RU50199U1 - HIGH PERFORMANCE walking walk - Google Patents
HIGH PERFORMANCE walking walk Download PDFInfo
- Publication number
- RU50199U1 RU50199U1 RU2005122275/22U RU2005122275U RU50199U1 RU 50199 U1 RU50199 U1 RU 50199U1 RU 2005122275/22 U RU2005122275/22 U RU 2005122275/22U RU 2005122275 U RU2005122275 U RU 2005122275U RU 50199 U1 RU50199 U1 RU 50199U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ski
- sole
- plane
- bevel
- transverse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Полезная модель направлена на повышение плавности хода и надежности конструкции шагающего болотохода, а также на повышение его продольной устойчивости, проходимости, плавучести и поперечной остойчивости при передвижении и выполнении различных работ на труднопроходимых неосушенных болотах, заболоченных грунтах и во внедорожных условиях. Указанный технический результат достигается тем, что шагающий болотоход высокой проходимости содержит корпус, подвижно соединенный с выполненными в виде понтонов и параллельно установленными между собой центральной опорной лыжей и сдвоенными боковыми опорными лыжами, которые в носовой и хвостовой частях соединены между собой передней и задней поперечными балками, причем в носовой части каждая лыжа выполнена на виде сбоку с передним скосом, а в хвостовой части - с задним скосом, на плоскости которого жестко закреплены продольные ребра, а подошва каждой лыжи оснащена поперечными грунтозацепами, при этом палуба каждой лыжи в хвостовой части снабжена прямолинейными задними направляющими, на которые через задние катки оперт корпус, а в носовой части палуба снабжена замкнутыми передними направляющими овалообразной формы, в которые помещены передние катки корпуса, оснащенные приводом перемещения, смонтированным на поворотной в шарнирах корпуса раме, на другом конце которой шарнирно подвешены передние звенья, каждое из которых оснащено нажимным роликом, взаимодействующим с дорожкой контакта The utility model is aimed at improving the smoothness and reliability of the design of the walking swamp, as well as increasing its longitudinal stability, maneuverability, buoyancy and lateral stability when moving and performing various work on difficult impassable wetlands, wetlands and in off-road conditions. The specified technical result is achieved by the fact that the walking cross-country swamp cross-country vehicle comprises a housing movably connected to pontoons made in parallel and mounted between each other by a central support ski and dual side support skis, which are connected to each other by the front and rear transverse beams in the nose and tail sections, moreover, in the bow part, each ski is made in side view with a front bevel, and in the tail part with a back bevel, on the plane of which longitudinal ribs are rigidly fixed, and the sole of each ski is equipped with transverse grousers, while the deck of each ski in the tail is equipped with straight rear guides on which the body is supported through the rear rollers, and in the bow of the deck is equipped with closed oval-shaped front guides in which the front rollers of the body are equipped with a drive displacements mounted on a frame rotatable in hinges of the housing, at the other end of which front links are pivotally suspended, each of which is equipped with a pressure roller interacting with contact track
переднего и заднего упоров, закрепленных на центральной лыже, и опорным роликом, ось которого смещена вниз относительно оси нажимного ролика. Передняя поперечная балка соединена с носовыми частями боковых лыж посредством удлиненных проушин и шарниров с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости от привода и оснащена в передней части параллельно установленными в продольном направлении направляющими ребрами, а в нижней части плоским грунтозацепом, причем на каждом переднем звене смонтированы два нажимных ролика, передний и задний, и опорный ролик, который установлен на вертикальной оси шарнирной подвески, а передний и задний нажимные ролики установлены симметрично относительно вертикальной оси шарнирной подвески на дуге поворота опорного ролика, при этом на подошве каждой лыжи между поперечных грунтозацепов установлены продольные грунтозацепы, нижняя сторона которых расположена параллельно подошве на уровне вершин поперечных грунтозацепов, а передняя и задняя стороны центральной лыжи на виде в плане закруглены по дугам окружностей радиусами R1 и R2, центры которых расположены в центре шарнира поворота центральной лыжи, причем задний скос подошвы каждой лыжи выполнен в виде ломаной линии с двумя прямолинейными скосами, нижним и верхним, первый из которых проходит через заднюю кромку подошвы и расположен по отношению к плоскости подошвы под острым углом β1≥β, а второй скос выполнен по отношению к плоскости подошвы под острым углом α1, не превышающим суммы углов внутреннего трения грунта γ и максимального угла подъема опорной лыжи β, который равен front and rear stops mounted on the central ski, and a support roller, the axis of which is offset downward relative to the axis of the pressure roller. The front transverse beam is connected to the nose parts of the side skis by means of elongated eyes and hinges with the possibility of its rotation in the vertical plane from the drive and is equipped in the front part with parallel guide ribs installed in the longitudinal direction, and in the lower part with a flat lug, with two front mounted on each front link the pressure rollers, front and rear, and the support roller, which is mounted on the vertical axis of the articulated suspension, and the front and rear pressure rollers are mounted symmetrically from relative to the vertical axis of the hinge suspension on the arc of rotation of the support roller, while on the sole of each ski between the transverse lugs, longitudinal lugs are installed, the lower side of which is parallel to the sole at the level of the vertices of the transverse lugs, and the front and rear sides of the central ski are rounded in plan view circles of radii R 1 and R 2 whose centers are located at the center of rotation of the hinge central ski, wherein the rear sole chamfer of each ski is formed as a broken line with two n yamolineynymi bevels, lower and upper, the first of which passes through a trailing edge of the sole and located with respect to the plane of the sole under an acute angle β 1 ≥β, and the second bevel is formed relative to the plane of the sole under an acute angle α 1, is not greater than the sum of the internal angles soil friction γ and the maximum angle of elevation of the support ski β, which is equal to
