RU204054U1

RU204054U1 - TRACKED MACHINE SUSPENSION

Info

Publication number: RU204054U1
Application number: RU2021102405U
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Мальцев
Original assignee: Виктор Николаевич Мальцев
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-05-05

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к гусеничным движителям, и может быть использована в качестве подвески в ходовой части транспортных и технологических гусеничных машин (далее - ГМ).Техническая задача, решаемая в предлагаемом устройстве, - повышение потребительских свойств подвески ГМ, заключающееся в увеличении динамического хода опорных катков и установке энергоемких упругих элементов, позволяющих значительно повысить плавность хода быстроходных ГМ, в том числе плавающих и имеющих герметичный несущий корпус.Поставленная техническая задача решается тем, что ходовая часть ГМ содержит рычаги подвески, установленные в каждой паре в противоположные стороны под оптимальными углами к опорной поверхности и шарнирно связанные верхними концами с корпусом, двуплечие балансиры, шарнирно установленные на нижних концах рычагов, опорные катки, установленные на концах плеч балансиров со смещением относительно друг друга в продольном направлении на величину, некратную шагу звеньев гусеницы, а в местах крепления парных рычагов к корпусу в них одним концом закреплены торсионы, на другом конце которых жестко закреплены силовые рычаги, соединенные также попарно шарнирными тягами, максимальный угол качения силовых рычагов ограничен упругими упорами, при этом концы торсионов с силовыми рычагами установлены во вращающихся опорах, жестко закрепленных на корпусе у противоположного борта.Предложенная подвеска ГМ конструктивно проста и обеспечивает большой суммарный динамический ход опорных катков и энергоемкость подвески, значительно повышая плавность хода ГМ при ее движении по пересеченной местности.The utility model relates to mechanical engineering, namely to caterpillar propellers, and can be used as a suspension in the undercarriage of transport and technological tracked vehicles (hereinafter referred to as GM). The technical problem solved in the proposed device is to increase the consumer properties of the GM suspension, which consists in an increase in the dynamic travel of the road wheels and the installation of energy-intensive elastic elements, which make it possible to significantly increase the smoothness of the movement of high-speed GM, including floating and having a sealed supporting body. The technical problem posed is solved by the fact that the chassis of the GM contains suspension arms installed in each pair in opposite directions at optimal angles to the support surface and pivotally connected by the upper ends with the body, two-arm balancers, pivotally mounted at the lower ends of the levers, support rollers mounted at the ends of the arms of the balancers with a displacement relative to each other in the longitudinal direction by an amount that is not a multiple of the pitch of the links caterpillars, and in the places where the paired levers are attached to the body, torsion bars are fixed in them at one end, at the other end of which power levers are rigidly fixed, also connected in pairs by hinged rods, the maximum rolling angle of the power levers is limited by elastic stops, while the ends of the torsion bars with power levers are installed in rotating bearings rigidly fixed to the body at the opposite side. The proposed GM suspension is structurally simple and provides a large total dynamic travel of the road wheels and the energy intensity of the suspension, significantly increasing the smoothness of the GM when it moves over rough terrain.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к гусеничным движителям, и может быть использована в качестве подвески в ходовой части транспортных и технологических гусеничных машин (далее-ГМ).The utility model relates to mechanical engineering, namely to tracked propellers, and can be used as a suspension in the undercarriage of transport and technological tracked vehicles (hereinafter referred to as GM).

Известна конструкция подвески гусеничной машины, содержащая рычаги, шарнирно связанные верхними концами с корпусом, двуплечие балансиры, шарнирно установленные на нижних концах рычагов, опорные катки, установленные на концах плеч балансиров со смещением относительно друг друга в продольном направлении на величину, некратную шагу звеньев гусеницы, рычаги подвески также выполнены двуплечими и соединены попарно шарнирными тягами, расположенными выше оси крепления рычагов к корпусу гусеничной машины, при этом рычаги в каждой паре установлены в противоположные стороны под одинаковыми углами к опорной поверхности и имеют упоры ограничивающие их максимальный угол подъема (см. патент №200209, B62D 55/104, 2020 г., прототип).The known design of the suspension of a tracked vehicle, containing levers pivotally connected by the upper ends with the body, two-arm balancers, pivotally mounted at the lower ends of the levers, support rollers mounted at the ends of the arms of the balancers with displacement relative to each other in the longitudinal direction by an amount not multiple of the pitch of the links of the caterpillar, the suspension arms are also made with two arms and are connected in pairs by hinge rods located above the axis of attachment of the levers to the body of the tracked vehicle, while the levers in each pair are installed in opposite directions at the same angles to the supporting surface and have stops limiting their maximum lifting angle (see patent No. 200209, B62D 55/104, 2020, prototype).

