RU223159U1

RU223159U1 - AMPHIBIAN CAR

Info

Publication number: RU223159U1
Application number: RU2023128027U
Authority: RU
Filing date: 2023-10-30
Publication date: 2024-02-05

Abstract

Полезная модель относится к плавающим транспортным средствам (машинам-амфибиям) и может быть использована для повышения маневренности транспортного средства, осуществляющего движение на плаву за счет вращения ведущих колес или перематывания гусениц. Технический результат полезной модели направлен на повышение маневренности машины при движении на воде с минимальным радиусом поворота за счет обеспечения возможности разнонаправленного вращения лопастей разных бортов при крайнем положении рулевого управляющего органа. Технический результат достигается тем, что машина-амфибия содержит два устанавливаемых по одному с каждого борта машины 1 устройства, каждое из которых состоит из крепления 2, с помощью которого оно крепится к машине 1, редуктора 3 с валом 4, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти 5, привод редукторов, включающий в себя ведущее звено 6 с валом 7, соединенным с ведущим колесом 8 машины, цепь (или ремень) 9 и ведомое звено 10, соединенное с ведущим валом 11 редуктора 3. В качестве ведущего и ведомого звеньев привода редукторов в зависимости от типа передачи (ременная или цепная) могут применяться шкивы или звездочки. Редукторы 3 выполнены планетарными. Каждый редуктор 3 включает в себя ведущий вал 11 с жестко установленной на нем солнечной шестерней 12, входящей в зацепление с сателлитами 13, оси которых установлены в водиле 14, эпициклическую шестерню 15, внутренний зубчатый венец которой входит в зацепление с сателлитами 13, зубчатую муфту 16, перемещаемую вдоль оси вала 11 и управляемую исполнительным электрическим устройством 17, имеющим электрическую связь с органами управления 18 и 19, при этом вал эпициклической шестерни 15 редуктора 3 является выходным валом 4, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти 5. В результате достигается повышение маневренности машины при движении на воде с минимальным радиусом поворота за счет обеспечения возможности разнонаправленного вращения лопастей разных бортов при крайнем положении рулевого управляющего органа. The utility model relates to floating vehicles (amphibious vehicles) and can be used to increase the maneuverability of a vehicle moving afloat by rotating the drive wheels or rewinding the tracks. The technical result of the utility model is aimed at increasing the maneuverability of the machine when moving on water with a minimum turning radius by providing the possibility of multidirectional rotation of the blades of different sides when the steering control element is in the extreme position. The technical result is achieved by the fact that the amphibious vehicle contains two devices installed one on each side of the machine 1, each of which consists of a fastening 2 with which it is attached to the machine 1, a gearbox 3 with a shaft 4 on which the propeller blades are fixedly mounted 5, gearbox drive, including a drive link 6 with a shaft 7 connected to the drive wheel 8 of the machine, a chain (or belt) 9 and a driven link 10 connected to the drive shaft 11 of the gearbox 3. As the drive and driven links of the gearbox drive in Depending on the type of transmission (belt or chain), pulleys or sprockets can be used. Gearboxes 3 are made planetary. Each gearbox 3 includes a drive shaft 11 with a sun gear 12 rigidly mounted on it, which meshes with satellites 13, the axes of which are installed in the carrier 14, an epicyclic gear 15, the internal ring gear of which engages with the satellites 13, and a gear coupling 16 , moved along the axis of the shaft 11 and controlled by an electrical actuator 17, which has an electrical connection with the controls 18 and 19, while the shaft of the epicyclic gear 15 of the gearbox 3 is the output shaft 4, on which the propeller blades 5 are fixedly fixed. As a result, increased maneuverability of the machine is achieved when moving on water with a minimum turning radius by providing the possibility of multidirectional rotation of the blades of different sides at the extreme position of the steering control element.

Description

Полезная модель относится к плавающим транспортным средствам (машинам-амфибиям) и может быть использована для повышения маневренности транспортного средства, осуществляющего движение на плаву за счет вращения ведущих колес или перематывания гусениц.The utility model relates to floating vehicles (amphibious vehicles) and can be used to increase the maneuverability of a vehicle moving afloat by rotating the drive wheels or rewinding the tracks.

