RU154858U1

RU154858U1 - CRAWLER ENGINE

Info

Publication number: RU154858U1
Application number: RU2014137836/11U
Authority: RU
Inventors: Георгий Олегович Котиев; Алексей Александрович Аникин
Original assignee: Георгий Олегович Котиев; Алексей Александрович Аникин
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2015-09-10

Abstract

Гусеничный движитель, содержащий основную гусеницу, охватывающую ведущее и направляющее колеса, размещенные между ними опорные катки для опирания на них верхней и нижней ветвей гусеницы или опорные катки на балансирах и натяжной ролик, и дополнительную гусеницу с опорными катками и натяжным роликом, расположенную рядом с основной и выполненную повторяющей конструкцию основной гусеницы, при этом по крайней мере часть опорных катков основной гусеницы соединены с напротив расположенными опорными катками дополнительной гусеницы, отличающийся тем, что ведущее и направляющее колеса дополнительной гусеницы жестко связаны с соответствующими ведущим и направляющим колесами основной гусеницы, при этом каждый опорный каток основной гусеницы расположен на оси балансира с одной его стороны, а расположенный напротив опорный каток дополнительной гусеницы размещен на оси этого же балансира с другой его стороны, а натяжной ролик дополнительной гусеницы расположен на удлинении кронштейна крепления напротив расположенного натяжного ролика основной гусеницы.A caterpillar mover containing a main track covering the drive and guide wheels, track rollers placed between them to support the upper and lower track branches or track rollers on the balancers and a tension roller, and an additional track with track rollers and a tension roller located next to the main and a repeating design of the main track, wherein at least a portion of the track rollers of the main track are connected to opposite track rollers of the secondary track, in that the drive and guide wheels of the auxiliary track are rigidly connected to the corresponding drive and guide wheels of the main track, each track roller of the main track is located on the balancer axis on one side of the track, and the track track roller of the auxiliary track located opposite it is located on the axis of the same balancer on the other hand, and the tension roller of the auxiliary track is located on the extension of the mounting bracket opposite the located tension roller of the main track.

Description

Полезная модель относится к области гусеничной техники, в частности к конструкции гусеничного движителя для увеличения опорной проходимости гусеничных машин путем снижения удельного давления на грунт при использовании серийных (штатных) гусениц, которым эти машины комплектуются при выходе с производства. Под гусеничными машинами понимаются как военная гусеничная техника, так и гусеничная техника двойного назначения, инженерные машины и гусеничные машины невоенного назначения, в том числе и шарнирно-сочлененные двухзвенные конструкции.The utility model relates to the field of tracked vehicles, in particular, to the design of the tracked propulsion system to increase the support patency of tracked vehicles by reducing the specific pressure on the ground when using serial (standard) tracks, which these machines are equipped with upon exit from production. Tracked vehicles are understood to mean both military tracked vehicles and dual-purpose tracked vehicles, engineering vehicles and non-military tracked vehicles, including articulated two-link structures.