arctg2·R/t, где R - радиус закругления передних направляющих, t - измеренное в продольном направлении расстояние между передними и задними катками корпуса, а каждое продольное ребро установлено на плоскости нижнего скоса каждой лыжи и выполнено в поперечном сечении в виде равнобедренной трапеции с большим основанием вверху, причем боковые стенки каждого продольного ребра имеют форму четырехугольника, верхняя сторона которого выполнена с наклоном, равным наклону плоскости нижнего скоса, нижняя сторона установлена параллельно подошве и расположена на уровне вершин поперечных грунтозацепов, передняя сторона выполнена с наклоном в сторону носовой части лыжи, а задняя - с наклоном в сторону ее хвостовой части,. На виде сбоку подошва каждой опорной лыжи в носовой части выполнена с передним прямолинейным скосом, который проходит не ниже точки пересечения ватерлинии с передней стороной опорной лыжи или с ее продолжением при ее поднятом положении и расположен по отношению к плоскости подошвы под острым углом α2, не превышающим разности углов внутреннего трения грунта γ и максимального угла подъема опорной лыжи β. Каждая боковая лыжа в поперечной плоскости может быть выполнена увеличивающейся по высоте по мере удаления от ее внутреннего борта к внешнему с наклоном палубы, параллельным ватерлинии при допускаемом боковом крене. Предпочтительно на виде сбоку верхний скос каждой лыжи в ее хвостовой части выполнен не ниже точки пересечения ватерлинии с задней стороной опорной лыжи или с ее продолжением при ее поднятом положении на угол β, а задняя кромка подошвы каждой лыжи установлена впереди arctg2 · R / t, where R is the radius of curvature of the front guides, t is the distance measured in the longitudinal direction between the front and rear rollers of the body, and each longitudinal rib is installed on the plane of the lower bevel of each ski and is made in the cross section in the form of an isosceles trapezoid with a large the base at the top, and the side walls of each longitudinal rib are in the shape of a quadrangle, the upper side of which is made with an inclination equal to the inclination of the plane of the lower bevel, the lower side is parallel to the sole and located ozhena at vertices of transverse lugs, the front side is made with a slope towards the bow of the ski, and the rear - with an inclination towards its tail part ,. In a side view, the sole of each support ski in the bow is made with a forward straight bevel that runs no lower than the point of intersection of the waterline with the front side of the support ski or with its extension when it is raised and is located in relation to the plane of the sole at an acute angle α 2 , not exceeding the difference between the angles of internal friction of the soil γ and the maximum angle of elevation of the support ski β. Each lateral ski in the transverse plane can be made increasing in height as it moves away from its inner side to the outer side with the deck inclined parallel to the waterline with an allowable lateral roll. Preferably, in a side view, the upper bevel of each ski in its tail section is made not lower than the point of intersection of the waterline with the back side of the support ski or with its extension when it is raised to an angle β, and the trailing edge of the sole of each ski is installed in front
ее задней направляющей на оптимальном от ее центра расстоянии r, которое зависит от оптимального клиренса лыжи Нопт и определяется зависимостью:its rear guide at an optimum distance r from its center, which depends on the optimal ski clearance N opt and is determined by the dependence:
r=[Нопт-ц(1-2R)·Sinβ]/[Cosφ-Cos(φ+β)],r = [N opt -c (1-2R) · Sinβ] / [Cosφ-Cos (φ + β)],
где φ=arctgВ/а, «а» и «В» - соответственно, вертикальная и горизонтальная координаты установки задней кромки относительно центра задней направляющей.where φ = arctgB / a, "a" and "B" are, respectively, the vertical and horizontal coordinates of the installation of the trailing edge relative to the center of the rear guide.
Description
Полезная модель относится к транспортным средствам высокой проходимости и может быть использована в шагающих болотоходных движителях, предназначенных для передвижения и выполнения различных работ на труднопроходимых неосушенных болотах, заболоченных грунтах и во внедорожных условиях.The utility model relates to vehicles with high cross-country ability and can be used in walking marsh movers, designed to move and perform various tasks in difficult impassable wetlands, wetlands and in off-road conditions.
В настоящее время не решены задачи повышения плавности хода и надежности конструкции шагающего болотохода, а также задачи повышения его продольной устойчивости, проходимости, плавучести и поперечной остойчивости.Currently, the problems of improving the ride and the reliability of the design of the walking swamp, as well as the problems of increasing its longitudinal stability, patency, buoyancy and lateral stability have not been solved.
Известно шагающее транспортное средство, содержащее корпус, установленный на трех параллельно установленных герметичных шагающих опорных лыжах понтонного типа, центральной и сдвоенных боковых. Носовые части каждой лыжи в режиме переноса расположены выше над поверхностью грунта, чем их хвостовые части за счет применения в конструкции шагающего движителя замкнутых передних и прямолинейных задних направляющих, с которыми в процессе шагания взаимодействуют передние и задние катки корпуса (А.С. №1044542, В 62 D 57/02, Е 02 F 9/04, Б.И. №36, 1983 г).Known walking vehicle containing a housing mounted on three parallel mounted sealed walking support ski pontoon type, central and dual side. The nasal parts of each ski in the transfer mode are located higher above the ground surface than their tail parts due to the use of closed front and straight rear guides in the design of the walking propulsion device, with which the front and rear rollers of the body interact with during the walking process (A.S. No. 1044542, B 62 D 57/02, E 02 F 9/04, B.I. No. 36, 1983).
Недостатки такого шагающего транспортного средства состоят в низких показателях плавности хода, надежности конструкции, продольной устойчивости, проходимости, плавучести и поперечной остойчивости.The disadvantages of such a walking vehicle are low rates of ride, structural reliability, longitudinal stability, maneuverability, buoyancy and lateral stability.
Так, низкая плавность хода шагающего транспортного средства обусловлена отсутствием в его конструкции механизма стабилизации горизонтального движения корпуса, в результате чего кабина машиниста вместе с машинистом на каждом шаге лыж, в момент их перестановки, совершает значительные вертикальные колебания, амплитуда которых равна половине высоты передних замкнутых направляющих, а частота колебаний зависит от поступательной скорости движения устройства. Низкая плавность хода отрицательно влияет на здоровье машиниста и снижает надежность металлоконструкции транспортного средства.Thus, the low smoothness of the walking vehicle is due to the lack of a mechanism for stabilizing the horizontal movement of the hull in its design, as a result of which the driver’s cabin, together with the driver, at each step of the skis, at the moment of their rearrangement, makes significant vertical vibrations, the amplitude of which is equal to half the height of the front closed guides , and the oscillation frequency depends on the translational speed of the device. Low smoothness adversely affects the health of the driver and reduces the reliability of the metal structure of the vehicle.
