БОЛОТОХОДНАЯ ШАГАЮЩАЯ МАШИНА Российский патент 2023 года по МПК B62D57/02 

Изобретение относится к шагающим транспортным средствам и может быть использовано для передвижения и работы на неосушенных торфяных болотах и заболоченных грунтах с наличием кустарниковой и древесной растительности.

Из уровня техники известно внедорожное шагающее транспортное средство, содержащее корпус, подвижно соединенный со средней и двумя боковыми опорами, левой и правой, выполненными в виде герметичных понтонов. Хвостовые части каждой опоры внедорожного шагающего транспортного средства со стороны палубы оснащены задними направляющими прямолинейной формы, а носовые части снабжены замкнутыми передними направляющими овальной формы, в которые помещены передние катки корпуса, оснащенные приводом их перемещения. Носовые части боковых опор шарнирно соединены между собой поворотным от силового привода внешним грунтозацепом, а средняя опора выполнена в плане в виде удлиненного шестиугольника, на продольной оси которого смонтирован шарнир, а в ее носовой части установлен внутренний грунтозацеп, соединенный с приводом его вертикального перемещения. Кроме того, средняя опора выполнена из понтона и продольной рамы, подвижно соединенной с ним со стороны палубы, причем в носовой и хвостовой частях продольная рама соединена с палубой понтона посредством дугообразных направляющих и помещенных в них роликов, а в центре она соединена с понтоном через шарнир, выполненный из опорной стойки с осью в ее верхней части, закрепленной на понтоне и установленного на эту ось подшипника, смонтированного на продольной раме. При этом понтон также связан с продольной рамой приводом его поворота в горизонтальной плоскости относительно оси подшипника с помощью силового цилиндра поворота, а внутренний грунтозацеп навешен на носовую часть продольной рамы, причем передние и задние направляющие средней опоры закреплены на продольной раме (RU 50200, B62D 57/02, 27.12.2005 г.).

Одним из неудобств использования внедорожного шагающего транспортного средства является сложность и утомительность управления им при движении на повороте, поскольку машинист должен производить поворот опор вручную рукоятью гидрораспределителя, при этом полностью задействуя одну руку. Ручное управление поворотом усложняется ограниченной обзорностью из кабины элементов управления, в частности, силового цилиндра поворота и шагающих опор. Водителю необходимо визуально следить за положением силового цилиндра поворота и положением опор и на каждом их шаге визуально подбирать моменты для переключения золотника гидрораспределителя управления поворотом опор и производить их поворот в ту или иную сторону и только в то время, когда они приподняты относительно грунта, а завершать поворот в то время, пока они еще не опустились на грунт.

Также для внедорожного шагающего транспортного средства характерна несвоевременность управления поворотом опор из-за несвоевременности включения и выключения силового цилиндра поворота (раннее включение, позднее включение, раннее выключение, позднее выключение). Несвоевременность начала и окончания поворота опор на каждом их шаге обусловлена субъективной оценкой машинистом момента времени, при котором необходимо производить включение и выключение рукояти золотника гидрораспределителя поворота опор. Несвоевременность начала и окончания поворота опор обусловлена также рассогласованием времени, которое требуется для поворота опор на каждом шаге, определяемым поступательной скоростью их движения в процессе переноса, со временем, за которое происходит полное выдвижение или полное задвижение штока силового цилиндра поворота, определяемое производительностью гидронасоса и размерами силового цилиндра поворота. Согласование указанного времени не может быть обеспечено из-за отсутствия регулировки скорости движения штока силового цилиндра поворота. При этом раннее включение силового цилиндра поворота приводит к пропахиванию грунта опорами в процессе их поворота, так как силовой цилиндр начинает поворачивать опоры в то время, когда они еще не до конца приподнялись от грунта. Позднее включение силового цилиндра поворота также приводит к пропахиванию грунта опорами, так как силовой цилиндр начинает их поворачивать в то время, когда они уже частично опустились на грунт. Грунт оказывает сопротивление повороту опор. При пропахивании грунта в процессе поворота переносимых боковых опор повышается усилие на привод механизма поворота и наблюдается некоторый отворот в обратную сторону стоящей на грунте средней опоры, что увеличивает радиус поворота внедорожного шагающего транспортного средства. А при пропахивании грунта в процессе поворота переносимой средней опоры наблюдается некоторый отворот в обратную сторону стоящих на грунте боковых опор, что также увеличивает радиус поворота внедорожного шагающего транспортного средства. Кроме того, позднее включение силового цилиндра поворота опор или раннее его выключение приводит к тому, что опоры за время своего движения не успевают повернуться на полный угол поворота, при этом с уменьшением угла поворота опор увеличивается радиус поворота внедорожного шагающего транспортного средства.

Поскольку одним из критериев проходимости машины является ее поворотливость, характеризуемая радиусом поворота (чем меньше радиус поворота, тем выше поворотливость), то в результате увеличения радиуса поворота внедорожного шагающего транспортного средства снижается его поворотливость и проходимость.