Для увеличения опорной проходимости гусеничной машины, в частности, для повышения проходимости по слабым грунтам, применяют равномерное распределение нагрузки по опорной поверхности за счет использования гусениц с резинометаллическими шарнирами, съемными почвозацепами и оптимальным количеством опорных катков (учебник «Конструкция и расчет танков и БМП». Военное издательство ГБУ МО СССР, 1984 г., стр. 340. Открытое издание). Такой способ увеличения опорной проходимости гусеничной машины позволяет снизить удельное давление гусеничной машины на грунт, повысить ее проходимость при движении по грунтам с низкой несущей способностью (заболоченной местности, глубокому снежному покрову и т.д.). Но указанный способ не позволяет достаточно повысить долю площади местности, которая доступна для гусеничных машин, что ведет к необходимости обхода препятствий и увеличению времени на их преодоление. Кроме того, при использовании серийных (штатных) гусениц, которым эти машины комплектуются при выходе с производства, для каждой машины существует свой предельный уровень параметра возможного удельного давления на грунт, при котором машина еще удерживается на грунте. И этот уровень прямо зависит от параметров самой гусеницы: размеров траков, их площади, обще площади в зоне контакта гусеницы с грунтом и системы их опирания на грунт.To increase the support patency of the tracked vehicle, in particular, to increase patency on soft soils, apply a uniform load distribution on the supporting surface due to the use of tracks with rubber-metal hinges, removable cranes and the optimal number of track rollers (textbook “Design and calculation of tanks and infantry fighting vehicles”. Military Publishing House of the GBU of the Ministry of Defense of the USSR, 1984, p. 340. Open Edition). This method of increasing the support patency of the tracked vehicle allows to reduce the specific pressure of the tracked vehicle on the ground, to increase its patency when driving on soils with low bearing capacity (wetlands, deep snow, etc.). But this method does not allow to sufficiently increase the proportion of the area of the terrain that is available for tracked vehicles, which leads to the need to circumvent obstacles and increase the time to overcome them. In addition, when using serial (standard) tracks, which these machines are equipped with upon leaving production, each machine has its own maximum level of the parameter of the possible specific pressure on the ground, at which the machine is still held on the ground. And this level directly depends on the parameters of the caterpillar itself: the size of the tracks, their area, the total area in the zone of contact of the caterpillar with the ground and the system of their support on the ground.

В связи с этими требованиями была осуществлена разработка двойной гусеницы, описанной в RU 2438091, F41H 7/02, B62D 55/065, опубл. 27.12.2011. Это решение принято в качестве прототипа. Ходовую часть по каждому ее борту снабжают дополнительными опорными катками с гусеницей, которые крепятся к опорным каткам гусеничной машины и передвигаются с основной ходовой частью, передвигая корпус гусеничной машины по грунту. При этом опорный каток штатной гусеницы связан с дополнительным опорным катком дополнительной гусеницы через отдельное крепление, что позволяет опорному катку штатной гусеницы передавать через это крепление на дополнительный опорный каток и на дополнительную гусеницу 7, расположенную на нем, крутящий момент. Дополнительный опорный каток с дополнительной гусеницей предназначены для увеличения опорной поверхности гусениц и снижения среднего удельного давления на грунт и повышения опорной проходимости. При движении корпуса гусеничной машины опорный каток штатной гусеницы, соединенный с ним через балансир, окатывается по штатной гусенице и через крепление передает крутящий момент на дополнительный опорный каток и на дополнительную гусеницу.In connection with these requirements, the development of a double track was carried out, as described in RU 2438091, F41H 7/02, B62D 55/065, publ. 12/27/2011. This decision is made as a prototype. The chassis on each of its boards is equipped with additional track rollers with a track, which are attached to the track rollers of the tracked vehicle and move with the main chassis, moving the tracked vehicle body on the ground. At the same time, the support track roller of the standard track is connected to the additional track track of the auxiliary track via a separate mount, which allows the support track of the standard track to transmit torque to this support track and to the additional track 7 located on it. An additional track roller with an additional track is designed to increase the track surface and reduce the average specific pressure on the ground and increase the support patency. When the caterpillar vehicle’s body moves, the track roller of the standard track, connected to it through the balancer, rolls around the standard track and, through the mount, transmits torque to the additional track roller and the additional track.

Предлагаемое устройство двойной гусеницы позволяет повысить опорную проходимость, снизив среднее давление на грунт при движении по грунтам с низкой несущей способностью.The proposed device double track allows you to increase the support patency, reducing the average pressure on the ground when moving on soils with low bearing capacity.