Низкая продольная устойчивость шагающего транспортного средства обусловлена отсутствием на подошвах его опорных лыж продольных грунтозацепов, в результате чего при передвижении по неровностям местности с боковым уклоном устройство отклоняется от прямолинейного курса движения и сползает вбок.The low longitudinal stability of the walking vehicle is due to the absence of longitudinal grousers on the soles of its supporting skis, as a result of which the device deviates from a straight course of movement when moving along uneven terrain with a lateral slope and slides sideways.
Низкая проходимость шагающего транспортного средства обусловлена:Low maneuverability of a walking vehicle is due to:
- отсутствием широкого плоского грунтозацепа в передней части машины, необходимого для передвижения болотохода по топким болотам и для выезда из болота на берег;- the lack of a wide flat lug in the front of the machine, necessary for moving the swamp in the swampy swamps and for moving out of the swamp to the shore;
- нерационально выбранным местом расположения задних кромок на каждой подошве каждой лыжи, при котором не обеспечивается необходимый клиренс и проходимость;- irrationally chosen location of the trailing edges on each sole of each ski, which does not provide the necessary clearance and patency;
Низкая проходимость и плавучесть шагающего транспортного средства обусловлены следующими причинами:Low maneuverability and buoyancy of a walking vehicle are due to the following reasons:
- нерационально выбранными на виде сбоку углами скоса каждой лыжи в передней и задней частях, при которых возникает «бульдозерный эффект» при передвижении как передним, так и задним ходом, повышающий сопротивление передвижению в вязком болотистом грунте и снижающим проходимость. Кроме того, при нерациональных углах скоса лыж снижается их водоизмещение и плавучесть транспортного средства;- irrationally selected on the side view of the bevel angles of each ski in the front and rear parts, in which there is a "bulldozer effect" when moving both forward and reverse, increasing resistance to movement in viscous swampy soil and reducing patency. In addition, with irrational skew angles, their displacement and vehicle buoyancy are reduced;
- нерациональной формой центральной лыжи на виде в плане с прямыми передней и задней сторонами, при которых теряется площадь опорной поверхности и водоизмещение, а стало быть, проходимость и плавучесть, при неизменных переднем и заднем радиусах поворота центральной лыжи.- the irrational form of the central ski in a plan view with straight front and rear sides, at which the supporting surface area and displacement are lost, and therefore, cross-country ability and buoyancy, with the front and rear turning radii of the central ski unchanged.
Низкая поперечная остойчивость транспортного средства обусловлена прямоугольной формой его боковых лыж в поперечном сечении. При боковом крене транспортного средства с такими лыжами значительная их часть, которая находится над ватерлинией, не участвует в работе, но имеет вес, который создает дополнительный опрокидывающий момент, снижающий поперечную остойчивость.Low transverse stability of the vehicle due to the rectangular shape of its side skis in cross section. With a lateral roll of a vehicle with such skis, a significant part of them, which is located above the waterline, does not participate in the work, but has a weight that creates an additional tipping moment, which reduces lateral stability.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является шагающее внедорожное транспортное средство (свидетельство на полезную The closest technical solution to the claimed facility is a walking off-road vehicle (certificate of useful
модель №16125, МПК7 В 62 D 57/02, 2000 г.), содержащее корпус, подвижно соединенный с выполненными в виде понтонов и параллельно установленными между собой центральной опорной лыжей и сдвоенными боковыми опорными лыжами, которые в носовой части соединены между собой передней поперечной балкой «П»-образной формы, а в хвостовой части соединены между собой задней поперечной балкой, причем в носовой части каждая лыжа выполнена на виде сбоку с передним скосом, в хвостовой части - с задним скосом, на котором жестко закреплены продольные ребра, выполненные в виде параллелепипедов с прямоугольным поперечным сечением, а подошва каждой лыжи оснащена поперечными грунтозацепами, при этом палуба каждой лыжи в хвостовой части снабжена прямолинейными задними направляющими, на которые через задние катки оперт корпус, а в носовой части палуба снабжена замкнутыми передними направляющими овалообразной формы, в которые помещены передние катки корпуса, оснащенные приводом перемещения, смонтированным на поворотной в шарнирах корпуса раме, на другом конце которой шарнирно подвешены передние звенья, каждое из которых оснащено нажимным роликом, взаимодействующим с дорожками контакта переднего и заднего упоров и профильными кулачками, закрепленными на центральной лыже, а также подвешен опорный ролик, ось которого смещена вниз относительно оси нажимного ролика.Model No. 16125, IPC 7 В 62 D 57/02, 2000), comprising a body movably connected to pontoons and parallel to each other by a central support ski and dual side support skis, which are connected to each other by the front a transverse beam of "P" -shaped shape, and in the rear part are interconnected by a rear transverse beam, with each ski in the nose side view with a front bevel, in the tail part with a rear bevel on which longitudinal ribs are rigidly fixed in the form of parallelepipeds with a rectangular cross section, and the sole of each ski is equipped with transverse grousers, while the deck of each ski in the tail section is provided with straight rear guides, on which the body is supported through the rear rollers, and in the bow part of the deck is equipped with closed front guides of oval shape, in which are placed the front rollers of the housing, equipped with a displacement drive mounted on a frame rotatable in the hinges of the housing, on the other end of which the front links are hinged ach of which is equipped with a pressure roller cooperating with contact tracks of the front and rear stoppers and profiled cams fixed on the central ski and suspended supporting roller, whose axis is displaced downward relative to the axis of the pressing roller.
Недостатки рассматриваемого шагающего внедорожного транспортного средства применительно к использованию в качестве болотоходной машины для внедорожных условиях и топких болот следующие:The disadvantages of the considered walking off-road vehicle in relation to the use as a swamp machine for off-road conditions and swampy swamps are as follows:
1. Низкая надежность передней поперечной балки из-за ее «П»-образной формы, которая, в отличии от балки прямолинейной формы, имеет меньшую прочность своей конструкции, а также невозможность ее использования для направленной валки деревьев на болоте из-за отсутствия на ней продольных направляющих ребер.1. Low reliability of the front transverse beam due to its "P" -shaped shape, which, in contrast to the straight beam, has less structural strength, as well as the inability to use it for directional felling of trees in the swamp due to the absence of it longitudinal guide ribs.
