RU2027610C1 - Method of building traction effort and wheeled driver for implementation of method - Google Patents

Method of building traction effort and wheeled driver for implementation of method Download PDF

Info

Publication number
RU2027610C1
RU2027610C1 SU4955058A RU2027610C1 RU 2027610 C1 RU2027610 C1 RU 2027610C1 SU 4955058 A SU4955058 A SU 4955058A RU 2027610 C1 RU2027610 C1 RU 2027610C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheels
semi
wheel
contact
differential
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Медведев
В.С. Макаров
В.П. Мазяров
В.Р. Кошкин
Original Assignee
Чувашский сельскохозяйственный институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чувашский сельскохозяйственный институт filed Critical Чувашский сельскохозяйственный институт
Priority to SU4955058 priority Critical patent/RU2027610C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2027610C1 publication Critical patent/RU2027610C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Retarders (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

FIELD: cross-country wheeled vehicles; means to increase cross-country capacity. SUBSTANCE: wheeled driver has differential reduction gear 1 designed to provide non-uniform rotation of semiwheels 3 and 4, center differential 2, semiwheels 3, 4 fitted on axles 5. Semiwheels of each side operate in antiphase and time of contact of driving semiwheels with bearing surface is several times greater than idling time. EFFECT: increased cross-country capacity of vehicle. 2 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к тягово-транспортным средствам и может обеспечить лучшую проходимость колесных машин. The invention relates to traction vehicles and can provide better cross-country wheeled vehicles.

Известен способ повышения проходимости колесных машин путем уменьшения давления в шинах (ГОСТ 7468-69). There is a method of increasing the patency of wheeled vehicles by reducing tire pressure (GOST 7468-69).

Однако при применении данного способа увеличение вертикальной нагрузки вызывает уменьшение КПД колеса и срока службы шин. However, when applying this method, an increase in vertical load causes a decrease in wheel efficiency and tire life.

Известно колесо повышенной проходимости (авт. св. СССР N 500084, кл. В 60 В 9/00, 1976), позволяющее уменьшить удельное давление на почву путем увеличения эластичности шин. Это увеличивает площадь контакта движителей с почвой и проходимость колесной машины. Known wheel terrain (ed. St. USSR N 500084, class 60 60 9/00, 1976), which allows to reduce the specific pressure on the soil by increasing the elasticity of the tires. This increases the contact area of the movers with the soil and the permeability of the wheeled vehicle.

Однако наличие в конструкции колеса металлической эластичной шины и подвижных элементов, соединяющих шину со ступицей, снижает долговечность движителей в целом, кроме того, увеличение вертикальной нагрузки на колеса вызывает увеличение площади контакта только в плоскости вращения колеса, что недостаточно для увеличения проходимости колесной машины при значительных вертикальных нагрузках. However, the presence in the wheel structure of an elastic metal tire and movable elements connecting the tire to the hub reduces the longevity of the propulsors as a whole, in addition, an increase in the vertical load on the wheels causes an increase in the contact area only in the plane of rotation of the wheel, which is insufficient to increase the permeability of the wheeled vehicle with significant vertical loads.

Известно также техническое решение (авт. св. СССР N 473625, кл. В 60 В 9/00, 1975), которое позволяет уменьшить удельное давление колеса на почву путем перемещения двух полуступиц, связанных при помощи спиц с эластичной шиной. При использовании такой конструкции колеса происходит увеличение площади контакта колеса с почвой только в поперечном направлении, что недостаточно для увеличения проходимости колесной машины. Кроме того, увеличение вертикальной нагрузки на колеса приводит к уменьшению радиуса колеса по всей окружности и уменьшению скорости колесной машины. Из-за уменьшения контактной поверхности колеса с почвой в продольной плоскости удельное давление существенно не изменяется. A technical solution is also known (ed. St. USSR N 473625, class B 60 V 9/00, 1975), which allows to reduce the specific pressure of the wheel on the soil by moving two half-hubs connected by means of spokes with an elastic tire. When using this design of the wheel there is an increase in the area of contact of the wheel with the soil only in the transverse direction, which is not enough to increase the permeability of the wheeled vehicle. In addition, increasing the vertical load on the wheels reduces the radius of the wheel around the circumference and reduces the speed of the wheeled vehicle. Due to the decrease in the contact surface of the wheel with the soil in the longitudinal plane, the specific pressure does not change significantly.

