RU2040426C1

RU2040426C1 - Track-laying vehicle

Info

Publication number: RU2040426C1
Authority: RU
Inventors: Н.М. Харлов; С.Н. Харлов
Original assignee: Харлов Николай Михайлович
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-02-13
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: transport. SUBSTANCE: used in vehicle are tracks 16 and 17 made of flexible material with layer of steel endless tape. Used as road wheels are pairs of pneumatic wheels 12-15. Tracks 16 and 17 are sealed by means of special members 18 made of flexible corrugated material. Sealing members 18 are secured at both sides of tracks 16 and 17. External members 18 are solid, internal members are provided with central holes. Vehicle body is specially designed to permit attachment of internal members: cab is secured on vertical tubes which are fixed on cross tube 6 at the bottom. Longitudinal brackets 7 10 are mounted on ends of cross tube 6. Pneumatic road wheels 12-15 of caterpillar drive are installed in pairs on ends of brackets 7-10 through shock absorbing devices 11. Internal members 18 are mounted on cross tube 6 by means of their holes and bearings. Vehicle is furnished with compressor whose air duct communicates with inner spaces of caterpillar drive. Device makes it possible to increase durability of flexible tracks and wheels and comfort of vehicle. EFFECT: enhanced operation reliability and enlarged operating capabilities. 7 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам на гусеничном ходу и может быть использовано при проектировании и изготовлении транспортных средств для движения по пустыне, заболоченным местностям, по тундре, а также при изготовления вездеходов, сельскохозяйственных машин, машин лесного хозяйства и т.д. The invention relates to vehicles on a caterpillar track and can be used in the design and manufacture of vehicles for movement in the desert, wetlands, along the tundra, as well as in the manufacture of all-terrain vehicles, agricultural vehicles, forestry machines, etc.

Известно транспортное средство [1] содержащее кабину, корпус с выполненной в виде труб трансмиссией, тяги управления трансмиссией, гусеничный движитель, содержащий пневмоколеса, попарно связанные осями, расположенными внутри колесных труб, и охваченные эластичными армированными гусеничными лентами с грунтозацепами, и соединенный с корпусом, при этом наружная поверхность пневмоколес выполнена с периферийными сцепными элементами, а наружная поверхность гусеницы выполнена с ответными сцепными элементами. It is known a vehicle [1] comprising a cab, a housing with a transmission made in the form of pipes, transmission control rods, a caterpillar mover containing pneumatic wheels coupled by axles located inside the wheel pipes and covered by elastic reinforced caterpillar tracks with grousers, and connected to the housing, while the outer surface of the pneumatic wheels is made with peripheral coupling elements, and the outer surface of the track is made with reciprocal coupling elements.

Однако данное транспортное средство обладает следующими недостатками:
значительный износ гусеничного движителя и пневмоколес при его движении по песчанной местности;
ненадежность в работе вследствие попадания грязи в пространство между колесами и гусеничной лентой;
невозможность эксплуатации в условиях заболоченной местности, преодоления водных преград.However, this vehicle has the following disadvantages:
significant wear of the caterpillar mover and pneumatic wheels when it moves along sandy terrain;
unreliability in work due to the ingress of dirt into the space between the wheels and the track;
the inability to operate in wetlands, overcoming water barriers.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей, повышение плавности хода и эксплуатационной надежности транспортного средства. The purpose of the invention is the expansion of functionality, improving ride and operational reliability of the vehicle.