Известна машина-амфибия, содержащая устройство для реализации способа повышения скорости движения на воде боевой машины [патент RU №2652285 B60F 3/00 F41H 7/00 В60К 25/08], дополнительно установленное на ходовой части машины и включающее в себя крепление, с помощью которого оно крепится к машине, повышающий редуктор с валом, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти, ременную передачу, состоящую из маховика с валом, соединенным с ведомым колесом машины, ремня и маховика редуктора, соединенного с повышающим редуктором через муфту, предназначенную для включения и выключения повышающего редуктора посредством подачи на нее сигнала по электропроводам от органа управления волноотражательным щитком. Два таких устройства по одному с каждого борта машины создают дополнительную тягу при движении на воде.An amphibious vehicle is known, containing a device for implementing a method for increasing the speed of movement of a combat vehicle on water [patent RU No. 2652285 B60F 3/00 F41H 7/00 V60K 25/08], additionally installed on the chassis of the vehicle and including fastening, using which it is attached to the machine, a step-up gearbox with a shaft on which the propeller blades are fixedly fixed, a belt drive consisting of a flywheel with a shaft connected to the driven wheel of the machine, a belt and a gearbox flywheel connected to the step-up gearbox through a clutch designed to turn on and off step-up gearbox by sending a signal to it via electrical wires from the wave-reflective shield control. Two such devices, one on each side of the vehicle, create additional traction when moving on water.

Указанное техническое решение является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и принято за прототип.The specified technical solution is closest to the claimed one in terms of technical essence and achieved result and is accepted as a prototype.

Недостатком прототипа является недостаточная маневренность, обусловленная невозможностью выполнения маневра с наименьшим возможным радиусом поворота на воде, обеспечиваемым вращением лопастей разных бортов в противоположных направлениях при крайнем положении рулевого управляющего органа.The disadvantage of the prototype is insufficient maneuverability, due to the impossibility of performing a maneuver with the smallest possible turning radius on the water, ensured by the rotation of the blades of different sides in opposite directions when the steering control element is in the extreme position.

Технический результат полезной модели направлен на повышение маневренности машины при движении на воде с минимальным радиусом поворота за счет обеспечения возможности разнонаправленного вращения лопастей разных бортов при крайнем положении рулевого управляющего органа.The technical result of the utility model is aimed at increasing the maneuverability of the machine when moving on water with a minimum turning radius by providing the possibility of multidirectional rotation of the blades of different sides when the steering control element is in the extreme position.

Технический результат достигается тем, что в машине-амфибии, содержащей два устанавливаемых по одному с каждого борта машины устройства, каждое из которых состоит из крепления, с помощью которого оно крепится к машине, редуктора с валом, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти, привод редукторов, редукторы указанных устройств выполнены планетарными, каждый из которых включает в себя ведущий вал с солнечной шестерней, входящей в зацепление с сателлитами, оси которых установлены в водиле, эпициклическую шестерню, внутренний зубчатый венец которой входит в зацепление с сателлитами, зубчатую муфту, управляемую исполнительным электрическим устройством, имеющим электрическую связь с органом управления, при этом вал эпициклической шестерни редуктора является выходным валом, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти.The technical result is achieved by the fact that in an amphibious vehicle containing two devices installed one on each side of the vehicle, each of which consists of a fastening with which it is attached to the vehicle, a gearbox with a shaft on which the propeller blades are fixedly mounted, a gearbox drive , the gearboxes of these devices are made planetary, each of which includes a drive shaft with a sun gear meshed with satellites, the axes of which are installed in the carrier, an epicyclic gear, the internal ring gear of which meshes with the satellites, a gear coupling controlled by an electric actuator a device having an electrical connection with the control, while the shaft of the epicyclic gear of the gearbox is the output shaft on which the propeller blades are fixedly fixed.

Отличительными признаками от прототипа является то, что редукторы указанных устройств выполнены планетарными, каждый из которых включает в себя ведущий вал с солнечной шестерней, входящей в зацепление с сателлитами, оси которых установлены в водиле, эпициклическую шестерню, внутренний зубчатый венец которой входит в зацепление с сателлитами, зубчатую муфту, управляемую исполнительным электрическим устройством, имеющим электрическую связь с органом управления, при этом вал эпициклической шестерни редуктора является выходным валом, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти.Distinctive features from the prototype are that the gearboxes of these devices are made planetary, each of which includes a drive shaft with a sun gear meshed with satellites, the axes of which are installed in the carrier, an epicyclic gear, the internal ring gear of which meshes with the satellites , a gear coupling controlled by an electrical actuator having electrical communication with the control element, wherein the gearbox epicyclic gear shaft is the output shaft on which the propeller blades are fixedly mounted.