Наиболее близким к предлагаемому является патент Франции N 8609857, кл. В 60 В 19/00, 1988, в котором повышение проходимости машины обеспечивается большим количеством опорных ведущих колес, имеющих форму полуколеса. Closest to the proposed patent is France N 8609857, class. In 60 V 19/00, 1988, in which the increase in patency of the machine is provided by a large number of support driving wheels having the form of a half-wheel.

Недостатком предложенного решения является большое количество движителей и связанные с этим повышенная металлоемкость и низкий КПД. The disadvantage of the proposed solution is the large number of propulsors and the associated increased metal consumption and low efficiency.

Целью изобретения является повышение проходимости машины и КПД движителей. The aim of the invention is to increase the patency of the machine and the efficiency of the propulsors.

Указанная цель достигается путем обеспечения взаимодействия движителей с опорной поверхностью так, что в пределах одного оборота в период контактирования угловая скорость сохраняется постоянной, а после выхода из контакта скорость резко возрастает, а затем уменьшается до исходной постоянной скорости к началу следующего вступления в контакт, что позволяет увеличить суммарное пятно контакта на единицу длины пути, асимптотически приближая его к площади пятна контакта, образованного обычным колесом по мере роста соотношения угловой скорости холостого хода полуколеса и угловой скорости его рабочего хода. Причем переменный режим работы движителей, выполненных в виде двух полуколес по левому и правому бортам, смонтированных так, что каждое полуколесо находится в противофазе по отношению к соседнему полуколесу по одному борту, достигается применением редуктора, выполненного из набора колес разного диаметра, на каждом из которых нарезаны пара зубьев со смещением каждой пары зубьев относительно соседнего колеса в соответствии с заданным законом изменения угловой скорости. Таким образом, к полуколесам, вышедшим из контакта с опорной поверхностью, прикладывают крутящий момент, который обеспечивает их вращение с угловой скоростью, повышающей угловую скорость рабочего хода. This goal is achieved by ensuring the interaction of the propulsors with the supporting surface so that within one revolution during the contacting period, the angular velocity remains constant, and after leaving the contact, the speed increases sharply and then decreases to the initial constant speed by the beginning of the next contact, which allows increase the total contact spot per unit path length, asymptotically bringing it closer to the area of the contact spot formed by an ordinary wheel as the ratio of the angular velocity increases awn idling polukolesa and the angular velocity of its working stroke. Moreover, the variable mode of operation of propulsors made in the form of two half-wheels on the left and right sides, mounted so that each half-wheel is in antiphase with respect to the adjacent half-wheel on one side, is achieved by using a gearbox made of a set of wheels of different diameters, on each of which a pair of teeth is cut with an offset of each pair of teeth relative to an adjacent wheel in accordance with a given law of change in angular velocity. Thus, a torque is applied to the semi-wheels that come out of contact with the supporting surface, which ensures their rotation with an angular speed that increases the angular speed of the working stroke.

Поскольку в пределах одного оборота в режиме рабочего хода по времени движители работают дольше, чем в режиме холостого хода, то в одну половину цикла по каждому борту работают два полуколеса. Использование полуколес в режиме движителей за каждый оборот более продолжительное время, чем время холостого хода, позволяет уменьшить количество движителей в машине и ее металлоемкость, повысить их проходимость и КПД по сравнению с прототипом тем больше, чем больше кратность отношения угловой скорости холостого хода к угловой скорости рабочего хода. Since the propellers work longer within one revolution in the time travel mode than in the idle mode, two half-wheels work on one side of the cycle on each side. The use of half-wheels in propulsion mode for each revolution for a longer time than the idle time, allows to reduce the number of propulsors in the machine and its metal consumption, to increase their passability and efficiency compared to the prototype, the greater, the greater the multiplicity of the ratio of the angular idle speed to the angular speed working stroke.