2. Недостаточная точность работы механизма стабилизации горизонтального положения корпуса, снижающего плавность движения шагающего внедорожного транспортного средства из-за наличия на каждом его переднем звене только одного нажимного ролика, взаимодействующего по дорожкам контакта периодически с двумя упорами, передним и задним, а также сложность регулировки указанного механизма из-за невозможности точно установить на дорожках контакта сложных по форме двух пар профильных кулачков как в продольной, так и в поперечной плоскостях для одновременного их контакта с соответствующим нажимным роликом соответствующего переднего звена. Недостаточная плавность движения транспортного средства снижает надежность его конструкции.2. The lack of accuracy of the mechanism for stabilizing the horizontal position of the hull, which reduces the smoothness of the walking off-road vehicle due to the presence of only one pressure roller on each front link, which interacts along the contact tracks periodically with two stops, front and rear, as well as the difficulty of adjusting this mechanism due to the inability to accurately install on the contact paths of complex in shape two pairs of profile cams in both longitudinal and transverse planes for their simultaneous contact with the corresponding pressure roller of the corresponding front link. The lack of smoothness of the vehicle reduces the reliability of its design.
3. Низкая продольная устойчивость транспортного средства при его передвижении во внедорожных условиях по неровностям поверхности грунта, особенно по склонам, из-за отсутствия на подошвах лыж продольных грунтозацепов. Одни только поперечные грунтозацепы не обеспечивают прямолинейного курса движения шагающего внедорожного транспортного средства в указанных условиях. Такое транспортное средство на неровностях поверхности грунта теряет продольную устойчивость, самопроизвольно отклоняется 3. Low longitudinal stability of the vehicle when it is traveling in off-road conditions on uneven ground surfaces, especially on slopes, due to the lack of longitudinal grousers on the soles of skis. Only transverse lugs do not provide a straight course of movement of a walking off-road vehicle in these conditions. Such a vehicle loses longitudinal stability on uneven ground surfaces, spontaneously deviates
от прямолинейного курса движения и сползает в сторону уклона местности.from a straight course of movement and slides towards the slope of the terrain.
4. Недостаточная проходимость и плавучесть транспортного средства из-за прямолинейной формы передней и задней сторон центральной лыжи на виде в плане. При такой форме лыжи теряются часть площади ее опорной поверхности и часть водоизмещения при неизменных по величине переднем и заднем радиусах поворота.4. Lack of maneuverability and buoyancy of the vehicle due to the rectilinear shape of the front and rear sides of the central ski in the plan view. With this form of skiing, part of the area of its supporting surface and part of the displacement are lost with the front and rear turning radii unchanged in size.
5. Низкая проходимость и плавучесть внедорожного транспортного средства из-за нерационально выбранных углов переднего и заднего скосов его лыж на виде сбоку. На сильнодеформируемом грунте, где имеет место большая осадка лыж, при больших углах скосов возникает «бульдозерный эффект», то есть лыжи не подминают под себя грунт, а сдвигают его своими передней или задней торцевыми плоскостями, в зависимости от направления движения. Лыжи волокут перед собой грунт, создавая большое лобовое сопротивление своему передвижению, что снижает проходимость. В то же время, при больших углах скоса уменьшается объем лыж и снижается их водоизмещение, а стало быть и плавучесть внедорожного транспортного средства. При малых углах скоса каждая лыжа сдвигает и волочет перед собой весь грунт, который находится выше ее плоскости скоса.5. Low cross-country ability and buoyancy of an off-road vehicle due to irrationally selected angles of the front and rear bevels of its skis in a side view. On strongly deformable soil, where there is a large draft of skis, at large angles of bevels, a "bulldozer effect" occurs, that is, skis do not crush the soil under themselves, but shift it with their front or rear end planes, depending on the direction of movement. Skis drag the ground in front of them, creating a large frontal resistance to their movement, which reduces cross-country ability. At the same time, at large bevel angles, the volume of skis decreases and their displacement decreases, and hence the buoyancy of an off-road vehicle. At small bevel angles, each ski shifts and drags in front of itself all the soil that is above its bevel plane.
6. Недостаточная надежность работы продольных ребер из-за их прямоугольной формы в поперечном сечении, которые имеют одинаковую ширины в верхней и нижней частях. Такая форма продольных ребер не обеспечивает достаточную прочность их крепления к лыже (в верхней части) в сочетании 6. The lack of reliability of the longitudinal ribs due to their rectangular shape in cross section, which have the same width in the upper and lower parts. This shape of the longitudinal ribs does not provide sufficient strength for their attachment to the ski (in the upper part) in combination
с достаточно надежным сцеплением с грунтом (в нижней части). При увеличении ширины продольных ребер в поперечном сечении прочность их соединения с лыжами возрастает, но ухудшается сцепление со слабодеформируемым грунтом. И наоборот, при уменьшении ширины продольных ребер в поперечном сечении улучшается их сцепление с грунтом, но уменьшается прочность соединения с лыжами.with sufficiently reliable adhesion to the ground (in the lower part). As the width of the longitudinal ribs in the cross section increases, the strength of their connection with the skis increases, but the adhesion to poorly deformed soil deteriorates. Conversely, with a decrease in the width of the longitudinal ribs in the cross section, their adhesion to the ground improves, but the strength of the connection with the skis decreases.
7. Недостаточная проходимость внедорожного транспортного средства из-за нерационально выбранного положения задней кромки подошвы каждой лыжи, влияющего на ее клиренс.7. Inadequate patency of an off-road vehicle due to irrationally selected position of the trailing edge of the sole of each ski, affecting its clearance.