Несвоевременность управления поворотом опор обусловлена также отсутствием критерия точного положения опор, характеризуемого положением передних и задних катков корпуса на передних и задних направляющих опор, при котором необходимо производить их поворот, то есть своевременно рычагом гидрораспределителя вручную переключать золотник управления силовым цилиндром поворота.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является шагающий болотоход, содержащий корпус; установленные на нем кабину, оснащенную однозолотниковым трехпозиционным гидрораспределителем управления поворотом, и силовую установку, оснащенную гидравлической системой и электрической системой с источником постоянного тока; подвижно соединенные с корпусом и параллельно установленные среднюю и боковые левую и правую опоры, выполненные в виде понтонов, хвостовые части каждой из которых со стороны палубы снабжены продольными задними направляющими прямолинейной формы, две из которых установлены на средней опоре, левая и правая, и по одной установлены на боковых опорах, каждая из которых состоит из двух жестко соединенных между собой верхней и нижней балок, на которые оперт корпус посредством помещенных в них задних катков, каждый из которых установлен в подшипниках на оси, закрепленной в нижней части двух щек каждого П-образного кронштейна, жестко прикрепленного к корпусу своей средней частью, между щек которого пропущена верхняя балка каждой задней направляющей; а носовые части каждой опоры снабжены продольно расположенными замкнутыми передними направляющими овальной формы, две из которых, левая и правая, установлены на средней опоре и по одной установлены на боковых опорах, каждая из которых имеет длину а, равную длине хода задних катков по задним направляющим, и состоит из четырех ручьев, верхнего и нижнего ручьев прямолинейной формы и одинаковой длины а-2R, параллельных между собой, центры которых отстоят друг от друга по высоте на расстоянии 2R, и жестко соединенных с ними переднего и заднего ручьев, каждый из которых выполнен в виде полукольца со средним радиусом R, в которые помещены передние катки корпуса, установленные на концах двух соосно расположенных левом и правом приводных валов, оснащенных приводом их перемещения от силовой установки, каждый из которых установлен на корпусе в двух левой и правой подшипниковых опорах, причем левый вал расположен между передней направляющей левой опоры и левой передней направляющей средней опоры, а правый вал расположен между правой передней направляющей средней опоры и передней направляющей правой опоры, при этом носовые части боковых опор шарнирно соединены между собой поворотным в вертикальной плоскости от силового привода внешним грунтозацепом, а средняя опора состоит из продольной рамы и понтона, подвижно соединенного с ней со стороны палубы и выполненного в виде удлиненного шестиугольника, на продольной оси которого смонтирован шарнир, а в носовой части палубы установлен внутренний грунтозацеп, при этом в носовой и хвостовой частях продольная рама соединена с палубой понтона посредством дугообразных направляющих и помещенных в них роликов, а в центре она соединена с понтоном через шарнир, выполненный из опорной стойки с осью в ее верхней части, закрепленной на понтоне и установленного на эту ось подшипника, смонтированного на продольной раме, причем понтон также связан с продольной рамой приводом его поворота в горизонтальной плоскости относительно оси подшипника от силового цилиндра поворота, управляемого золотником гидрораспределителя, а передние и задние направляющие средней опоры закреплены на продольной раме, на носовую часть которой навешен внутренний грунтозацеп, соединенный с приводом его вертикального перемещения, при этом золотник гидрораспределителя выполнен с электромагнитным управлением двух позиций от двух электромагнитных катушек, левой и правой, и двух электромагнитов, левого и правого, с фиксированным положением в средней (нейтральной) позиции центрирующими пружинами, на входе и на выходе силового цилиндра поворота последовательно установлены по одному регулятору потока с обратным клапаном, регулирующие скорость движения штока силового цилиндра поворота на выходе V₁ независимо от направления потока рабочей жидкости, которая при его длине хода L и скорости движения шагающего болотохода V должна соответствовать выражению V₁≥V⋅L / (а-2R), к верхней части левой передней направляющей средней опоры параллельно ее верхнему ручью и на одной с ним вертикали прикреплена с возможностью перемещения в продольном направлении прямолинейная правая лыжа длиной а-2R; к верхней части передней направляющей левой опоры параллельно ее верхнему ручью и на одной с ним вертикали прикреплена с возможностью перемещения в продольном направлении прямолинейная левая лыжа длиной а-2R, сверху к правой подшипниковой опоре левого приводного вала параллельно его оси и на одной с ней вертикали с помощью Г-образного кронштейна прикреплен кулачком вправо с возможностью перемещения в поперечном направлении взаимодействующий с правой лыжей правый концевой выключатель автоматического управления левым электромагнитом золотника, а к левой подшипниковой опоре левого приводного вала сверху с помощью Г-образного кронштейна прикреплен соосно правому концевому выключателю кулачком влево с возможностью перемещения в поперечном направлении взаимодействующий с левой лыжей левый концевой выключатель автоматического управления правым электромагнитом золотника; последовательно источнику постоянного тока подключен предохранитель и двухпозиционный переключатель включения левого и правого концевых выключателей, а параллельно источнику постоянного тока подключены две ветви электрической цепи, каждая из которых включает в себя последовательно соединенные между собой один из двух концевых выключателей с одной из электромагнитных катушек управления одним из электромагнитов золотника, а также параллельно подсоединенную к каждому концевому выключателю одну из двух кнопок ручного управления золотником, а между концевыми выключателями и электромагнитными катушками в разрыв их цепей подсоединен трехпозиционный переключатель изменения направления поворота (положительное решение по заявке на изобретение №2022107891/11(016443); МПК B62D 57/02; 31.05.2022).

Рассмотренная конструкция шагающего болотохода позволяет устранить перечисленные выше недостатки аналога, внедорожного шагающего транспортного средства, за счет автоматизации процесса поворота опор путем установки кронштейнов с лыжами на передних овальных направляющих, а также установки концевых выключателей, взаимодействующих с лыжами, на кронштейнах подшипниковых опор.

Однако применение известного шагающего болотохода по прототипу ограничено ее использованием только на неосушенных торфяных болотах с отсутствием кустарниковой и древесной растительности из-за недостаточной надежности работы концевых выключателей и лыж в условиях болот с наличием кустарниковой и древесной растительности.

Недостаточная надежность конструкции обусловлена возможностью повреждения концевых выключателей и подведенных к ним электрических проводов, установленных в передней верхней части шагающего болотохода, из-за попадания на них в процессе движения машины мелкой древесной растительности в виде веток кустарника и более крупной растительности в виде веток и стволов деревьев. Концевые выключатели и подведенных к ним электрических проводов не защищены конструкцией других узлов или деталей шагающего болотохода и находятся на пути расположения древесной растительности.

Другим ограничением использования шагающего болотохода является высокая металлоемкость конструкции из-за значительных размеров кронштейнов крепления концевых выключателей и особенно больших размеров по высоте и ширине кронштейнов крепления лыж, взаимодействующих с соответствующими концевыми выключателями. Причем, каждый кронштейн крепления каждого концевого выключателя выполнен из трех деталей, в том числе горизонтального основания, жестко прикрепленного к корпусу подшипника, и удлиненного гнутого листа Г-образной формы с поперечным ребром жесткости. А каждый кронштейн крепления каждой лыжи выполнен из жестко прикрепленного к передней направляющей опоры продольно расположенного вертикального прямоугольного листа относительно большой площади с поперечно прикрепленными к нему и к передней направляющей как минимум двух ребер жесткости из листов треугольной формы. Большие размеры указанных кронштейнов крепления концевых выключателей и кронштейнов крепления лыж обусловлены тем, что каждая лыжа установлена на значительном расстоянии от передней направляющей опоры, а каждый концевой выключатель, взаимодействующий с лыжей, установлен на значительном расстоянии от рамы, в частности, от установленной на ней подшипниковой опоры, из-за наличия цевочных звездочек большого диаметра, установленных на приводном валу. Приводной вал с цевочными звездочками в процессе передвижения шагающего болотохода не только вращается вокруг своей оси, но и совершает плоскопараллельное движение в вертикальной плоскости на роликах по передним направляющим шагающих опор. При этом каждый концевой выключатель должен быть установлен над цевочной звездочкой с гарантированным зазором относительно нее, а каждая лыжа должна быть установлена с гарантированным зазором относительно цевочной звездочки.

Также для шагающего болотохода характерен неудовлетворительный внешний вид, особенно вид сбоку, из-за больших размеров кронштейнов крепления лыж по высоте и ширине, установленных над опорами и над их передними направляющими. Указанные кронштейны крепления лыж резко выступают по высоте за пределы габаритов шагающих опор и их передних направляющих и ухудшают внешний вид шагающего болотохода. Внешний вид шагающего болотохода также ухудшается из-за значительных размеров кронштейнов крепления концевых выключателей, которые закреплены сверху на подшипниковых опорах и выступают за пределы цевочных звездочек приводного вала.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является расширение области применения болотоходной шагающей машины с автоматической системой управления поворотом, в частности, ее использование на неосушенных торфяных болотах и заболоченных грунтах с наличием кустарниковой и древесной растительности.

Техническими результатами являются увеличение надежности работы автоматической системы поворота болотоходной шагающей машины в условиях неосушенных торфяных болот с наличием кустарниковой и древесной растительности, а также снижение ее металлоемкости и улучшение внешнего вида.