Однако, как следует из кинематики данной двойной гусеницы движение гусеничной машины формируется за счет вращения штатной гусеницы, в то время как дополнительная гусеница в пассивном режиме обкатывается вокруг ее опорных катков, что не позволяет реализовать тяговые преимущества сдвоенной гусеницы. Поэтому снижение давления, повышающего возможность движения гусеничной машины по слабым грунтам, не позволяет реализовать оперативную и тактическую подвижность гусеничной машины. Кроме того, схема опирания дополнительной гусеницы на основную не имеет уравновешенного характера и перегружает основной гусеничный движитель. При этом слабые кинематические связи дополнительно гусеницы с основной не учитывают реальные нагрузки, возникающие при деформации грунта и в режиме бортового поворота, что может вероятностно привести к поломке дополнительного гусеничного движителя.However, as follows from the kinematics of this double track, the movement of the tracked vehicle is formed due to the rotation of the standard track, while the auxiliary track in the passive mode rolls around its track rollers, which does not allow to realize the traction advantages of the double track. Therefore, the decrease in pressure, increasing the possibility of movement of the tracked vehicle on soft soils, does not allow to realize the operational and tactical mobility of the tracked vehicle. In addition, the scheme of supporting the additional track to the main one is not balanced in nature and overloads the main caterpillar mover. At the same time, the weak kinematic connections in addition to the track with the main one do not take into account the real loads arising from the deformation of the soil and in the side-turn mode, which can likely lead to the breakdown of the additional caterpillar mover.

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении тяговых качеств гусеничного сдвоенного движителя и повышении надежности и долговечности движителя.This utility model is aimed at achieving a technical result consisting in increasing the traction qualities of a caterpillar twin propulsion and increasing the reliability and durability of the propulsion.

Указанный технический результат достигается тем, что в гусеничном движителе, содержащем основную гусеницу, охватывающую ведущее и направляющее колеса, размещенные между ними опорные катки для опирания на них верхней и нижней ветвей гусеницы или опорные катки на балансирах и натяжной ролик, и дополнительную гусеницу, расположенную рядом с основной и выполненная повторяющей конструкцию основной гусеницы, при этом по крайней мере часть опорных катков основной гусеницы соединены с напротив расположенными опорными катками дополнительной гусеницы, ведущее и направляющее колеса дополнительной гусеницы жестко связаны с соответствующими ведущим и направляющим колесами основной гусеницы, при этом каждый опорный каток основной гусеницы расположен на оси балансира с одной его стороны, а расположенный напротив опорный каток дополнительной гусеницы размещен на оси этого же балансира с другой его стороны, а натяжной ролик дополнительной гусеницы расположен на удлинении кронштейна крепления напротив расположенного натяжного ролика основной гусеницы.The specified technical result is achieved by the fact that in the caterpillar mover containing the main track, covering the drive and guide wheels, support rollers placed between them to support the upper and lower branches of the track or support rollers on the balancers and a tension roller, and an additional track located nearby with the main track and the structure of the main track, which repeats the design, while at least part of the track rollers of the main track are connected to the opposite track rollers of the additional caterpillars, the driving and guiding wheels of the auxiliary caterpillar are rigidly connected with the corresponding driving and guiding wheels of the main caterpillar, while each track roller of the main track is located on the axle of the balancer on one side, and the track roller of the auxiliary track located opposite it is placed on the axis of the same balancer on the other its sides, and the tension roller of the additional track is located on the extension of the mounting bracket opposite the located tension roller of the main track.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present utility model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 - технологическая линия для производства композитной арматуры;In FIG. 1 - production line for the production of composite reinforcement;

фиг. 2 - гусеничный движитель со стороны натяжителей.FIG. 2 - tracked mover from the side of the tensioners.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается гусеничный движитель, содержащий основную гусеницу 1, охватывающую ведущее 2 и направляющее колеса, размещенные между ними опорные катки 3 для опирания на них верхней и нижней ветвей гусеницы 1 или опорные катки 3 на балансирах 4 и натяжной ролик 5 с отдельным натяжителем 6. Основной гусеничный движитель представляет собой известную конструкцию, описанную, например, в статье «Гусеничный движитель», выложенной на сайте «Устройство автомобиля >

