и граничащие с ним со сторон выходного и входного пазов соответственно выходное и входное отверстия, золотник имеет выточку для соединения при нахождении соответствующего ползуна в 1-ой четверти верхнего паза с входным пазом, во 2-ой четверти - верхнего паза с выходным пазом, в 3-ей четверти нижнего паза и выходного отверстия с выходным пазом и в 4-ой четверти - нижнего паза и входного отверстия с входным пазом, в свою очередь, полость корпуса соединена через распределитель хода при положении полушагового хода с входными отверстиями, при положении безшагового хода - с входными пазами, а при положении шагового хода распределитель закрыт, кроме того, выходные пазы соединены через реверсивный распределитель при положении переднего хода с соединенной в свою очередь с входом насоса полостью корпуса, а выход насоса соединен с задней камерой правого коренного корпуса, при положении же заднего хода выходные пазы соединены с выходом насоса, а задняя камера правого коренного корпуса соединена с полостью корпуса, и при нейтральном положении выходные пазы соединены с задней камерой правого коренного корпуса, а выход насоса соединен с полостью корпуса.

Предлагаемое устройство позволит производить подъем и опускание опорных пят с помощью нагнетания насосом рабочего тела в камеры рельефных корпусов. Оно позволит выполнить силовую передачу гидравлической, проходящей от насоса непосредственно к поршням коренных рычагов, минуя кулисные механизмы. Оно даст возможность применить в качестве бесступенчатой коробки передач автоматически регулируемый насос.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид шагающего транспортного средства, на фиг.2 изображена схема шагающих движителей, на фиг.3 изображена схема работы гидравлической цепи: золотник - верхние и нижние камеры («а», «б», «в» - рабочий ход и «г» - переход на подъем левой пяты; «а» - подъем, «б» - переход на опускание, «в» - опускание и «г» - переход на рабочий ход правой пяты).

Шагающее транспортное средство содержит раму 1, соединенное с рулем 2 переднее опорное колесо 3, боковое опорное колесо 4, сиденье 5, двигатель 6, корпус 7 привода левого и правого шагающих движителей, выполненных в виде соосно установленных на корпусе направленных вниз и связанных кулисами 8 с расположенным в корпусе кривошипом 9 через расположенные на кривошипе через 180° ползуны 10 коренных рычагов 11, на свободном конце каждого из которых шарнирно закреплен направленный вниз-взад опорный рычаг 12, задний конец которого имеет пяту 13, а передний конец связан через шатун 14 с рельефным рычагом 15, ось которого выполнена с рельефным поршнем 16, образующим с рельефным корпусом 7(1) верхнюю камеру «Кв» и нижнюю камеру «Кн», при нагнетании рабочего тела в каждую из которых соответствующая пята будет иметь направление хода соответственно вверх или вниз. Рельефный корпус, в свою очередь, выполнен с верхним и нижним концевыми отверстиями, каждое из которых соединено через направленный от него концевой обратный клапан 17 с соответствующей камерой и открыто поршнем в смежную камеру в соответствующем крайнем положении поршня. Ось коренного рычага также выполнена с коренным поршнем 18, образующим с коренным корпусом 7(2) переднюю камеру «Кп» и заднюю камеру «Кз», при нагнетании рабочего тела в каждую из которых соответствующая пята будет иметь направление хода относительно рамы соответственно вперед или взад. На оси же кривошипа закреплен золотник 19, расположенный в общем 7(3)общ, левом 7(3)л и правом 7(3)п золотниковых корпусах, причем, в общем золотниковом корпусе, имеющем соединенный с передней камерой левого коренного корпуса левый паз «Пл», соединенный с задней камерой правого коренного корпуса правый паз «Пп» и соединенный с задней камерой левого и передней камерой правого коренных корпусов средний сдвоенный паз «Пс», золотник имеет выточку для соединения среднего сдвоенного паза при нахождении левого или правого ползуна в расположенных со стороны оси коренного рычага 1-ой и 2-ой четвертях круговой траектории движения ползуна, считая в направлении вращения опорных колес при переднем ходе, соответственно с левым или правым пазом. В каждом из левого и правого золотниковых корпусов, имеющем выходной паз «Пвых», соединенный с передней камерой левого коренного корпуса входной паз «Пвх», соединенный с верхней камерой соответствующего рельефного корпуса верхний паз «Пв», соединенный с нижней камерой несоответствующего рельефного корпуса нижний паз «Пн», с которым соединены через направленные к нему обратные клапаны 201 и 202 граничащие с ним со сторон выходного и входного пазов соответственно выходное отверстие «O₁» и входное отверстие «O₂», а золотник имеет выточку для соединения при нахождении соответствующего ползуна в 1-ой четверти верхнего паза с входным пазом, во 2-ой четверти - верхнего паза с выходным пазом, в 3-ей четверти нижнего паза и выходного отверстия с выходным пазом и в 4-ой четверти - нижнего паза и входного отверстия с входным пазом, в свою очередь, полость корпуса соединена через распределитель хода 21 при положении полушагового хода «Ш1:2» с входными отверстиями, при положении безшагового хода «Шб» - с входными пазами и при положении шагового хода «Ш» распределитель закрыт, кроме того, выходные пазы соединены через реверсивный распределитель 22 при положении переднего хода «П» с соединенной, в свою очередь, с входом насоса 23 полостью корпуса, а выход насоса соединен с задней камерой правого коренного корпуса, при положении же заднего хода «З» выходные пазы соединены с выходом насоса, а задняя камера правого коренного корпуса соединена с полостью корпуса, и при нейтральном положении «Н» выходные пазы соединены с задней камерой правого коренного корпуса, а выход насоса соединен с полостью корпуса.