8. Недостаточная поперечная остойчивость внедорожного транспортного средства из-за прямоугольной формы боковых лыж в поперечном сечении. При боковом крене такого транспортного средства с боковыми лыжами указанной формы их палуба с внешней стороны будет находиться ниже ватерлинии, что снижает боковую остойчивость. В случае увеличения высоты боковых лыж до такой величины, при которой при боковом крене палуба со стороны внешних бортов будет находиться выше ватерлинии, значительная надводная часть объема лыж со стороны внутренних бортов не будет работать, а будет являться балластом, что также снижает боковую остойчивость устройства.8. Insufficient lateral stability of the off-road vehicle due to the rectangular shape of the side skis in cross section. When the side roll of such a vehicle with side skis of the indicated shape, their deck will be below the waterline from the outside, which reduces lateral stability. If the height of the side skis increases to such a level that, with a lateral roll, the deck on the side of the outer sides will be higher than the waterline, a significant surface part of the volume of skis on the side of the inner sides will not work, but will be ballast, which also reduces the lateral stability of the device.
В основу полезной модели шагающего болотохода высокой проходимости положены задачи повышения его плавности хода и надежности конструкции, а также задачи повышения его продольной устойчивости, проходимости, плавучести и поперечной остойчивости.The utility model of a walking crosswalk of high cross-country ability is based on the tasks of increasing its smoothness and structural reliability, as well as the tasks of increasing its longitudinal stability, patency, buoyancy and lateral stability.
Поставленная цель достигается тем, что у шагающего болотохода высокой проходимости, содержащего корпус, подвижно соединенный с выполненными в виде понтонов и параллельно установленными между собой центральной опорной лыжей и сдвоенными боковыми опорными лыжами, которые в носовой и хвостовой частях соединены между собой передней и задней поперечными балками, причем в носовой части каждая лыжа выполнена на виде сбоку с передним скосом, а в хвостовой части - с задним скосом, на плоскости которого жестко закреплены продольные ребра, а подошва каждой лыжи оснащена поперечными грунтозацепами, при этом палуба каждой лыжи в хвостовой части снабжена прямолинейными задними направляющими, на которые через задние катки оперт корпус, а в носовой части палуба снабжена замкнутыми передними направляющими овалообразной формы, в которые помещены передние катки корпуса, оснащенные приводом перемещения, смонтированным на поворотной в шарнирах корпуса раме, на другом конце которой шарнирно подвешены передние звенья, каждое из которых оснащено нажимным роликом, взаимодействующим с дорожкой контакта переднего и заднего упоров, закрепленных на центральной лыже, и опорным роликом, ось которого смещена вниз относительно оси нажимного ролика; согласно полезной модели, передняя поперечная балка соединена с носовыми частями боковых лыж посредством удлиненных проушин и шарниров с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости от привода и оснащена в передней части параллельно установленными в продольном направлении направляющими ребрами, а в нижней части плоским грунтозацепом, причем This goal is achieved by the fact that a walking swamp of a high cross-country ability, comprising a body movably connected to pontoons made in parallel and installed parallel to each other by a central support ski and dual side support skis, which are connected to each other by the front and rear transverse beams in the nose and tail sections moreover, in the bow part, each ski is made in a side view with a front bevel, and in the tail part with a back bevel, on the plane of which longitudinal ribs are rigidly fixed, and the bottom each ski is equipped with transverse grousers, while the deck of each ski in the tail is equipped with straight rear guides on which the body is supported through the rear rollers, and in the bow of the deck is equipped with closed oval-shaped front guides in which the front rollers of the body are equipped with a movement drive mounted on a frame rotatable in hinges of the housing, at the other end of which front links are pivotally suspended, each of which is equipped with a pressure roller interacting with Coy contact front and rear stops attached to the central ski, and a support roller, the axis of which is offset downwards relative to the axis of the pressure roller; according to a utility model, the front transverse beam is connected to the bow parts of the side skis by means of elongated eyes and hinges with the possibility of its rotation in the vertical plane from the drive and is equipped in the front part with parallel guide ribs installed in the longitudinal direction, and in the lower part with a flat lug, moreover
на каждом переднем звене смонтированы два нажимных ролика, передний и задний, и опорный ролик, который установлен на вертикальной оси шарнирной подвески, а передний и задний нажимные ролики установлены симметрично относительно вертикальной оси шарнирной подвески на дуге поворота опорного ролика, при этом на подошве каждой лыжи между поперечных грунтозацепов установлены продольные грунтозацепы, нижняя сторона которых расположена параллельно подошве на уровне вершин поперечных грунтозацепов, а передняя и задняя стороны центральной лыжи на виде в плане закруглены по дугам окружностей радиусами R1 и R2, центры которых расположены в центре шарнира поворота центральной лыжи, причем задний скос подошвы каждой лыжи выполнен в виде ломаной линии с двумя прямолинейными скосами, нижним и верхним, первый из которых проходит через заднюю кромку подошвы и расположен по отношению к плоскости подошвы под острым углом β1≥β, а второй скос выполнен по отношению к плоскости подошвы под острым углом α1, не превышающим суммы углов внутреннего трения грунта γ и максимального угла подъема опорной лыжи β, который равен arctg2·R/t, где R - радиус закругления передних направляющих, t - измеренное в продольном направлении расстояние между передними и задними катками корпуса, а каждое продольное ребро установлено на плоскости нижнего скоса каждой лыжи и выполнено в поперечном сечении в виде равнобедренной трапеции с большим основанием вверху, причем боковые стенки каждого продольного ребра имеют форму четырехугольника, верхняя сторона которого выполнена с наклоном, равным наклону плоскости нижнего скоса, нижняя сторона установлена параллельного on each front link two pressure rollers are mounted, front and rear, and a support roller that is mounted on the vertical axis of the articulated suspension, and front and rear pressure rollers are mounted symmetrically with respect to the vertical axis of the articulated suspension on the arc of rotation of the support roller, while on the sole of each ski longitudinal grousers are installed between the transverse lugs, the lower side of which is parallel to the sole at the level of the vertices of the transverse lugs, and the front and rear sides of the central and in a plan view are rounded along arcs of circles of radii R 1 and R 2 whose centers are located in the center of the hinge rotation central ski, wherein the rear bevel sole of each ski is formed as a broken line with two rectilinear bevels, lower and upper, of which the first runs through the trailing edge of the sole and is located with respect to the plane of the sole at an acute angle β 1 ≥β, and the second bevel is made with respect to the plane of the sole at an acute angle α 1 not exceeding the sum of the angles of internal friction of the soil γ and the maximum angle of elevation support ski β, which is equal to arctg2 · R / t, where R is the radius of curvature of the front guides, t is the longitudinal distance measured between the front and rear rollers of the body, and each longitudinal rib is installed on the plane of the lower bevel of each ski and made in cross section in the form of an isosceles trapezoid with a large base at the top, and the side walls of each longitudinal rib have the shape of a quadrangle, the upper side of which is made with an inclination equal to the inclination of the plane of the lower bevel, the lower side is installed and parallel
