RU2752301C1

RU2752301C1 - Amphibian vehicle track

Info

Publication number: RU2752301C1
Application number: RU2021102386A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Шульга
Original assignee: Александр Николаевич Шульга
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2021-07-26

Abstract

FIELD: vehicles tracks.SUBSTANCE: invention relates to tracks of vehicles of the all-terrain vehicle type, capable of moving both on water and on land. The caterpillar track of elastic volumetric shape is moved by means of the drive wheel of the vehicle. The elastic volumetric shape is made in the form of transverse grooves-corrugations along the entire perimeter of the outer and inner parts of the caterpillar track. The caterpillar track contains blade elements made in the form of transverse crossover L-shaped ridges. L-shaped ridges are made with side heights of different lengths: the short side is a small ridge, it is a lug, the long side is a large ridge pushing in the water. The caterpillar track has a device for switching the position of the overhead L-shaped ridges of the inertial, or electromagnetic, or mechanical type.EFFECT: expansion of operational and functional capabilities of vehicles.2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гусеничным транспортным средствам, типа вездехода, способного передвигаться как по воде, так и по суше.The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to tracked vehicles, such as an all-terrain vehicle capable of moving both on water and on land.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является гусеничная лента амфибийного транспортного средства (Патент РФ №184972, опубликован 15.11.2018 г.), которая содержит эластичные лопастные элементы, оснащенные грунтозацепами, с возможностью отгибаться вниз от продольной оси в обе стороны по направлению движения.Closest to the claimed invention is a tracked amphibious vehicle (RF Patent No. 184972, published on November 15, 2018), which contains elastic blade elements equipped with lugs, with the ability to bend down from the longitudinal axis in both directions in the direction of travel.

Недостатком известной гусеничной ленты является то, что грунтозацепы способны свободно отгибаться при движении, лопастные элементы выполнены из гибкого упругого материала, это все при нагрузке на гусеничную ленту обеспечивает прогиб лопастных элементов, в результате снижается скорость и проходимость вездехода по труднодоступной местности.The disadvantage of the known caterpillar track is that the lugs are able to bend freely when driving, the blade elements are made of a flexible elastic material, all this, when loaded on the track belt, provides the blade elements deflection, as a result, the speed and cross-country ability of the all-terrain vehicle on hard-to-reach terrain is reduced.

Задачей предлагаемого изобретения является создание гусеничной ленты для транспортных средств обеспечивающей высокую проходимость, без потерь скорости при передвижении вездехода по труднодоступной местности: грунту, снегу, водной среде, тем самым расширяя эксплуатационные и функциональные возможности вездехода.The objective of the present invention is to create a caterpillar track for vehicles that provides high cross-country ability, without loss of speed when moving the all-terrain vehicle over hard-to-reach terrain: soil, snow, water environment, thereby expanding the operational and functional capabilities of the all-terrain vehicle.

Технически результат достигается за счет создания гусеничной ленты эластичной формы, установленной с возможностью перемещения посредством ведущего колеса, содержащей лопастные элементы, выполненные в виде поперечных перекидных Г-образных гребней, с устройством переключения их положения.The technical result is achieved by creating an elastic caterpillar belt installed with the ability to move by means of a drive wheel containing blade elements made in the form of transverse crossover L-shaped ridges, with a device for switching their position.