К недостаткам данной конструкции ходовой части относиться, то что она оптимально подходит для тихоходных технологических и транспортных гусеничных машин и мало эффективна для быстроходных гусеничных снегоболотоходов, предназначенных для передвижения по пересеченной местности. Кроме того, опорные катки имеют достаточно большой, но все же ограниченный кинематикой балансирной тележки, динамический ход, что снижает плавность хода и скорость передвижения ГМ по пересеченной местности.The disadvantages of this design of the undercarriage include the fact that it is optimally suited for low-speed technological and transport tracked vehicles and is not very effective for high-speed tracked snow and swamp vehicles intended for movement over rough terrain. In addition, the road wheels have a fairly large, but still limited by the kinematics of the balance carriage, dynamic travel, which reduces the smoothness and speed of movement of the GM over rough terrain.

Известна также балансирная подвеска гусеничной транспортной машины, содержащая шарнирно установленный двуплечий балансир, напротив плеч которого на раме закреплены упоры и торсионы, соединенные с рычагами, несущими опорные катки, при этом каждый торсион установлен внутри трубы, закрепленной в одном из плеч балансира и соединен с ее концом (см. патент №416283, B62D 55/16, 1972 г., аналог).There is also known a balancer suspension of a tracked transport vehicle, containing a hinged two-arm balancer, opposite the shoulders of which stops and torsion bars are fixed on the frame, connected to the levers carrying the support rollers, with each torsion bar installed inside a pipe fixed in one of the balancer arms and connected to it the end (see patent No. 416283, B62D 55/16, 1972, analogue).

Недостатком данной конструкции является, то что она разработана для рамных ГМ, т.к. торсионы подвески, установленные внутри трубчатого корпуса, закреплены непосредственно на балансирах и качаются вместе с ними, при движении ГМ. Такая конструкция ходовой части не может использоваться для плавающих быстроходных транспортных ГМ, предназначенных для передвижения по пересеченной и болотистой местности или глубокому снегу.The disadvantage of this design is that it is designed for frame GM, because the suspension torsion bars, installed inside the tubular body, are fixed directly on the balancers and swing with them when the GM moves. This design of the undercarriage cannot be used for floating high-speed vehicles GM, designed to travel over rough and swampy terrain or deep snow.

Техническая задача, решаемая в предлагаемом устройстве - повышение потребительских свойств подвески ГМ, заключающееся в увеличении динамического хода опорных катков и установки энергоемких упругих элементов, позволяющих значительно повысить плавность хода быстроходных ГМ, в том числе плавающих и имеющих герметичный несущий корпус.The technical problem solved in the proposed device is to improve the consumer properties of the GM suspension, which consists in increasing the dynamic travel of the road wheels and installing energy-intensive elastic elements that can significantly increase the smoothness of the high-speed GM, including floating ones and having a sealed load-bearing body.

Поставленная техническая задача решается тем, что подвеска ГМ, содержащая рычаги, установленные в каждой паре в противоположные стороны под одинаковыми углами к опорной поверхности и шарнирно связанные верхними концами с корпусом, двуплечие балансиры, шарнирно установленные на нижних концах рычагов, опорные катки, установленные на концах плеч балансиров со смещением относительно друг друга в продольном направлении на величину, некратную шагу звеньев гусеницы, а в местах крепления парных рычагов к корпусу, в них одним концом закреплены торсионы, на другом конце которых жестко закреплены силовые рычаги, соединенные также попарно шарнирными тягами, максимальный угол качения силовых рычагов ограничен упругими упорами, при этом концы торсионов с силовыми рычагами установлены во вращающихся опорах, жестко закрепленных на корпусе у противоположного борта.The technical problem posed is solved by the fact that the GM suspension, containing levers installed in each pair in opposite directions at the same angles to the supporting surface and pivotally connected by the upper ends with the body, two-armed balancers, articulated at the lower ends of the levers, support rollers mounted at the ends the arms of the balancers with a displacement relative to each other in the longitudinal direction by an amount that is not a multiple of the step of the links of the caterpillar, and at the points of attachment of the paired levers to the body, torsion bars are fixed in them at one end, at the other end of which the power levers are rigidly fixed, also connected in pairs by hinged rods, the maximum the rolling angle of the power levers is limited by elastic stops, while the ends of the torsion bars with the power levers are installed in rotating bearings rigidly fixed to the body at the opposite side.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена кинематическая схема «ходовой тележки» подвески ГМ, а на фиг. 2 изображена кинематическая схема установки парных торсионов «ходовой тележки» внутри корпуса ГМ.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a kinematic diagram of the "undercarriage" of the GM suspension, and FIG. 2 shows a kinematic diagram of the installation of paired torsion bars of the "undercarriage" inside the GM body.