На фиг. 1 показана схема установки механизма на машине-амфибии. На фиг. 2 показана кинематическая схема и работа планетарного редуктора.In fig. Figure 1 shows a diagram of the installation of the mechanism on an amphibious vehicle. In fig. Figure 2 shows the kinematic diagram and operation of the planetary gearbox.

Машина-амфибия содержит два устанавливаемых по одному с каждого борта машины 1 устройства (фиг. 1), каждое из которых состоит из крепления 2, с помощью которого оно крепится к машине 1, редуктора 3 с валом 4, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти 5, привод редукторов, включающий в себя ведущее звено 6 с валом 7, соединенным с ведущим колесом 8 машины, цепь (или ремень) 9 и ведомое звено 10, соединенное с ведущим валом 11 редуктора 3. В качестве ведущего и ведомого звеньев привода редукторов в зависимости от типа передачи (ременная или цепная) могут применяться шкивы или звездочки.The amphibious vehicle contains two devices installed one on each side of the machine 1 (Fig. 1), each of which consists of a fastening 2 with which it is attached to the machine 1, a gearbox 3 with a shaft 4 on which the propeller blades 5 are fixedly mounted , gearbox drive, which includes a drive link 6 with a shaft 7 connected to the drive wheel 8 of the machine, a chain (or belt) 9 and a driven link 10 connected to the drive shaft 11 of the gearbox 3. As the drive and driven links of the gearbox drive, depending Depending on the type of transmission (belt or chain), pulleys or sprockets can be used.

Редукторы 3 выполнены планетарными. Каждый редуктор 3 (фиг. 2) включает в себя ведущий вал 11 с жестко установленной на нем солнечной шестерней 12, входящей в зацепление с сателлитами 13, оси которых установлены в водиле 14, эпициклическую шестерню 15, внутренний зубчатый венец которой входит в зацепление с сателлитами 13, зубчатую муфту 16, перемещаемую вдоль оси вала 11 и управляемую исполнительным электрическим устройством 17, имеющим электрическую связь с органами управления 18 и 19, при этом вал эпициклической шестерни 15 редуктора 3 является выходным валом 4, на котором неподвижно закреплены гребные лопасти 5.Gearboxes 3 are made planetary. Each gearbox 3 (Fig. 2) includes a drive shaft 11 with a sun gear 12 rigidly mounted on it, which meshes with satellites 13, the axes of which are installed in the carrier 14, an epicyclic gear 15, the internal ring gear of which engages with the satellites 13, a gear coupling 16, moved along the axis of the shaft 11 and controlled by an electrical actuator 17, having an electrical connection with the controls 18 and 19, while the shaft of the epicyclic gear 15 of the gearbox 3 is the output shaft 4, on which the propeller blades 5 are fixedly mounted.

Движение машины-амфибии осуществляется следующим образом.The movement of the amphibious vehicle is carried out as follows.

Во время движения машины, при вращении ведущих колес 8 (фиг. 1), крутящий момент от каждого из них поступает на соответствующий редуктор 3, установленный на правом и левом бортах машины через вал 7, ведущее звено 6, цепь (или ремень) 9, ведомое звено 10 и ведущий вал 11.While the machine is moving, when the drive wheels 8 rotate (Fig. 1), the torque from each of them is supplied to the corresponding gearbox 3, installed on the right and left sides of the machine through the shaft 7, drive link 6, chain (or belt) 9, driven link 10 and drive shaft 11.