Поставленные проблема и технические результаты достигаются тем, что болотоходная шагающая машина содержит корпус с установленными на ней кабиной и силовой установкой, оснащенной гидравлической системой и электрической системой с источником постоянного тока; однозолотниковый трехпозиционный гидрораспределитель управления поворотом с электромагнитным управлением двух позиций от двух электромагнитных катушек, левой и правой, и двух электромагнитов, левого и правого, с фиксированным положением в средней позиции центрирующими пружинами; лыжи и концевые выключатели управления электромагнитными катушками; трехпозиционный переключатель изменения направления поворота, имеющий позиции «поворот влево», «поворот вправо» и среднюю позицию «движение прямо»;кнопки ручного управления золотниками; подвижно соединенные с корпусом и параллельно установленные среднюю и боковые левую и правую опоры, выполненные в виде понтонов, хвостовые части каждой из которых со стороны палубы снабжены продольными задними направляющими прямолинейной формы, две из которых установлены на средней опоре, левая и правая, и по одной - на боковых опорах, каждая из которых состоит из двух жестко соединенных между собой верхней и нижней балок, на которые оперт корпус посредством помещенных в них задних катков, каждый из которых установлен в подшипниках на оси, закрепленной в нижней части двух щек каждого П-образного кронштейна, жестко прикрепленного к корпусу своей средней частью, между щек которого пропущена верхняя балка каждой задней направляющей; а носовые части каждой опоры снабжены продольно расположенными замкнутыми передними направляющими овальной формы, две из которых, левая и правая, установлены на средней опоре и по одной - на боковых опорах, каждая из которых имеет длину а, равную длине хода задних катков по задним направляющим, и состоит из четырех ручьев, верхнего и нижнего ручьев прямолинейной формы и одинаковой длины a-2R, параллельных между собой, центры которых отстоят друг от друга по высоте на расстоянии 2R, и жестко соединенных с ними переднего и заднего ручьев, каждый из которых выполнен в виде полукольца со средним радиусом R, в которые помещены передние катки корпуса, установленные на концах двух соосно расположенных левом и правом приводных валов, оснащенных приводом их перемещения от силовой установки, каждый из которых установлен на корпусе в двух левой и правой подшипниковых опорах, причем левый вал расположен между передней направляющей левой опоры и левой передней направляющей средней опоры, а правый вал - между правой передней направляющей средней опоры и передней направляющей правой опоры; при этом носовые части боковых опор шарнирно соединены между собой поворотным в вертикальной плоскости от силового привода внешним грунтозацепом, а средняя опора состоит из продольной рамы и понтона, подвижно соединенного с ней со стороны палубы и выполненного в виде удлиненного шестиугольника, на продольной оси которого смонтирован шарнир, а в носовой части палубы установлен внутренний грунтозацеп; при этом в носовой и хвостовой частях продольная рама соединена с палубой понтона посредством дугообразных направляющих и помещенных в них роликов, а в центре она соединена с понтоном через шарнир, выполненный из опорной стойки с осью в ее верхней части, закрепленной на понтоне и установленного на эту ось подшипника, смонтированного на продольной раме; причем понтон также связан с продольной рамой приводом его поворота в горизонтальной плоскости относительно оси подшипника от управляемого золотником гидрораспределителя силового цилиндра поворота, на входе и на выходе которого последовательно установлены по одному регулятору потока с обратным клапаном, регулирующие скорость движения штока силового цилиндра поворота на выходе независимо от направления потока рабочей жидкости; а передние и задние направляющие средней опоры закреплены на продольной раме, на носовую часть которой навешен внутренний грунтозацеп, соединенный с приводом его вертикального перемещения; причем на левой щеке кронштейна, между щек которого пропущена верхняя балка левой задней направляющей средней опоры, установлен поперечно кулачком к центру кронштейна на одной вертикали с осью задних катков с возможностью перемещения вдоль своей оси первый концевой выключатель из двух взаимно блокирующих концевых выключателей, управляющий одной из электромагнитных катушек золотника; на левой щеке кронштейна, между щек которого пропущена верхняя балка задней направляющей левой опоры, установлен кулачком к центру кронштейна соосно с первым концевым выключателем с возможностью перемещения вдоль своей оси второй концевой выключатель, блокирующий первый и управляющий второй электромагнитной катушкой золотника; на середине левой боковой поверхности верхней балки левой задней направляющей средней опоры установлена с возможностью продольного перемещения первая лыжа длиной а-2R, взаимодействующая с первым концевым выключателем; на середине левой боковой поверхности верхней балки задней направляющей левой опоры установлена с возможностью продольного перемещения вторая лыжа длиной а-2R, взаимодействующая со вторым концевым выключателем; симметрично первому концевому выключателю относительно оси кронштейна, на котором он расположен, на правой его щеке установлен третий концевой выключатель с возможностью перемещения вдоль своей оси, блокирующий первый концевой выключатель; симметрично второму концевому выключателю относительно оси кронштейна, на котором он расположен, на правой его щеке установлен четвертый концевой выключатель с возможностью перемещения вдоль своей оси, блокирующий второй концевой выключатель; на правой боковой поверхности верхней балки левой задней направляющей средней опоры напротив первой лыжи установлена с возможностью продольного перемещения взаимодействующая с третьим концевым выключателем третья лыжа длиной т, которая расположена впереди первой лыжи не ближе отрезка m/2, равного произведению скорости движения болотоходной шагающей машины V на время срабатывания концевого выключателя; на правой боковой поверхности верхней балки задней направляющей левой опоры напротив второй лыжи установлена с возможностью продольного перемещения взаимодействующая с четвертым концевым выключателем четвертая лыжа длиной m, которая расположена впереди второй лыжи не ближе отрезка m/2; причем концевые выключатели подсоединены параллельно к источнику постоянного тока двумя ветвями электрической цепи, каждая из которых включает в себя последовательно соединенные между собой концевые выключатели с одной из электромагнитных катушек управления одним из электромагнитов золотника, а также параллельно подсоединенную к цепи управления каждой электромагнитной катушкой одну из двух кнопок ручного управления золотником, а трехпозиционный переключатель изменения направления поворота подключен в разрыв двух указанных цепей перед их электромагнитными катушками.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена болотоходная шагающая машина, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху (кабина не показана); на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2 (поперечный разрез по левой передней направляющей средней опоры и по передней направляющей левой опоры); на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2 (вид на переднюю направляющую левой опоры и на левую переднюю направляющую средней опоры); на фиг. 5 - сечение по В-В на фиг. 2 (поперечный разрез по левой задней направляющей средней опоры и по задней направляющей левой опоры);на фиг. 6 - разрез по Г-Г на фиг. 5 (разрез по кронштейнам крепления задних катков корпуса, помещенных в левую заднюю направляющую средней опоры и в заднюю направляющую левой опоры); на фиг. 7 - гидравлическая схема управления силовым цилиндром поворота опор; на фиг. 8 - электрическая схема управления золотником гидрораспределителя поворота; на фиг. 9 - фиг. 15 - схемы взаимодействия концевых выключателей с лыжами в различных положениях.

Болотоходная шагающая машина содержит корпус 1, подвижно соединенный со средней опорой 2 и боковыми правой 3 и левой 4 опорами, выполненными в виде герметичных понтонов (фиг. 1, фиг. 2). Средняя опора 2 имеет форму удлиненного шестиугольника, боковые стороны которого расположены под углом β/2 относительно его продольной оси (фиг. 2). Боковые опоры 3, 4 на виде в плане имеют форму удлиненных прямоугольников. Все опоры 2-4 установлены параллельно друг другу, причем средняя опора 2 смещена по фазе на 180° относительно боковых опор 3, 4. Боковые опоры 3, 4 жестко соединены между собой в хвостовой части поперечно расположенной балкой 5, установленной над палубой средней опоры 2 (фиг. 1, фиг. 2). Носовые части боковых опор 3, 4 шарнирно соединены между собой поворотным от силового привода внешним грунтозацепом 6 (фиг. 1, фиг. 2).

