RU2661645C2

RU2661645C2 - Suspension and caterpillar for snowmobile

Info

Publication number: RU2661645C2
Application number: RU2016132434A
Authority: RU
Inventors: Константин Александрович Смурыгин
Original assignee: Константин Александрович Смурыгин
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2016-08-08
Publication date: 2018-07-18
Also published as: RU2016132434A; RU2016132434A3

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to the field of transport engineering, namely to the suspension assemblies of caterpillar vehicles, and can find application in the development of various types of snowmobile caterpillar vehicles. Suspension of the snowmobile caterpillar contains an endless belt of caterpillars, supporting and supporting frames, tension rollers. Support frame is composed of front and rear independent parts, provided with wide skis, the supporting frames are hinged and balanced at the ends of a pair of semi-elliptical springs arranged longitudinally and rigidly fixed to the transverse frame of the snowmobile frame. Snowmobile caterpillar is made up of two narrow endless belts made of frost resistant elastomeric material, which are connected to each other by means of a series of transverse bars placed by a periodic step perpendicular to the belts and creating in aggregate a lattice structure. In addition, lateral limit stops are fixed at the ends of the rungs.

EFFECT: improved snowmobile patency on low-lying virgin snow cover of any depth is provided, as well as simplified suspension and caterpillar construction and increased reliability during field operation.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортной техники, а именно к агрегатам подвески гусеничных транспортных средств и может найти применение при разработке различных видов снегоходной гусеничной техники.The invention relates to the field of transport equipment, and in particular to suspension units of tracked vehicles and may find application in the development of various types of snowmobile tracked vehicles.

Известна подвеска транспортного средства, содержащая последовательно расположенные колесные балки, балансиры, поворотно установленные на балансирной оси рамы, реактивные штанги, шарнирно соединяющие колесные балки с рамой транспортного средства, кронштейны колесных балок, шаровые крепления концов балансиров с кронштейнами колесных балок, два из которых имеют возможность смещения по осям кронштейнов колесных балок (см. RU №23278, кл. B60G 5/02, опубл. 10.06.2002 г.).A vehicle suspension is known comprising wheel beams in series, balancers rotatably mounted on the beam axis of the frame, reaction rods pivotally connecting the wheel beams to the vehicle frame, the brackets of the wheel beams, the ball mounts of the ends of the balancers with the brackets of the wheel beams, two of which have the ability displacements along the axes of the brackets of the wheel beams (see RU No. 23278, class B60G 5/02, publ. 10.06.2002).

Известна подвеска снегохода (см. RU №2524502, кл. B62M27/02, B62D55/00, B62D55/112, B62B15/00, опубл. 27.07.2014), которая содержит шасси, бесконечную гусеницу для движения снегохода, скользящие рельсы для зацепления с гусеницей, два плеча подвески, расположенные один за другим, шарнирное соединенные к раме и рельсам, опорные пружины сжатия, амортизаторы. Known suspension of a snowmobile (see RU No. 2524502, class B62M27 / 02, B62D55 / 00, B62D55 / 112, B62B15 / 00, publ. 07.27.2014), which contains a chassis, an endless caterpillar for the movement of the snowmobile, sliding rails for engagement with track, two suspension arms located one after the other, articulated to the frame and rails, support compression springs, shock absorbers.

Недостатком известных устройств является сложная конструкция и низкая надежность работы.A disadvantage of the known devices is the complex design and low reliability.

Известны попытки разработать простые и надежные в эксплуатации конструкции устройств современных подвесок гусеницы снегохода, основой которых, чаще всего, является наличие двух направляющих. Например, техническое решение о присоединении направляющих к раме снегохода через амортизаторы, что позволяет при движении амортизировать удары от неровностей дороги (см. RU № 25724, кл. B62D55/00, опубл. 20.10.2002; RU №69825, кл. B62D55/00, опубл. 10.01.2008). Но если нагрузки от неровностей или после прыжков (например, на гоночных снегоходах при прыжках при приземлении) переходят предел прочности, направляющая ломается, изгибается, выводя технику из строя. Attempts are known to develop simple and reliable designs of devices for modern suspensions of snowmobile tracks, the basis of which, most often, is the presence of two guides. For example, the technical solution for connecting the guides to the snowmobile frame through shock absorbers, which allows shock absorbing shocks from road bumps when driving (see RU No. 25724, class B62D55 / 00, publ. 10/20/2002; RU No. 69825, class B62D55 / 00 published on January 10, 2008). But if loads from bumps or after jumping (for example, on racing snowmobiles when jumping when landing) exceed the tensile strength, the guide breaks, bends, incapacitating the equipment.

