RU2629619C1

RU2629619C1 - Rubber-metal hinge for vehicle tracks

Info

Publication number: RU2629619C1
Application number: RU2016136260A
Authority: RU
Inventors: Михаил Васильевич Жарков; Идрис Зилфикарович Даштиев; Алексей Александрович Ефремов; Виктор Николаевич Журавлёв; Александр Федорович Разин; Александр Алексеевич Кульков
Original assignee: Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения"
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2016-09-08
Publication date: 2017-08-30

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: rubber-metal hinge for connecting vehicle track links contains a pin with rubber rings with an outer diameter greater than the diameter of track link lugs and a radial deformation stopper, installed between them, in the form of a lubricated pin area equal to the diameter of the track link lugs. The lubricated pin area is made of epoxy carbon fiber reinforced plastic with a molybdenum disulphide content in the binder of 20 to 50% by weight. The rubber rings of adjacent links are interconnected by a cylindrical elastic shell. The rubber rings can additionally be connected by a split bushing, the extreme areas of which are moulded into the rubber rings.

EFFECT: increasing the hinge durability and simplifying the design.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может применяться при изготовлении или ремонте гусениц ходовой части.The invention relates to the field of transport engineering and can be used in the manufacture or repair of tracks of the chassis.

Известны шарниры гусеничных транспортных средств, содержащие многопроушинные траки, соединяющие их пальцы и уплотнения в виде поджатых в осевом направлении эластичных колец до заклинивания между пальцем и внутренней поверхностью проушины, которые обеспечивают достаточно надежное уплотнение подшипниковых опор скольжения за счет отсутствия вращения резиновых колец (SU №1123926, кл. B62D 55/20, 1983 г.). Недостатком такого шарнира является сложность изготовления и сборки и практическая невозможность обеспечения ремонта шарнира.Known hinges of tracked vehicles containing multi-eye tracks, connecting their fingers and seals in the form of axially spring-loaded elastic rings to jam between the finger and the inner surface of the eye, which provide a sufficiently reliable seal of the bearing bearings due to the lack of rotation of the rubber rings (SU No. 1123926 , CL B62D 55/20, 1983). The disadvantage of this hinge is the complexity of manufacture and assembly and the practical impossibility of providing repair of the hinge.

Наиболее близким по технической сущности является резинометаллический шарнир для гусениц транспортных средств, содержащий палец с резиновыми кольцами с наружным диаметром, большим диаметра проушин звеньев гусениц, с установленными между ними ограничителем радиальной деформации в виде смазываемого участка пальца с диаметром, равным диаметру проушин звеньев. Недостатком такого шарнира является необходимость постоянного обеспечения смазки подшипниковой опоры с выполнением сложной конструкции пальца и периодического технического обслуживания шарниров при эксплуатации (RU №2397907, кл. B62D 55/205, 2006 г.).The closest in technical essence is a rubber-metal hinge for vehicle tracks, containing a finger with rubber rings with an outer diameter larger than the diameter of the eyes of the links of the tracks, with a radial deformation limiter installed between them in the form of a lubricated portion of the finger with a diameter equal to the diameter of the links of the links. The disadvantage of this hinge is the need to constantly ensure lubrication of the bearing support with the implementation of a complex pin design and periodic maintenance of the hinges during operation (RU No. 2397907, class B62D 55/205, 2006).

Целью предлагаемого изобретения является увеличение срока службы шарнира и упрощение его конструкции.The aim of the invention is to increase the service life of the hinge and simplify its design.

Заявленная цель достигается тем, что смазываемый участок пальца выполнен из эпоксидного антифрикционного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе, а резиновые кольца смежных проушин звеньев соединены между собой цилиндрической эластичной оболочкой.The stated goal is achieved by the fact that the lubricated portion of the finger is made of epoxy antifriction carbon fiber with a molybdenum disulfide content of 20 to 50% by weight in the binder, and the rubber rings of adjacent eyelets of the links are interconnected by a cylindrical elastic shell.