скоса, нижняя сторона установлена параллельно подошве и расположена на уровне вершин поперечных грунтозацепов, передняя сторона выполнена с наклоном в сторону носовой части лыжи, а задняя - с наклоном в сторону ее хвостовой части,. Предпочтительно каждая боковая лыжа в поперечной плоскости выполнена увеличивающейся по высоте по мере удаления от ее внутреннего борта к внешнему с наклоном палубы, параллельным ватерлинии при допускаемом боковом крене. Предпочтительно на виде сбоку подошва каждой опорной лыжи в носовой части выполнена с передним прямолинейным скосом, который проходит не ниже точки пересечения ватерлинии с передней стороной опорной лыжи или с ее продолжением при ее поднятом положении и расположен по отношению к плоскости подошвы под острым углом α2, не превышающим разности углов внутреннего трения грунта γ и максимального угла подъема опорной лыжи β. Предпочтительно на виде сбоку верхний скос каждой лыжи в ее хвостовой части выполнен не ниже точки пересечения ватерлинии с задней стороной опорной лыжи или с ее продолжением при ее поднятом положении на угол β. Предпочтительно задняя кромка подошвы каждой лыжи установлена впереди ее задней направляющей на оптимальном от ее центра расстоянии r, которое зависит от оптимального клиренса лыжи Нопт и определяется зависимостью:the bevel, the lower side is installed parallel to the sole and is located at the level of the vertices of the transverse lugs, the front side is inclined towards the nose of the ski, and the rear side is inclined towards its tail. Preferably, each side ski in the transverse plane is made to increase in height as it moves farther from its inner side to the outer side with the deck tilted parallel to the waterline with an allowable lateral roll. Preferably, in a side view, the sole of each support ski in the bow is made with a forward straight bevel that runs no lower than the point of intersection of the waterline with the front side of the support ski or with its extension when it is raised and is located relative to the plane of the sole at an acute angle α 2 , not exceeding the difference between the angles of internal friction of the soil γ and the maximum angle of elevation of the supporting ski β. Preferably, in a side view, the upper slope of each ski in its tail section is made not lower than the point of intersection of the waterline with the rear side of the support ski or with its extension when it is raised to an angle β. Preferably, the trailing edge of the sole of each ski is mounted in front of its rear guide at an optimum distance r from its center, which depends on the optimal clearance of the ski H opt and is determined by the relationship:
r=[Нопт-ц(1-2R)·Sinβ]/[Cosφ-Cos(φ+β)],r = [N opt -c (1-2R) · Sinβ] / [Cosφ-Cos (φ + β)],
где φ=arctgВ/а, «а» и «В» - соответственно, вертикальная и горизонтальная координаты установки задней кромки относительно центра задней направляющей.where φ = arctgB / a, "a" and "B" are, respectively, the vertical and horizontal coordinates of the installation of the trailing edge relative to the center of the rear guide.
Применение передней поперечной балки прямолинейной формы, которая соединена с носовыми частями боковых лыж посредством удлиненных проушин и шарниров с возможностью поворота в вертикальной плоскости от привода и оснащена в передней части параллельно установленными в продольном направлении направляющими ребрами, а в нижней части плоским грунтозацепом, позволило повысить надежность конструкции шагающего болотохода и обеспечить возможность использования его для валки деревьев на болоте. Надежность конструкции обеспечена прямолинейной формой передней поперечной балки и ее упрочнением в передней части направляющими ребрами, а в нижней части плоским грунтозацепом. Возможность использования шагающего болотохода для валки мелколесья на болоте обеспечена наличием на поперечной балке направляющих ребер для направленной валки деревьев. Передняя поперечная балка в конструкции шагающего болотохода высокой проходимости выполняет четыре функции: является связующим звеном для соединения боковых лыж в их носовой части, служит бампером, грунтозацепом, а также устройством для направленной валки деревьев на болоте.The use of the front transverse beam of a rectilinear shape, which is connected to the bow parts of the side skis by means of elongated eyes and hinges with the possibility of rotation in the vertical plane from the drive and equipped in the front part with guide ribs installed in parallel in the longitudinal direction, and in the lower part with a flat lug, improved reliability the design of the walking swamp and ensure the possibility of using it for felling trees in the swamp. The reliability of the design is ensured by the rectilinear shape of the front transverse beam and its hardening in the front part by guide ribs, and in the lower part by a flat lug. The possibility of using a walking swamp path for felling small forests on a swamp is provided by the presence of guide ribs on the transverse beam for directed felling of trees. The front cross beam in the design of a walking swamp of a high cross-country ability performs four functions: it is a connecting link for connecting side skis in their bow, serves as a bumper, a lug, and also a device for directed felling of trees in a swamp.
Применение на каждом переднем звене шагающего болотохода двух нажимных роликов, переднего и заднего, симметрично установленных относительно оси шарнирной подвески на дуге поворота опорного ролика, который установлен на вертикальной оси шарнирной подвески, позволило повысить точность работы механизма стабилизации горизонтального положения корпуса и, соответственно, плавность движения шагающего болотохода. The use of two pressure rollers, front and rear, symmetrically mounted relative to the axis of the hinge suspension on the arc of rotation of the support roller, which is mounted on the vertical axis of the hinge suspension, at each front link of the walking swamp path, made it possible to increase the accuracy of the mechanism for stabilizing the horizontal position of the housing and, accordingly, the smoothness of movement walking swamp.