Подвеска гусеницы снегохода (см. RU №83992, кл. B62D55/00, опубл. 27.06.2009) характерна исполнением направляющей (полоз) из гибкой пружинной стали, что позволяет при движении по неровной поверхности изгибаться, снижая нагрузки на подвеску.Suspension of a snowmobile caterpillar (see RU No. 83992, class B62D55 / 00, published June 27, 2009) is characterized by a guide rail (runner) made of flexible spring steel, which allows it to bend when moving on an uneven surface, reducing the load on the suspension.

Недостатком ближайшего аналога является то, что в ней применена цельная опорная рама, что предусматривает использование снегохода для относительно ровной поверхности. Кроме того, в заявленной конструкции снегохода устанавливается стандартная цельная гусеница из резинокорда, что не отвечает требованиям снижения эксплуатационных затрат, особенно при экстремально низких температурных условиях. Кроме того, конструкция имеет дополнительные устройства такие, как опорные и поддерживающие катки, что утяжеляет снегоход, усложняет его конструкцию. The disadvantage of the closest analogue is that it uses a solid support frame, which involves the use of a snowmobile for a relatively flat surface. In addition, the claimed design of the snowmobile establishes a standard one-piece track made of rubber cord, which does not meet the requirements for reducing operating costs, especially under extremely low temperature conditions. In addition, the design has additional devices such as support and support rollers, which makes the snowmobile heavier and complicates its design.

Таким образом, общим недостатком, характеризующим известные устройства подвески, является сложность их конструкции, что не способствует надежности при эксплуатации в экстремальных условиях и воздействии больших нагрузок. Кроме того, не ремонтопригодность большинства деталей устройств не может обеспечить безопасность снегоходной техники в полевых условиях.Thus, a common drawback characterizing the known suspension devices is the complexity of their design, which does not contribute to reliability when operating in extreme conditions and the impact of large loads. In addition, the maintainability of most device parts cannot ensure the safety of snowmobile equipment in the field.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности устройства подвески снегохода.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the efficiency of the snowmobile suspension device.

Технический результат, получаемый при использовании устройства, выражается в упрощении конструкции подвески, обеспечении длительности эксплуатационного ресурса снегохода в целом при сохранении плавности и мягкости хода снегохода. The technical result obtained when using the device is expressed in simplifying the suspension design, ensuring the durability of the snowmobile as a whole, while maintaining the smoothness and softness of the snowmobile.

Для решения поставленной задачи подвеска гусеницы снегохода, содержащая бесконечную ленту гусеницы, опорную и поддерживающие рамы, натяжные катки, отличается тем, что опорная рама составлена из передней и задней независимых частей, снабженных широкими лыжами скольжения, при этом опорные рамы шарнирно и балансирно соединены на концах пары полуэллиптических рессор, расположенных продольно и жестко закрепленных на поперечной балке рамы снегохода с верхней поддерживающей рамкой для гусеницы. Причем гусеница снегохода составлена из двух узких бесконечных лент, выполненных из морозостойкого эластомерного материала, которые соединены между собой посредством ряда поперечных перекладин, размещаемых периодическим шагом перпендикулярно к лентам и создающих в совокупности решетчатую конструкцию. Кроме того, на концах перекладин закреплены боковые ограничительные упоры, например, в виде металлических уголков.To solve this problem, the snowmobile caterpillar suspension, containing an endless caterpillar track, support and support frames, tension rollers, is characterized in that the support frame is composed of front and rear independent parts equipped with wide sliding skis, while the support frames are articulated and balanced at the ends pairs of semi-elliptic springs located longitudinally and rigidly fixed on the transverse beam of the snowmobile frame with the upper supporting frame for the track. Moreover, the snowmobile caterpillar is made up of two narrow endless tapes made of frost-resistant elastomeric material, which are interconnected by a series of transverse crossbars placed at periodic intervals perpendicular to the tapes and together create a lattice structure. In addition, lateral stops are fixed at the ends of the crossbars, for example, in the form of metal corners.

Технический эффект получаемый при решении поставленной задачи выражается в повышении надежности элементов подвески снегохода и снижению капитальных и эксплуатационных затрат.The technical effect obtained when solving the problem is expressed in increasing the reliability of the suspension elements of the snowmobile and reducing capital and operating costs.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками ближайших аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the closest analogues indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."

Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, получение простой и надежной подвески гусеницы, при этом скольжение двух независимых опорных рамок с балансирным креплением на концах полуэллиптических рессор обеспечивает сохранение плавности хода снегохода и снижение расхода топлива за счет малых потерь на трение в подвеске в целом. The combination of features of the invention provides a solution to the claimed technical problem, namely, obtaining a simple and reliable suspension of the track, while sliding two independent support frames with a balance mount at the ends of semi-elliptic springs ensures the smoothness of the snowmobile and reduces fuel consumption due to low friction losses in the suspension generally.