Эта цель достигается тем, что транспортное средство, содержащее кабину, корпус с выполненной в виде труб трансмиссией, тяги управления трансмиссией, гусеничный движитель, содержащий пневмоколеса, попарно связанные осями, расположенными внутри колесных труб, и охваченные эластичными армированными гусеничными лентами с грунтозацепами и соединенный с корпусом, при этом наружная поверхность пневмоколес выполнена с периферийными сцепными элементами, а внутренняя поверхность гусеницы выполнена с ответными сцепными элементами; снабжено центральной поперечной трубой с установленными на ней подшипниками и содержащей элементы трансмиссии, наружными и внутренними гофрированными уплотнительными элементами, установленными по краям гусениц с образованием изолированных полостей гусеничного движителя, компрессором, связанным с полостями движителя воздуховодом, при этом внутренние уплотнительные элементы выполнены с центральными отверстиями, в которых установлены корпуса подшипников поперечной трубы, трубы расположены в вертикальной плоскости корпуса и связаны с центральной частью поперечной трубы, сцепные элементы пневмоколес выполнены в виде сферических вогнутых колпачков, прикрепленных штырями к центральной части протектора колеса, а ответные сцепные элементы гусеницы выполнены в виде выпуклых стаканчиков. This goal is achieved by the fact that the vehicle containing the cab, the housing with a transmission made in the form of pipes, transmission control rods, a caterpillar mover containing pneumowheels pairwise connected by axles located inside the wheel pipes and covered by elastic reinforced caterpillar tracks with grousers and connected to case, while the outer surface of the pneumatic wheels is made with peripheral coupling elements, and the inner surface of the track is made with reciprocal coupling elements; equipped with a central transverse pipe with bearings mounted on it and containing transmission elements, external and internal corrugated sealing elements mounted on the edges of the tracks with the formation of isolated cavities of the caterpillar mover, a compressor connected to the mover cavities with an air duct, while the internal sealing elements are made with central holes, in which the transverse pipe bearing housings are installed, the pipes are located in the vertical plane of the housing and connected the central portion of the transverse pipe pnevmokoles coupling elements are in the form of concave spherical caps, pins attached to a central portion of the wheel tread and response caterpillars coupling elements are designed as convex cups.

Благодаря этому надежно защищается сопряжение гусениц с пневмоколесами от попадания грязи, песка, что значительно повышает надежность гусеничного движителя, а также появляется возможность движения транспортного средства по воде и заболоченной местности. Thanks to this, the pairing of tracks with pneumatic wheels is reliably protected from the ingress of dirt, sand, which significantly increases the reliability of the caterpillar mover, as well as the possibility of the vehicle moving through water and wetlands.

На фиг.1 показано транспортное средство, вид сбоку; на фиг.2 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.3 сечение В-В на фиг.1; на фиг.4 узел I на фиг.2; на фиг.5 элемент герметизации внутренней части гусениц; на фиг.6 то же, другая проекция; на фиг.7 узел II на фиг.2. Figure 1 shows a vehicle, side view; figure 2 section BB in figure 1; figure 3 section bb in figure 1; in Fig.4 node I in Fig.2; figure 5 sealing element of the inner part of the tracks; Fig.6 is the same, another projection; in Fig.7 node II in Fig.2.

Транспортное средство включает кабину, содержащую каркас 1 и пол-основание 2 и жестко закрепленную своим основанием на трубах 3 5, расположенных в вертикальной продольной плоскости. Трубы 3 5 своими нижними концами жестко закреплены (приварены) на середине горизонтальной поперечной трубы 6. На концах трубы 6 жестко закреплены горизонтальные (см. фиг.2) продольные трубы кронштейны 7 10 специального упрочненного сечения. Так как эти кронштейны закреплены консольно, то они могут быть укреплены специальными косынками. На концах кронштейнов 7 и 8 через амортизационные устройства 11, известные из практики автомобилестроения, установлены на осях по паре пневматических задних ведущих колес 12 и 3. на концах кронштейнов 9 и 10 через амортизационные устройства установлены на осях по паре передних свободно вращающихся колес 14 и 15. На парах колес 12 и 14 расположена гусеница 16, а на парах колес 13 и 15 вторая гусеница 17. The vehicle includes a cabin containing a frame 1 and a half-base 2 and rigidly fixed with its base on pipes 3 5 located in a vertical longitudinal plane. Pipes 3 5 with their lower ends are rigidly fixed (welded) in the middle of the horizontal transverse pipe 6. At the ends of the pipe 6, horizontal (see FIG. 2) longitudinal pipes brackets 7 10 of a specially reinforced section are rigidly fixed. Since these brackets are fixed cantilever, they can be strengthened with special scarves. At the ends of the brackets 7 and 8, through shock-absorbing devices 11, known from automotive practice, are mounted on the axles along a pair of pneumatic rear drive wheels 12 and 3. At the ends of the brackets 9 and 10, through the shock-absorbing devices are mounted on the axles along a pair of front freely rotating wheels 14 and 15 A caterpillar 16 is located on the pairs of wheels 12 and 14, and a second caterpillar 17 on the pairs of wheels 13 and 15.