Работа устройства. При нахождении реверсивного распределителя 22 в положении переднего хода «П» (см. фиг.2 и фиг.3) рабочее тело поступает через него с выхода насоса 23 в заднюю камеру «Кз» правого коренного корпуса 7(2)п. При движении правого ползуна 10п в 1-ой и 2-ой четвертях, а левого -соответственно в 3-ей и 4-ой четвертях задняя и передняя камеры «Кз» и «Кп» правого коренного корпуса соединены между собой в общем золотниковом корпусе 7(3) через правый паз «Пп», выточку на золотнике 19 и средний сдвоенный паз «Пс», поэтому правый коренной поршень 18п находится в свободном состоянии, а соединение между задней и передней камерами «Кз» и «Кп» левого коренного корпуса 7(2)л закрыто золотником в левом пазу «Пл», поэтому под действием нагнетаемого из среднего сдвоенного паза «Пс» в заднюю камеру левого коренного корпуса рабочего тела левый коренной поршень 18л и соответственно левый коренной рычаг 11л поворачиваются с постоянной скоростью, перемещая левый опорный рычаг 12л с пятой 13л в заднем направлении относительно рамы 1 (корпуса 7). При этом, соответственно поворачивается и связанный с левым коренным поршнем через последовательно расположенные левую кулису 8 л, левый ползун 10л, кривошип 9, правый ползун 10п и правую кулису 8п правый коренной рычаг 11п, перемещая правый опорный рычаг 12п с правой пятой 13п в переднем направлении. В то же время, соединенные с верхней камерой «Кв» и нижней камерой «Кн» левого рельефного корпуса 7(1)л соответственно верхний паз «Пв» левого золотникового корпуса 7(3)л и нижний паз «Пн» правого золотникового корпуса 7(3)п закрыты золотником, благодаря чему, левый рельефный поршень 16 л зафиксирован в жестком положении, благодаря чему, связанная с ним через левые рельефный рычаг 15л, шатун 14л и опорный рычаг 12л зацепленная с землей левая пята 13л движет раму в переднем направлении на зафиксированном уровне от земли. Левая пята совершает рабочий ход. Вытесняемое же левым коренным поршнем из передней камеры рабочее тело при нахождении распределителя хода 21 в положении шагового хода «Ш», в котором проход в распределитель закрыт, и при движении правого ползуна в 1-ой четверти нагнетается в правом золотниковом корпусе 7(3)п через входной паз «Пвх», выточку на золотнике и верхний паз «Пв» в верхнюю камеру «Кв» правого рельефного корпуса 7(1)п и поворачивает правый рельефный поршень 16п в нижнем направлении. Под действием последнего связанная с ним через правый шатун и правый опорный рычаг движущаяся в переднем направлении правая пята движется еще и в верхнем направлении, что соответствует подъему ее в первой половине переноса. При достижении нижнего крайнего положения правый рельефный поршень открывает нижнее концевое отверстие, и рабочее тело поступает через это отверстие, потом через нижний концевой обратный клапан 17нп из верхней камеры в нижнюю камеру «Кн», благодаря чему, правая пята прекращает движение вверх. Из нижней камеры рабочее тело поступает через последовательно расположенные нижний паз «Пн», выточку на золотнике и выходной паз «Пвых» левого золотникового корпуса, реверсивный распределитель 22 и полость корпуса на вход насоса 23. При переходе правого ползуна во 2-ую четверть (см. фиг.3б) выточка на золотнике в правом золотниковом корпусе, продолжая соединять верхний паз с входным пазом, начинает соединять его с выходным пазом, чтобы не создать «пробку» потоку рабочего тела во время перехода, а в левом золотниковом корпусе она продолжает соединять нижний паз с выходным пазом и начинает соединять его с входным пазом. При движении правого ползуна во 2-ой четверти (см. фиг.3в) рабочее тело нагнетается через входной паз, выточку на золотнике и нижний паз левого золотникового корпуса уже в нижнюю камеру правого рельефного корпуса и поворачивает правый рельефный поршень уже в верхнем направлении. Под действием правого рельефного поршня движущаяся в переднем направлении правая пята движется еще и в нижнем направлении, что соответствует опусканию ее во второй половине переноса. При достижении верхнего крайнего положения правый рельефный поршень открывает верхнее концевое отверстие с верхним концевым обратным клапаном 17вп, после чего, рабочее тело поступает через это отверстие и клапан из нижней камеры в верхнюю, благодаря чему, правая пята прекращает движение вниз. Вытесняемое же из верхней камеры рабочее тело поступает через последовательно расположенные верхний паз, выточку на золотнике и выходной паз правого золотникового корпуса, реверсивный распределитель и полость корпуса на вход насоса. При переходе правого ползуна в 3-ю четверть, а левого - соответственно в 1-ую четверть (см. фиг.3г) в левом золотниковом корпусе верхний паз начинает соединяться выточкой на золотнике с входным пазом, а нижний паз золотником закрывается, поэтому вместо нижнего паза рабочее тело поступает с выточки золотника в нижнюю камеру правого рельефного корпуса через входное отверстие O₂ и потом через входной обратный клапан 202л. В конце перехода ползунов выточка на золотнике правого корпуса соединяет нижний паз с выходным пазом, и тем самым, открывая ход рабочему телу из соединенной с нижним пазом нижней камеры левого рельефного корпуса в выходной паз, освобождает левый рельефный поршень от фиксированного положения. При этом, сила давления рабочего тела на рельефный поршень в правом рельефном корпусе со стороны нижней камеры уменьшается, но входной обратный клапан не дает рабочему телу обратного хода, и тем самым, фиксирует положение рельефного поршня и соответственно уровень линии движения зацепляемой с землей в этот момент правой пяты относительно рамы. При дальнейшем движении левого ползуна в 1-ой и 2-ой четвертях, а правого ползуна - в 3-ей и 4-ой четвертях шагающие движители поменяются ролями.

