RU2455172C1

RU2455172C1 - Walking wheel of vehicle of increased cross-country capacity

Info

Publication number: RU2455172C1
Application number: RU2011105572/11A
Authority: RU
Inventors: Сергей Анатольевич Кузнецов (RU); Сергей Анатольевич Кузнецов; Олег Иванович Шарейко (RU); Олег Иванович Шарейко; Роман Владимирович Дикий (RU); Роман Владимирович Дикий; Ярослав Алексеевич Лысенко (RU); Ярослав Алексеевич Лысенко
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-07-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to walking wheels and may be used for motion of steps. Proposed walking wheel comprises central gear wheel attached to transport facility body, plane pinions turning there inside and fitted on planet carrier in counter phase, and two paired supports with convex thrust sectors made by circle arcs. Thrust sectors are pivoted to said supports in vertical plane and spring loaded relative to support to perform elastic turn there around. Pivot is secured on support axle at the center of sector curvature.

EFFECT: wheel geometrical parameters adapted to varying sizes of steps, uniform motion.

2 dwg

Description

Изобретение относится к шагающим колесам и может быть использовано в транспортных средствах повышенной проходимости, в частности, для перемещения объектов по лестницам.The invention relates to walking wheels and can be used in off-road vehicles, in particular, for moving objects on stairs.

Известно шагающее колесо транспортного средства (авт. св. СССР №703366, кл. В60В 19/00, 1979), содержащее поворотно установленный на неподвижной оси корпуса диск и опорные стойки, выполненные в виде гидроцилиндров, соединенных каналами с распределителем давления текучей среды, гидроцилиндры установлены на поворотных пружинных кольцах и снабжены ограничителями поворота.It is known a walking wheel of a vehicle (ed. St. USSR No. 703366, class B60B 19/00, 1979), comprising a disk rotatably mounted on a fixed axis of the housing and support legs made in the form of hydraulic cylinders connected by channels to a fluid pressure distributor, hydraulic cylinders mounted on rotary spring rings and equipped with rotation limiters.

Недостатком данного технического решения является сложность конструкции и системы управления и привода.The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design and control system and drive.

Наиболее близким к предлагаемому является шагающее колесо транспортного средства (авт. св. СССР №1524347, кл. В60В 19/00, 1987), содержащее две спаренные опоры с выпуклыми опорными секторами, образованными дугами окружности, закрепленные на установленных на водиле в противофазе сателлитах, взаимодействующих посредством внутреннего зацепления с зубчатым венцом планетарного механизма, закрепленным на корпусе транспортного средства.Closest to the proposed is the walking wheel of the vehicle (ed. St. USSR No. 1524347, class B60B 19/00, 1987), containing two paired supports with convex supporting sectors formed by circular arcs, mounted on satellites mounted on the carrier in antiphase, interacting by means of internal engagement with the ring gear of the planetary mechanism fixed to the vehicle body.

Недостаток этого технического решения состоит в отсутствии адаптации к ширине проступи, вследствие чего выпуклая опора при перекатывании может упереться в следующую ступень и проскальзывать, разрушая поверхность проступи, а также недостаточной равномерности перемещения.The disadvantage of this technical solution is the lack of adaptation to the width of the tread, as a result of which the convex support during rolling can abut against the next step and slip, destroying the surface of the tread, as well as insufficient uniformity of movement.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в адаптации геометрических параметров шагающего колеса к изменяющимся размерам ступеней, а также обеспечении равномерности перемещения.The technical result achieved by the implementation of this invention is to adapt the geometric parameters of the walking wheel to the varying sizes of the steps, as well as ensuring uniformity of movement.

Задачей изобретения является адаптация геометрических параметров шагающего колеса транспортного средства к изменяющимся размерам ступеней.The objective of the invention is the adaptation of the geometric parameters of the walking wheel of the vehicle to the changing dimensions of the steps.

Поставленная задача решается тем, что в шагающем колесе транспортного средства повышенной проходимости, содержащем две спаренные опоры с выпуклыми опорными секторами, образованными дугами окружности, закрепленные на установленных на водиле в противофазе сателлитах, взаимодействующих посредством внутреннего зацепления с зубчатым венцом планетарного механизма, закрепленным на корпусе транспортного средства, опорные секторы закреплены на опорах шарнирно в вертикальной плоскости движения и подпружинены относительно опоры с возможностью упругого поворота вокруг шарнира, а шарнир закреплен на оси опоры в центре кривизны сектора.The problem is solved in that in a walking wheel of a cross-country vehicle containing two paired supports with convex support sectors formed by circular arcs mounted on satellites mounted on the carrier in antiphase, interacting by means of an internal gearing with a gear ring mounted on the transport housing means, supporting sectors are fixed on supports articulated in a vertical plane of movement and spring-loaded relative to the support with possibly Tew elastic rotation around the hinge, and the hinge is attached to the axis of the support in the center of curvature of the sector.

Схема шагающего колеса транспортного средства повышенной проходимости показана на фиг.1.A diagram of a walking wheel of an off-road vehicle is shown in FIG.

