Шасси снегохода Советский патент 1990 года по МПК B62B13/08 

(Л

С

Изобретение относится к снегоходным транспортным средствам и позволяет повысиить эксплуатационные свойства путем снижения управляющих усилий и скручивающих нагрузок. Шасси содержит раму 1, тягово-опорные элементы 2, горизонтально установленный в трубе 3 вал 4, управляемую лыжу 5, связанную центральной частью с рамой шаровым шарниром 6. Причем на переднем конце вала закреплен поперечный рычаг 7, на заднем - втулка 8 с шарниром 9, связанная штоком 11 с пяточной частью лыжи. Рычаг 7 связан шарнирно тягами 12 тоже с центральной частью лыжи. В передней части вала закреплен приводной рычаг 10. 7 ил.

Сп

4ь

Фаг.1

Изобретение относится .к снегоход- ным транспортным средствам.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств путем снижения управляющих усилий и скручивающих нагрузок.

На фиг. 1 изображена схема шасси, общий вид; на. Лиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - схема направляющего уст- .ройства; на фиг. 5 - расчетная схема механизма управления лыжей; на фиг.6 - схема поворота лыжи, вид спереди; на фиг. 7 - пример выполнения привода рулевого вала.

Шасси содержит (фиг. 1) раму 1, в задней части которой установлены тягово-опорные элементы 2 (колесные движители), а в продольной трубе 3 рамы 1 размещен поворотно рулевой вал 4, управляемую лыжу 5, боковые кромки которой выполнены расходящимися к концам по дуге постоянного радиуса R, а центральная часть связа- на с рамой 1 шаровым шарниром 6. На переднем конце вала 4 закреплен горизонтально поперечный рычаг 7, а на заднем - направляющая втулка 8, связанная с валом 4 шарниром 9 с возмож- ностью качания в плоскости, проходящей через приводной рычаг 10 и вал 4, На пяточной части лыжн .5 установлен поворотно в вертикальной продольной ее плоскости гаток 11, размещенный но втулке 8 с возможностью вращения ч и осевого перемещения и образующий с последней направляющий элемент подвески (фиг. 4) пяточной части лыжи 5, а в ее центральной части концы рыча- га 7 посредством тяг 12 шарнирно связаны с лыжей так, чтобы шарниры 13 тяг 12 лежали на оси, перпендикулярной продольной оси лыжи и проходящей через центр шарового шарнира 6. На валу 4 закреплен приводной рычаг 10, причем конструктивно привод вала 4 может быть выполнен разнообразно, например (фиг. 7) в виде рулевого колеса 14, вал которого связан (с требу емым передаточным числом) цепной или тросовой передачей с валом 4„ Благодаря соосному размещению шарниров 6 и 13 реализована возможность свободного поворота на угол d лыжи 5 в вер- тикальной продольной плоскости (фиг. 2) в пределах хода штока 11, что позволяет лыже копировать профиль опорной поверхности. Криволинейные

по радиусу R боковые кромки лыжи 5 изогнуты в вертикальной плоскости из условия их прилегания к опорной поверхности при боковом наклоне лыжи на угол /) (фиг. 6), что позволяет формировать криволинейную траекторию движения радиусом Rt R (фиг. 3). При этом рабочая высота h штока 11, т.е. расстояние от плоскости лыжи до оси 4 (фиг. 5), устанавливается из расчета такого бокового смещения Yw нижнего конца штока, которое обеспечивает поворот лыжи на угол 0 , при котором центр окружности О радиусом R совмещается с продолжением колесной оси (фиг. 3), образуя единый центр поворота для лыжи и колес В частности, при известной базе L шасси и радиусе R боковых кромок лыжи требуемый угол поворота лыжи в горизонтальной плоскости 6 arctg(L/R) при этом боковое смещение Y штока (фиг. 6) Y &t где Ьд база лыжи, тогда высота штока h Уш/з1-л /i.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения прямолинейного движения рычаг 10 устанавливают вертикально (фиг. 1), при этом рычаг 7 с помощью тяг 12 удерживает поперечное сечение лыжи 5 параллельно опорной поверхности, а шток 11, удерживаемый втулкой 8 в вертикальном положении, предотвращает повороты лыжи в горизонтальной плоскости на шарнире 6. В то же время возможность осевого перемещения во втулке 8 штока 11 позволяет поворачиваться лыже 5 на угол Сфиг. 2) относительно оси, проходящей через шарниры 6 и 13, т.е копировать профиль опорной поверх- ности. Для выполнения поворота, например, вправо рычаг 10 наклоняют вправо (по ходу движения шасси), поворачивая вал 4 и рычаг 7 по часовой стрелке, при этом тяги 12 наклоняют лыжу 5 в сторону поворота, а. втулка 8, вращаясь вместе с валом 4, наклоняет в эту же сторону шток 11, нижняя часть которого, смещая в сторону пяточную часть лыжи, обеспечивает ее поворот относительно шарового шарнира 6. Поворот с минимальным радиусом траектории, равным кривизне R боковых кромок лыжи, реализуется наклоном рычага 10 на угол /j (фиг. 6), при этом шток 11 будет удерживать

