СКРЕБОК-ТОЛКАТЕЛЬ Российский патент 2024 года по МПК B62D55/27 B62D63/02 B60F5/00 B60S9/00 

Изобретение относится к способам увеличения проходимости гусеничных машин и колесных машин с плоским днищем и может использоваться для увеличения проходимости гусеничных машин и колесных машин с плоским днищем.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, совпадающим по назначению, является «Гусеничный движитель» (RU 2761992, B62D 55/26; B62D 55/27, опубл. 19 февраля 2021).

Конструкция известного устройства обеспечивает движение транспортного средства при преобладании силы трения днища о грунт над силой трения движущихся гусениц или колес. Но конструктивные особенности данного устройства снижают величину дорожного просвета. И чем больше масса транспортного средства, на которое установлено данное устройство, тем больше толщина цилиндрических роликов и тем меньше дорожный просвет. Также расположение устройства по всей длине днища транспортного средства повышает риск его повреждения при движении по жесткому грунту со значительными перепадами поверхности.

В тяжелых дорожных условиях или в условиях полного отсутствия дорог даже гусеничная техника или полноприводные вездеходы могут застревать. Одной из причин этой проблемы может быть ситуация, когда транспортное средство садится днищем на грунт. Это возникает по причине рыхлости грунта, либо при наличии высокой колеи. Транспортное средство может продолжать движение до тех пор пока сила трения гусениц (либо колес) превышает силу трения днища о грунт. Но когда сила трения днища начинает преобладать, то транспортное средство останавливается. Для того чтобы снизить силу трения днища о грунт необходимо убрать часть грунта из под днища механическим путем.

Задачей изобретения является создание подключаемого устройства, практически не изменяющего дорожный просвет, позволяющего транспортному средству продолжать движение при условии потери необходимого сцепления гусениц или ведущих колес с поверхностью, вызванного трением днища о грунт в тяжелых дорожных условиях. Решить поставленную задачу можно несколькими схожими способами.

Первый способ (движение скребка-толкателя при помощи винтовой передачи)

Данная задача достигается тем, что под днищем транспортного средства устанавливаются две винтовые оси, между которыми располагается вытянутый прямоугольный скребок-толкатель, на концах сторон которой имеются короткие оси, вставленные в боковые отверстия бегунков, которые насажены на винтовые оси. На одном из концов винтовых осей имеются зубчатые шестерни для передачи вращения винтовым осям от устройств, передающих крутящий момент. Зубчатые шестерни соединены общей осью для синхронизации вращения во избежание неравномерности хода скребка-толкателя и последующего заклинивания бегунков. Скребок-толкатель, находящийся между винтовых осей способен поворачиваться на угол 90 градусов и перемещаться от одного конца осей до другого и возвращаться обратно. Остановка и сигнал к движению в обратном направлении происходит за счет концевых электрических переключателей, которые срабатывают при упоре в них торцевых наконечников, находящихся на бегунках. Сигнал от концевых электрических переключателей идет к устройствам, передающим крутящий момент, которые останавливаются и запускают движение в обратном направлении. На скребке-толкателе присутствуют упоры, которые удерживают его в вертикальном состоянии после начала движения. Для того чтобы при начале движения скребок-толкатель встал в рабочее вертикальное положение на днище закреплены специальные направляющие упоры, которые помогают скребку-толкателю повернуться на 90 градусов и, после возвращения, обратно принять горизонтальное положение.

Второй способ (движение скребка-толкателя при помощи цепи)

Данная задача достигается тем, что под днищем транспортного средства устанавливаются две цепи, надетые на зубчатые шестерни. На цепях при помощи звеньев закреплены бегунки, между которых находится скребок-толкатель, имеющий на концах края с короткими цилиндрами, которые вставлены в бегунки, имеющие отверстия по бокам. Также бегунки прикреплены при помощи роликовых соединений, к направляющим, которые, в свою очередь, жестко прикреплены к днищу транспортного средства.