» в сети Интернет по адресу: http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shiny-i-diski/gusenichny-j-dvizhitel/. По конструкции гусеничные движители современных машин могут быть с несущими или приподнятыми направляющими колесами, передним или задним расположением ведущих колес, с поддерживающими катками или без них и различными типами шарниров гусениц (открытые металлические, резинометаллические шарниры, шарниры в виде игольчатых подшипников). Такими гусеничными движителями оснащаются как военная гусеничная техника, так и гусеничная техника двойного назначения, инженерные машины и гусеничные машины невоенного назначения, в том числе и шарнирно-сочлененные двухзвенные конструкции. Такие машины при изготовлении оснащаются штатными или серийными гусеничными движителями.According to this utility model, a caterpillar mover is considered, comprising a main track 1, covering the drive 2 and guide wheels, track rollers 3 placed between them to support the upper and lower branches of track 1 or track rollers 3 on the balancers 4 and the tension roller 5 with a separate tensioner 6. The main caterpillar mover is a well-known design, described, for example, in the article “Caterpillar mover” posted on the site “Vehicle device>

"On the Internet at: http://ustroistvo-avtomobilya.ru/shiny-i-diski/gusenichny-j-dvizhitel/. By design, the caterpillar drives of modern machines can be with bearing or raised guide wheels, front or rear drive wheels, with or without support rollers and various types of track joints (open metal, rubber-metal joints, needle-bearing joints). Such tracked engines are equipped with both military tracked vehicles and dual-purpose tracked vehicles, engineering vehicles and non-military tracked vehicles, including articulated two-link structures. Such machines in the manufacture are equipped with standard or serial tracked engines.

Повышение опорной проходимости обеспечивается за счет снижения (уменьшения) среднего давления на грунт. Это обеспечивается за счет того, что к каждому основному гусеничному движителю штатной (серийной) конструкции присоединяется дополнительный гусеничный движитель той же штатной (серийной) конструкции, что и основной гусеничный движитель. Выполнение дополнительной гусеницы 7 с опорными катками 8 и натяжным роликом 9 с отдельным натяжителем 10, расположенную рядом с основной, повторяющей конструкцию основной гусеницы с ее катками и роликом, является важным условием для сохранения синхронной кинематики двойного гусеничного движителя. Таким образом, дополнительный гусеничный движитель так же представляет собой штатную (серийную) конструкцию. Это позволяет обеспечить кинематическое совпадение по компоновке узлов движителя, что позволяет при минимальном изменении конструкции обеспечить возможность параллельного соединения двух одинаковых гусеничных движителей.The increase in support patency is provided by reducing (decreasing) the average pressure on the ground. This is ensured by the fact that an additional caterpillar mover of the same standard (serial) construction is attached to each main caterpillar mover of the standard (serial) design as the main caterpillar mover. The implementation of an additional track 7 with track rollers 8 and a tension roller 9 with a separate tensioner 10, located next to the main, repeating design of the main track with its rollers and roller, is an important condition for maintaining the synchronous kinematics of a double caterpillar mover. Thus, the additional caterpillar mover is also a standard (serial) design. This allows you to ensure kinematic coincidence in the layout of the propulsion units, which allows for a minimal change in design to provide the possibility of parallel connection of two identical caterpillar propulsion devices.

При параллельном соединении двух гусениц с катками и роликами ведущее 11 и направляющее колеса дополнительной гусеницы 7 жестко связывают с соответствующими ведущим 2 и направляющим колесами основной гусеницы 1. В этом случае дополнительная гусеница получает возможность реализовать вращающий момент и становится ведущей.When two tracks are connected in parallel with the rollers and rollers, the lead 11 and the guide wheels of the auxiliary track 7 are rigidly connected to the corresponding drive 2 and guide wheels of the main track 1. In this case, the additional track gets the opportunity to realize torque and becomes the leader.

Каждый опорный каток 3 основной гусеницы 1 расположен на оси 12 балансира 4 с одной его стороны, а расположенный напротив опорный каток 8 дополнительной гусеницы 7 размещен на оси 13 этого же балансира с другой его стороны, а натяжной ролик дополнительной гусеницы расположен на удлинении кронштейна 14 крепления напротив расположенного натяжного ролика основной гусеницы.Each track roller 3 of the main track 1 is located on the axis 12 of the balancer 4 on one side, and the opposite track roller 8 of the additional track 7 is located on the axis 13 of the same balancer on its other side, and the tension roller of the additional track is located on the extension of the mounting bracket 14 opposite the located tension roller of the main track.