пяточную часть лыжи также под этим углом и сместит ее в боковую сторону на YW для поворота лыжи на угол 6П (фиг. 3), обеспечивая единый центр поворота О для лыжи и колесной оси, что обуславливает движение с минимальным сопротивлением. Для поворота лыжи на шарнире 6 относительно рамы по оси Z необходимо приложить (фиг.5) момент

Mni-

где

R rR«пара результирующих касательных реакций дороги, действующих на лыжу; А - расстояние между векторами реакций.

Следовательно, к пяточной части лыжи для ее поворота необходимо 1 приложить силу Ру, которую найдем из уравнения моментов

Ч

R« A,

где LA - расстояние между шаровым

шарниром 6 и штоком 11, откуда

р гу

7

:А/ЬЛ

тогда момент, который следует приложить к валу 4 для поворота штока 11, будет равен

h

М

пх

Py-h Rav-A L s где h - высота штока 11.

Таким образом, замена традиционного вертикального рулевого вала горизонтальным валом 4 позволяет умень- шить требуемое значение поворотного момента в h/L раз. При возникновении заноса движителей (т.е. бокового скольжения их под действием боковой силы Pyj по фиг. 1 со стороны дороги или рамы шасси) и отсутствии управляющего воздействия со стороны рычага 10 рама 1 повернется на шарнире 6 в направлении действия Pvi относительмным, вертикальные стойки его свя .Ј ны с лыжей, а горизонтальное звен с рамой, вал ориентирован вдоль рамы, жестко связан одним концом указанным горизонтальным звеном, другим - с направляющим элементом

но лыжи, что приведет к повороту штока 11, а значит, к наклону и поворо- JQкоторый установлен с возможностью ту лыжи в сторону заноса, существеннокачания в продольной вертикальной уменьшая вероятность вращения шассиплоскости.

0

5

вокруг вертикальной оси, т.е. повышая устойчивость движения.

Таким образом, в устройстве сочетаются высокая несущая способность лыжи за счет возможности удлинения в сторону задних опорных элементов, малое сопротивление движению при поворотах и новое свойство - повышенная устойчивость по условию заноса движителей и опрокидывания шасси, так как центральная часть лыжи не смещается относительно рамы в сторону поворота. Предлагаемый механизм управления позволяет не только снизить управляющее усилие без специальных усилителей, но и повысить жесткость лыжи при действии скручивающих сил и моментов. В частности, угол закру0 чивапия лыжи относительно продольной оси будет определяться не только жесткостью лыжи, но и вала 4, который посредством рычага 7 и штока 11 обеспечивает параллельность попереч5 ных сечений центральной и пяточной частей лыжи. Данное обстоятельство позволяет упростить конструкцию и уменьшить материалоемкость лыжи.

0 Формула изобретение Шасси снегохода, содержащее лыжу, раму, связанную с центральной частью лыжи валом через передаточный механизм, а с пяточной частью лыжи - направляющим элементом, подвижным по вертикали, отличающее- с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств путем снижения управляющих усилий и скручивающих нагрузок, лыжа центральной частью дополнительно связана с рамой шаровым шарниром, передаточный механизм выполнен шарнирно-параллелограм5

0

мным, вертикальные стойки его связа- .Ј ны с лыжей, а горизонтальное звено - с рамой, вал ориентирован вдоль рамы, жестко связан одним концом с указанным горизонтальным звеном, а другим - с направляющим элементом,

JQкоторый установлен с возможностью качания в продольной вертикальной плоскости.

то

(Риг. 6

Фиг. 5

п

Фиг. 7