На фиг. 1 показан общий вид движителей; на фиг. 2 - кинематическая схема привода; на фиг. 3 - циклограмма работы движителей; на фиг. 4 - расположение движителей на колесной машине. In FIG. 1 shows a general view of the propulsors; in FIG. 2 - kinematic diagram of the drive; in FIG. 3 - cyclogram of the propulsion; in FIG. 4 - location of propulsors on a wheeled vehicle.

Устройство содержит ступенчатый дифференциальный редуктор 1, предназначенный для получения переменного режима работы движителей колесной машины в пределах одного оборота, межколесный дифференциал 2, обеспечивающий получение разных угловых скоростей движителей на поворотах и при копировании рельефа дороги, два полуколеса 3 и 4, установленные в противофазе по каждому борту, полуоси 5, которые позволяют размещать полуколеса 3 и 4 со смещением в поперечном и продольном направлениях, что уменьшает габариты устройства и позволяет каждому полуколесу перемещаться по индивидуальной колее. The device contains a step differential gearbox 1, designed to obtain a variable mode of operation of the propellers of the wheeled vehicle within one revolution, an interwheel differential 2, which provides different angular speeds of the propulsors in turns and when copying the relief of the road, two half wheels 3 and 4 installed in antiphase for each board, half shafts 5, which allow you to place half-wheels 3 and 4 with offset in the transverse and longitudinal directions, which reduces the dimensions of the device and allows each floor wheel to move on an individual track.

На полуоси межколесного дифференциала насажены колеса разного диаметра. На каждом колесе нарезается по два зуба, которые периодически входят в контакт с двумя зубьями (не показаны) колес, расположенных на полуосях 5. Соотношения радиусов колес на ведущем и ведомых валах дифференциального редуктора, а также смещение каждой пары зубьев относительно соседнего колеса подбираются в соответствии с необходимым законом изменения угловой скорости движителей в пределах одного оборота. On the semi-axle of the cross-axle differential, wheels of different diameters are planted. Two teeth are cut on each wheel, which periodically come into contact with two teeth (not shown) of the wheels located on the axle shafts 5. The ratios of the radii of the wheels on the drive and driven shafts of the differential gearbox, as well as the offset of each pair of teeth relative to the adjacent wheel, are selected in accordance with the necessary law, the changes in the angular velocity of the propulsors within one revolution.

При этом должны соблюдаться начальные условия

Figure 00000002
rα=
Figure 00000003
rφ;
Figure 00000004
α=
Figure 00000005
φ=360° ;
i1 . i2 . i3 ... in = 1, где n - количество колес соответственно на ведущих и ведомых полуосях дифференциального редуктора; α и φ - углы относительного сдвига зубьев между соседними колесами соответственно на ведущем и ведомом валах дифференциального редуктора; i - передаточное отношение в парах контактирующих колес. Расчет кинематических параметров дифференциала осуществляют по специально разработанной программе на ЭВМ.In this case, the initial conditions must be observed
Figure 00000002
r α =
Figure 00000003
r φ ;
Figure 00000004
α =
Figure 00000005
φ = 360 ° ;
i 1 . i 2 . i 3 ... i n = 1, where n is the number of wheels on the driving and driven axles of the differential gear, respectively; α and φ are the angles of the relative shift of the teeth between adjacent wheels, respectively, on the drive and driven shafts of the differential gear; i - gear ratio in pairs of contacting wheels. The calculation of the kinematic parameters of the differential is carried out according to a specially developed computer program.

В соответствии с предложенным способом устройство работает следующим образом. In accordance with the proposed method, the device operates as follows.