Носовые части опор 2-4 со стороны палубы снабжены параллельно установленными в продольном направлении замкнутыми передними направляющими, причем на правой и левой опорах 3, 4 установлено по одной передней направляющей, соответственно 7 и 8, а на средней опоре 2 - две передние направляющие, правая 9 и левая 10 (фиг. 3, фиг. 4).

Каждая передняя направляющая имеет овальную форму и состоит из четырех частей: параллельно установленных верхнего и нижнего ручьев прямолинейной формы, имеющих одинаковую длину, а также переднего и заднего ручьев, которые жестко соединены спереди и сзади с концами верхнего и нижнего ручьев и выполнены в форме полуколец со средним радиусом R (фиг. 1, фиг. 3, фиг. 4). При длине передней направляющей (по ее центру) равной а, длина каждого верхнего и нижнего ручьев передних направляющих 7-10 будет равна a-2R (фиг. 1, фиг. 3, фиг. 4). В каждую переднюю направляющую 7-10 помещено по одному переднему катку 11-14, которые оснащены приводом их перемещения (фиг. 1 - фиг. 4). При этом передние катки 11 и 13 смонтированы на концах правого приводного вала 15, который поперечно установлен на корпусе 1 в двух подшипниковых опорах, правой 16 и левой 17, а передние катки 12 и 14 смонтированы на концах левого приводного вала 18, который установлен на корпусе 1 в двух других подшипниковых опорах 19 и 20 (фиг. 3, фиг. 4) соосно правому приводному валу 15 (фиг. 2). На правый приводной вал 15 посажены правая и левая цевочные звездочки 21 и 22, а на левый приводной вал 18 - правая и левая цевочные звездочки 23 и 24. Цевочные звездочки 21 и 22 входят в зацепление с цевками 25 и 26, установленными в один ряд посередине передних направляющих 7 и 9, а цевочные звездочки 23 и 24 входят в зацепление с цевками 27 и 28, установленными в один ряд посередине передних направляющих 10 и 8.

Хвостовые части каждой из опор 2-4 со стороны палубы оснащены параллельно расположенными в продольном направлении прямолинейными задними направляющими 29-32 (фиг. 1, 2), причем на правой и левой опорах 3 и 4 установлено по одной задней направляющей 29 и 30, а на средней опоре 2 - две задние направляющие, правая 31 и левая 32. Каждая задняя направляющая 29-32 состоит из двух жестко соединенных между собой продольных балок, верхней и нижней. На каждую заднюю направляющую 29-32 оперт корпус 1 посредством одного из задних катков 33-36, в нее помещенного. Каждый задний каток 33-36 установлен в подшипниках на оси, закрепленной в щеках каждого кронштейна 37-40 П-образной формы (фиг. 2, фиг. 5), который своей средней частью жестко прикреплен к корпусу 1 (фиг. 5). Между щек каждого кронштейна 37-40 пропущена верхняя балка каждой задней направляющей 29-32 (фиг. 5). При длине а передней направляющей 7-10, длина каждой задней направляющей 29-32 равна сумме длин трех отрезков а+d+2s, где d - диаметр реборды заднего катка, s - зазор между ребордой заднего катка в его крайнем переднем или крайнем заднем положении соответствующим краем задней направляющей 29-32 (фиг. 6).

На продольной оси средней опоры 2 смонтирован шарнир 41, а в ее носовой части установлен внутренний грунтозацеп 42, соединенный с приводом его вертикального перемещения (фиг. 1, фиг. 2). Кроме того, средняя опора 2 выполнена из понтона 43 и установленной над его палубой и подвижно соединенной с ним с возможностью поворота в горизонтальной плоскости продольной рамы 44 (фиг. 1). В носовой и хвостовой частях продольная рама 44 соединена с палубой понтона 43 посредством ее дугообразных направляющих 45, 46 и помещенных в них двух пар роликов 47 и 48, закрепленных на понтоне 43, а в центре она соединена с понтоном 43 через шарнир 41, выполненный из опорной стойки с осью в ее верхней части, закрепленной на понтоне 43 и установленного на эту ось подшипника, смонтированного на продольной раме 44. При этом понтон 43 также связан с продольной рамой 44 силовым цилиндром 49 его поворота в горизонтальной плоскости относительно оси шарнира 41, а внутренний грунтозацеп 42 навешен на носовую часть продольной рамы 44, причем передние направляющие 9, 10 и задние направляющие 31, 32 средней опоры 2 закреплены на продольной раме 44 (фиг. 1, фиг. 2).

Гидроцилиндр поворота 49 входит в состав гидравлической схемы поворота болотоходной шагающей машины (фиг. 7), которая включает в себя золотник 50 гидрораспределителя с электромагнитным управлением, управляющий силовым цилиндром 49. Золотник 50 установлен в кабине болотоходной шагающей машины и имеет три позиции: левую, правую и среднюю (нейтральную). Он подсоединен к силовому цилиндру 49 с помощью трубопроводов по гидравлической схеме, включающей в себя гидронасос 51, приводимый во вращение от силовой установки (фиг. 7). Между золотником 50 и силовым цилиндром 49 со стороны его поршневой полости установлен левый регулятор потока 52, а со стороны штоковой полости установлен правый регулятор поток 53, в корпус каждого из которых встроен обратный клапан. В сливной линии установлен фильтр 54. Гидросхема также включает в себя гидробак 55 и предохранительный (переливной) клапан56, который установлен параллельно гидронасосу 51 (фиг. 7).

Для управления золотником 50 в конструкции болотоходной шагающей машины применены два взаимно блокирующих концевых выключателя 57 и 58. Концевой выключатель 57 управления золотником 50 установлен на левой щеке кронштейна 40, между щек которого пропущена верхняя балка левой задней направляющей 32 средней опоры 2 (фиг. 5, фиг. 6). Концевой выключатель 57 расположен над задним катком 36 на одной с ним вертикали, проходящей через его ось, и направлен своим кулачком в сторону верхней балки задней направляющей 32. Концевой выключатель 58 управления золотником 50 установлен на левой щеке кронштейна 38, между щек которого пропущена верхняя балка задней направляющей 30 левой опоры 4. Концевой выключатель 58 расположен над задним катком 34 на одной с ним вертикали, проходящей через его ось, и направлен своим кулачком в сторону верхней балки задней направляющей 30. Оба концевых выключателя 57, 58 установлены с возможностью перемещения вдоль своих осей в пазах крепежных отверстий (фиг. 5, фиг. 6).

На левой боковой поверхности верхней балки задней направляющей 32 на уровне концевого выключателя 57 установлена взаимодействующая с ним лыжа 59 с возможностью перемещения в продольном направлении в пазах крепежных отверстий. На левой боковой поверхности верхней балки задней направляющей 30 на уровне концевого выключателя 58 установлена взаимодействующая с ним лыжа 60 с возможностью перемещения в продольном направлении в пазах крепежных отверстий (фиг.5, фиг.6).