К зубчатым шестерням, находящимся на одном из концов, жестко прикреплены другие зубчатые шестерни для передачи вращения цепям от устройств, передающих крутящий момент. Зубчатые шестерни соединены общей осью для синхронизации вращения во избежание неравномерности хода скребка-толкателя и последующего заклинивания бегунков. Скребок-толкатель, находящийся между винтовых осей, способен поворачиваться на угол 90 градусов и перемещаться от одного конца осей до другого и возвращаться обратно. Остановка и сигнал к движению в обратном направлении происходит за счет концевых электрических переключателей, которые срабатывают при упоре в них торцевых наконечников, находящихся на бегунках. Сигнал от концевых электрических переключателей идет к устройствам, передающим крутящий момент, которые останавливаются и запускают движение в обратном направлении. На скребке-толкателе присутствуют упоры, которые удерживают ее в вертикальном состоянии после начала движения. Для того чтобы при начале движения скребок-толкатель встал в рабочее вертикальное положения, на днище закреплены специальные направляющие упоры, которые помогают пластине повернулся на 90 градусов и после возвращения обратно принять снова горизонтальное положение. Также вместо цепи может использоваться зубчатый ремень.

Первый способ (движение скребка-толкателя при помощи винтовой передачи)

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

На фиг. 1 - общий вид механизма 3/4 снизу;

На фиг. 2 - вид снизу (фрагмент);

На фиг. 3 - вид 3/4 снизу (фрагмент);

На фиг. 4 - вид снизу (фрагмент);

На фиг. 5 - вид сбоку (фрагмент);

На фиг. 6 - вид спереди (фрагмент);

На фиг. 7 - участок с направляющей скребка-толкателя (вид сбоку, фрагмент).

Устройство состоит из скребка-толкателя 31, имеющего небольшой изгиб 53 по всей длине одной из сторон. С обоих концов скребка-толкателя 31 имеются короткие цилиндрические оси 43, которые вставлены в боковые отверстия 56 бегунков 44. Бегунки 44, имеющие внутреннюю резьбу, насажены на винтовые оси 33, располагающиеся по всей длине днища 32. На одном из концов винтовых осей 33 имеются зубчатые шестерни 47. Зубчатые шестерни 47 жестко соединены осью 49. Бегунки 44 имеют торцевые наконечники 45 и 46, которые для остановки движения бегунков 44, упираются в кнопку 41 и 42 концевого электрического переключателя 39 и 40, прерывающего сигнал электрической цепи устройства, передающего момент вращения. К днищу 32 жестко прикреплены направляющие 36 и 35. На скребке-толкателе 31 имеются площадки 50, имеющие скос 51. Направляющая 35 имеет скосы 54 и 55. Скребок-толкатель 31 имеет упоры 34. На передней стороне днища 32 имеется защита 38. Все механизмы, находящиеся по бокам находятся под защитным кожухом 83, сделанным из прочного материала. На конце одной из винтовых осей 33 могут располагаться шестерни 84 для подключения дополнительных устройств. Сдвиг площадки 50 образует проем 113.

Для того, чтобы запустить движение скребка-толкателя 31 вдоль днища 32, необходимо запустить устройство передающее крутящий момент на шестерни 47, которые начнут передавать вращение винтовым осям 33. Внешняя резьба винтовых осей 33 начнет воздействие на внутреннюю резьбу бегунков 44, чем приведет их в движение. Движущиеся бегунки 44 потянут за собой скребок-толкатель 31, вставленный в отверстия 56, бегунков 44. Площадки 50 начнут горизонтальное скольжение до момента упора скосов 51, площадок 50, в скосы 54 направляющих 35. Поступательное горизонтальное движение бегунков 44, в совокупности с механическим воздействием скоса 54 на скос 51, обеспечат начало поворота пластины 31. Форма скоса 53 скребка-толкателя 31, в сочетании с горизонтальным движением бегунков 44 и подвижности соединения коротких осей 43 в отверстиях 56 бегунков 44, обеспечат вхождение пластины в грунт, с последующим дальнейшим разворотом скребка-толкателя 31 до момента прикосновения упоров 34 с днищем 32. Проем 113 позволит пройти скребку-толкателю 31, обогнув направляющие 35. Скребок-толкатель 31 будет двигаться до тех пор, пока торцевой наконечник 46 не нажмет на кнопку 42 концевого электрического переключателя 40, который даст сигнал к остановке устройства, передающего крутящий момент с последующим движением в обратном направлении. Скребок-толкатель 31 начнет движение в обратном направлении до тех пор, пока площадка 50 не встретится со скосом 37, направляющей 36, повернув скребок-толкатель 31 в исходное горизонтальное положение, а торцевой наконечник 45 не нажмет на кнопку 41 концевого электрического переключателя 39. Подобные циклически повторяющиеся движения могут повторяться до тех пор, пока оператор не выключит механизм, и тогда торцевой наконечник 45 не отключит концевой электрический переключатель 39, оставив скребок-толкатель 31 в исходном горизонтальном положении.