При нахождении машины на суше управляющее воздействие водителем на орган управления 19 не производится, что вызывает отсутствие управляющего воздействия на муфту 16 (фиг. 2), независимо от положения рулевого управляющего органа 18 машины, вследствие чего муфта 16 занимает нейтральное положение, при котором внутренние шлицы 20 муфты 16 находятся в зацеплении со шлицами 21 вала 11, а наружные зубчатые венцы 22 и 23 муфты 16 в зацепление ни с чем не входят. Крутящий момент, поступающий на ведущий вал 11 с жестко установленной на нем солнечной шестерней 12, передается с последней через сателлиты 13 на эпициклическую шестерню 15. При этом момент сопротивления вращению вала 4 с установленными на нем лопастями 5, а, следовательно, и момент сопротивления вращению эпициклической шестерни 15 будет больше, чем момент сопротивления вращению водила 14, вследствие чего сателлиты 13, получающие вращение от солнечной шестерни 12, будут обкатываться по внутреннему зубчатому венцу эпициклической шестерни 15, имеющей большее сопротивление вращению, и увлекать за собой водило 14. Вращение водила 14 при этом никакого дополнительного воздействия на показатели движения машины не оказывает.When the machine is on land, the driver's control action on the control 19 is not made, which causes a lack of control action on the clutch 16 (Fig. 2), regardless of the position of the steering control element 18 of the machine, as a result of which the clutch 16 occupies a neutral position, in which the internal splines 20 of the coupling 16 are in engagement with the splines 21 of the shaft 11, and the outer ring gears 22 and 23 of the coupling 16 are not engaged with anything. The torque supplied to the drive shaft 11 with the sun gear 12 rigidly mounted on it is transmitted from the latter through the satellites 13 to the epicyclic gear 15. In this case, the moment of resistance to rotation of the shaft 4 with the blades 5 mounted on it, and, consequently, the moment of resistance to rotation epicyclic gear 15 will be greater than the moment of resistance to rotation of the carrier 14, as a result of which the satellites 13, receiving rotation from the sun gear 12, will roll along the internal ring gear of the epicyclic gear 15, which has greater resistance to rotation, and drag the carrier 14 along with them. Rotation of the carrier 14 At the same time, it does not have any additional impact on the vehicle’s movement performance.

При подготовке машины к входу в воду водитель оказывает управляющее воздействие на орган управления 19 (в качестве которого может использоваться орган управления волноотражательным щитком и др.), вследствие чего на каждое исполнительное электрическое устройство 17 подается электрический сигнал, что вызывает перемещение муфты 16 из нейтрального положения в первое положение, при котором муфта 16, находясь своими внутренними шлицами 20 в зацеплении со шлицами 21 вала 11, входит в зацепление своим наружным зубчатым венцом 22 с внутренним зубчатым венцом 24 водила 14. Это вызывает в планетарном редукторе 3 блокировку солнечной шестерни 12 с водилом 14, вследствие чего планетарный ряд редуктора 3 будет вращаться как одно целое, что способствует вращению гребных лопастей 5, создающих при движении машины на воде дополнительные тяговые усилия.When preparing the machine to enter the water, the driver exerts a control action on the control 19 (which can be used as a control for a wave-reflective shield, etc.), as a result of which an electrical signal is sent to each actuator electrical device 17, which causes the clutch 16 to move from the neutral position to the first position, in which the clutch 16, being its internal splines 20 in engagement with the splines 21 of the shaft 11, engages its outer ring gear 22 with the internal ring gear 24 of the carrier 14. This causes the sun gear 12 to lock with the carrier in the planetary gearbox 3 14, as a result of which the planetary gear set of the gearbox 3 will rotate as one whole, which contributes to the rotation of the propeller blades 5, which create additional traction forces when the machine moves on the water.

При повороте машины водитель оказывает управляющее воздействие на рулевой управляющий орган 18, вследствие чего скорость вращения ведущих колес 8 (перематывания гусениц) а, следовательно, и скорость вращения гребных лопастей 5 разных бортов отличается по величине, что вызывает поворот машины. Для выполнения более крутого поворота машины с меньшим радиусом водитель воздействует на рулевой управляющий орган 18, переводя его ближе к крайнему положению, что вызывает увеличение разности вращения ведущих колес 8 (перематывания гусениц) и гребных лопастей 5, что обеспечивает уменьшение радиуса поворота. При определенном положении рулевого управляющего органа 18, приближающегося к крайнему положению, в исполнительное устройство 17 отстающего борта поступает электрический сигнал для перевода муфты 16 в нейтральное положение. Муфта 16 редуктора 3 отстающего борта, занимает нейтральное положение, при котором передача вращения на соответствующие гребные лопасти 5 прекращается, что исключает дополнительные тяговые усилия, создаваемые гребными лопастями 5 со стороны отстающего борта и способствует уменьшению радиуса поворота машины.When turning the machine, the driver exerts a control effect on the steering control element 18, as a result of which the speed of rotation of the drive wheels 8 (rewinding the tracks) and, consequently, the speed of rotation of the propeller blades of 5 different sides differs in magnitude, which causes the machine to turn. To perform a sharper turn of the vehicle with a smaller radius, the driver acts on the steering control element 18, moving it closer to the extreme position, which causes an increase in the difference between the rotation of the drive wheels 8 (rewinding the tracks) and the propeller blades 5, which ensures a decrease in the turning radius. At a certain position of the steering control element 18, approaching the extreme position, an electrical signal is sent to the actuator 17 of the lagging side to move the clutch 16 to the neutral position. The clutch 16 of the gearbox 3 of the lagging side occupies a neutral position, in which the transmission of rotation to the corresponding propeller blades 5 stops, which eliminates additional traction forces created by the propeller blades 5 from the side of the lagging side and helps reduce the turning radius of the machine.