Каждая лыжа 59, 60 имеет длину а-2R и установлена по центру соответствующей задней направляющей 30, 32, при этом ее левый край отстоит на расстоянии R от крайнего левого положения центра заднего катка 34, 36 на задней направляющей 30, 32, а правый край - на таком же расстоянии R от крайнего правого положения центра заднего катка 34, 36 на задней направляющей 30, 32 (фиг. 6). На правых щеках кронштейнов 38 и 40 соосно концевым выключателям 57, 58и симметрично им относительно осей кронштейнов 38, 40 установлены два дополнительных концевых выключателя 61 и 62. Оба концевых выключателя 61 и 62 установлены с возможностью перемещения вдоль своих осей в пазах крепежных отверстий. На правых боковых поверхностях верхних балок задних направляющих 32 и 30 в их передней части на уровне концевых выключателей 61 и 62 установлены лыжи 63 и 64 с возможностью перемещения в продольном направлении в пазах крепежных отверстий. Концевой выключатель 61 взаимодействует с лыжей 63, а концевой выключатель 62 - с лыжей 64, при этом лыжи 63 и 64 по длине короче лыж 59 и 60. Длина рабочего участка лыж 63 и 64 равна m. Лыжи 63 и 64 на длину m/2 установлены впереди лыж 59 и 60 (фиг. 6).

Концевые выключатели 57, 58, 61 и 62 входят в состав электрической схемы, которая подключена к бортовой электрической сети постоянного тока напряжением 24 В (фиг. 8). Она включает в себя трехпозиционный переключатель 65 изменения направления поворота болотоходной шагающей машины с тремя положениями: «поворот влево», «движение прямо» и «поворот вправо», причем положение «движение прямо» является средним (нейтральным). Электрическая схема также состоит из последовательно присоединенных к источнику питания предохранителя 66 и двухпозиционного переключателя 67, имеющего два положения, «выключено» и «включено», а также параллельно присоединенных двух ветвей цепи, первая из которых при установке трехпозиционного переключателя 65 в позицию «поворот влево» (на электрической схеме фиг. 8 - положение переключателя 65 «вверх») включает в себя концевой выключатель 57 с нормально открытым контактом, концевой выключатель 58 с нормально закрытым контактом, концевой выключатель 61 с нормально закрытым контактом, трехпозиционный переключатель 65 и электромагнитную катушку 68, а также параллельно присоединенную к цепи управления электромагнитной катушкой 68 кнопку 69. Вторая ветвь включает в себя концевой выключатель 57 с нормально закрытым контактом, концевой выключатель 58 с нормально открытым контактом, концевой выключатель 62 с нормально закрытым контактом, трехпозиционный переключатель 65 и электромагнитную катушку 70, а также параллельно присоединенную к цепи управления электромагнитной катушкой 70 кнопку 71. При установке трехпозиционного переключателя 65 в позицию «поворот вправо» (на электрической схеме фиг. 8 - положение переключателя 65 «вниз») первая ветвь включает в себя концевой выключатель 58 с нормально закрытым контактом, концевой выключатель 57 с нормально открытым контактом, концевой выключатель 61 с нормально закрытым контактом, трехпозиционный переключатель 65 и электромагнитную катушку 70, а также параллельно присоединенную к цепи управления электромагнитной катушкой 70 кнопку 69. Вторая ветвь включает в себя концевой выключатель 57 с нормально закрытым контактом, концевой выключатель 58 с нормально открытым контактом, концевой выключатель 62 с нормально закрытым контактом, трехпозиционный переключатель 65 и электромагнитную катушку 68, а также параллельно присоединенную к цепи управления электромагнитной катушкой 68 кнопку 71.

Концевые выключатели 57, 58, 61 и 62 соединены с электромагнитными катушками 68, 70 посредством кабелей, проходящих по корпусу 1. Кнопки 69, 71, а также трехпозиционный и двухпозиционный переключатели 65 и 67 смонтированы в пульте управления 72, установленном в кабине.

Рассмотрим работу болотоходной шагающей машины в процессе ее поворота, например, влево в автоматическом режиме поэтапно и схематично, при различных положениях опор 2-4, задних катков 33-36 на задних направляющих 29-32, концевых выключателей 57, 58, 61, 62 и лыж 59, 60, 63, 64 (фиг. 9-15).

Поскольку левая и правая задние направляющие 31, 32установлены параллельно друг другу на одной средней опоре 2 и движутся вместе с ней одинаково, то на схемах на виде сбоку условимся изображать их как одну направляющую, например, левую заднюю направляющую 32. Аналогично на схемах на виде сбоку условимся изображать вместо двух задних направляющих 29, 30 сдвоенных боковых опор 3, 4 одну заднюю направляющую, например, заднюю направляющую 30 левой опоры 4. Для компактности на схемах изобразим на одной вертикали две задние направляющие 30 и 32 соответственно левой опоры 4 и средней опоры 2, при этом заднюю направляющую 30 левой опоры 4 расположим под задней направляющей 32 средней опоры 2.

В исходном положении I концевые выключатели 59, 60, 63, 64 не контактируют с лыжами 57, 58, 61, 62, так как они вместе с кронштейнами 38, 40 и задними катками 34, 36 находятся вне зоны расположения лыж 57, 58, 61, 62 на задних направляющих 30, 32 в их крайних положениях (фиг. 9 а). В процессе движения корпус 1 на задних катках 33-36 движется со скоростью V по задним направляющим 31, 32 неподвижной средней опоры 2 влево (в переднем направлении). На схеме (фиг. 9а) стрелкой влево показано движение заднего катка 36 кронштейна 40 по левой задней направляющей 32 средней опоры 2. Вместе с задним катком 36 влево к лыже 59 движется установленный на кронштейне 40 концевой выключатель 57 управления золотником 50. В это же время по задним каткам 33, 34 корпуса 1 влево с такой же скоростью V относительно корпуса 1 движутся боковые опоры 3, 4 своими задними направляющими 29, 30. Их скорость относительно грунта составляет величину 2V. Таким образом, на схеме можно изобразить компактно в относительном движении не перемещение задних направляющих 29, 30 боковых опор 3, 4 влево относительно катков 33, 34, а перемещение задних катков 33, 34 относительно задних направляющих 29, 30 вправо.

На нижней схеме (фиг. 9б) стрелкой вправо показано направление движения заднего катка 34 кронштейна 38 относительно задней направляющей 30 левой опоры 4. Вместе с задним катком 34 к лыже 60 движется установленный на кронштейне 38 концевой выключатель 58 управления золотником 50 (фиг. 7). В процессе движения боковых опор 3, 4 задние катки 35, 36 корпуса 1 вместе с кронштейнами 39, 40 проезжают по задним направляющим 31, 32 средней опоры 2 влево путь R и из положения 1 перемещаются в положение II (фиг. 10а). При этом боковые опоры 3, 4 полностью приподнимаются относительно грунта и готовы к беспрепятственному повороту (без бульдозерного эффекта). В это же время задние направляющие 29, 30 боковых опор 3, 4 по задним каткам 33, 34 тоже проходят путь R. Перемещение задних катков 33, 34 в относительном движении относительно задних направляющих 29, 30 показано стрелкой вправо (фиг.10 б). В соответствии со схемой расположения концевых выключателей 57, 58, 61, 62 и лыж 59, 60, 63, 64, в процессе прохождения указанного выше пути R в первую очередь концевой выключатель 62 наезжает на короткую лыжу 64 и блокирует работу концевого выключателя 58, не позволяя ему включиться. Это происходит потому, что лыжа 64 установлена впереди лыжи 60 на величину m/2. Длина m/2 выступающего отрезка лыжи 64 гарантирует первоочередное включение концевого выключателя 62 независимо от инерционности срабатывания концевых выключателей и скорости движения болотоходной шагающей машины.

