RU2520692C1

RU2520692C1 - Track with independent joint

Info

Publication number: RU2520692C1
Application number: RU2012150880/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Кузьмич Набоков; Александр Владимирович Набоков
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-27
Also published as: RU2012150880A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: crawler track comprises rubber-metal joints with pins, terminal clevis, clevis tie bolts, steel members (links), rubber elements of link rails. Independent rubber-metal joints are rigidly fixed on the links by terminal clevis fitted by a ring cylindrical protrusion set in the hole of the link ear. The clevis tie bolts are coupled with the thread hole of the ears made in the centres of the links on their side walls. The width of the track rails formed by the independent joints exceeds the width of lower track wheel tyres.

EFFECT: improved repairability, longitudinal rigidity and efficiency.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в конструкциях быстроходных гусеничных машин.The invention relates to the field of transport engineering and can be used in the construction of high-speed tracked vehicles.

Известна конструкция гусеницы с резино-металлическим шарниром (РМШ) БМП-2 (боевая машина пехоты БМП-2. Техническое описание и инструкция по эксплуатации Э675-сб3Т01, часть вторая, г. Курган, ОАО «СКБМ»). Достоинствами гусеницы БМП-2 являются относительно высокие надежность и долговечность РМШ при эксплуатации машины в различных дорожных условиях. Недостатком гусеницы с РМШ является ее продольное удлинение от силы тяги. Недостаточная продольная жесткость гусеницы является причиной схода опорных катков с гусеницы. Жесткая беговая дорожка гусеницы под опорными катками машины обуславливает высокий уровень напряжений в шинах опорных катков и является фактором ограничения их ресурса. При эксплуатации машины на песчаных грунтах имеет место значительный абразивный износ стальных звеньев (траков) в зоне беговой дорожки гусеницы.A known track design with a rubber-metal hinge (RMSh) BMP-2 (infantry fighting vehicle BMP-2. Technical description and operating instructions E675-sb3T01, part two, Kurgan, OJSC "SKBM"). The advantages of the BMP-2 caterpillar are the relatively high reliability and durability of the RMSh during operation of the machine in various road conditions. The disadvantage of a caterpillar with RMS is its longitudinal elongation from traction. The insufficient longitudinal rigidity of the track causes the track rollers to leave the track. The hard track of the track under the track rollers of the machine causes a high level of stress in the tires of the track rollers and is a factor in limiting their resource. When operating the machine on sandy soils, there is significant abrasive wear of steel links (tracks) in the area of the track of the track.

Известна конструкция резино-металлической гусеницы с обрезиненной беговой дорожкой опорных катков машины (Бронированная ремонтно-эвакуационная машина БРЭМ-Л. Техническое описание ЭР691-СБ1-01ТО, г. Курган, ОАО «СКБМ»). Особенностью конструкции этой гусеницы является резино-металлический шарнир параллельного типа, который включает палец с привулканизированными резиновыми кольцами, запрессовынный в трубку стального звена. На стороне трака, обращенной к опорным каткам машины, привулканизирован резиновый элемент, который является частью беговой дорожки гусеницы. Отдельные траки с РМШ соединяются в гусеничную ленту посредством клеммных серег и стяжных болтов. По сравнению с известными гусеницами, имеющими открытый и закрытый металлические шарниры, гусеница с РМШ имеет существенные преимущества: более высокий ресурс и коэффициент полезного действия в зоне высоких скоростей движения транспортной машины (В.К Набоков. Аналитический обзор гусеничных цепей. Вестник Курганского государственного университета №1 (17) 2010). Обрезиненная беговая дорожка гусеницы повышает ресурс шин опорных катков, однако, в случае механического повреждения резинового элемента дорожки, требуется замена при ремонте также и трака с РМШ, годных для дальнейшей эксплуатации. Высокий уровень предварительного натяжения гусениц с РМШ (примерно 10% от веса машины) снижает ресурс деталей ходовой части. Предварительное натяжение уменьшает вероятность схода опорных катков с гусеницы, вследствие упругого удлинения гусеницы с РМШ под нагрузкой, и является вынужденной мерой для гусениц такого типа. Гистерезисные потери в гусенице с РМШ примерно равны 15% от мощности на ведущих колесах. Повышение КПД гусениц является актуальной задачей для быстроходных машин.A known design of a rubber-metal track with a rubberized treadmill of the track rollers of the machine (BREM-L armored repair and recovery vehicle. Technical description ER691-SB1-01TO, Kurgan, SKBM OJSC). A design feature of this caterpillar is a rubber-metal hinge of a parallel type, which includes a finger with vulcanized rubber rings, pressed into a tube of a steel link. On the side of the track facing the track rollers of the machine, a rubber element is vulcanized, which is part of the track of the track. Separate tracks with RMSH are connected to the caterpillar by means of terminal earrings and coupling bolts. Compared to the known tracks with open and closed metal joints, the RMSh track has significant advantages: a higher service life and efficiency in the area of high speeds of the transport vehicle (V.K. Nabokov. Analytical review of track chains. Bulletin of Kurgan State University No. 1 (17) 2010). The rubberized track of the track increases the life of the tires of the track rollers, however, in case of mechanical damage to the rubber element of the track, it is also necessary to replace the track with an RMSh suitable for further operation during repair. The high level of pre-tensioning the tracks with RMSh (approximately 10% of the weight of the machine) reduces the resource of the parts of the chassis. Pre-tensioning reduces the likelihood of track rollers coming off the track due to the elastic elongation of the track with RMSh under load, and is a necessary measure for this type of track. The hysteresis losses in the track with RMSh are approximately equal to 15% of the power on the drive wheels. Improving the efficiency of tracks is an urgent task for high-speed vehicles.