Существенными признаками изобретения является создание гусеничной ленты эластичной объемной формы с возможностью перемещения посредством ведущего колеса транспортного средства. Эластичная объемная форма выполнена в виде поперечных канавок-гофр по всему периметру наружной и внутренней частей гусеничной ленты - это придает ей гибкость и эластичность в поперечном направлении при работе. Гусеничная лента содержит лопастные элементы, выполненные в виде поперечных перекидных Г-образных гребней. Г-образные гребни выполнены с разной по длине высотой сторон: короткая сторона - малый гребень - является грунтозацепом, длинная сторона - большой гребень - толкающий в воде. Важен принцип разной высоты сторон Г-образного гребня, где малый гребень предназначен для движения по слабым грунтам, снегу, а большой гребень для движения по воде. Изменение высоты гребней обеспечивает надежное сцепление со слабонесущими поверхностями и придает максимальное толкающее усилие транспортному средству при преодолении водных преград. Гусеничная лента имеет устройство для переключения положения перекидных Г-образных гребней, с целью обеспечения высокой проходимости вездехода в любой труднодоступной среде. Поворот Г-образных гребней осуществляется различными способами (инерционным, электромагнитным или механическим):The essential features of the invention is the creation of a track belt of elastic volumetric shape with the possibility of movement by means of the drive wheel of the vehicle. The elastic volumetric shape is made in the form of transverse grooves-corrugations along the entire perimeter of the outer and inner parts of the track - this gives it flexibility and elasticity in the transverse direction during operation. The caterpillar belt contains blade elements made in the form of transverse crossover L-shaped ridges. L-shaped ridges are made with side heights of different lengths: the short side - a small ridge - is a lug, the long side - a large ridge - pushing in the water. The principle of different heights of the sides of the L-shaped ridge is important, where a small ridge is intended for movement on soft soils, snow, and a large ridge for movement on water. The change in the height of the ridges provides reliable grip on weak-bearing surfaces and gives maximum pushing force to the vehicle when overcoming water obstacles. The caterpillar track has a device for switching the position of the crossover L-shaped ridges, in order to ensure high cross-country ability of the all-terrain vehicle in any hard-to-reach environment. The rotation of the L-shaped ridges is carried out in various ways (inertial, electromagnetic or mechanical):

1. Инерционный способ заключается в реверсе направления движения гусеницы. При движении в одну сторону большой гребень складывается, над уровнем гусеницы выступает малый гребень, обеспечивая сцепление со слабонесущими поверхностями: снегу, грунту. При движении в обратном направлении, складывается малый гребень и над уровнем гусеницы выступает большой гребень, обеспечивая максимальное толкающее усилие в воде.1. The inertial method consists in reversing the direction of movement of the caterpillar. When driving in one direction, the large ridge folds, a small ridge protrudes above the track level, providing traction with weak surfaces: snow, soil. When driving in the opposite direction, the small ridge folds and the large ridge protrudes above the track level, providing maximum pushing force in the water.

2. Электромагнитный способ осуществляется путем управления электромагнитами, расположенными вдоль гусеницы и притягивающими к ней большой гребень, при движении по слабонесущим поверхностям: снегу, грунту. При движении в водной среде электромагниты выключаются, складывается малый гребень, над уровнем гусеницы выступает большой гребень, обеспечивая максимальное толкающее усилие в воде.2. The electromagnetic method is carried out by controlling electromagnets located along the caterpillar and attracting a large ridge to it, when moving on weakly bearing surfaces: snow, soil. When driving in a water environment, the electromagnets are turned off, a small ridge is folded, a large ridge protrudes above the level of the caterpillar, providing maximum pushing force in the water.

3. Механический способ заключается в управлении цепью, расположенной с внутренней стороны гусеницы и механически связанной с шарнирами Г-образных гребней. Цепь натягивается, или ослабляется отдельным приводом в виде ведущего колеса.3. The mechanical method consists in controlling the chain located on the inner side of the track and mechanically connected to the joints of the L-shaped ridges. The chain is tensioned or loosened by a separate drive wheel drive.