Так, при времени срабатывания концевых выключателей 0,5 с и скорости движения болотоходной шагающей машины 500 м/ч или 0,14 м/с, величина m/2 (длина выступающей части лыжи) составит 0,07 м, а вся длина короткой лыжи 64 будет равна 0,14 м. Таким образом, длина выступающей части лыжи 64 должна быть не меньше отрезка, равного произведению скорости движения болотоходной шагающей машины на время срабатывания концевого выключателя.

В действительности время срабатывания концевых выключателей меньше 0,5 с, поэтому длина m/2 выступающего отрезка лыжи 64 по отношению к лыже 58 всегда будет обеспечивать первоочередное включение концевого выключателя 62.

В положения II, при прохождении пути R (по отношению к положению I), концевой выключатель 57 наезжает на лыжу 59, а лыжа 60 наезжает на концевой выключатель 58. При этом концевой выключатель 57 включается в работу, блокирует положение концевого выключателя 58 и подает электрический сигнал на левую электромагнитную катушку 68. Однако положение концевого выключателя 58 уже ранее было заблокировано концевым выключателем 62 и взаимодействующей с ним лыжей 64. Когда концевой выключатель 62 выходит из контакта с лыжей 64 и перестает блокировать концевой выключатель 58, тогда его по-прежнему продолжает блокировать концевой выключатель 57 в течение всего времени его взаимодействия с лыжей 59. Электромагнит левой электромагнитной катушки 68, получив электрический сигнал от концевого выключателя 57, своим толкателем переключает золотник 50 вправо. При этом поток рабочей жидкости от насоса 51 подается по золотнику 50 в прямом направлении по линии РА через обратный клапан левого регулятора потока 52 без регулировки в поршневую полость силового цилиндра 49 поворота, шток которого находится в среднем положении (фиг. 7). Шток силового цилиндра 49 выдвигается из своего среднего положения на оставшиеся полхода и на первом шаге поворачивает боковые опоры 3, 4 влево на угол β/2 в процессе их поступательного передвижения. Грунт не оказывает сопротивление повороту поднятых боковых опор 3, 4. При этом не затрачивается энергия на сдвиг грунта боковыми опорами 3, 4 при их повороте и не происходит обратного отворота стоящей на грунте средней опоры 2, который увеличивает радиус поворота шагающего болотохода. При выдвижении штока силового цилиндра 49 поток рабочей жидкости из штоковой полости возвращается по сливной линии ВТ через правый регулятор потока 53 на слив в гидробак 55 через фильтр 54 (фиг. 7).

В положении III боковые опоры 3, 4 приближаются к завершению своего передвижения вперед. При этом задние катки 34, 36 корпуса Перемещаются относительно задних направляющих 30, 32 из положения II в положение III и проходят при этом путь a-2R (фиг. 11 а, фиг. 11 б). Концевые выключатели 57 и 58 съезжают с лыж 59 и 60, при этом концевой выключатель 57 выключается и снимает блокировку с концевого выключателя 58. При выключении концевого выключателя 57 прекращается подача электрического сигнала на левую электромагнитную катушку 68 золотника 50. При этом золотник 50 центрирующими пружинами переключается в среднее положение и отключает подачу рабочей жидкости к силовому цилиндру 49 поворота, который своевременно прекращает поворот боковых опор 3, 4.Своевременность поворота боковых опор 3, 4 также обеспечивается регулятором потока 53, который регулирует скорость движения штока на выходе силового цилиндра 49.

Чтобы силовой цилиндр 49 с длиной хода штока L успевал полностью повернуть опору на полный угол β за время движения концевого выключателя 57 по лыже 59 длиной а-2R при скорости движения шагающего болотохода V, необходимо, чтобы шток силового цилиндра49был отрегулирован на скорость своего движения Куне менее величины VL/(a-2R).

В положении IV задние катки 35, 36 корпуса 1 вместе с кронштейнами 39, 40 и концевыми выключателями 57, 61 перемещаются влево по задним направляющим 31, 32 до конца своего хода (фиг. 12 а), а задние направляющие 29, 30 боковых опор 3, 4 перемещаются до конца своего хода относительно задних катков 33, 34 корпуса 1, кронштейнов 37, 38 и концевых выключателей 58, 62 (фиг. 12 б). Таким образом, задние катки 33, 34 корпуса 1, кронштейны 37, 38 и концевые выключатели 58, 62 располагаются на правом краю задних направляющих 29, 30 (фиг. 12б). В рассматриваемом положении все три опоры 2-4 встали на грунт. Боковые опоры 3, 4 и средняя опора 2 поменялись местами по отношению к положению I. Боковые опоры 3, 4 расположились на опорной поверхности грунта впереди, а средняя опора 2 позади них. При этом концевые выключатели 57, 58, 61, 62 с лыжами 59, 60, 63, 64 не контактируют, и поворота опор болотоходной шагающей машины не происходит.

При дальнейшем движении болотоходной шагающей машины, в положении V, переносимая средняя опора 2 своими задними направляющими 31, 32 движется влево по задним каткам 35, 36. Поскольку задние направляющие 31, 32 перемещаются влево, то задние катки 35, 36 с кронштейнами 39, 40 и концевыми выключателями 57, 61 относительно задних направляющих 31, 32 смещаются вправо (фиг. 13 а). В тоже время в положении V задние катки 33, 34 корпуса 1 вместе с кронштейнами 37, 38 и концевыми выключателями 58, 62 перемещаются влево (вперед) по неподвижным задним направляющим 30, 31 боковых опор 3, 4, которые стоят на грунте (фиг. 13б). В рассматриваемом положении концевой выключатель 58 наезжает на лыжу 60 и включается ею, при этом он блокирует работу концевого выключателя 57, чтобы тот не срабатывал при наезде на лыжу 59. Но чтобы концевой выключатель 57 не включился раньше концевого выключателя 58, он ранее блокируется концевым выключателем 61, который еще раньше наезжает на лыжу 63, выступающую вперед на величину m/2. Концевой выключатель 58 при включении в работу подает сигнал правой электромагнитной катушке 70 золотника 50. Ее электромагнит толкает золотник 50влево. При этом поток рабочей жидкости от гидронасоса 51 направляется в штоковую полость силового цилиндра 49 по линии РВ через обратный клапан регулятора потока 53, а возвращается на слив в гидробак 55 из поршневой полости силового цилиндра 49 через регулятор потока 52 по линии AT золотника 50 через фильтр 54 (фиг. 7). При этом за счет работы силового цилиндра 49 при задвижении его штока происходит поворот влево средней опоры 2. Когда концевой выключатель 61 выходит из контакта с лыжей 63 и перестает блокировать концевой выключатель 57, то его продолжает блокировать концевой выключатель 58 на всем пути взаимодействия с лыжей 60.

В положении VI (фиг. 14а, б) концевой выключатель 57 съезжает с лыжи 59 и перестает с ней взаимодействовать, а концевой выключатель 58 съезжает с лыжи 60, перестает с ней взаимодействовать и прекращает блокировать работу концевого выключателя 57. При этом прекращается подача электрического сигнала от концевого выключателя 58 правой электромагнитной катушке 70 золотника 50. Золотник 50 центрирующими пружинами переключается в среднее положение. При этом силовой цилиндр 49 завершил поворот средней опоры 2 влево. Его шток полностью втянулся в гильзу. Регулятор потока 52 обеспечил регулировку скорости движения штока силового цилиндра 49 на его выходе, необходимую для своевременного и полного поворота средней опоры 2 на угол β за время ее перемещения до начала опускания на грунт. В данном положении завершается угловое и линейное перемещение средней опоры 2,и она начинает опускаться на грунт.