Конструкция резино-металлической гусеницы БРЭМ-Л наиболее близка по технической сущности к заявляемому техническому решению и выбрана в качестве прототипа.The design of the rubber-metal track BREM-L is the closest in technical essence to the claimed technical solution and is selected as a prototype.

Целью изобретения является повышение технических характеристик резино-металлической гусеницы, в т.ч.: ремонтопригодности, продольной жесткости и КПД. Поставленная цель достигается тем, что гусеница с автономным шарниром включает стальные звенья (траки), клеммные серьги и стяжные болты серег, резино-металлические шарниры с пальцами, резиновые элементы беговой дорожки гусеницы под опорными катками машины. Беговая дорожка образована резино-металлическими блоками автономных шарниров, неподвижно закрепленных на траках посредством пальцев силовой арматуры шарнира и клеммных серег. Клеммные серьги снабжены кольцевыми цилиндрическими выступами на нерабочей поверхности, которые размещены в отверстии проушины на боковой стенке трака. Стяжной болт серьги соединен с резьбовым отверстием в проушине. Центральная ось отверстия в проушине лежит в плоскости, проходящей через середину трака. На опорной поверхности трака выполнены уступы, которые взаимодействуют с пальцами силовой арматуры шарнира и размещены между силовыми пластинами шарнира, соединяющими пальцы. При этом ширина резино-металлических блоков автономных шарниров, образующих беговую дорожку гусеницы, превышает в достаточном размере ширину шины (шин) опорных катков.The aim of the invention is to increase the technical characteristics of the rubber-metal tracks, including: maintainability, longitudinal stiffness and efficiency. This goal is achieved in that the caterpillar with an autonomous hinge includes steel links (tracks), terminal earrings and coupling bolts of the earrings, rubber-metal joints with fingers, rubber elements of the track of the track under the track rollers of the machine. The treadmill is formed by rubber-metal blocks of autonomous hinges, motionlessly fixed on the tracks by means of the fingers of the power armature of the hinge and terminal earrings. The terminal earrings are provided with annular cylindrical protrusions on a non-working surface, which are placed in the eyelet hole on the side wall of the truck. The earring tie bolt is connected to a threaded hole in the eye. The central axis of the hole in the eye lies in a plane passing through the middle of the truck. On the supporting surface of the track ledges are made, which interact with the fingers of the power reinforcement of the hinge and are placed between the power plates of the hinge connecting the fingers. Moreover, the width of the rubber-metal blocks of the autonomous joints forming the track of the track exceeds the width of the tire (s) of the track rollers in a sufficient amount.