Перенос балансира в зону между опорными катками обеих гусениц обеспечивает одинаковые условия подвески напротив друг друга расположенных опорных катков. Это так же обеспечивает равномерное распределение нагрузки по зонам нижних ветвей гусениц на опорной поверхности 15 и исключает консольное крепление дополнительной гусеницы по отношению к основной.The transfer of the balancer in the area between the track rollers of both tracks provides the same suspension conditions opposite each other located track rollers. This also ensures uniform load distribution over the zones of the lower branches of the tracks on the supporting surface 15 and eliminates the cantilever fastening of the additional track relative to the main one.

Положение центра давления определяет точку приложения результирующей нормальных реакций почвы. Распределение этих реакций по длине опорной поверхности гусениц существенно зависит не только от положения центра давления, но и от почвенных условий и конструкции гусеничного движителя (в частности, от числа катков и их расположения). Если бы давления на почву распределялись по всей длине опорных поверхностей гусениц равномерно, то их можно было бы охарактеризовать средним значением давления pCp. Таким условным измерителем нередко пользуются, подсчитывая его по формуле Pcv∗=G/(2bLr7C), где G - вес трактора, Lr - длина опорной поверхности каждой гусеницы, м; b - ширина звена, м. При углах наклона к опорной поверхности передних и задних ветвей гусениц, не превышающих 2…4°, на мягких сминаемых почвах в передаче нормальных реакций участвуют ведущие и направляющие колеса гусеничного движителя. Поэтому при указанных условиях длину опорной поверхности гусениц считают равной расстоянию между осями ведущих и направляющих колес. На твердых почвах и при движении по укатанным дорогам за длину опорной поверхности гусеницы целесообразнее принимать только ту ее часть, которая образуется суммой звеньев, находящихся в зоне расположения опорных катков. Эту же часть гусеницы следует считать опорной при значительных углах наклона передних и задних ветвей независимо от почвенных условий. Для большинства сельскохозяйственных тракторов среднее значение давления на почву pCp=0,035…0,06 МПа, для болотоходных модификаций, выпускаемых на базе обычных сельскохозяйственных тракторов, pCp=0,02…0,03 МПа, для специальных болотоходных тракторов pCp<0,02 МПа. Для сравнения укажем, что для человека, в процессе движения опирающегося на землю одной ногой, pCp не превышает 0,03 МПа. Согласно результатам исследований, гусеницы передают давление на почву отдельными активно-опорными участками, группирующимися вокруг опорного катка. Если катки расставлены настолько часто, что почти каждое звено гусеницы, лежащее на земле, находится под их непосредственным воздействием, то активно-опорной поверхностью является вся опорная поверхность гусеницы. В связи с этим для спаренных гусеничных движителей важным является сохранение одинаковыми или близкими к одинаковым положения опорных катков на каждой гусенице. А это может быть достигнуто применением общего балансира для опорных катков на разных гусеницах.The position of the center of pressure determines the point of application of the resulting normal soil reactions. The distribution of these reactions along the length of the track support surface substantially depends not only on the position of the pressure center, but also on the soil conditions and the design of the caterpillar mover (in particular, on the number of rollers and their location). If the pressure on the soil were distributed uniformly along the entire length of the bearing surfaces of the tracks, then they could be characterized by the average pressure pCp. Such a conditional meter is often used, counting it according to the formula Pcv ∗ = G / (2bLr7C), where G is the weight of the tractor, Lr is the length of the supporting surface of each track, m; b - link width, m. At angles of inclination to the supporting surface of the front and rear branches of the tracks, not exceeding 2 ... 4 °, on soft crushable soils, the drive and guide wheels of the caterpillar mover participate in the transfer of normal reactions. Therefore, under these conditions, the length of the bearing surface of the tracks is considered equal to the distance between the axles of the drive and guide wheels. On solid soils and when driving on rolled roads, it is advisable to take only the part of it that is formed by the sum of the links located in the area of the track rollers as the length of the track surface. The same part of the caterpillar should be considered support at significant angles of inclination of the front and rear branches, regardless of soil conditions. For most agricultural tractors, the average value of pressure on the soil is pCp = 0.035 ... 0.06 MPa, for marshland modifications produced on the basis of conventional agricultural tractors, pCp = 0.02 ... 0.03 MPa, for special marsh tractors pCp <0.02 MPa . For comparison, we indicate that for a person, in the process of moving on the ground with one foot, pCp does not exceed 0.03 MPa. According to the results of the research, the tracks transmit pressure to the soil in separate active-supporting sections, grouped around the track roller. If the rollers are arranged so often that almost every link of the caterpillar lying on the ground is directly affected by them, then the active supporting surface is the entire supporting surface of the caterpillar. In this regard, for paired tracked engines it is important to maintain the same or close to the same position of the track rollers on each track. And this can be achieved by using a common balancer for track rollers on different tracks.