Устройство иллюстрируется чертежом, где на фигуре 1 схематически показан его общий вид в аксонометрии; на фигуре 2 – вид сверху; на фигуре 3 – вид сбоку, на фигуре 4 – вид на конструктивные элементы гусеницы.The device is illustrated in the drawing, where figure 1 schematically shows its General view in a perspective view; figure 2 is a top view; in figure 3 is a side view, in figure 4 is a view of the structural elements of the track.

Элементами устройства подвески гусеницы снегохода являются:Elements of a snowmobile caterpillar suspension device are:

1 – передняя опорная рама; 2 – задняя опорная рама; 3 – лыжи скольжения; 4 – натяжные катки; 5 – гусеница; 6 –лента гусеницы; 7 – поперечные перекладины гусеницы; 8 – направляющие гусеницы; 9 – полуэллиптические рессоры; 10 – поперечные оси качения опорных рам, 11 – поперечная балка; 12 – поддерживающая рамка; 13 – ведущий вал, 14 – рама снегохода, 15 – передняя рулевая лыжа, 16 – передняя подвеска, 17 – руль управления.1 - front support frame; 2 - back support frame; 3 - skis; 4 - tension rollers; 5 - caterpillar; 6 - caterpillar tape; 7 - transverse crossbars of the caterpillar; 8 - guide tracks; 9 - semi-elliptic springs; 10 - transverse axis of rolling of the supporting frames, 11 - transverse beam; 12 - supporting frame; 13 - drive shaft, 14 - snowmobile frame, 15 - front steering ski, 16 - front suspension, 17 - steering wheel.

Основными рабочими узлами подвески являются передняя 1 и задняя 2 опорные рамы, снабженные лыжами 3 (см. фиг. 1-3). Задняя опорная рама 2 содержит в своей конструкции натяжные катки 4. Опорные рамы шарнирно закреплены поперечными осями качения 10, расположенными по центру рам, на концах пары полуэллиптических рессор 9, расположенных продольно. Рессоры 9 жестко закреплены к поперечной балке 11 от рамы снегохода 14. При этом поддерживающая рамка 12 удерживает гусеницу 5 от ненужного провисания в верхнем положении.The main working nodes of the suspension are the front 1 and rear 2 support frames equipped with skis 3 (see Fig. 1-3). The rear support frame 2 contains tension rollers 4 in its design. The support frames are pivotally mounted with transverse rolling axles 10 located in the center of the frames, at the ends of a pair of semi-elliptic springs 9 located longitudinally. The springs 9 are rigidly fixed to the transverse beam 11 from the frame of the snowmobile 14. At the same time, the supporting frame 12 holds the track 5 from unnecessary sagging in the upper position.

Устройство заявленной конструкции характеризуется простотой, т.к. освобождено от множества рычагов, шарнирных соединений, дополнительных поддерживающих и опорных катков, опорных пружин и демпферов, но при этом обеспечивает достаточную для комфортной езды мягкость и плавность хода снегохода, обусловленные, прежде всего, разделением опорной рамы на две части и соединением их с возможностью качения относительно оси соединения к рессорам, что позволяет подвеске «следить» за рельефом бездорожья. The device of the claimed design is characterized by simplicity, because it is freed from many levers, articulated joints, additional support and support rollers, support springs and dampers, but at the same time provides softness and smoothness of the snowmobile sufficient for a comfortable ride, due primarily to the separation of the support frame into two parts and their combination with the possibility of rolling relative to the axis of the connection to the springs, which allows the suspension to "monitor" the terrain of the terrain.

Достижению единого конструкторского замысла способствует так же использование особой конструкции гусеницы, приведенной на фигуре 4. Гусеница состоит из двух узких бесконечных лент 6, выполненных из эластомерного материала морозостойкого исполнения, соединенных между собой посредством ряда поперечных перекладин 7, для крепления которых используют любые известные способы разъемного или неразъемного соединения (например, при помощи винтов, заклепок и т.д.). К концам перекладин так же крепятся боковые направляющие гусеницы 8, представляющие собой металлические ограничительные упоры. Перекладины располагаются перпендикулярно ленте на одинаковом расстоянии друг от друга, образуя тем самым решетчатую конструкцию гусеницы. Перекладины могут быть изготовлены из морозостойких композитных или полимерных материалов, либо из древесины и древесных материалов (фанера, фанерные плиты и др.). The achievement of a unified design concept is also facilitated by the use of the special caterpillar design shown in Figure 4. The caterpillar consists of two narrow endless belts 6 made of frost-resistant elastomeric material, interconnected by a series of transverse crossbars 7, for fixing which any known detachable methods are used or one-piece connection (for example, with screws, rivets, etc.). The lateral guide tracks 8, which are metal limit stops, are also attached to the ends of the crossbars. The crossbars are perpendicular to the tape at the same distance from each other, thereby forming a trellised construction of the track. The crossbars can be made of frost-resistant composite or polymeric materials, or of wood and wood materials (plywood, plywood boards, etc.).

