RU2145929C1

RU2145929C1 - Wheeled vehicle self-recovery device

Info

Publication number: RU2145929C1
Application number: RU98117640A
Authority: RU
Inventors: Е.И. Цыбизов
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2000-02-27

Abstract

FIELD: transport engineering; antiskidding device for wheeled vehicles. SUBSTANCE: proposed device has base with supports surface, grousers and fixing member. Base has two support members, driving and driven ones, made of flexible material. Side faces of support members form truncated parabola in operating position. Members are interconnected through intermediate plate for turning relative to each other in plane square to longitudinal axis of eyes by means of spring-loaded pins. Grousers are rigidly mounted on free end of external part of driven member support surface and are made in form of gear clamps arranged with displacement relative to each other. Fixing member made in form of three-link clamp is rigidly mounted on driving support member and is installed for possibility of fastening on wheel. Guides with stops are mounted on driven support member, fixing member being connected with guides by pressure rubber braces. EFFECT: enhanced efficiency of device in self- recovering of wheeled vehicles. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к приспособлениям, обеспечивающим прекращение пробуксовывания ведущих колес транспортных средств в крайне неблагоприятных для продолжения движения дорожных условиях, при которых какое-либо перемещение самостоятельно указанных средств не только затруднено, но и практически невозможно, например, в тех случаях, когда ведущие колеса (одно их них) попали в глубокую выбоину или яму, заполненную водой, в условиях вязких грунтов, в распутицу и т.п., и может быть использовано для самовытаскивания колесной, в частности автомобильной, техники. The invention relates to devices that ensure the cessation of slipping of the driving wheels of vehicles in extremely unfavorable road conditions for continued movement, in which any movement of these vehicles on their own is not only difficult, but also practically impossible, for example, in cases where the driving wheels (one theirs) got into a deep pothole or hole filled with water, in the conditions of viscous soils, into mud, etc., and can be used for self-extraction of a wheeled, in particular automatic plentiful, technology.

Известно устройство для самовытаскивания транспортного средства, содержащее опору с опорным элементом, размещенную снизу на раме транспортного средства, и двумя гидроцилиндрами ее управления [1]. A device for self-extraction of a vehicle containing a support with a support element located below on the frame of the vehicle, and two hydraulic cylinders for its control [1].

К недостаткам данного устройства следует отнести его конструктивную сложность и громоздкость. Кроме того, специальное оборудование и гидропривод устройства являются неотъемлемым элементом конструкции транспортного средства и в определенной мере увеличивают собственную массу машины, снижают ее грузоподъемность и минимальный дорожный просвет. The disadvantages of this device include its structural complexity and bulkiness. In addition, special equipment and the hydraulic drive of the device are an integral element of the vehicle design and to some extent increase the vehicle’s own weight, reduce its carrying capacity and minimal ground clearance.

Известно транспортное средство с устройством для самовытаскивания [2], в конструкции которого предусмотрены специальные барабаны, размещенные на осях ведущих колес, трос с анкером и тяговые направляющие для троса. Указанное устройство также является встроенным элементом машины, таким, например, как тяговая лебедка. Оно не всегда достаточно эффективно при самовытаскивании колесной техники из глубоких ям (выбоин), так как требует больших затрат времени на проведение подготовительных работ, в частности по разматыванию и закреплению свободного конца троса с анкером на местности, а также значительных тяговых усилий. A vehicle with a device for self-extraction [2] is known, the design of which provides for special drums placed on the axles of the drive wheels, a cable with an anchor and traction guides for the cable. The specified device is also an integrated element of the machine, such as, for example, a traction winch. It is not always effective enough for self-extraction of wheeled vehicles from deep holes (potholes), since it requires a lot of time for preparatory work, in particular for unwinding and securing the free end of the cable with the anchor in the field, as well as significant traction.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является приспособление для повышения проходимости колесных машин [3]. Данное устройство содержит опорные плиты с грунтозацепами, соединенные между собой, якорную тягу, подсоединяемую к колесу, и раздвижную стойку, которая устанавливается между кузовом машины и опорными плитами. The closest technical solution (prototype) is a device to increase the patency of wheeled vehicles [3]. This device contains base plates with lugs connected to each other, an anchor rod connected to the wheel, and a sliding stand, which is installed between the car body and the base plates.