Второй способ (движение пластины при помощи цепи)

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

На фиг. 8 - общий вид механизма 3/4 снизу;

На фиг. 9 - участок роликами в направляющей (3/4 снизу);

На фиг. 10 - участок с направляющей скребка-толкателя (3/4 снизу);

На фиг. 11 - участок крепления цепи к бегунку (3/4 сверху, фрагмент);

На фиг. 12 - общий вид сбоку (изнутри).

Устройство состоит из скребка-толкателя 1, имеющего небольшой изгиб 25 по всей длине одной из сторон. С обоих концов скребка-толкателя 1 имеются короткие цилиндрические оси 27, которые вставлены в боковые отверстия 57 бегунков 13. Бегунки 13 имеют проушины 23 и 22, к которым крепятся звенья цепи 3. Также бегунки 13 имеют выступ с роликами 19, вставленными в направляющую 20, жестко прикрепленную к днищу 2. Цепь 3 натянута между зубчатыми шестернями 14 и 15. Зубчатая шестерня 15 жестко соединена с зубчатой шестерней 16, на которую передается вращение от устройства, передающего крутящий момент. Бегунки 13 имеют торцевые наконечники 21 и 22, которые для остановки движения бегунков 13, упираются в кнопку 11 и 12 концевого электрического переключателя 9 и 10, прерывающий сигнал электрической цепи устройства, передающего момент вращения. К днищу 2 жестко прикреплены направляющие 6 и 5. На скребке-толкателе 1 имеются площадки 26, имеющие скос 85. На передней стороне днища 2 имеется защита 18. Направляющая 6 имеет скос 7. Направляющая 5 имеет скосы 28 и 29. Скребок-толкатель 1 имеет упоры 4. К одной из шестерней 14 или 15 могут быть жестко прикреплены шестерни 82 для подключения дополнительных устройств. Сдвиг площадки 26 образует проем 30.

Для того, чтобы запустить движение скребка-толкателя 1 вдоль днища 2, необходимо запустить устройство, передающее крутящий момент на шестерни 16, которые жестко соединены с шестернями 15. Шестерни 15 начнут передавать вращение цепи 3. Цепь 3 начнет тянуть за собой бегунки 13. Движущиеся бегунки 13, потянут за собой скребок-толкатель 1, вставленный по бокам в отверстия 57, бегунков 13. Площадки 26 начнут горизонтальное скольжение до момента упора скосов 85 площадок 26, в скосы 28 направляющих 5. Поступательное горизонтальное движение бегунков 13, в совокупности с механическим воздействием скоса 28 на скос 85, обеспечат начало поворота скребка-толкателя 1. Форма скоса 25 скребка-толкателя 1, в сочетании с горизонтальным движением бегунков 13 и подвижности соединения коротких осей 27 с отверстиями 57 бегунков 13, обеспечат вхождение пластины в грунт, с последующим дальнейшим разворотом скребка-толкателя 1 до момента прикосновения упоров 4 с днищем 2. Проем 30 позволит пройти скребку-толкателю 1, обогнув направляющие 5.

Скребок-толкатель 1 будет двигаться до тех пор, пока торцевой наконечник 22 не нажмет на кнопку 12 концевого электрического переключателя 10, который даст сигнал к остановке устройства, передающего крутящий момент с последующим движением в обратном направлении. Скребок-толкатель 1 начнет движение в обратном направлении до тех пор, пока площадка 26 не встретится со скосом 7, направляющей 6, повернув скребок-толкатель 1 в исходное горизонтальное положение, а торцевой наконечник 21 не нажмет на кнопку 11 концевого электрического переключателя 9. Подобные циклические повторяющиеся движения могут повторяться до тех пор, пока оператор не выключит механизм, и тогда торцевой наконечник 21 не отключит концевой электрический переключатель 9, оставив скребок-толкатель 1 в исходном горизонтальном положении.

Дополнительные чертежи

На фиг. 13 - скребок-толкатель с поплавком вид снизу (фрагмент);

На фиг. 14 - последовательность раскрытия скребка-толкателя.