При езде по целинному снеговому покрову подвеске не грозит забивание снега, поскольку в решетке снег не задерживается, успешно просеиваясь. При этом полная масса снегохода распределяется через широкие опорные лыжи и не снижает несущую способность гусеницы решетчатой структуры. Кроме того, снего-ледяной слой, периодически образующийся на перекладинах гусеницы, способствует снижению коэффициента трения и легкому скольжению опорных лыж. When driving on a virgin snow cover, the suspension is not threatened with clogging of snow, since the snow does not linger in the lattice, successfully sifting. In this case, the total mass of the snowmobile is distributed through the wide support skis and does not reduce the bearing capacity of the trellis structure. In addition, the snow-ice layer, periodically formed on the tracks of the caterpillar, contributes to a decrease in the coefficient of friction and easy gliding of the supporting skis.

Подвеска гусеницы снегохода работает следующим образом. Гусеница снегохода 5 приводится в движение ведущим колесом 13 (см. фиг. 3). При движении лыжи 3 опорных рам 1 и 2 скользят по поперечным перекладинам 7 и направляющим 8 гусеницы и огибают неровности бездорожья, благодаря балансирному соединению двух независимых опорных рам 1, 2 и полуэллиптических рессор 9, что положительно сказывается и на проходимости снегохода. Кроме того, динамические нагрузки при езде по неровностям дополнительно гасятся полуэллиптическими рессорами 9. В результате создаются условия для комфортной езды на снегоходе, в том числе по неровной земной поверхности.Suspension caterpillar snowmobile works as follows. The caterpillar of the snowmobile 5 is driven by the drive wheel 13 (see Fig. 3). When the ski moves, 3 support frames 1 and 2 slide along the cross rails 7 and caterpillar guides 8 and bend around off-road bumps due to the balanced connection of two independent support frames 1, 2 and semi-elliptic springs 9, which positively affects the cross-country ability of the snowmobile. In addition, dynamic loads when riding on bumps are additionally absorbed by semi-elliptic springs 9. As a result, conditions are created for a comfortable ride on a snowmobile, including on uneven ground.

Некоторая «пространственность» гусеницы 5, обусловленная решетчатым устройством, создает легкую конструкцию, что способствует меньшей энергозатратности, экономии топлива и ремонтопригодности в полевых условиях эксплуатации снегохода. Кроме того, гусеница заявленной конструкции более приемлема для использования в условиях экстремальных низких температур, при которых эластичность ленты гусеницы имеет значительную практическую значимость.Some "spatiality" of the track 5, due to the lattice device, creates a lightweight design, which contributes to lower energy consumption, fuel economy and maintainability in the field of operation of a snowmobile. In addition, the caterpillar of the claimed design is more suitable for use in conditions of extreme low temperatures, at which the elasticity of the tape of the caterpillar has significant practical significance.

Таким образом, использование подвески гусеницы снегохода по заявленному изобретению обеспечит проходимость снегохода по слабонесущим целинным снеговым покровам любой глубины, благодаря особой конструкции гусеницы и скользящих по ним лыж скольжения, т.к. опорными поверхностями являются не только поверхности перекладин гусеницы, но и поверхности лыж скольжения, прижимающих гусеницу к опоре. Кроме того, простота конструкции подвески и гусеницы снегохода обеспечивает ремонтопригодность и надежность при эксплуатации в полевых условиях.Thus, the use of the suspension of a snowmobile caterpillar according to the claimed invention will ensure the snowmobile is passable on poorly bearing virgin snow cover of any depth, thanks to the special design of the caterpillar and gliding skis sliding on them, because The supporting surfaces are not only the surfaces of the track bars, but also the surfaces of the skis that press the track to the support. In addition, the simplicity of the suspension and caterpillar tracks of the snowmobile ensures maintainability and reliability in field conditions.

Claims

1. Suspension caterpillar tracks of a snowmobile, containing an endless belt, support and supporting frames, tension rollers, characterized in that the support frame consists of front and rear independent parts equipped with wide ski skis, while the support frames are pivotally connected at the ends of a pair of semi-elliptic springs located longitudinally and rigidly fixed on the cross beam of the snowmobile frame.

2. A caterpillar of a snowmobile containing an endless belt, characterized in that it is composed of two narrow endless belts made of elastomeric material, interconnected by a series of transverse crossbars placed at periodic intervals perpendicular to the belts and together creating a lattice structure, in addition to lateral limit stops are fixed at the ends of the crossbars.