Однако, данное устройство также недостаточно эффективно в описанных выше крайне экстремальных дорожных условиях, а именно, когда ведущие колеса (колесо) попали в глубокую выбоину (яму) и при вращении проскальзывают в вязком, раскисшем грунте, не обеспечивая при этом ни требуемого сцепления колес с грунтом, ни достаточной силы реакции грунта для самостоятельного преодоления колесной техникой указанного препятствия, что обусловлено конструктивными особенностями прототипа. Для самовытаскивания машины потребуется, чтобы на колесных дисках были соответствующие вырезы (окна) для крепления к ним якорной тяги, а грунт в месте установки опорных плит был достаточно твердым. However, this device is also not effective enough in the extreme extreme road conditions described above, namely, when the drive wheels (wheel) fell into a deep pothole (pit) and slip during rotation in a viscous, muddy soil, while not providing the required wheel grip with soil, nor sufficient ground reaction force to independently overcome the indicated obstacles by the wheel technique, which is due to the design features of the prototype. For self-extraction of the machine, it will be necessary that the rims have appropriate cutouts (windows) for attaching anchor rods to them, and the soil at the installation site of the base plates is sufficiently solid.

Кроме того, следует учесть, что конструкционный материал, из которого выполнен кузов машины, при самовытаскивании будет испытывать дополнительные (нерасчетные) нагрузки при локальном воздействии на него раздвижной стойки данного устройства (прототипа). In addition, it should be noted that the structural material from which the car body is made, when self-extracting, will experience additional (non-calculated) loads when the sliding stand of this device (prototype) is exposed to it locally.

Изобретение направлено на повышение эффективности действия при самовытаскивании колесной техники из глубоких узких ям (выбоин) в условиях вязких грунтов, воды, грязи, снега за счет обеспечения более надежного сцепления колес с опорной поверхностью и создания дополнительного крутящего момента для выхода колес из ямы (выбоины) от усилия нормальной реакции грунта при незначительных затратах времени и сил на проведение подготовительных работ водителем. The invention is aimed at improving the efficiency of self-extraction of wheeled vehicles from deep narrow pits (potholes) in the conditions of viscous soil, water, dirt, snow by providing more reliable adhesion of the wheels to the supporting surface and creating additional torque for the wheels to exit the pit (potholes) from the efforts of the normal reaction of the soil with little time and effort to carry out preparatory work by the driver.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для самовытаскивания колесной техники, включающем основание с опорной поверхностью, грунтозацепы и фиксирующий элемент, основание содержит два выполненных из упругого материала опорных элемента с проушинами, ведущий и ведомый, боковые грани которых в рабочем положении образуют форму усеченной параболы, соединенных между собой через промежуточную опорную плиту с возможностью поворота относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной продольной оси проушин, с помощью подпружиненных пальцев, грунтозацепы жестко смонтированы на свободном конце внешней части опорной поверхности ведомого опорного элемента и выполнены в виде скоб зубчатой формы, расположенных со смещением относительно друг друга, фиксирующий элемент выполнен в виде трехзвенной скобы, жестко смонтирован на ведущем опорном элементе и установлен с возможностью закрепления на колесе, а на ведомом опорном элементе смонтированы направляющие с ограничителями, при этом фиксирующий элемент соединен с направляющими посредством прижимных резиновых стяжек. The solution to this problem is achieved by the fact that in the device for self-extraction of wheeled vehicles, including a base with a supporting surface, lugs and a fixing element, the base contains two supporting elements made of elastic material with eyelets, a lead and a follower, the lateral edges of which in the working position form a truncated shape parabolas, interconnected through an intermediate base plate with the possibility of rotation relative to each other in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the eyes, using spring-loaded fingers, lugs are rigidly mounted on the free end of the outer part of the supporting surface of the driven support element and are made in the form of gear brackets arranged offset from each other, the locking element is made in the form of a three-link bracket, is rigidly mounted on the leading supporting element and mounted with the possibility of fixing on the wheel, and guides with stops are mounted on the driven support element, while the locking element is connected to the guides by means of clamping rubbers O ties.