Ведущие валы дифференциальных редукторов, получающие равномерное вращение от полуосей межколесного дифференциала передают неравномерное вращение в пределах одного оборота на полуоси 5 движителей. Среднее передаточное отношение в ступенчатом дифференциальном редукторе за один оборот ведущего вала равно 1. Ступенчатый дифференциальный редуктор преобразует равномерное вращение ведущего вала в неравномерное вращение ведомого вала так, что в режиме контактирования полуколес с поверхностью пути обеспечивается равномерное вращение, а в режиме холостого хода - в начале ускорение, а затем замедление с возвратом к исходному равномерному вращению к началу очередного контактирования с поверхностью пути. Это позволяет увеличить продолжительность контактирования движителей с поверхностью пути, так как при этом уменьшается время холостого хода движителей по сравнению с прототипом и повышается интенсивность контактирования их с поверхностью пути. The driving shafts of differential gears, which receive uniform rotation from the axles of the cross-axle differential, transmit uneven rotation within one revolution on the axis of the 5 drives. The average gear ratio in a stepped differential gearbox for one revolution of the drive shaft is 1. A stepped differential gearbox converts uniform rotation of the drive shaft to uneven rotation of the driven shaft so that uniform rotation is ensured in the contact mode of the semi-wheels with the track surface, and at the beginning in idle mode acceleration, and then deceleration with a return to the initial uniform rotation to the beginning of the next contact with the surface of the path. This allows you to increase the duration of contact of the movers with the surface of the path, since this reduces the idle time of the movers in comparison with the prototype and increases the intensity of contacting them with the surface of the path.

В ступенчатом дифференциальном редукторе соотношения радиусов начальных окружностей зубчатых элементов каждой ступени, относительные углы сдвига между зубчатыми элементами и передаточные отношения в ступенях подобраны так, чтобы обеспечивалось устойчивое получение заданного режима работы в пределах каждого оборота движителя. In a step differential gearbox, the ratios of the radii of the initial circles of the gear elements of each stage, the relative shear angles between the gear elements, and the gear ratios in the steps are selected so as to ensure stable obtaining of a given operating mode within each revolution of the mover.

В качестве примера в таблице приведены кинематические параметры ступенчатого дифференциального редуктора. As an example, the table shows the kinematic parameters of a step differential gear.

В рассмотренном примере параметры ступенчатого дифференциального редуктора подобраны так, чтобы время tр.х. контактирования каждого полуколеса с поверхностью пути было в 2 раза больше времени tх.х.холостого хода за время цикла tц.In the considered example, the parameters of the stepped differential gearbox are selected so that the time t r.kh. the contact of each half-wheel with the surface of the track was 2 times longer than the time t x.x. idling during the cycle t c .

При работе устройства по предлагаемому способу в приведенном примере общая площадь пятна контакта полуколес одного борта на единице длины пути больше площади пятна контакта полуколес прототипа в 1,3 раза. Большее суммарное пятно контакта и уменьшение удельного давления повышает проходимость машины, а увеличение интенсивности контактирования их с поверхностью пути позволяет увеличить КПД их движителей. When the device is operating according to the proposed method in the above example, the total area of the contact spot of the half-wheels of one side per unit length of the path is 1.3 times greater than the area of the contact spot of the half-wheels of the prototype. A larger total contact spot and a decrease in specific pressure increases the patency of the machine, and an increase in the intensity of their contact with the surface of the path allows to increase the efficiency of their propulsors.

Claims (3)