При нахождении распределителя хода в положении полушагового хода «Ш_1:2» открывается свободный ход рабочему телу через входные отверстия и потом через входные обратные клапаны в полость корпуса. Поэтому в каждом золотниковом корпусе во время соединения выточкой на золотнике входного паза с нижним пазом, благодаря расположению входного отверстия между ними, рабочее тело перепускается в полость корпуса через входное отверстие, не производя давление на рельефный поршень со стороны соединенной с нижним пазом нижней камеры соответствующего рельефного корпуса. Связанная с рельефным поршнем пята опускается под действием своей силы тяжести до зацепления с землей. При нахождении распределителя хода в положении безшагового хода «Б» рабочее тело поступает через него из передней камеры левого коренного корпуса непосредственно в полость корпуса, минуя камеры рельефных поршней. Поэтому каждый из рельефных поршней находится во время переноса пяты в свободном состоянии, в следствие чего, движение соответствующего опорного рычага происходит со скольжением по поверхности земли, без подъема. При нахождении реверсивного распределителя в положении заднего хода «З» выход насоса и полость корпуса поменяются в распределителе соединениями, поэтому рабочее тело и соответственно ползуны и пяты тоже поменяют свое направление движения. В конечном счете, как и требуется, в первой половине переноса будет происходить подъем опорной пяты, а во второй - опускание. При нахождении реверсивного распределителя в нейтральном положении «Н» выход насоса соединен в распределителе с полостью корпуса, а задняя камера правого коренного корпуса соединена с выходными пазами правого и левого золотниковых корпусов. Насос исключен из общей гидравлической цепи и работает вхолостую, перепуская рабочее тело через реверсивный распределитель в полость корпуса, а общая гидравлическая цепь в месте исключения из нее насоса соединена напрямую. Во время буксировки шагающего транспортного средства поток рабочего тела создается за счет поворота соответствующего коренного поршня под действием связанной с ним зацепленной с землей пяты.

Технико-экономическая эффективность данного предложения заключается в том, что у предлагаемого шагающего транспортного средства увеличится проходимость благодаря шаговому ходу, станет возможной обработка любой усадьбы благодаря заднему ходу, уменьшатся шаговые колебания скорости и износ кулисных механизмов, благодаря исключению последних из силовой передачи. Кроме того, благодаря применению автоматически регулируемого насоса, управление будет производиться лишь одной педалью, которая либо будет задавать подачу топлива, а автоматика будет плавно регулировать передаточное отношение, либо будет плавно задавать передаточное отношение, а автоматика будет регулировать подачу топлива так, чтобы обороты двигателя всегда были номинальными, а расход горючего - минимальным.