Повышение срока службы шарнира за счет применения металлополимерного скольжения с низким коэффициентом трения и высокой прочностью углепластика достигается в сочетании с обеспечением полной защиты шарнира от попадания абразива резиновым уплотнением, для которого за счет низкого трения в шарнире, соответственно отсутствия разогрева, создаются условия длительной работы. Отсутствие каналов для подвода смазки упрощает конструкцию шарнира и эксплуатацию.An increase in the hinge's service life due to the use of metal-polymer sliding with a low coefficient of friction and high strength of carbon fiber is achieved in combination with the complete protection of the hinge against the ingress of abrasive by a rubber seal, for which conditions of continuous operation are created due to low friction in the hinge and, accordingly, the absence of heating. The absence of channels for the supply of lubricant simplifies the design of the hinge and operation.

Отличительными признаками шарнира являются:Distinctive features of the hinge are:

- выполнение пальца со смазываемым участком из эпоксидного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе;- the implementation of the finger with a lubricated area of epoxy carbon fiber with a content in the binder of molybdenum disulfide from 20 to 50% by weight;

- резиновые кольца в проушинах смежных звеньев соединены между собой эластичной оболочкой;- rubber rings in the eyes of adjacent links are interconnected by an elastic shell;

- резиновые кольца в проушинах смежных звеньев соединены между собой тонкостенной разрезной втулкой, крайние участки которой заформованы в резиновые кольца.- rubber rings in the eyes of adjacent links are interconnected by a thin-walled split sleeve, the extreme sections of which are molded into rubber rings.

Все признаки в совокупности позволяют увеличить срок службы шарнира и упростить его конструкцию, легко осуществить замену пальцев шарнира.All the features together allow you to increase the life of the hinge and simplify its design, it is easy to replace the fingers of the hinge.

Указанные признаки конструктивно и технологически взаимосвязаны и являются существенными, так как каждый из них и в отдельности, и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие предложенного технического решения критерию «новизна».These features are structurally and technologically interconnected and are significant, since each of them individually, and all together are aimed at solving the problem with the achievement of a technical result. The use of a single set of essential distinguishing features in the known solutions was not found, which characterizes the conformity of the proposed technical solution to the criterion of "novelty."

Единая совокупность существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи и характеризует предложенное техническое решение с существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами.A single set of essential features with common known provides a solution to the problem and characterizes the proposed technical solution with significant differences compared with the prior art and analogues.

Данное техническое решение является результатом НИОКР по созданию секционной резиноармированной гусеницы для гусеничного транспортера типа МТЛБ с прочностью на разрыв не менее 20 тс и ресурсом по пробегу не менее 15 тыс. км. Решение неочевидно, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».This technical solution is the result of research and development on the creation of a sectional rubber-reinforced caterpillar for a MTLB-type tracked conveyor with a tensile strength of at least 20 tf and a mileage resource of at least 15 thousand km. The solution is not obvious, which indicates its compliance with the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано соединение звеньев гусеничной транспортной машины посредством пальца с привулканизованными в занижениях пальца резиновыми кольцами и углепластиковой опорной частью, на фиг. 2 показана конструкция пальца в свободном состоянии перед сборкой, на фиг. 3 - исполнение резиновых колец со связью между кольцами разрезной втулкой, на фиг. 4 показана зависимость прочности при сжатии и коэффициента трения по стали эпоксидного углепластика с дисульфидом молибдена от процентного содержания в связующем дисульфида молибдена.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the connection of the links of a caterpillar transport machine by means of a finger with rubber rings vulcanized in the understatements of the finger and a carbon-plastic support part, in FIG. 2 shows the construction of the finger in a free state before assembly; FIG. 3 - execution of rubber rings with a connection between the rings split sleeve, in FIG. 4 shows the dependence of the compressive strength and the coefficient of friction on steel of epoxy carbon fiber with molybdenum disulfide on the percentage of molybdenum disulfide in the binder.