Такое исполнение конструкции предлагаемой гусеницы с автономным шарниром позволяет получить следующий технический результат:This design design of the proposed tracks with an autonomous hinge allows to obtain the following technical result:

- повысить ремонтопригодность гусеницы путем частичной замены вышедших из строя деталей. Например, замена автономного шарнира с использованием деталей, годных для дальнейшей эксплуатации: трак, серьга, стяжной болт;- increase the maintainability of the track by partial replacement of failed parts. For example, replacing an autonomous hinge using parts suitable for further use: truck, earring, tie bolt;

- повысить продольную жесткость гусеницы, т.к. жесткость стальной силовой арматуры автономного шарнира значительно выше жесткости РМШ. Повышение продольной жесткости гусеницы позволяет от 3 до 4 раз уменьшить уровень ее предварительного натяжения, в сравнении с гусеницами с РМШ, снизить существенно нагруженность деталей ходовой части и повысить их эксплуатационный ресурс;- increase the longitudinal rigidity of the track, because the stiffness of the steel power reinforcement of the autonomous joint is significantly higher than the stiffness of the RMSh. Increasing the longitudinal stiffness of the track allows 3 to 4 times to reduce the level of its preliminary tension, in comparison with the tracks with RMSh, significantly reduce the load on the parts of the chassis and increase their operational life;

- повысить КПД гусеницы с автономным шарниром, т.к. гистерезисные потери при изгибе резиновой облицовки автономного шарнира значительно меньше аналогичных потерь, возникающих при коаксиальной закрутке резиновых колец в РМШ.- increase the efficiency of the track with an autonomous hinge, as The hysteresis losses due to the bending of the rubber lining of the autonomous hinge are significantly less than the similar losses occurring during the coaxial twisting of rubber rings in the RMS

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная конструкция гусеницы включает резино-металлические блоки автономных шарниров, неподвижно закрепленные на траках посредством пальцев силовой арматуры шарнира и клеммных серег, снабженных кольцевым цилиндрическим выступом на нерабочей поверхности, размещенным в отверстии проушины на боковой стенке трака, при этом стяжной болт серьги соединен с резьбовым отверстием проушины, а центральная ось отверстия лежит в плоскости, проходящей через середину трака. На опорной поверхности трака выполнены уступы, взаимодействующие с пальцами силовой арматуры шарнира и размещенные в промежутках между силовыми пластинами, соединяющими пальцы. При этом ширина резино-металлических блоков автономных шарниров, образующих беговую дорожку гусеницы, превышает в достаточном размере ширину шины для односкатных (или суммарную ширину шин двухскатных) опорных катков.Comparative analysis with the prototype shows that the claimed track design includes rubber-metal blocks of autonomous hinges fixedly mounted on the tracks using the pins of the power arm of the hinge and terminal earrings equipped with a cylindrical annular protrusion on a non-working surface located in the eye hole on the side wall of the track, the earring tie bolt is connected to the threaded hole of the eye, and the central axis of the hole lies in the plane passing through the middle of the track. On the supporting surface of the track ledges are made, interacting with the fingers of the power reinforcement of the hinge and placed in the gaps between the power plates connecting the fingers. In this case, the width of the rubber-metal blocks of the autonomous joints forming the track of the track exceeds the width of the tire for single-track (or the total tire width of double-track) track rollers in sufficient size.

Сравнение заявленного технического решения с другими аналогами не позволяет выявить признаки, отличающие заявленное решение от прототипа и дающие указанный выше технический результат.Comparison of the claimed technical solution with other analogues does not allow to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype and giving the above technical result.

Изобретение поясняется чертежами, где показаны: фиг.1 - вид в аксонометрии гусеницы с автономным шарниром; фиг.2 - сечение узла закрепления шарнира на траке; фиг.3 - блок автономного шарнира; фиг.4 - стальное звено (трак); фиг.5 - графики КПД гусениц с автономным и резино-металлическим шарнирами.The invention is illustrated by drawings, which show: FIG. 1 is a perspective view of a track with an autonomous hinge; figure 2 is a section of the node of the hinge on the track; figure 3 - block autonomous hinge; figure 4 - steel link (truck); figure 5 - graphs of the efficiency of the tracks with autonomous and rubber-metal joints.