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ТЯГОВОГО УСИЛИЯ ДВИЖИТЕЛЕМ И КОЛЕСНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. METHOD FOR CREATING TRACTION EFFORT BY ENGINE AND WHEEL ENGINE FOR ITS IMPLEMENTATION. 1. Способ создания тягового усилия движителем, состоящим из полуколес, основанный на приложении к полуколесам, находящимся в контакте с опорной поверхностью, крутящего момента, обеспечивающего их вращение с постоянной угловой скоростью, отличающийся тем, что к полуколесам, вышедшим из контакта с опорной поверхностью, прикладывают крутящий момент, который обеспечивает их вращение с угловой скоростью, превышающей указанную. 1. A method of creating traction by an engine consisting of semi-wheels, based on the application to the semi-wheels in contact with the supporting surface, a torque that ensures their rotation with constant angular velocity, characterized in that the semi-wheels coming out of contact with the supporting surface, apply a torque that ensures their rotation with an angular speed exceeding the specified. 2. Колесный движитель для создания тягового усилия, содержащий установленные на полуосях полуколеса, соединенные с межколесным дифференциалом ведущего моста, отличающийся тем, что полуоси полуколес соединены с межколесным дифференциалом через редуктор, имеющий набор колес разного диаметра, на каждом из которых выполнена пара зубьев, а соотношение радиусов колес на ведущем и ведомом валах и величина смещения каждой пары зубьев относительно соседнего колеса выбраны в соответствии с заданным законом изменения угловой скорости. 2. Wheel mover to create traction, containing mounted on the semi-axles of the semi-wheels connected to the interwheel differential of the drive axle, characterized in that the semi-axles of the semi-wheels are connected to the inter-wheel differential through a gearbox having a set of wheels of different diameters, each of which has a pair of teeth, and the ratio of the radii of the wheels on the driving and driven shafts and the displacement value of each pair of teeth relative to the adjacent wheel are selected in accordance with a given law of change in angular velocity.
SU4955058 1991-06-17 1991-06-17 Method of building traction effort and wheeled driver for implementation of method RU2027610C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4955058 RU2027610C1 (en) 1991-06-17 1991-06-17 Method of building traction effort and wheeled driver for implementation of method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4955058 RU2027610C1 (en) 1991-06-17 1991-06-17 Method of building traction effort and wheeled driver for implementation of method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2027610C1 true RU2027610C1 (en) 1995-01-27

Family

ID=21584253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4955058 RU2027610C1 (en) 1991-06-17 1991-06-17 Method of building traction effort and wheeled driver for implementation of method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2027610C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534497C1 (en) * 2013-07-08 2014-11-27 Евгений Николаевич Хрусталёв Method for increased in combat vehicle cross-country capacity and combat vehicle propulsor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент Франции N 2600944, кл. B 60B 19/00, 1988. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534497C1 (en) * 2013-07-08 2014-11-27 Евгений Николаевич Хрусталёв Method for increased in combat vehicle cross-country capacity and combat vehicle propulsor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2539306C2 (en) Method of driving articulated caterpillar truck
ATE133617T1 (en) METHOD FOR HYDROSTATICALLY DRIVING A VEHICLE
CN203580592U (en) Second-gear transaxle assembly of electric vehicle
CN108340978A (en) A kind of replaceable triangle crawler belt wheel assembly of high-speed overload
CN103192899A (en) Reconfigurable wheel stud running system
CN111605634A (en) Wheel-crawler type variant wheel mechanism
RU2027610C1 (en) Method of building traction effort and wheeled driver for implementation of method
CN1009944B (en) Automatic antiskid differential for motor vehicles and wheel type tractors
CN108619737A (en) Full landform engineering vehicle model
KR20210104359A (en) An electric vehicle
RU2362688C2 (en) Four-wheel drive transport vehicle
CN219792385U (en) Static pressure driving side forklift
CN1070426C (en) Propeller for motor vehicle
RU2540893C1 (en) Transmission of light wheeled land rover with final drives
CN101353014A (en) Oil motor driven vehicle axle for trailer
ES2004821B3 (en) TRACTION DEVICE FOR VEHICLES, ESPECIALLY FOR TOURISM
CN2553194Y (en) Variable transmission ratio slide-limiting differential mechanism
RU2452630C1 (en) System of oval higher-flotation wheels with common axle
CN114074722A (en) All-terrain mobile robot based on spiral pushing
CN203420200U (en) Pneumatic tyre roller driving wheel assembly structure
CN107089273A (en) A kind of variable bit running gear
CN100564136C (en) Automobile-use planet wheel differential steering and driving synthesis system and application thereof
CN2039771U (en) Automatic skid-proof differential coupling device for automobile and wheel tractor
RU2049686C1 (en) Drive of automobile primary axle
CN207737074U (en) A kind of robot ambulation axle construction