Шарнир состоит из пальца 1, опорные части 2 которого выполнены из эпоксидного углепластика с содержанием в связующем дисульфида молибдена, а во впадинах пальцев 3 привулканизованы резиновые кольца 4, соединенные между собой цилиндрической эластичной оболочкой 5. Звенья 6 и 7 соединены между собой пальцем 1 с резиновыми кольцами с исключением попадания абразива внутрь шарнира за счет натяга резиновых колец в проушинах звеньев, причем резиновые кольца полностью разгружены от радиальных нагрузок и работают только на сдвиг при взаимном повороте звеньев. Смазка шарнира обеспечивается антифрикционными свойствами применяемого эпоксидного углепластика, коэффициент трения по стальной поверхности проушин звеньев гусениц не превышает 0,06-0,07 при полном отсутствии радиальной деформации при удельных давлениях в опорной части кольца до 100,0 МПа.The hinge consists of a finger 1, the supporting parts 2 of which are made of epoxy carbon fiber containing molybdenum disulfide in the binder, and rubber rings 4 are connected in the hollows of the fingers 3, interconnected by a cylindrical elastic shell 5. Links 6 and 7 are interconnected by finger 1 with rubber rings with the exception of the ingress of the abrasive into the hinge due to the interference of the rubber rings in the eyelets of the links, and the rubber rings are completely unloaded from radial loads and work only on shear during mutual rotation e links. The hinge lubrication is ensured by the antifriction properties of the applied epoxy carbon fiber reinforced plastic, the coefficient of friction on the steel surface of the eyes of the links of the tracks does not exceed 0.06-0.07 with the complete absence of radial deformation at specific pressures in the supporting part of the ring up to 100.0 MPa.

Зависимость прочности при сжатии σ_cж и коэффициента трения μ по стали эпоксидного углепластика с дисульфидом молибдена от процентного содержания в связующем дисульфида молибдена показывает на наличие оптимального содержания дисульфида молибдена от 20 до 50% по массе при обеспечении прочности при сжатии углепластика более 200 МПа, дальнейшее увеличение содержания дисульфида молибдена более 50% по массе приводит к значительному снижению прочности углепластика при сохранении полученного низкого коэффициента трения. Приемлемой прочностью при сжатии для шарниров является больше 100-150 МПа.The dependence of the compressive strength σ _cf and the friction coefficient μ on epoxy carbon fiber steel with molybdenum disulfide on the percentage of molybdenum disulfide in the binder indicates the presence of an optimal content of molybdenum disulfide from 20 to 50% by weight while ensuring the compressive strength of carbon fiber more than 200 MPa, a further increase the content of molybdenum disulfide of more than 50% by weight leads to a significant decrease in the strength of carbon fiber while maintaining the resulting low coefficient of friction. Acceptable compressive strength for joints is greater than 100-150 MPa.

Шарнир работает следующим образом. При запрессовке пальца 1 в проушины звеньев происходит значительная деформация резиновых колец 4, что обеспечивает их надежный без проворота при работе контакт с поверхностью проушины звеньев 6 и 7, вследствие чего исключается попадание абразива внутрь шарнира и отсутствует трение резины о металл. Запрессовку в проушины пальца с резиновыми кольцами осуществляют в предварительно смазанные и совмещенные проушины смежных звеньев. Высокая износостойкость пары трения углепластик-сталь при надежном уплотнении обеспечивает более высокий, в 2-3 раза, ресурс шарнира по сравнению с существующими аналогами.The hinge works as follows. When finger 1 is pressed into the eye of the links, the rubber rings 4 undergo significant deformation, which ensures reliable contact with the surface of the eye of the links 6 and 7 without turning over during operation, which eliminates the ingress of abrasive into the hinge and there is no rubbing of rubber on the metal. Pressing into the eyelets of the finger with rubber rings is carried out in the pre-lubricated and combined eyelets of adjacent links. The high wear resistance of a carbon-steel-steel friction pair with reliable sealing provides a higher, 2-3 times, hinge resource in comparison with existing analogues.

Предложенное новое техническое решение позволяет создать более эффективные шарниры по сравнению с известным уровнем техники, воспроизводимо промышленным способом, соответствует также критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.The proposed new technical solution allows you to create more efficient hinges compared to the prior art, reproducible by an industrial method, also meets the criterion of "industrial applicability", ie level of invention.

Claims

1. Rubber-metal hinge for connecting links of vehicle tracks, comprising a finger with rubber rings, an outer diameter larger than the diameter of the eyes of the links of the tracks, and placed between them a radial deformation limiter in the form of a lubricated portion of the finger with a diameter equal to the diameter of the eyes of the links, characterized in that the lubricated the finger section is made of epoxy carbon fiber with a molybdenum disulfide content of 20 to 50% by weight in the binder, and the rubber rings of adjacent links are interconnected by cyl ndricheskoy flexible sheath.

2. The rubber joint according to claim 1, characterized in that the rubber rings of adjacent links are additionally connected to each other by a thin-walled split sleeve, the extreme sections of which are molded into rubber rings.