Характер распределения и значения давлений под опорной поверхностью гусениц в значительной мере определяют осадку и уплотнение почвы.The nature of the distribution and pressure values under the bearing surface of the tracks largely determine the sediment and compaction of the soil.

Натяжители натяжных роликов расположены на общем кронштейне 14, что позволяет этот кронштейн рассматривать как базовую поверхность для обеспечении одинакового натяжения обеих гусениц.Tensioner tensioners are located on a common bracket 14, which allows this bracket to be considered as a base surface to ensure equal tension of both tracks.

При движении крутящий момент передается одновременно на оба ведущих колеса, что обеспечивает синхронное перемещение обеих гусениц, которые находятся в одинаковых условиях опирания на опорную поверхность 15 за счет того, что связь каждых двух напротив друг друга расположенных опорных катков осуществлена общим балансиром, размещенным между ними.When moving, the torque is transmitted simultaneously to both drive wheels, which ensures simultaneous movement of both tracks, which are in the same conditions of support on the support surface 15 due to the fact that the connection of each two opposite each other located support rollers is carried out by a common balancer placed between them.

Такая конструкция очень технологична, так как создана из штатных одинаковых по конструкции гусеничных движителей, что позволяет не только создавать новый гусеничный движитель для любой гусеничной машины, но и обеспечить ее ремонтопригодность. Возможность усовершенствования любой гусеничной машины с движителями по бортам 16 позволяет создать парк гусеничной техники для использования в тех регионах, которые по несущей способности грунта в регионе или развитых по площади участков не могут быть освоены известными серийно выпускаемыми конструкциями гусеничных машин.This design is very technologically advanced, as it is created from standard caterpillar propulsion units of the same design, which allows not only to create a new caterpillar propulsion device for any tracked vehicle, but also to ensure its maintainability. The possibility of improving any tracked vehicle with side-mounted movers 16 allows you to create a tracked vehicle fleet for use in those regions that cannot be mastered by the well-known commercially available tracked vehicle designs in terms of soil bearing capacity in the region or developed land areas.

Предлагаемый сдвоенный гусеничный движитель позволяет повысить оперативную и тактическую подвижность гусеничной машины, повысить опорную проходимость, снизить среднее давление на грунт при движении по грунтам с низкой несущей способностью.The proposed twin caterpillar mover allows you to increase the operational and tactical mobility of the tracked vehicle, increase the support patency, reduce the average pressure on the ground when moving on soils with low bearing capacity.

Claims

A caterpillar mover containing a main track covering the drive and guide wheels, track rollers placed between them to support the upper and lower track branches or track rollers on the balancers and a tension roller, and an additional track with track rollers and a tension roller located next to the main and a repeating design of the main track, wherein at least a portion of the track rollers of the main track are connected to opposite track rollers of the secondary track, in that the drive and guide wheels of the auxiliary track are rigidly connected to the corresponding drive and guide wheels of the main track, each track roller of the main track is located on the balancer axis on one side of the track, and the track track roller of the auxiliary track located opposite it is located on the axis of the same balancer on the other hand, and the tension roller of the auxiliary track is located on the extension of the mounting bracket opposite the located tension roller of the main track.