Точность работы механизма стабилизации горизонтального положения корпуса возросла за счет увеличения сектора взаимодействия двух нажимных роликов с передним и задним упорами. При этом передний нажимной ролик компенсирует вертикальные колебания корпуса при взаимодействии с передним упором, а задний нажимной ролик, соответственно, при взаимодействии с задним упором. Аннулирование сложных по форме профильных кулачков на дорожках контакта переднего и заднего упоров, требующих при установке трудоемкой и точной регулировки своего положения как в продольной, так и в поперечной плоскостях для одновременного контакта с соответствующим нажимным роликом соответствующего переднего звена, позволило упростить регулировку механизма стабилизации горизонтального положения корпуса.The accuracy of the mechanism for stabilizing the horizontal position of the housing has increased due to an increase in the sector of interaction of two pressure rollers with front and rear stops. In this case, the front pressure roller compensates for the vertical vibrations of the housing when interacting with the front stop, and the rear pressure roller, respectively, when interacting with the rear stop. The cancellation of complex-shaped profile cams on the contact paths of the front and rear stops, which require installation of laborious and precise adjustment of their position both in the longitudinal and transverse planes for simultaneous contact with the corresponding pressure roller of the corresponding front link, made it possible to simplify the adjustment of the horizontal position stabilization mechanism corps.
Установка на подошве каждой лыжи продольных грунтозацепов между поперечных грунтозацепов и на уровне их вершин позволила повысить продольную устойчивость шагающего болотохода при его передвижении во внедорожных условиях по неровностям поверхности грунта.The installation of longitudinal grousers between the transverse grousers and at the level of their peaks on the sole of each ski made it possible to increase the longitudinal stability of the walking swamp when moving in off-road conditions on uneven ground surfaces.
Закругление передней и задней сторон центральной лыжи на виде в плане по дугам окружностей радиусами R1 и R2 позволило повысить проходимость и плавучесть шагающего болотохода в связи с увеличением площади опорной поверхности и водоизмещения центральной лыжи без изменения ее радиусов поворота относительно шарнира поворота.The rounding of the front and rear sides of the central ski in a plan view along arcs of circles with radii R 1 and R 2 made it possible to increase the patency and buoyancy of the walking swamp in connection with the increase in the area of the supporting surface and the displacement of the central ski without changing its turning radii relative to the hinge.
Исполнение заднего скоса подошвы каждой лыжи на виде сбоку в виде ломаной линии с двумя прямолинейными скосами, нижним и верхним, первый The execution of the back bevel of the sole of each ski in side view in the form of a broken line with two straight bevels, lower and upper, the first
из которых проходит через заднюю кромку подошвы и расположен по отношению к плоскости подошвы под острым углом, большим или равным максимальному углу подъема опорной лыжи, а второй выполнен по отношению к плоскости подошвы под острым углом, не превышающим суммы углов внутреннего трения грунта и максимального угла подъема опорной лыжи, позволило повысить проходимость и плавучесть шагающего болотохода в связи с рационально выбранными углами скоса его лыж, при которых возрастает площадь опорной поверхности и водоизмещение лыж, а также снижается лобовое сопротивление их передвижению в вязком болотистом грунте при движении задним ходом.of which passes through the trailing edge of the sole and is located relative to the plane of the sole at an acute angle greater than or equal to the maximum angle of elevation of the supporting ski, and the second is made with respect to the plane of the sole at an acute angle not exceeding the sum of the angles of internal friction of the soil and the maximum angle of elevation of a supporting ski allowed to increase the cross-country ability and buoyancy of a walking swamp in connection with rationally selected bevel angles of its skis, at which the area of the supporting surface and the displacement of skis increase, as well as frontal resistance to their movement in viscous swampy soil when reversing.
Установка на плоскости нижнего скоса каждой лыжи продольных ребер, каждое из которых выполнено с боковыми стенками в форме неправильных четырехугольников, а в поперечном сечении в виде равнобедренной трапеции с большим основанием вверху, позволила повысить прочность и надежность их закрепления к лыже в верхней части, в опасном сечении, а также увеличить сцепление лыжи с грунтом в нижней, более узкой части.The installation of longitudinal ribs on the plane of the lower slope of each ski, each of which is made with side walls in the form of irregular quadrangles, and in the cross section in the form of an isosceles trapezoid with a large base at the top, made it possible to increase the strength and reliability of their fastening to the ski in the upper part, in a dangerous cross-section, as well as increase the adhesion of the ski to the ground in the lower, narrower part.
Применение боковых лыж, каждая из которых в поперечной плоскости выполнена увеличивающейся по высоте по мере их удаления от внутреннего борта к внешнему с наклоном палубы, параллельным ватерлинии, позволило повысить поперечную остойчивость шагающего болотохода, так как при его допускаемом боковом крене палуба боковых лыж будет находиться выше и параллельно ватерлинии. При этом практически весь объем боковых лыж, без дополнительного объема надводной части, создающей балласт, работает The use of cross-country skis, each of which in the transverse plane is made increasing in height as they move away from the inner side to the outer side with the deck tilting parallel to the waterline, has increased the lateral stability of the walking swamp walk, since with its permissible lateral roll, the side ski deck will be higher and parallel to the waterline. In this case, almost the entire volume of side skis, without additional volume of the surface part that creates ballast, works
на устранение бокового крена и восстановление равновесия шагающего болотохода, что повышает его боковую остойчивость.to eliminate lateral heel and restore the balance of the walking swamp, which increases its lateral stability.
Применение лыж, каждая из которых в носовой части имеет передний прямолинейный скос с рациональным углом наклона (с рациональным «углом атаки»), позволило снизить лобовое сопротивление их передвижению вперед в вязком болотистом грунте и повысить проходимость устройства в указанных условиях.The use of skis, each of which has a forward straight bevel in the bow with a rational angle of inclination (with a rational “angle of attack”), has made it possible to reduce the frontal resistance to their forward movement in viscous swampy soil and to increase the passability of the device under the indicated conditions.