Подвеска ГМ состоит из установленных на корпусе 1 «ходовых тележек», каждая из которых образована парными рычагами подвески 2 и 3, на нижних концах которых закреплены двуплечие балансиры 4. На концах плеч балансиров 4 установлены опорные катки 5 со смещением относительно друг друга в продольном направлении на величину длины балансиров 4, некратную шагу звеньев гусеницы. При этом рычаги подвески 2 и 3 имеют одинаковый угол наклона к опорной поверхности (30-45°) в статическом положении подвески и направлены в разные стороны относительно друг друга. В местах крепления парных рычагов к корпусу ГМ, в них одним концом закреплены торсионы 6, на противоположных концах которых жестко закреплены силовые рычаги 7, соединенные попарно жесткими шарнирными тягами 8. Концы торсионов 6 с рычагами 7 установлены во вращающихся опорах 9, закрепленных внутри корпуса 1 или у противоположного борта ГМ, в зависимости от длины торсионов 6. Упругие упоры 10, ограничивают максимальный угол качения силовых рычагов 7 при движении ГМ.The GM suspension consists of "undercarriages" installed on the body 1, each of which is formed by paired suspension arms 2 and 3, at the lower ends of which two-arm balancers are fixed 4. At the ends of the arms of the balancers 4, support rollers 5 are installed with displacement relative to each other in the longitudinal direction by the length of the balancers 4, which is not a multiple of the step of the links of the caterpillar. In this case, the suspension arms 2 and 3 have the same angle of inclination to the support surface (30-45 °) in the static position of the suspension and are directed in different directions relative to each other. In the places where the paired levers are attached to the housing of the GM, torsion bars 6 are fixed at one end, at the opposite ends of which the power levers 7 are rigidly fixed, connected in pairs by rigid hinged rods 8. The ends of the torsion bars 6 with the levers 7 are installed in rotating supports 9 fixed inside the housing 1 or at the opposite side of the GM, depending on the length of the torsion bars 6. Elastic stops 10, limit the maximum rolling angle of the power levers 7 when the GM is moving.

Подвеска ГМ работает следующим образом:The GM suspension works as follows:

при наезде первой пары опорных катков 5 на неровность опорной поверхности, рычаг 2, вращаясь вокруг своей оси, начнет подниматься вверх, огибая вместе с опорными катками 5 препятствие. Торсион 6, одним концом жестко закрепленный в рычаге подвески 2, так же свободно повернется вокруг своей оси, опираясь вторым концом на вращающуюся опору 9, закрепленную в корпусе или у противоположного борта ГМ.when the first pair of road wheels 5 hits the unevenness of the supporting surface, the lever 2, rotating around its axis, will begin to rise upward, bending around the obstacle together with the road wheels 5. The torsion bar 6, one end rigidly fixed in the suspension arm 2, will also freely rotate around its axis, resting with the second end on a rotating support 9, fixed in the body or at the opposite side of the GM.

Силовой рычаг 7, жестко закрепленный на конце торсиона 6 и соединенный шарнирной тягой 8 с таким же силовым рычагом на конце соседнего в «ходовой тележке» торсиона 6, тоже начнет поворачиваться вокруг своей оси.The power lever 7, rigidly fixed at the end of the torsion bar 6 and connected by the articulated rod 8 with the same power lever at the end of the torsion bar 6 adjacent to the "undercarriage", will also begin to rotate around its axis.