При большей величине колеи возможно удвоение труб 3 5 при расположении их в двух продольных вертикальных плоскостях. With a larger gauge, pipes 3–5 can be doubled when placed in two longitudinal vertical planes.

Внутренние части гусениц 16 и 17 герметизированы от внешней среды при помощи специальных элементов 18. Эти элементы выполнены из гофрированного эластичного (к примеру, из резины с кордом) материала (см. фиг.5 и 6). Этот элемент (полотно) обладает возможностью растягиваться не только выпрямляя складки, но и растягиваться в своей основе. По периферии полотна имеется утолщение 19, которое забортовано в пазах, выполненных на боковинах эластичных лент 20 гусениц (см. фиг.4). The internal parts of the tracks 16 and 17 are sealed from the external environment with the help of special elements 18. These elements are made of corrugated elastic (for example, rubber with cord) material (see figures 5 and 6). This element (web) has the ability to stretch, not only straightening the folds, but also stretch at its core. On the periphery of the web there is a thickening 19, which is flanged in the grooves made on the sides of the elastic bands 20 of the tracks (see figure 4).

На фиг.4 показана слоеная гусеница. Внутренний слой 20 выполнен из эластичного материала (к примеру, из резины, армированной кордом). На этот слой наклеено полотно 21, представляющее собой остальную бесконечную цельную ленту, например из аморфной стали, обладающей значительной выносливостью. Толщина ленты незначительна и может иметь значения от 0,1 до 0,7 мм. В покрышке каждого колеса вездехода закреплены (залиты при изготовлении покрышек) при помощи штырей 22 сферические колпачки 23 при их размещении по периферии колес с определенным шагом. На ленте, на внутренней ее поверхности, контактной сваркой приварены сферические пустотелые стальные элементы 24 с определенным шагом или в два ряда, как показано на фиг.4 для двух колес (а если для каждого колеса будет n рядов, то на ленте будет выполнено 2n рядов элементов 24). 4 shows a puff caterpillar. The inner layer 20 is made of an elastic material (for example, cord-reinforced rubber). A web 21 is glued onto this layer, which is the rest of the endless solid tape, for example, from amorphous steel, which has considerable endurance. The tape thickness is negligible and can range from 0.1 to 0.7 mm. In the tire of each all-terrain vehicle wheel, spherical caps 23 are fixed (poured in the manufacture of tires) with the help of pins 22 when they are placed on the periphery of the wheels with a certain pitch. On the tape, on its inner surface, spherical hollow steel elements 24 are welded by contact welding with a certain step or in two rows, as shown in Fig. 4 for two wheels (and if there are n rows for each wheel, 2n rows will be made on the tape items 24).

Возможно выполнение гусениц в виде зубчатого эластичного бесконечного цельного ремня и соответственное выполнение протектора колес. It is possible to perform tracks in the form of a gear elastic endless integral belt and the corresponding performance of the tread of the wheels.

На внешней поверхности ленты 21, напротив элементов 24, наклеены поперек ленты полоски 25, выполненные из эластичного материала, например из резины, армированной кордом. На наружной плоскости этих полосок башмаков 25 нанесен протекторный рисунок (схематично показано штриховой линией). Причем башмаки с протекторами могут быть выполнены не во всю ширину ленты 24, а могут быть нанесены локально. On the outer surface of the tape 21, opposite the elements 24, strips 25 made of an elastic material, for example, cord-reinforced rubber, are glued across the tape. On the outer plane of these strips of shoes 25, a tread pattern is applied (shown schematically by a dashed line). Moreover, shoes with protectors may not be made to the full width of the tape 24, but may be applied locally.

Для повышения стойкости покрышек колес и для повышения стойкости резинокордного слоя 20 на колеса могут быть надеты обода, тоже выполненные из аморфной стали толщиной 0,1-0,7 мм. Эти обода выполняются во всю ширину цилиндрической части колес. При таком исполнении колпачки 23 изготавливаются непосредственно в ободах путем вдавливания в них лунок. To increase the durability of the tire covers and to increase the durability of the rubber-cord layer 20, rims can also be worn on the wheels, also made of amorphous steel with a thickness of 0.1-0.7 mm. These rims are made over the entire width of the cylindrical part of the wheels. With this design, the caps 23 are made directly in the rims by pressing holes into them.