В положении VII (фиг. 15 а, б) все опоры 2-4 находятся на грунте, средняя опора 2 впереди, а боковые опоры 3-4 сзади. В данном положении опор 2-4 поворот болотоходной шагающей машины не происходит, так как концевые выключатели 57, 58, 61, 62 вышли из контакта с лыжами 59, 60, 63, 64. Концевые выключатели 57, 58 не посылают электрический сигнал электромагнитным катушкам 68, 70. Центрирующие пружины удерживают золотник 50 в среднем положении, а силовой цилиндр удерживает опоры 2-4 от поворота.

При дальнейшем движении описанный выше цикл работы повторяется. Каждая опора 2-4 на каждом шаге, начиная со второго шага, поворачивается за время ее своего передвижения на угол β до полного поворота болотоходной шагающей машины или до ее разворота в обратном направлении. После завершения поворота шагающей болотоходной машины трехпозиционный переключатель 65 переводят в среднее положение «движение прямо».

Когда не требуется выполнение поворота или разворота болотоходной шагающей машины, а требуется в процессе движения произвести всего лишь выравнивание средней опоры 2 или боковых опор 3, 4 в продольном направлении путем их поворота на небольшой угол в ту или иную сторону, то для этих целей используют кнопки 69, 71 ручного управления поворотом (фиг. 8). При этом в процессе перемещения болотоходной шагающей машины в прямом направлении при включенном двухпозиционном переключателе 67 включают трехпозиционный переключатель 65 из положения «движение прямо» в необходимую сторону и нажатием соответствующей кнопки 69 или 71 производят корректировку углового положения средней опоры 2 или боковых опор 3, 4 для обеспечения их продольного положения, после чего трехпозиционный переключатель 65 устанавливают в исходное среднее положение.

Выше описан процесс поворота болотоходной шагающей машины влево. Аналогичным образом происходит ее поворот вправо или правый разворот, для чего трехпозиционный переключатель 65 переключают из среднего положения «движение прямо» в нижнее положение, соответствующее «движению вправо» (фиг. 8). Если при повороте влево концевой выключатель 57 был подключен к левой электромагнитной катушке 68 золотника 50, а концевой выключатель 58 - к правой электромагнитной катушке70, то при переключении трехпозиционного переключателя 65 в положение «движение вправо» концевой выключатель 57 при своем срабатывании будет подавать электрический сигнал правой электромагнитной катушке 70 золотника 50, а концевой выключатель 58 - левой электромагнитной катушке 68. При этом меняется направление подачи рабочей жидкости к силовому цилиндру 49. При срабатывании концевого выключателя 57в соответствии с гидросхемой (фиг. 7) и электросхемой (фиг. 8) рабочая жидкость будет направляться золотником 50 не в поршневую полость силового цилиндра 49, как было описано выше при повороте влево, а в его штоковую полость, а при срабатывании концевого выключателя 58, в поршневую полость.

Таким образом, происходит управление болотоходной шагающей машиной при ее движении на повороте за счет автоматизации управления, без вмешательства в управление машиниста. Машинисту во время работы не требуется в условиях ограниченной обзорности следить за передвижением опор и производить вручную на каждом шаге включение и выключение золотника гидрораспределителя, управляющего силовым цилиндром поворота.

Установка двух взаимно блокирующих концевых выключателей, управляющих электромагнитными катушками и электромагнитами золотника обеспечивает возможность включения лишь одного из двух концевых выключателей при блокировке второго концевого выключателя, что исключило одновременное включение сразу двух электромагнитов, переключающих золотник в противоположные стороны.

Установка концевых выключателей непосредственно на кронштейнах корпуса над задними катками на одной вертикали, проходящей через их ось, а взаимодействующих с концевыми выключателями лыж длиной a-2R посередине задних направляющих, то есть на расстоянии R до крайних положений центров задних катков на задних направляющих, обеспечивает движение концевых выключателей по лыжам по траектории, идентичной траектории движении задних катков по задним направляющими своевременное включение и выключение концевых выключателей при их взаимодействии с лыжами, а также своевременное переключение золотника концевыми выключателями, своевременное выдвижение и задвижение штока силового цилиндра поворота золотником гидрораспределителя, а также своевременный поворот опор в ту или иную сторону. При такой установке концевых выключателей и лыж положение начала контакта концевых выключателей с лыжами соответствует положению центров задних катков корпуса на расстоянии R от своего крайнего заднего положения на задних направляющих средней опоры и боковых опор, а положение конца контакта концевых выключателей с лыжами соответствует положению центров задних катков корпуса на расстоянии R от их крайних передних положений на задних направляющих средней опоры и боковых опор, что соответствует своевременным и оптимальным моментам включения и выключения силового привода поворота опор.

Установка на двух кронштейнах корпуса симметрично взаимно блокирующим концевым выключателям относительно осей кронштейнов еще по одному концевому выключателю, а также установка взаимодействующих с ними двух лыж длиной m на верхних балках задних направляющих напротив лыж длиной а-2R и впереди них на расстоянии m/2, обеспечивает возможность дополнительной первичной блокировки каждого из взаимно блокирующих концевых выключателей для гарантии блокировки, чтобы при погрешностях в изготовлении и неточностях при установке взаимно блокирующих лыж не произошла блокировка концевого выключателя, который управляет поворотом переносимой опоры (переносимых опор). При этом расстояние m/2 должно быть не меньше отрезка, равного произведению скорости движения шагающего болотохода на время срабатывания концевого выключателя.

Установка концевых выключателей и подведенных к ним электрических проводов в задней части болотоходной шагающей машины обеспечила увеличение надежности ее конструкции, что обусловлено отсутствием возможности повреждения указанных концевых выключателей и подведенных к ним электрических проводов в процессе движения машины из-за невозможности попадания на них мелкой древесной растительности в виде веток кустарников и деревьев. Концевые выключатели и лыжи, установленные в задней части болотоходной шагающей машины, защищены металлоконструкцией задних направляющих и металлоконструкцией других ее узлов от попадания на них древесной растительности. При этом болотоходная шагающая машина своими передними грунтозацепами, как бамперами, валит кустарник и стволы деревьев, а шагающими опорами подминает их под себя. А при попадании веток деревьев на передние направляющие и приводные валы с установленными на них цевочными и цепными звездочками, последние перемалывают древесные включения и откидывают их в зазоры между опорами на поверхность грунта.

Установка лыж непосредственно на боковые поверхности верхних балок задних направляющих опор, а также установка концевых выключателей непосредственно на щеках кронштейнов крепления задних катков корпуса позволила резко снизить металлоемкость конструкции заявляемого объекта, в отличие от прототипа, что обусловлено отсутствием кронштейнов для крепления лыж и отсутствием кронштейнов для крепления концевых выключателей на болотоходной шагающей машине. Суммарный вес всех элементов устройства для автоматического управления поворотом опор болотоходной шагающей машины на порядок меньше суммарного веса всех элементов аналогичного узла по прототипу, включая веса всех лыж, концевых выключателей и кронштейнов для их крепления.

Улучшение внешнего вида болотоходной шагающей машины по сравнению с прототипом обусловлено отсутствием кронштейнов крепления лыж и кронштейнов крепления концевых выключателей, выступающих за пределы габарита контура опор и контура машины в целом. При этом сами лыжи и концевые выключатели установлены внутри задней направляющей и закрыты от видимости с любой стороны.