Предлагаемое устройство по сравнению с аналогами более приспособлено именно к данным сложным дорожным условиям благодаря своим конструктивным особенностям, в частности тем, что применена специальная криволинейная форма опорных элементов, которая вместе с колесом транспортного средства образует как бы своеобразный толкатель в виде "кулачка". При этом устройство обладает сравнительно малым временем монтажа на колесо и незначительными при этом трудозатратами, причем монтаж весьма прост и выполняется водителем в случае, когда машина уже застряла, т.е. только при необходимости. The proposed device, in comparison with analogs, is more adapted specifically to these difficult road conditions due to its design features, in particular the fact that a special curved shape of the supporting elements is used, which together with the vehicle’s wheel forms a kind of “cam” pusher. Moreover, the device has a relatively short mounting time on the wheel and low labor costs, moreover, the installation is very simple and is performed by the driver when the car is already stuck, i.e. only if necessary.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для самовытаскивания колесной техники в рабочем положении (устройство подготовлено и установлено на ведущем колесе), на фиг. 2 представлена последовательность работы устройства при самовытаскивании колесной техники. In FIG. 1 shows a General view of the device for self-extraction of wheeled vehicles in the operating position (the device is prepared and installed on the drive wheel), FIG. 2 shows the sequence of operation of the device when self-extracting wheeled vehicles.

Устройство содержит основание 1 с опорной поверхностью, грунтозацепы 2 и фиксирующий элемент 3. Основание 1 состоит из двух опорных элементов, один из которых является ведущим 4, а другой - ведомым 5. Опорные элементы 4 и 5 через промежуточную опорную плиту 6 посредством проушин 7 и подпружиненных фиксирующих пальцев 8 шарнирно соединены между собой таким образом, что возможен их поворот относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной продольной оси проушин. Опорные элементы 4 и 5 выполнены из жесткого упругого материала, например из высококачественной легированной стали, обладающей достаточной упругостью и пластичностью. The device comprises a base 1 with a supporting surface, lugs 2 and a fixing element 3. The base 1 consists of two supporting elements, one of which is the lead 4, and the other is the follower 5. Support elements 4 and 5 through the intermediate base plate 6 through the eyes 7 and spring-loaded fixing fingers 8 are pivotally interconnected so that they can be rotated relative to each other in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the eyes. The supporting elements 4 and 5 are made of a rigid elastic material, for example, of high-quality alloy steel with sufficient elasticity and ductility.

Криволинейные боковые грани опорных элементов 4 и 5 вместе с боковой поверхностью промежуточной плиты 6 образуют по своей форме усеченную параболу. Таким образом, при монтаже устройства на колесе транспортного средства они формируют вместе с колесом своеобразный толкатель в виде "кулачка". The curved side faces of the support elements 4 and 5 together with the side surface of the intermediate plate 6 form a truncated parabola in shape. Thus, when mounting the device on the vehicle’s wheel, they form a kind of “cam” pusher together with the wheel.