Шагающее колесо содержит закрепленное на корпусе транспортного средства центральное зубчатое колесо (эпицикл) 1 и обращающиеся внутри него сателлиты 2 и 2', установленные на водиле 3 в противофазе. Спаренные опоры 4 и 4', опорные секторы которых 5 образованы дугами окружности радиуса R, жестко закреплены на сателлитах 2 и 2', а опорные секторы шарнирно закреплены на опорах в центрах кривизны секторов. Число зубьев каждого сателлита равно 2/3 от числа зубьев эпицикла. Опорные секторы 5 закреплены на опорах шарнирно в вертикальной плоскости движения и подпружинены относительно опоры с возможностью упругого поворота вокруг шарнира, причем пружины 6 обеспечивают центральное устойчивое положение секторов относительно опор за счет равной жесткости пружин, воздействующих на плечи секторов. Траектория центров кривизны (шарниров M) опорных поверхностей представляет собой равносторонний треугольник со скругленными вершинами, ориентированный таким образом, что одна из сторон параллельна поверхности грунта. Расстояние от оси вращения сателлита O до направляющей точки M, равное r₂ (как и для прототипа), если длину водила обозначить как r₁, угол поворота водила от вертикальной оси как φ₁, а угол поворота опоры как φ₂:The walking wheel contains a central gear wheel (epicyclic) 1 fixed to the vehicle body and the satellites 2 and 2 'that rotate inside it, mounted on the carrier 3 in antiphase. The paired supports 4 and 4 ', the supporting sectors of which 5 are formed by circular arcs of radius R, are rigidly fixed to the satellites 2 and 2', and the supporting sectors are pivotally fixed to the supports at the centers of curvature of the sectors. The number of teeth of each satellite is 2/3 of the number of teeth of the epicycle. The supporting sectors 5 are fixed on the supports pivotally in the vertical plane of movement and are spring-loaded relative to the support with the possibility of elastic rotation around the hinge, and the springs 6 provide a central stable position of the sectors relative to the supports due to the equal stiffness of the springs acting on the shoulders of the sectors. The trajectory of the centers of curvature (hinges M) of the supporting surfaces is an equilateral triangle with rounded vertices, oriented in such a way that one of the sides is parallel to the soil surface. The distance from the axis of rotation of the satellite O to the guide point M, equal to r ₂ (as for the prototype), if the carrier length is designated as r ₁ , the angle of rotation of the carrier from the vertical axis as φ ₁ , and the angle of rotation of the support as φ ₂ :

В этом уравнении

;

;In this equation

;

откуда:

where from:

Величина радиуса R (как в прототипе) на траекторию центра кривизны М не влияет, поэтому он может быть выполнен в зависимости от ширины проступи.The value of the radius R (as in the prototype) does not affect the trajectory of the center of curvature M, so it can be made depending on the width of the tread.

Шагающее колесо работает следующим образом, фиг.2.Walking wheel works as follows, Fig.2.

При вращении водила 3 сателлиты 2 и 2' перемещают опоры 4 и 4' таким образом, что центры кривизны M опорных секторов 5 будут перемещаться по гипотрохоиде, имеющей форму равностороннего треугольника с закругленными вершинами (на фиг.1 и фиг.2 не показан), при этом опорные секторы обкатывают опорную поверхность, эквидистантную нижней стороне упомянутого треугольника (как в прототипе).When the carrier 3 rotates, the satellites 2 and 2 'move the supports 4 and 4' in such a way that the centers of curvature M of the supporting sectors 5 will move along the hyprochoid, having the shape of an equilateral triangle with rounded vertices (not shown in Fig. 1 and 2), while the supporting sectors run around the supporting surface, equidistant to the lower side of the mentioned triangle (as in the prototype).

При движении по лестничному маршу в зависимости от ширины проступи опора может оказаться в положении упора в следующую ступень. Во избежание ее принужденного проворачивания и разрушения поверхности проступи при продолжении движения водила 3 происходит упругая деформация пружин 6 и перемещение опоры 4 из положения А, показанного пунктиром, в положение Б до плавного переноса тяжести на следующую опору, сектор которой становится на следующую ступень.When moving along the flight of stairs, depending on the width of the tread, the support may be in the stop position in the next step. In order to avoid its forced turning and destruction of the surface of the tread when the carrier 3 continues to move, the springs 6 undergo elastic deformation and the support 4 moves from position A, shown by the dotted line, to position B until the gravity transfers to the next support, the sector of which becomes the next step.

Claims

The walking wheel of a cross-country vehicle, containing two paired supports with convex supporting sectors formed by circular arcs, mounted on satellites mounted on the carrier in antiphase, interacting by means of internal gearing with a gear ring of the planetary mechanism mounted on the vehicle body, characterized in that the supporting sectors are fixed on supports articulated in a vertical plane of movement and spring-loaded relative to the support with the possibility of elastic rotation the company around the hinge, and the hinge is fixed on the axis of the support in the center of curvature of the sector.