При участии авторов разработан опытный образец болотоходной шагающей машины, который изготовлен в ЗАО «Тверской экспериментально-механический завод» и успешно прошел испытания на болотах Тверской области.

Изобретение относится к шагающим транспортным средствам. Болотоходная шагающая машина включает в себя корпус с кабиной, силовую установку с гидравлической и электрической системами, однозолотниковый трехпозиционный гидрораспределитель управления поворотом, среднюю и боковые правую и левую опоры, передние и задние катки. Опоры выполнены в виде понтонов с установленными на них передними направляющими и задними направляющими. Передние катки помещены в ручьи передних направляющих опор и установлены на концах двух соосных приводных валов. Задние катки установлены в кронштейнах корпуса и помещены в ручьи задних направляющих. На задних направляющих установлены лыжи, которые при движении болотоходной шагающей машины на повороте периодически и своевременно включают и выключают взаимодействующие с ними и установленные на кронштейнах корпуса концевые выключатели, которые подают электрические сигналы электромагнитным катушкам и магнитам золотника гидрораспределителя для автоматического управления процессом поворота опор. Достигается повышение надежности работы болотоходной шагающей машины при ее повороте, развороте и выполнении маневров в автоматическом режиме на неосушенных торфяных болотах и заболоченных грунтах. 15 ил.

Болотоходная шагающая машина, содержащая корпус с установленными на нем кабиной и силовой установкой, оснащенной гидравлической системой и электрической системой с источником постоянного тока; однозолотниковый трехпозиционный гидрораспределитель управления поворотом с электромагнитным управлением двух позиций от двух электромагнитных катушек, левой и правой, и двух электромагнитов, левого и правого, с фиксированным положением в средней позиции центрирующими пружинами; лыжи и концевые выключатели управления электромагнитными катушками; трехпозиционный переключатель изменения направления поворота, имеющий позиции «поворот влево», «поворот вправо» и среднюю позицию «движение прямо»; кнопки ручного управления золотниками; подвижно соединенные с корпусом и параллельно установленные среднюю и боковые левую и правую опоры, выполненные в виде понтонов, хвостовые части каждой из которых со стороны палубы снабжены продольными задними направляющими прямолинейной формы, две из которых установлены на средней опоре, левая и правая, и по одной - на боковых опорах, каждая из которых состоит из двух жестко соединенных между собой верхней и нижней балок, на которые оперт корпус посредством помещенных в них задних катков, каждый из которых установлен в подшипниках на оси, закрепленной в нижней части двух щек каждого П-образного кронштейна, жестко прикрепленного к корпусу своей средней частью, между щек которого пропущена верхняя балка каждой задней направляющей; а носовые части каждой опоры снабжены продольно расположенными замкнутыми передними направляющими овальной формы, две из которых, левая и правая, установлены на средней опоре и по одной - на боковых опорах, каждая из которых имеет длину а, равную длине хода задних катков по задним направляющим, и состоит из четырех ручьев, верхнего и нижнего ручьев прямолинейной формы и одинаковой длины a-2R, параллельных между собой, центры которых отстоят друг от друга по высоте на расстоянии 2R, и жестко соединенных с ними переднего и заднего ручьев, каждый из которых выполнен в виде полукольца со средним радиусом R, в которые помещены передние катки корпуса, установленные на концах двух соосно расположенных левом и правом приводных валов, оснащенных приводом их перемещения от силовой установки, каждый из которых установлен на корпусе в двух левой и правой подшипниковых опорах, причем левый вал расположен между передней направляющей левой опоры и левой передней направляющей средней опоры, а правый вал - между правой передней направляющей средней опоры и передней направляющей правой опоры; при этом носовые части боковых опор шарнирно соединены между собой поворотным в вертикальной плоскости от силового привода внешним грунтозацепом, а средняя опора состоит из продольной рамы и понтона, подвижно соединенного с ней со стороны палубы и выполненного в виде удлиненного шестиугольника, на продольной оси которого смонтирован шарнир, а в носовой части палубы установлен внутренний грунтозацеп, при этом в носовой и хвостовой частях продольная рама соединена с палубой понтона посредством дугообразных направляющих и помещенных в них роликов, а в центре она соединена с понтоном через шарнир, выполненный из опорной стойки с осью в ее верхней части, закрепленной на понтоне, и установленного на эту ось подшипника, смонтированного на продольной раме, причем понтон также связан с продольной рамой приводом его поворота в горизонтальной плоскости относительно оси подшипника от управляемого золотником гидрораспределителя силового цилиндра поворота, на входе и на выходе которого последовательно установлены по одному регулятору потока с обратным клапаном, регулирующие скорость движения штока силового цилиндра поворота на выходе независимо от направления потока рабочей жидкости; а передние и задние направляющие средней опоры закреплены на продольной раме, на носовую часть которой навешен внутренний грунтозацеп, соединенный с приводом его вертикального перемещения, отличающаяся тем, что на левой щеке кронштейна, между щек которого пропущена верхняя балка левой задней направляющей средней опоры, установлен поперечно кулачком к центру кронштейна на одной вертикали с осью задних катков с возможностью перемещения вдоль своей оси первый концевой выключатель из двух взаимно блокирующих концевых выключателей, управляющий одной из электромагнитных катушек золотника; на левой щеке кронштейна, между щек которого пропущена верхняя балка задней направляющей левой опоры, установлен кулачком к центру кронштейна соосно с первым концевым выключателем с возможностью перемещения вдоль своей оси второй концевой выключатель, блокирующий первый и управляющий второй электромагнитной катушкой золотника; на середине левой боковой поверхности верхней балки левой задней направляющей средней опоры установлена с возможностью продольного перемещения первая лыжа длиной a-2R, взаимодействующая с первым концевым выключателем; на середине левой боковой поверхности верхней балки задней направляющей левой опоры установлена с возможностью продольного перемещения вторая лыжа длиной a-2R, взаимодействующая со вторым концевым выключателем; симметрично первому концевому выключателю относительно оси кронштейна, на котором он расположен, на правой его щеке установлен третий концевой выключатель с возможностью перемещения вдоль своей оси, блокирующий первый концевой выключатель; симметрично второму концевому выключателю относительно оси кронштейна, на котором он расположен, на правой его щеке установлен четвертый концевой выключатель с возможностью перемещения вдоль своей оси, блокирующий второй концевой выключатель; на правой боковой поверхности верхней балки левой задней направляющей средней опоры напротив первой лыжи установлена с возможностью продольного перемещения взаимодействующая с третьим концевым выключателем третья лыжа длиной m, которая расположена впереди первой лыжи не ближе отрезка m/2, равного произведению скорости движения болотоходной шагающей машины V на время срабатывания концевого выключателя; на правой боковой поверхности верхней балки задней направляющей левой опоры напротив второй лыжи установлена с возможностью продольного перемещения взаимодействующая с четвертым концевым выключателем четвертая лыжа длиной m, которая расположена впереди второй лыжи не ближе отрезка m/2, причем концевые выключатели подсоединены параллельно к источнику постоянного тока двумя ветвями электрической цепи, каждая из которых включает в себя последовательно соединенные между собой концевые выключатели с одной из электромагнитных катушек управления одним из электромагнитов золотника, а также параллельно подсоединенную к цепи управления каждой электромагнитной катушкой одну из двух кнопок ручного управления золотником, а трехпозиционный переключатель изменения направления поворота подключен в разрыв двух указанных цепей перед их электромагнитными катушками.