В положении, когда устройство подготовлено для установки на колесе, подпружиненные фиксирующие пальцы 8 удерживают опорные элементы 4 и 5, а также опорную плиту 6 от самопроизвольного перемещения относительно друг друга. Опорная плита 6 может быть выполнена в виде двух полуплит 19, которые шарнирно соединены между собой, например, с помощью торсионного элемента 9 и могут быть зафиксированы в двух положениях - предварительном (при установке устройства на колесе) и рабочем (при взаимном складывании полуплит). Кроме того, на полуплитах могут быть выполнены направляющие пазы 10, на концах которых крепятся пластины 11 из упругого материала. В предварительном положении пластины 11 уложены в пазы 10, а в рабочем положении они выходят из пазов 10 и за счет упругих свойств и действия торсионного элемента 9 образуют полуокружности, направленные в сторону грунта. In the position when the device is prepared for installation on a wheel, the spring-loaded fixing fingers 8 hold the supporting elements 4 and 5, as well as the base plate 6 from spontaneous movement relative to each other. The base plate 6 can be made in the form of two half plates 19, which are pivotally connected to each other, for example, using a torsion element 9 and can be fixed in two positions - preliminary (when installing the device on the wheel) and working (when folding the half plates together). In addition, guide slots 10 can be made on the half-plates, at the ends of which plates 11 of elastic material are attached. In the preliminary position, the plates 11 are laid in the grooves 10, and in the working position they come out of the grooves 10 and, due to the elastic properties and action of the torsion element 9, form semicircles directed towards the ground.

На свободном конце внешней части опорной поверхности ведомого опорного элемента 5 смонтированы грунтозацепы 2, которые могут быть выполнены в виде отдельных скоб, например зубчатой формы, или в виде штырей конусовидной формы и расположены в определенном порядке со смещением относительно друг друга. At the free end of the outer part of the supporting surface of the driven supporting element 5, lugs 2 are mounted, which can be made in the form of separate brackets, for example, a toothed shape, or in the form of cone-shaped pins and arranged in a certain order with an offset relative to each other.

Фиксирующий элемент 3 выполнен в виде трехзвенной скобы, крайние звенья 12 которой могут поворачиваться на угол ± 90^o относительно центрального звена, фиксироваться и закрепляться на поверхности шины или диска колеса. Центральное звено фиксирующего элемента 3 крепится на свободном конце ведущего опорного элемента 4.The locking element 3 is made in the form of a three-link bracket, the outer links 12 of which can be rotated by an angle of ± 90 ^o relative to the central link, fixed and fixed on the surface of the tire or wheel disk. The central link of the locking element 3 is mounted on the free end of the leading support element 4.

На ведомом опорном элементе 5 установлены направляющие 13 в виде скобы с ограничителями. Опорные элементы 4 и 5 через отверстия 14 и 15, выполненные в поворотных звеньях 12 и направляющих 13, при установке устройства на колесо удерживаются с помощью прижимных резиновых стяжек 16 с ушками 17, закрепляемыми в отверстиях 14 и 15. Guides 13 are mounted on the driven supporting element 5 in the form of a bracket with stops. The supporting elements 4 and 5 through the holes 14 and 15, made in the swivel links 12 and the guides 13, when installing the device on the wheel are held using clamping rubber ties 16 with ears 17, fixed in the holes 14 and 15.

Для повышения коэффициента сцепления и лучшего контакта протектора шины колесной техники с внутренней частью опорной поверхности основания 1 при работе устройства на указанной поверхности опорных элементов 4 и 5 выполнена в определенной последовательности насечка, например, в виде "елочки". To increase the adhesion coefficient and better contact of the tire tread of the wheeled vehicle with the inner part of the support surface of the base 1, when the device is operated on the indicated surface of the support elements 4 and 5, a notch is made in a certain sequence, for example, in the form of a "herringbone".