Максимальный угол поворота (качения) силовых рычагов 7, ограничивается упругими упорами 10. В результате согласованного движения рычага 2, силовых рычагов 7, соединенных шарнирной тягой 8, парный рычаг 3 в «ходовой тележке», повернется в обратную сторону, но уже на меньший угол, передавая вертикальное перемещение корпусу 1. Если опорные катки 5 будут продолжать подниматься вверх, огибая препятствие, то дальнейший подъем рычага 2 будет происходить только за счет упругого скручивания торсиона 6, на конце которого жестко закреплен силовой рычаг 7, дальнейший поворот которого заблокирован упругим упором 10. При этом, максимальный угол подъема рычага 2 будет ограничен допустимым углом закрутки торсиона 6. При необходимости на бортах корпуса ГМ могут устанавливаться упругие отбойники, ограничивающие максимальный ход рычагов 2, 3 и соответственно максимальный угол закрутки торсионов 6. Затем препятствие преодолевает вторая пара опорных катков 5, повторив кинематику совместного движения рычагов 2, 3, балансиров 4 и силовых рычагов 7 в обратном порядке. После прохождения одиночного препятствия опорные катки 5 вернутся в исходное положение, под действием упругих сил торсионов 6.The maximum angle of rotation (rolling) of the power levers 7 is limited by the elastic stops 10. As a result of the coordinated movement of the lever 2, the power levers 7, connected by the articulated rod 8, the paired lever 3 in the "undercarriage" will turn in the opposite direction, but already at a smaller angle , transferring the vertical movement to the body 1. If the support rollers 5 continue to rise up, bending around the obstacle, then the further lifting of the lever 2 will occur only due to the elastic twisting of the torsion bar 6, at the end of which the power lever 7 is rigidly fixed, the further rotation of which is blocked by the elastic stop 10 In this case, the maximum lifting angle of the lever 2 will be limited by the permissible angle of twist of the torsion bar 6. If necessary, elastic bumpers can be installed on the sides of the GM body, limiting the maximum travel of the levers 2, 3 and, accordingly, the maximum twist angle of the torsion bars 6. Then the obstacle is overcome by the second pair of road wheels 5, repeating the kinematics of the joint movement of the lever in 2, 3, balancers 4 and power levers 7 in reverse order. After passing a single obstacle, the support rollers 5 will return to their original position, under the action of the elastic forces of the torsion bars 6.

Таким образом, подвеска может одновременно работать в двух режимах при движении ГМ по пересеченной местности.Thus, the suspension can simultaneously operate in two modes when driving the GM over rough terrain.

Первый режим - это работа «ходовой тележки» с большим динамическим ходом и заданной кинематикой передачей вертикальных перемещений на корпус в 3-5 раз меньших, чем высота преодолеваемых опорными катками одиночных препятствий. Значительное уменьшение вертикальных колебаний корпуса ГМ относительно высоты преодолеваемого опорными катками препятствия, зависит от конструктивно заданной кинематики движения и углов расположения рычагов и балансиров относительно вертикальной оси.The first mode is the operation of a "undercarriage" with a large dynamic stroke and a given kinematics transmission of vertical displacements to the body 3-5 times less than the height of single obstacles overcome by the road wheels. A significant decrease in the vertical vibrations of the GM body relative to the height of the obstacle overcome by the road wheels depends on the structurally specified movement kinematics and the angles of the levers and balancers relative to the vertical axis.

Второй режим - это дополнительная работа упругой торсионной подвески, имеющей достаточно большой динамический ход и смягчающей пиковые ударные нагрузки на корпус ГМ при движении по пересеченной местности.The second mode is the additional work of the elastic torsion bar suspension, which has a sufficiently large dynamic stroke and softens the peak shock loads on the GM body when driving over rough terrain.

Предложенная подвеска ГМ конструктивно проста и обеспечивает большой суммарный динамический ход опорных катков и энергоемкость подвески, значительно повышая плавность хода ГМ при движении по пересеченной местности. Т.к. торсионы сглаживают пиковые нагрузки при движении, а также работают в конце динамического хода катков они обладают большой жесткостью, поэтому установка амортизаторов на крайних опорных катках не обязательна. При этом на бортах корпуса и ходовой части нет лишних элементов, на которые налипает или намерзает грязь и мокрый снег, т.к. торсионы, силовые рычаги и соединительные шарнирные тяги установлены внутри корпуса ГМ.The proposed suspension of the GM is structurally simple and provides a large total dynamic travel of the road wheels and the energy intensity of the suspension, significantly increasing the smoothness of the GM when driving over rough terrain. Because torsion bars smooth out peak loads during movement, and also work at the end of the dynamic stroke of the rollers; they have great rigidity, therefore, the installation of shock absorbers on the outer road wheels is not necessary. At the same time, there are no unnecessary elements on the sides of the hull and undercarriage, on which dirt and wet snow stick or freeze. torsion bars, power levers and connecting pivot rods are installed inside the GM body.

Claims

The suspension of a tracked vehicle, containing levers installed in each pair in opposite directions at the same angles to the supporting surface and pivotally connected by the upper ends with the body, two-arm balancers, hinged at the lower ends of the levers, support rollers mounted at the ends of the balancer arms with an offset relative to each other each other in the longitudinal direction by an amount that is not a multiple of the step of the links of the caterpillar, characterized in that at the points of attachment of the paired levers to the body, torsion bars are fixed in them at one end, at the other end of which the power levers are rigidly fixed, also connected in pairs by hinged rods, the maximum angle of rolling of the power levers limited by elastic stops, while the ends of the torsion bars with power levers are installed in rotating supports rigidly fixed to the body at the opposite side.