Гусеница с автономным шарниром (фиг.1) состоит из следующих частей: автономного шарнира 1, трака 2, клеммной серьги 3 и стяжного болта 4. Неподвижное закрепление автономных шарниров на траках 2 (фиг.2) обеспечивается закручиванием стяжного болта 4 в проушину 5, выполненную на боковой стенке трака 2. В завернутом состоянии стяжной болт 4 входит в выемки 6 (фиг.3) на пальцах 7 шарнира, предотвращая их коаксиальный поворот при изгибе шарнира 1. Неподвижность закрепления пальцев 7 шарнира на траках 2 обеспечивается кольцевым цилиндрическим выступом на нерабочей поверхности серьги 3, входящим в отверстие проушины 5 (фиг.2). Продольная жесткость гусеницы обеспечивается также упором пальцев 7 в выступы 8 на траках 2 (фиг.4), которые уменьшают прогиб пальцев в пролете между соседними упорами трака. При закреплении автономных шарниров 1 на траках 2 выступы 8 входят в зазор между силовыми пластинами из пружинной легированной стали 9, которые закреплены своими концами неподвижно в пальцах 7 (фиг.1). При прохождении автономного шарнира по криволинейному участку гусеничного обвода шарнир изгибается и передает тяговую нагрузку ведомому участку гусеницы. На фиг.5 представлены графики КПД гусениц с различными типами шарниров, построенные по данным теоретического расчета с использованием параметров реальной быстроходной транспортной машины: 1 -автономный шарнир, 10 - резино-металлический шарнир.A caterpillar with an autonomous hinge (Fig. 1) consists of the following parts: an autonomous hinge 1, track 2, a terminal earring 3, and a tie bolt 4. The fixed fastening of the independent hinges on the tracks 2 (Fig. 2) is ensured by tightening the tie bolt 4 into the eye 5, made on the side wall of the track 2. In the wrapped state, the coupling bolt 4 enters the recesses 6 (Fig. 3) on the pivots 7 of the hinge, preventing their coaxial rotation when the hinge 1 is bent. The immobility of the fingers 7 of the hinge on the tracks 2 is secured by an annular cylindrical protrusion on Static preparation earring surface 3 within the opening 5 lugs (2). The longitudinal rigidity of the track is also provided by the emphasis of the fingers 7 in the protrusions 8 on the tracks 2 (figure 4), which reduce the deflection of the fingers in the span between adjacent stops of the track. When securing the autonomous hinges 1 on the tracks 2, the protrusions 8 enter the gap between the power plates of spring alloy steel 9, which are fixed at their ends motionless in the fingers 7 (Fig. 1). When the autonomous hinge passes along the curved section of the caterpillar contour, the hinge bends and transfers the traction load to the driven section of the track. Figure 5 presents the graphs of the efficiency of tracks with various types of hinges, constructed according to the theoretical calculation using the parameters of a real high-speed transport machine: 1 - an autonomous hinge, 10 - a rubber-metal hinge.

Применение предлагаемой гусеницы с автономным шарниром позволяет, по сравнению с известными гусеницами, в т.ч. с РМШ, повысить важные технические характеристики: продольную жесткость, ремонтопригодность и КПД гусеницы, а также ресурс ходовой части, связанный со снижением уровня предварительного натяжения гусениц.The use of the proposed tracks with an autonomous hinge allows, in comparison with the known tracks, including with RMSh, to increase important technical characteristics: longitudinal rigidity, maintainability and efficiency of the track, as well as the resource of the chassis, associated with a decrease in the level of preliminary tension of the tracks.

Claims

Caterpillar with an autonomous hinge, including rubber-metal joints with fingers, terminal earrings, earring coupling bolts, steel links (tracks), treadmill rubber elements, characterized in that the autonomous rubber-metal joints are fixed motionless on the tracks by means of terminal earrings equipped with a ring a cylindrical protrusion placed in the hole of the eye of the track, while the connecting bolts of the earrings are connected to the threaded hole of the eyes made in the middle of the tracks on their sides, and the width of the treadmill usenitsy formed autonomous hinges in sufficient amount exceeds the width of tire support rollers.