Для обеспечения снижения сопротивления грунта при входе в него основания 1 во время работы устройства торцевая грань ведущего опорного элемента 4 выполнена со скосом под острым углом к внутренней поверхности указанного опорного элемента. На внешней поверхности опорного элемента 4 установлены резаки 18 в виде лезвий. Кроме того, шарнирно незакрепленный свободный конец ведущего опорного элемента 4 имеет в плане U-образную форму. To ensure a reduction in soil resistance when entering the base 1 during operation of the device, the end face of the leading support element 4 is beveled at an acute angle to the inner surface of the specified support element. On the outer surface of the support element 4 mounted cutters 18 in the form of blades. In addition, the pivotally loose free end of the leading support element 4 has a U-shaped plan.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

При попадании ведущего колеса машины в глубокую узкую выбоину (яму) и невозможности техники самостоятельно преодолеть ее на указанное колесо монтируется предлагаемое устройство. Для этого оно подготавливается к применению и приводится в рабочее положение. If the drive wheel of the machine enters a deep narrow pothole (pit) and the machine is unable to overcome it on its own, the proposed device is mounted. To do this, it is prepared for use and brought into working position.

В этом случае криволинейные опорные элементы 4 и 5 устанавливаются таким образом, чтобы ведущий опорный элемент 4 вошел в промежуток между шиной колеса и грунтом, а ведомый элемент 5 был размещен с некоторым зазором по отношению к шине (ориентировочно зазор должен быть 1...4 см). При этом полуплиты 7 опорной плиты 6 зафиксированы, образуют ровную поверхность и в плане формируют с криволинейной поверхностью опорных элементов 4 и 5 своеобразный "кулачок"-толкатель. Пластины 11 из упругого материала полностью размещены вдоль пазов 10. Ведущий опорный элемент 4 с помощью фиксирующего элемента 3 жестко крепится на боковой поверхности шины или диска ведущего колеса, а ведомый элемент 5 соединяется с ведущим элементом посредством резиновых стяжек 16, которые с помощью ушек 17 крепятся в отверстиях 14 и 15 фиксатора 3 и поворотных звеньев 12 направляющих 13. In this case, the curved support elements 4 and 5 are installed so that the leading support element 4 is in the gap between the tire of the wheel and the ground, and the driven element 5 is placed with some clearance relative to the tire (approximately the clearance should be 1 ... 4 cm). In this case, the half-plates 7 of the base plate 6 are fixed, form a flat surface and form a kind of “cam” pusher with a curved surface of the supporting elements 4 and 5. Plates 11 of elastic material are completely placed along the grooves 10. The leading support element 4 is fixedly attached to the side surface of the tire or the drive wheel by the fixing element 3, and the driven element 5 is connected to the leading element by means of rubber ties 16, which are fastened with the help of ears 17 in the holes 14 and 15 of the latch 3 and the rotary links 12 of the guides 13.