Элементы 24 могут изготавливаться тоже путем получения лунок (вдавливанием поверхности) на ленте 21. Elements 24 can also be manufactured by obtaining holes (pressing the surface) on the tape 21.

Элементы 23 и 24 могут иметь не круглосферическую поверхность, а удлиненную сферическую поверхность по аналогии с пустотелыми роликами, расположенными вдоль оси колеса. При необходимости контактные поверхности элементов 23 и 24 могут быть покрыты износостойкими материалами, например антифрикционными пластмассами. Elements 23 and 24 may not have a round-spherical surface, but an elongated spherical surface, by analogy with hollow rollers located along the axis of the wheel. If necessary, the contact surfaces of the elements 23 and 24 can be coated with wear-resistant materials, for example antifriction plastics.

Элементы 18, закрепленные снаружи гусениц 16 и 17, выполнены цельными, а элементы 18, закрепленные на внутренней части (относительно конструкции вездехода) гусениц, выполнены с центральными отверстиями (см. фиг.5 и 6). При помощи этих отверстий эти два элемента 18 закреплены через подшипник на трубе 6 (см. фиг. 7). На трубе 6 смонтирован с каждой стороны подшипники 26, установленные в свои корпуса 27. Элемент 18 своими отверстиями надет на заточку корпуса 27 и закреплен при помощи крышки 28 и болтов 29. Корпус 27 и крышка 28 оснащены внутри уплотнительными кольцами 30. Дополнительно каждый из этих двух узлов оснащены противопыльниками 31, оснащенными круговыми пружинами 32. The elements 18, mounted outside the tracks 16 and 17, are made integral, and the elements 18, mounted on the inside (relative to the design of the all-terrain vehicle) of the tracks, are made with central holes (see FIGS. 5 and 6). Using these holes, these two elements 18 are fixed through the bearing to the pipe 6 (see Fig. 7). Bearings 26 are mounted on each side of the pipe 6 and mounted on their housings 27. The element 18 is mounted on its holes to sharpen the housing 27 and secured with a cap 28 and bolts 29. The housing 27 and the cap 28 are equipped with o-rings 30 inside. Additionally, each of these two nodes are equipped with antidust 31, equipped with circular springs 32.

Привод колес (гусениц) в транспортном средстве осуществляется от ДВС 33 (заключенного в шумопоглощающую оболочку) через коробку передач 34, приводной вал 35 и через дифференциальный механизм 36, который установлен на месте узла III на фиг.3. Этот механизм выполнен по аналогии с автомобильным дифференциальным механизмом. Дополнительно в этом узле могут быть установлены (если они не будут установлены в колесах) дисковые фрикционные муфты (по каждому комплекту на каждые пары колес) и тормозные устройства, которые тоже выполнены по аналогии с автомобильными устройствами. Затем кинематическая связь с ведущими колесами 12 и 13 осуществляется через валы 37, конические шестерни и валы 38. Валы 38 кинематически связаны с колесами также как и в автомобилях. The drive wheels (tracks) in the vehicle is carried out from the internal combustion engine 33 (enclosed in a noise-absorbing shell) through the gearbox 34, the drive shaft 35 and through the differential mechanism 36, which is installed in place of the node III in figure 3. This mechanism is made by analogy with the automobile differential mechanism. In addition, disc friction clutches (for each set for each pair of wheels) and brake devices, which are also made similar to automobile devices, can be installed in this unit (if they are not installed in the wheels). Then the kinematic connection with the drive wheels 12 and 13 is carried out through the shafts 37, bevel gears and shafts 38. The shafts 38 are kinematically connected with the wheels as in cars.

При необходимости корпуса 27 могут быть кинематически связаны со своими валами 37 это необходимо может быть для того, чтобы не элементы 18 вращали корпуса 27, а валы 37. Такую кинематическую связь конструктивно легко выполнить. If necessary, the housing 27 can be kinematically connected with its shafts 37, this may be necessary so that not the elements 18 rotate the housing 27, but the shafts 37. Such a kinematic connection is structurally easy to perform.