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано в фермерских и лесных хозяйствах. Шагающее транспортное средство содержит пару шагающих движителей, в каждом из которых шарнирный механизм обеспечивает прямолинейность рабочего хода пяты, кулисный - быстроту переноса пяты и гидравлический - выдвижение пяты и фиксирование ее положения согласно рельефу земли. Корпус выполнен с верхним и нижним концевыми отверстиями, каждое из которых соединено через направленный от него концевой обратный клапан с соответствующей камерой и открыто поршнем в смежную камеру в соответствующем крайнем положении поршня. Ось коренного рычага выполнена с образующим с коренным корпусом переднюю и заднюю камеры коренным поршнем. На оси кривошипа закреплен золотник. В общем золотниковом корпусе золотник имеет выточку для соединения сдвоенного среднего паза при нахождении левого или правого ползуна в расположенных со стороны оси коренного рычага 1-й и 2-й четвертях круговой траектории движения ползуна. Полость корпуса соединена через распределитель хода при положении полушагового хода с входными отверстиями, при положении безшагового хода - с входными пазами. При положении шагового хода распределитель закрыт. Выход насоса соединен с задней камерой правого коренного корпуса. Достигается повышение проходимости, плавности езды и получение тяговой силы. 3 ил.

Шагающее транспортное средство, содержащее раму, переднее и боковое опорные колеса, корпус привода левого и правого шагающих движителей, выполненных в виде соосно установленных на корпусе направленных вниз и связанных кулисами с расположенным в корпусе кривошипом через расположенные на кривошипе через 180° ползуны коренных рычагов, на свободном конце каждого из которых шарнирно закреплен направленный вниз-взад опорный рычаг, задний конец которого имеет пяту, а передний конец связан через шатун с рельефным рычагом, ось которого выполнена с образующим с рельефным корпусом верхнюю и нижнюю камеры, при нагнетании рабочего тела в каждую из которых соответствующая пята будет иметь направление хода соответственно вверх или вниз, рельефным поршнем, отличающееся тем, что рельефный корпус выполнен с верхним и нижним концевыми отверстиями, каждое из которых соединено через направленный от него концевой обратный клапан с соответствующей камерой и открыто поршнем в смежную камеру в соответствующем крайнем положении поршня, а ось коренного рычага выполнена с образующим с коренным корпусом переднюю и заднюю камеры, при нагнетании рабочего тела в каждую из которых соответствующая пята будет иметь направление хода относительно рамы соответственно вперед или взад, коренным поршнем, на оси же кривошипа закреплен золотник, расположенный в общем, левом и правом золотниковых корпусах, причем в общем золотниковом корпусе, имеющем соединенный с передней камерой левого коренного корпуса левый паз, соединенный с задней камерой правого коренного корпуса правый паз и соединенный с задней камерой левого и передней камерой правого коренных корпусов сдвоенный средний паз, золотник имеет выточку для соединения сдвоенного среднего паза при нахождении левого или правого ползуна в расположенных со стороны оси коренного рычага 1-й и 2-й четвертях круговой траектории движения ползуна, считая в направлении вращения опорных колес при переднем ходе, соответственно с левым или правым пазом, в каждом из левого и правого золотниковых корпусов, имеющем выходной паз, соединенный с передней камерой левого коренного корпуса входной паз, соединенный с верхней камерой соответствующего рельефного корпуса верхний паз, соединенный с нижней камерой несоответствующего рельефного корпуса нижний паз, с которым соединены через направленные к нему обратные клапаны и граничащие с ним со сторон выходного и входного пазов соответственно выходное и входное отверстия, золотник имеет выточку для соединения при нахождении соответствующего ползуна в 1-й четверти верхнего паза с входным пазом, во 2-й четверти - верхнего паза с выходным пазом, в 3-й четверти нижнего паза и выходного отверстия с выходным пазом и в 4-й четверти - нижнего паза и входного отверстия с входным пазом, в свою очередь, полость корпуса соединена через распределитель хода при положении полушагового хода с входными отверстиями, при положении безшагового хода - с входными пазами, а при положении шагового хода распределитель закрыт, кроме того, выходные пазы соединены через реверсивный распределитель при положении переднего хода с соединенной в свою очередь с входом насоса полостью корпуса, а выход насоса соединен с задней камерой правого коренного корпуса, при положении же заднего хода выходные пазы соединены с выходом насоса, а задняя камера правого коренного корпуса соединена с полостью корпуса, и при нейтральном положении выходные пазы соединены с задней камерой правого коренного корпуса, а выход насоса соединен с полостью корпуса.