Затем запускают двигатель колесной техники и включают низшую передачу (при необходимости и раздаточную коробку), осуществляя прокручивание колеса. Ведущий опорный элемент 4 за счет жесткой связи с колесом, проходя вдоль поверхности грунта выбоины (ямы), перемещается немного вниз и назад, при этом следом за ним перемещаются полуплиты 7 и ведомый опорный элемент 5. Внутренняя часть опорной поверхности элемента 4 при этом прижимается к поверхности протектора шины, и происходит дополнительное протаскивание полуплит 7 и опорного элемента 5. За счет усилий, возникающих при вращении колеса, а также воздействия грунта на фиксаторы полуплит 7, торсионный элемент 9 срабатывает, происходит складывание полуплит 7, в результате чего опорная плита 6 занимает рабочее А-образное положение и фиксируется в таком положении. Пластины 11 выходят из пазов 10 и за счет упругих свойств и действия торсионного элемента 9 образуют полуокружности, направленные в сторону грунта выбоины (ямы). При этом из полуплит 7 образуется своеобразная дополнительная опора, обеспечивающая улучшенные показатели сцепления колеса. За счет действия силы реакции грунта при вращении колеса относительно центра тяжести системы "колесо-устройство", т.е. как бы воздействия сформированного толкателя в виде "кулачка", возникает дополнительное усилие и, значит, дополнительный крутящий момент, направленный совместно с крутящим моментом от двигателя машины на перемещение колеса вверх и вперед, обеспечивающие выход колеса из выбоины (ямы) через своеобразный мостик из опорных элементов 4 и 5 устройства на жесткую грунтовую поверхность. Ввиду того, что ведомый элемент 5 закреплен с возможностью перемещения относительно колеса, внутренняя часть опорной поверхности элемента 5 с насечками будет прижиматься к протектору шины и способствовать лучшему сцеплению при выходе колеса из выбоины (ямы) на более жесткую поверхность. Then the engine of the wheeled vehicle is started and the lower gear (if necessary, the transfer case) is turned on, making the wheel spin. The leading support element 4 due to the rigid connection with the wheel, passing along the soil surface of the pothole (pit), moves slightly down and back, with half plates 7 and the driven supporting element 5 moving behind it. The inner part of the supporting surface of the element 4 is pressed against the tread surface of the tire, and additional pulling of the half plates 7 and the supporting element 5 takes place. Due to the forces arising from the rotation of the wheel, as well as the effect of the soil on the half-clips 7, the torsion element 9 is triggered, folding 7 of the half, whereby the support plate 6 holds the A-shaped operating position and fixed in this position. The plates 11 come out of the grooves 10 and, due to the elastic properties and the action of the torsion element 9, form semicircles directed towards the ground of the pothole (pit). At the same time, a kind of additional support is formed from half plates 7, which provides improved wheel grip indicators. Due to the action of the reaction force of the soil during rotation of the wheel relative to the center of gravity of the wheel-device system, i.e. like the action of a formed cam follower in the form of a “cam”, additional force arises and, therefore, additional torque, directed together with the torque from the engine of the machine to move the wheel up and forward, providing the wheel to exit the pothole (pit) through a kind of bridge from the support elements 4 and 5 of the device on a hard ground surface. Due to the fact that the driven element 5 is fixed with the possibility of movement relative to the wheel, the inner part of the supporting surface of the notched element 5 will be pressed against the tire tread and contribute to better adhesion when the wheel exits from the pothole (pit) to a more rigid surface.

После выхода колеса из выбоины (ямы) двигатель машины (передачу) выключают и устройство демонтируют. After the wheel leaves the pothole (pit), the engine of the machine (transmission) is turned off and the device is dismantled.

Источники информации
1. SU 998143, 23.02.83.Sources of information
1. SU 998143, 02.23.83.

2. SU 1373586, 15.02.88. 2. SU 1373586, 02.15.88.

3. SU 183613, 17.08.66 - прототип. 3. SU 183613, 08.17.66 - prototype.

Claims

1. A device for self-extraction of wheeled vehicles, including a base with a supporting surface, lugs and a fixing element, characterized in that the base contains two supporting elements made of elastic material with eyes, a lead and a follower, the lateral edges of which in the working position form the shape of a truncated parabola, interconnected through an intermediate base plate with the possibility of rotation relative to each other in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the eyes, using spring fingers, the ground ozatsep are rigidly mounted on the free end of the outer part of the supporting surface of the driven support element and are made in the form of gear brackets located offset from each other, the locking element is made in the form of a three-link bracket, is rigidly mounted on the leading support element and mounted with the possibility of fixing on the wheel, and guides with stops are mounted on the driven support element, while the locking element is connected to the guides by means of clamping rubber ties.

2. The device for self-extraction of wheeled vehicles according to claim 1, characterized in that the base plate consists of two half plates pivotally connected by means of a torsion element with the possibility of fixation in the preliminary and working position, contains guide grooves and plates made of elastic material placed in them, fixed at the ends of the grooves.

3. The device for self-extraction of wheeled vehicles according to claim 1, characterized in that notches in the form of a "herringbone" are applied on the inside of the supporting surface of the supporting elements.

4. The device for self-extraction of wheeled vehicles according to claim 1, characterized in that the end face of the leading supporting element is beveled at an angle to its inner surface, cutters are installed on the outer surface of the leading supporting element, and the free end of the leading supporting element is made U-shaped forms.