Управление фрикционами и тормозами осуществляется водителем, сидящим на сиденье 39, при помощи рукояток 40 (а может быть применено и рулевое колесо) и канатов 41, проходящих в трубе 3. The clutch and brakes are controlled by the driver sitting on the seat 39, using the handles 40 (and the steering wheel can be used) and the ropes 41 passing in the pipe 3.

При значительном весе кабины и груза, перевозимого транспортным средством (например при большом числе пассажиров), корпус укрепляется дополнительными стойками 42, которые на фиг.3 показаны штриховой линией. При этом поперечная труба 6 удлинена и нижние концы стоек 42 закреплены на концах трубы 6. Стойки 42 с каждой стороны машины расположены так же, как и стойки трубы 3 5. При таком исполнении корпуса все четыре элемента 18 выполнены с центральными отверстиями и они все закреплены на трубке 6 через подшипниковые узлы (см. фиг.7). With a significant weight of the cabin and the cargo carried by the vehicle (for example, with a large number of passengers), the hull is strengthened by additional struts 42, which are shown in FIG. 3 by a dashed line. In this case, the transverse pipe 6 is elongated and the lower ends of the uprights 42 are fixed at the ends of the pipe 6. The uprights 42 on each side of the machine are located in the same way as the uprights of the pipe 3 5. In this case, all four elements 18 are made with central holes and they are all fixed on the tube 6 through the bearing units (see Fig.7).

Оснащение гусениц элементами 18 позволяет не только предохранять их внутреннюю, контактирующую с колесами, поверхность от попадания на нее песка, пыли, но и позволяет эту поверхность смазывать, что уменьшит трение о колеса, а значит увеличит стойкость и гусениц, и колес. The equipment of the tracks with the elements 18 allows not only to protect their inner surface in contact with the wheels from the ingress of sand and dust, but also allows this surface to be lubricated, which will reduce friction against the wheels, and thus increase the durability of both the tracks and the wheels.

Дополнительно транспортное средство может быть оснащено компрессором, который связан с валом ДВС, а воздухоотвод компрессора сообщается с внутренними полостями гусеничного движителя при помощи трубок, закрепленных на внутренних поверхностях труб 4 и 6. Additionally, the vehicle can be equipped with a compressor that is connected to the ICE shaft, and the compressor air duct communicates with the internal cavities of the caterpillar mover using tubes fixed to the inner surfaces of the pipes 4 and 6.

Таким образом, транспортное средство оснащается пневматическими колесами и соответственно автомобильными амортизационными узлами, а также эластичными легкими гусеницами. Thus, the vehicle is equipped with pneumatic wheels and, accordingly, automobile shock-absorbing units, as well as elastic light tracks.

При необходимости гусеницы могут быть оснащены между передними и задними колесами дополнительными траками пневматическими небольшими колесами. If necessary, tracks can be equipped with additional pneumatic small wheels between the front and rear wheels.

В зависимости от назначения и грузоподъемности транспортного средства выполняется по-разному и его ходовая часть. При легковом автомобильном варианте выполнения транспортное средство оснащается не восемью колесами (как это показано на чертежах), а четырьмя. При этом концы кронштейнов 7-10 заканчиваются через амортизационные устройствами вилками, а концах которых и устанавливаются оси колес. Гусеницы же выполняются несколько шире вилок для того, чтобы элементы 18 не задевали эти вилки. Depending on the purpose and capacity of the vehicle, the running gear is performed differently. In a passenger automobile embodiment, the vehicle is equipped with not four wheels (as shown in the drawings), but four. In this case, the ends of the brackets 7-10 end through shock absorbing devices with forks, and the ends of which the axles of the wheels are installed. Caterpillars, however, run slightly wider than the forks so that the elements 18 do not touch these forks.

При большой грузоподъемности транспортного средства ходовая часть выполняется путем оснащения передней части двумя гусеницами (восемь колес) и задней части еще двумя гусеницами (еще восемь колес), или транспортное средство оснащается тремя гусеницами две сзади, а одна спереди, или спереди, вместо гусеницы устанавливается одно широкое колесо, на которое приходится незначительная нагрузка, а это колесо предохраняет транспортное средство от опрокидывания. При еще большей грузоподъемности на каждом углу транспортного средства может быть применено по две гусеницы. With a large vehicle carrying capacity, the chassis is made by equipping the front with two tracks (eight wheels) and the rear with two more tracks (eight more wheels), or the vehicle is equipped with three tracks two at the rear, and one in front or in front, instead of the track, one a wide wheel, which has a slight load, and this wheel protects the vehicle from tipping over. With even greater payload, two tracks can be used on each corner of the vehicle.