На фиг. 13 показан вариант скребка-толкателя 108, содержащего упоры 106, имеющие ролики 105 и емкости с воздухом 107, выполняющие роль поплавков. Ролики 105 помогают избегать излишнего сопротивления. Поплавки 107, помогают поднимать скребок-толкатель 108 при возвращении скребка-толкателя в воде, прижимая пластину 108 к днищу транспортного средства, тем самым уменьшая сопротивление в воде.

На фиг. 14 показана последовательность выхода пластины.

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может использоваться для преодоления непроходимых участков дорог. Устройство скребок-толкатель находится под плоским днищем транспортного средства. Скребок-толкатель представляет собой вытянутую плоскую пластину, подвижно закрепленную между бегунков, которые перемещаются вдоль днища, будучи насаженными на винтовые оси, либо при помощи звеньев к цепи и к направляющей, закрепленной к днищу транспортного средства. Механизм приводится в движение при помощи зубчатых шестерней, передающих вращение, полученное от устройств, передающих крутящий момент. Изначально скребок-толкатель находится в горизонтальном положении, лежа на направляющих, но после запуска механизма пластина начинает движение, и при помощи направляющих встает в рабочее вертикальное положение, и движется из одного конца к другому, и возвращается обратно, принимая снова горизонтальное положение при помощи направляющих. Достигается повышение проходимости. 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Скребок-толкатель, характеризующийся тем, что представляет собой пластину с изгибом по всей длине с одной стороны и упоры по всей длине с другой стороны, пластина горизонтально расположена под передним свесом транспортного средства максимально близко к поверхности плоского днища и имеет с обоих концов короткие цилиндрические оси, максимально сдвинутые к одной из сторон, при этом короткие цилиндрические оси вставлены в боковые отверстия имеющих упоры бегунков, перемещающихся по направляющим вдоль днища транспортного средства, а между пластиной и короткими цилиндрическими осями находятся площадки, имеющие скос, при этом участок площадки, противоположный участку со скосом, прикреплен между пластиной и короткими цилиндрическими осями со сдвигом для образования проема, сама же площадка лежит на узкой L-образной направляющей, имеющей загиб одной из сторон, направленный вниз, а на расстоянии от L-образной направляющей находится узкая V-образная направляющая, размер которой меньше размера проема, образованного сдвигом площадки, при этом все механизмы, за исключением пластины, находятся под корпусом.

2. Скребок-толкатель по п. 1, отличающийся тем, что содержит ролики, вставленные в направляющие, которые жестко прикреплены к днищу транспортного средства вдоль всей его длины, бегунки жестко прикреплены к роликам, а на одном из крайних роликов есть зубатая шестерня для подключения дополнительных устройств.

3. Скребок-толкатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что бегунки приводятся в движение при помощи приводных цепей или зубчатых ремней, закрепленных на зубчатых шестернях, расположенных в разных концах днища транспортного средства.

4. Скребок-толкатель по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что крайняя зубчатая шестерня на одной из сторон днища транспортного средства имеет жестко прикрепленную к ней зубчатую шестерню, получающую момент вращения от устройства, передающего крутящий момент, при этом крайняя зубчатая шестерня жестко соединена с противоположной крайней зубчатой шестерней общей осью для синхронизации вращения.

5. Скребок-толкатель по п. 1, отличающийся тем, что бегунки представляют собой гайку и приводятся в движение при помощи болта, имеющего на одном из концов зубчатую шестерню.

6. Скребок-толкатель по п. 1 или 5, отличающийся тем, что зубчатые шестерни болтов соединены общей осью для синхронизации вращения, при этом одна из зубчатых шестерней соединена с зубчатой шестерней, получающей момент вращения от устройства, передающего крутящий момент.

7. Скребок-толкатель по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что в начале и в конце днища транспортного средства расположены концевые электрические переключатели, кнопки которых расположены так, чтобы упоры бегунков при движении нажимали на них, подавая сигнал для изменения направления движения или останавливая движение устройства, передающего крутящий момент.

8. Скребок-толкатель по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что пластины имеют герметичные емкости, выполняющие роль поплавков, расположенные на стороне, противоположной той стороне, где находятся короткие оси, а на упорах имеются ролики.

9. Скребок-толкатель по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что в передней части днища транспортного средства перед скребком-толкателем установлена защита, представляющая собой жестко прикрепленный к днищу транспортного средства барьер, отстоящий от днища на большее расстояние, нежели пластина, лежащая горизонтально.