При дальнейшем воздействии водителя на рулевой управляющий орган 18 и переводе его в крайнее положение, что обусловлено необходимостью поворота машины с минимальным радиусом, в исполнительное устройство 17 отстающего борта поступает электрический сигнал для перевода муфты 16 из нейтрального положения во второе положение, при котором муфта 16 выходит из шлицевого зацепления 20 и 21, и входит в зацепление своим наружным зубчатым венцом 22 в зацепление с внутренним зубчатым венцом 25, выполненным в корпусе редуктора 3, а наружным венцом 23 - с венцом 24 водила 14. Это вызывает блокировку водила 14 с корпусом редуктора 3, вследствие чего водило 14 затормаживается. В этом случае вращение с ведущего вала 11 передается через солнечную шестерню 12 на сателлиты 13, оси которых неподвижны, что обеспечивает вращение сателлитов 13 только вокруг своих осей. При этом сателлиты передают вращение на эпициклическую шестерню 15, и вызывают ее вращение в направлении, противоположном вращению солнечной шестерни 12, что способствует вращению выходного вала 4 и гребных лопастей 5 редуктора 3 отстающего борта в противоположном направлении, вызывающем дальнейшее уменьшение радиуса поворота машины, что повышает маневренность машины при движении на воде.With further influence of the driver on the steering control body 18 and moving it to the extreme position, which is due to the need to turn the car with a minimum radius, an electrical signal is sent to the actuator 17 of the lagging side to move the clutch 16 from the neutral position to the second position, in which the clutch 16 comes out from the splined gearing 20 and 21, and engages with its outer ring gear 22 with the internal gear ring 25 made in the gear housing 3, and the outer ring 23 with the ring 24 of the carrier 14. This causes blocking of the carrier 14 with the gear housing 3 , as a result of which the carrier 14 slows down. In this case, rotation from the drive shaft 11 is transmitted through the sun gear 12 to the satellites 13, the axes of which are fixed, which ensures the rotation of the satellites 13 only around their axes. In this case, the satellites transmit rotation to the epicyclic gear 15 and cause it to rotate in the direction opposite to the rotation of the sun gear 12, which contributes to the rotation of the output shaft 4 and the propeller blades 5 of the gearbox 3 of the lagging side in the opposite direction, causing a further decrease in the turning radius of the machine, which increases maneuverability of the machine when moving on water.

В результате за счет обеспечения возможности разнонаправленного вращения лопастей разных бортов при крайнем положении рулевого управляющего органа достигается повышение маневренности машины при движении на воде с минимальным радиусом поворота.As a result, by providing the possibility of multidirectional rotation of the blades of different sides in the extreme position of the steering control element, increased maneuverability of the machine when moving on water with a minimum turning radius is achieved.

Claims

An amphibious vehicle containing two devices installed one on each side of the vehicle, each of which consists of a fastening with which it is attached to the vehicle, a gearbox with a shaft on which the propeller blades are fixedly mounted, a gearbox drive, characterized in that the gearboxes of the said The devices are made planetary, each of which includes a drive shaft with a sun gear meshed with satellites, the axes of which are installed in the carrier, an epicyclic gear, the internal ring gear of which meshes with the satellites, a gear coupling controlled by an electrical actuator having electrical connection with the control, while the shaft of the epicyclic gear of the gearbox is the output shaft on which the propeller blades are fixedly fixed.