Транспортное средство pаботает следующим образом. The vehicle operates as follows.

Пневматические колеса приводятся во вращение от ДВС 33 через коробку передач 34, вал 35, дифференциальный механизм 36 и валы 37 и 38. Вращение от колес передается на гусеницы (20, 21, 25) через элементы 23 и 24. При этом, благодаря элементам 18, песок, грязь и пыль не попадают на сопряжения колеса гусеницы, а значит их стойкость значительно повышается, что особенно важно при движении транспортного средства по песчаной местности. При таком выполнении появляется реальная возможность применения пневматических колес и гибких эластичных гусениц. Дополнительное же применение (как вариант выполнения) стальной бесконечной ленты 21 увеличивает прочность гусениц как на разрыв, так и на контактную прочность при движении по каменистой местности. При движении транспортного средства гофрированные ленты 18 в продольном направлении гусениц будут растягиваться (выпрямлять гофры). При движении по воде или заболоченной местности внутрь гусеничных движителей компрессором нагнетается воздух и транспортное средство будет плыть по воде за счет работы гусениц (пластин 25). Поворот транспортного средства осуществляется известным способом (за счет отключения фрикциона и притормаживания необходимой гусеницы). Pneumatic wheels are driven from the internal combustion engine 33 through the gearbox 34, shaft 35, differential gear 36 and shafts 37 and 38. The rotation from the wheels is transmitted to the tracks (20, 21, 25) through the elements 23 and 24. Moreover, thanks to the elements 18 , sand, dirt and dust do not fall on the interface of the track wheels, which means that their durability is significantly increased, which is especially important when driving a vehicle on sandy terrain. With this embodiment, there is a real possibility of using pneumatic wheels and flexible elastic tracks. An additional application (as an embodiment) of an endless steel tape 21 increases the track strength both in tear and in contact strength when driving on rocky terrain. When the vehicle is moving, corrugated belts 18 in the longitudinal direction of the tracks will stretch (straighten the corrugations). When moving through water or wetlands, the air is pumped into the compressor by the compressor and the vehicle will sail through the water due to the operation of the tracks (plates 25). The rotation of the vehicle is carried out in a known manner (by disengaging the clutch and braking the necessary track).

Технико-экономический эффект будет достигаться за счет улучшения комфортабельности транспортного средства, повышения стойкости гусеничного движителя, а также за счет уменьшения энергозатрат при движении по воде, в сравнении, например с машиной на воздушной подушке; к тому же на предлагаемом транспортном средстве можно развивать более значительную скорость, чем на существующих гусеничных машинах. The technical and economic effect will be achieved by improving the comfort of the vehicle, increasing the durability of the caterpillar mover, as well as by reducing energy consumption when moving on water, in comparison, for example, with an air cushion machine; moreover, the proposed vehicle can develop a more significant speed than the existing tracked vehicles.

Claims

A VEHICLE comprising a cab, a housing with a transmission made in the form of pipes, transmission control rods, a caterpillar mover containing pneumatic wheels coupled by axles located inside the wheel pipes and covered by elastic reinforced caterpillar tracks with grousers, and connected to the housing, while the surface of the pneumatic wheels is made with peripheral coupling elements, and the inner surface of the track is made with mating coupling elements, characterized in that, in order to expand functionality, improve ride and operational reliability, it is equipped with a central transverse pipe with bearings mounted on it and containing transmission elements, external and internal corrugated sealing elements installed along the edges of the tracks with the formation of isolated cavities of the caterpillar mover, a compressor connected to the cavities of the mover with an air duct while the internal sealing elements are made with Central holes in which the housing bearings of the transverse pipe, the pipes are located in the vertical plane of the casing and are connected with the central part of the transverse pipe, the coupling elements of pneumatic wheels are made in the form of spherical concave caps fixed with pins to the central part of the tread of the wheel, and the reciprocal coupling elements of the track are made in the form of convex cups.