Гусеничная лента предусматривает установку элементов продольной жесткости, в том числе в виде гибких непрерывных нерастягивающихся устройств, например кордов, это позволяет обеспечить прочность и жесткость гусеницы при передаче тягового усилия во время работы, а также получить дополнительную продольную жесткость и прочность гусеницы при малом занимаемом объеме, не снижая ее гибкости. Гусеничная лента предусматривает установку элементов поперечной жесткости в виде плоских ребер, соединяющих боковые и дополнительные опорные поверхности - это позволяет обеспечить высокую технологичность изготовления. Наружная и внутренняя части гусеничной ленты выполнены из резинокордовых материалов по технологиям для производства автомобильных шин и позволяет использовать известные технологии изготовления.The caterpillar belt provides for the installation of longitudinal stiffness elements, including in the form of flexible continuous non-stretching devices, for example, cords, this allows to ensure the strength and rigidity of the caterpillar when transmitting tractive effort during operation, as well as to obtain additional longitudinal stiffness and strength of the caterpillar with a small occupied volume, without compromising its flexibility. The caterpillar belt provides for the installation of transverse stiffeners in the form of flat ribs connecting the side and additional supporting surfaces - this allows for high manufacturability. The outer and inner parts of the track are made of rubber-cord materials according to technologies for the production of automobile tires and allows the use of well-known manufacturing technologies.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид гусеницы; на фиг. 2 изображена гусеница с электромагнитными устройствами переключения положения Г-образных гребней; на фиг. 3 изображена гусеница в продольном разрезе (слева - положение гребней для движения по снегу, грунту; справа - положение гребней для движения по воде); на фиг. 4 изображен вид гусеницы сверху с зацепами ведущего колеса при инерционном способе движения; на фиг. 5 изображен вид гусеницы со звездочкой ведущего колеса, используемый для механического способа передвижения.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of the caterpillar; in fig. 2 shows a caterpillar with electromagnetic devices for switching the position of the L-shaped ridges; in fig. 3 shows a caterpillar in a longitudinal section (on the left - the position of the ridges for movement on snow, ground; on the right - the position of the ridges for movement on water); in fig. 4 shows a top view of the caterpillar with the hooks of the drive wheel in the inertial mode of movement; in fig. 5 shows a view of a track with a sprocket drive wheel used for a mechanical mode of travel.

Гусеничная лента транспортного средства, установленная с возможностью перемещения посредством ведущего колеса - 1, имеет эластичную объемную форму - 2, выполненную в виде поперечных канавок-гофр по всему периметру наружной и внутренней частей гусеничной ленты. Гусеничная лента содержит лопастные элементы, выполненные в виде поперечных перекидных Г-образных гребней - 3, выполненных с разной по длине высотой сторон. Гусеничная лента имеет устройство для переключения положения Г-образных гребней - 3, с целью обеспечения высокой проходимости вездехода в зависимости от среды труднодоступной местности. Поворот Г-образных гребней осуществляется различными способами (инерционным, электромагнитным или механическим).The caterpillar track of the vehicle, installed with the ability to move by means of the drive wheel - 1, has an elastic volumetric shape - 2, made in the form of transverse grooves-corrugations along the entire perimeter of the outer and inner parts of the track. The caterpillar belt contains blade elements made in the form of transverse crossover L-shaped ridges - 3, made with sides of different lengths. The caterpillar track has a device for switching the position of the L-shaped ridges - 3, in order to ensure high cross-country ability of the all-terrain vehicle, depending on the environment of hard-to-reach terrain. The rotation of the L-shaped ridges is carried out in various ways (inertial, electromagnetic or mechanical).

Работа устройства:Device operation:

При инерционном способе движения транспортного средства, при включении реверсивного движения (по твердой поверхности транспортное средство движется в одну сторону, по воде - в другую), крутящий момент передается на гусеницу посредством канавок-гофр внутренней части эластичной объемной формы - 2, которые входят в зацепление с зубьями ведущего колеса - 4, обеспечивая передвижение транспортному средству. Опорная поверхность гусеницы обеспечивает достаточное сцепление с поверхностью твердого грунта. При движении транспортного средства по слабому грунту гусеница проваливается в него и во взаимодействие с ним вступает короткая сторона Г-образного гребня - 3, обеспечивая надежное сцепление и уменьшение удельного давления. При движении транспортного средства по воде во взаимодействие вступает длинная сторона Г-образного гребня - 3, обеспечивая максимальное толкающее усилие.With the inertial mode of movement of the vehicle, when the reverse movement is turned on (on a hard surface, the vehicle moves in one direction, on the water - in the other), the torque is transmitted to the track by means of grooves-corrugations of the inner part of the elastic volumetric shape - 2, which engage with the teeth of the drive wheel - 4, ensuring the movement of the vehicle. The track support surface provides sufficient traction on hard ground. When the vehicle moves on soft ground, the caterpillar falls into it and the short side of the L-shaped ridge - 3 enters into interaction with it, providing reliable adhesion and a decrease in specific pressure. When the vehicle moves through the water, the long side of the L-shaped ridge - 3 enters into interaction, providing maximum pushing force.

При электромагнитном способе переключения, поворот Г-образных гребней - 3 осуществляется путем включения электромагнитов - 5, которые при движении по твердой поверхности, притягивают металлические вставки - 6, расположенные на длинной стороне Г-образных гребней - 3. При выключении электромагнитов - 5, металлические вставки - 6 размагничиваются - готовы к движению по воде.With the electromagnetic method of switching, the rotation of the L-shaped ridges - 3 is carried out by turning on the electromagnets - 5, which, when moving on a solid surface, attract metal inserts - 6, located on the long side of the L-shaped ridges - 3. When the electromagnets are turned off - 5, metal inserts - 6 demagnetized - ready to move through the water.

При механическом способе переключения, поворот Г-образных гребней осуществляется принудительно за счет натяжения зацепов - 6, соединяющих внутреннюю поверхность гусеничной ленты, со звездочкой ведущего колеса - 7. При натяжении зацепов - 6, длинная сторона Г-образных гребней - 3 поднимается над уровнем гусеницы, обеспечивая максимальное толкающее усилие в воде. При расслаблении зацепов - 6, короткая сторона Г-образных гребней - 3 выступает над уровнем гусеницы, обеспечивая сцепление со слабонесущими поверхностями: снегу, грунту.With the mechanical method of switching, the rotation of the L-shaped ridges is carried out forcibly due to the tension of the hooks - 6, connecting the inner surface of the track, with the drive wheel sprocket - 7. When the hooks are pulled - 6, the long side of the L-shaped ridges - 3 rises above the level of the caterpillar providing maximum pushing force in the water. When the hooks are relaxed - 6, the short side of the L-shaped ridges - 3 protrudes above the level of the caterpillar, providing traction with weak surfaces: snow, soil.

Таким образом, предложенное техническое решение позволит создавать новые оригинальные транспортные средства высокой проходимости для движения по бездорожью, заснеженной целине, мху тундры, грязи, воде, тем самым расширяя их эксплуатационные и функциональные возможности.Thus, the proposed technical solution will make it possible to create new original vehicles of high cross-country ability for off-road, snow-covered virgin soil, tundra moss, mud, water, thereby expanding their operational and functional capabilities.

Возможно эффективное использование гусеничного движителя для плавающих машин, так как гусеница с перекидным Г-образным гребнем обеспечивает транспортному средству высокое тяговое усилие в водной среде.Effective use of a caterpillar propeller for floating machines is possible, since a caterpillar with a crossover L-shaped ridge provides the vehicle with a high tractive effort in the aquatic environment.

Claims

1. The caterpillar track of an amphibious vehicle, installed with the ability to move by means of a drive wheel, has an elastic volumetric shape, contains blade elements made in the form of transverse flip L-shaped ridges made with different lengths of side heights, the short side - a small ridge, is lug, long side - large pushing ridge in the water; the caterpillar track has a device for switching the position of the L-shaped ridges.

2. A caterpillar track according to claim 1, characterized in that the device for switching the position of the L-shaped ridges can be of an inertial, electromagnetic or mechanical type.