Установка задней кромки подошвы каждой лыжи впереди ее задней направляющей на оптимальном от ее центра расстоянии r, которое зависит от оптимального клиренса лыжи «Нопт» и определяется представленной зависимостью r=φ(Нопт), позволило повысить проходимость шагающего болотохода. Так, для необходимого по условиям проходимости оптимального клиренса каждой лыжи Нопт, по формуле r=φ(Нопт) определяется место расположения задней кромки ее подошвы «r» относительно середины задней направляющей, обеспечивающее, в свою очередь, оптимальный клиренс.Setting the trailing edge of the sole of each ski in front of its rear guide at an optimum distance r from its center, which depends on the optimal clearance of the ski “N opt ” and is determined by the presented dependence r = φ (N opt ), made it possible to increase the patency of the walking swamp. So, for the optimal clearance required for each ski under the conditions of cross-country Н opt , the location of the trailing edge of its sole “r” relative to the middle of the rear guide is determined by the formula r = φ (Н opt ), which, in turn, ensures optimal clearance.
Полезная модель поясняется следующими чертежами, где:The utility model is illustrated by the following drawings, where:
на фиг.1 показан общий вид шагающего болотохода высокой проходимости (вид сбоку);figure 1 shows a General view of a walking swamp of a high cross (side view);
на фиг.2 - узел А на фиг.1 (вид на переднее звено с нажимными роликами и упорами);figure 2 - node a in figure 1 (view of the front link with pressure rollers and stops);
на фиг.3 - горизонтальный разрез лыж (все лыжи в продольном направлении установлены на одной линии);figure 3 is a horizontal section of the skis (all skis in the longitudinal direction are installed on the same line);
на фиг.4 - узел Б на фиг.3 (вид сверху на носовую часть центральной лыжи);figure 4 - node B in figure 3 (top view of the bow of the central ski);
на фиг.5 - узел В на фиг.3 (вид сверху на хвостовую часть центральной лыжи);figure 5 - node In figure 3 (top view of the tail of the central ski);
на фиг.6 - сечение А-А на фиг.1 (поперечное сечение продольного ребра центральной лыжи);Fig.6 is a section aa in Fig.1 (cross section of a longitudinal rib of a central ski);
на фиг.7 - узел Г на фиг.1 (вид сбоку на переднюю поперечную балку с плоским грунтозацепом и направляющим ребром);in Fig.7 - node G in Fig.1 (side view of the front transverse beam with a flat lug and a guide rib);
на фиг.8 - сечение Б-Б на фиг.1 (поперечное сечение лыж прямоугольной формы);in Fig.8 is a section bB in Fig.1 (cross section of the ski of a rectangular shape);
на фиг.9 - поперечное сечение лыж; вариант исполнения боковых лыж непрямоугольного сечения;figure 9 is a cross section of skis; version of the cross-country skiing of non-rectangular cross section;
на фиг.10 - положение лыж в поперечном сечении при максимальном боковом крене шагающего болотохода высокой проходимости.figure 10 - the position of the skis in cross section with a maximum lateral roll walking walking swamps high cross.
Шагающий болотоход высокой проходимости содержит корпус 1 (фиг.1), установленный на две параллельно расположенные боковые шагающие опорные лыжи 2 и, смещенную на 180° в приводе перемещения, центральную опорную лыжу 3. На палубе каждой лыжи 2, 3, в ее носовой части, смонтированы передние замкнутые направляющие 4 овалообразной формы, а в хвостовой части - задние направляющие 5 прямолинейной формы. Корпус 1 в хвостовой части болотохода через задние катки 6 оперт на задние направляющие 5. В передней части корпус 1 оперт на передние направляющие 4 через горизонтальные направляющие 7, опорные ролики 8, передние звенья 9, поворотную раму 10 и передние катки 11. При этом поворотная рама 10 связана с корпусом 1 шарнирно и сопряжена с цепным приводом 12 и цевочным Walking swamp cross-country vehicle contains a body 1 (Fig. 1) mounted on two parallel-mounted side walking support skis 2 and shifted by 180 ° in the displacement drive, a central support ski 3. On the deck of each ski 2, 3, in its bow , mounted front closed guides 4 of an oval shape, and in the tail end - rear guides 5 of a rectilinear shape. The housing 1 in the rear part of the swamp path through the rear rollers 6 is supported on the rear guides 5. In the front part, the housing 1 is supported on the front guides 4 through the horizontal guides 7, support rollers 8, front links 9, the swing frame 10 and the front rollers 11. the frame 10 is connected to the housing 1 pivotally and is coupled to a chain drive 12 and a pin
зацеплением 13. Поворотная рама 10 также шарнирно связана с установленными напротив друг друга двумя передними звеньями 9, на каждом из которых смонтированы два нажимных ролика, передний 14 и задний 15, а также опорный ролик 8. Опорный ролик 8 установлен на вертикальной оси шарнирной подвески переднего звена 9, а нажимные ролики 14, 15 - симметрично относительно оси шарнирной подвески переднего звена 9 на дуге поворота опорного ролика 8 (фиг.2). На центральной лыже 3 жестко закреплены передний 16 и задний 17 упоры. Каждый упор 16, 17 снабжен дорожкой контакта 18. Боковые лыжи 2 на виде в плане имеют прямоугольную форму (фиг.3), а центральная лыжа 3 выполнена в форме удлиненного шестиугольника, продолжение каждой боковой стороны которого с его продольной осью симметрии образует острый угол α, равный углу максимального взаимного поворота опорных лыж, а его передняя и задняя стороны закруглены по дугам окружностей радиусами R1 и R2, центры которых расположены в центре шарнира поворота 19 центральной лыжи 3 (фиг.4, 5). На виде сбоку подошва 20 каждой лыжи 2, 3 в носовой части имеет передний прямолинейный скос 21, выполненный под острым углом α1, не превышающим разности углов внутреннего трения грунта γ и максимального угла подъема лыжи β (см. фиг.1). На виде сбоку подошва 20 каждой лыжи 2, 3 в ее хвостовой части выполнена в виде ломаной линии с двумя задними прямолинейными скосами, нижним 22 и верхним 23. Нижний скос 22 проходит через заднюю кромку 24 подошвы 20 каждой лыжи 2, 3 и выполнен по отношению к плоскости подошвы 20 под острым углом β1 β. Верхний скос 23 проходит не ниже engagement 13. The pivoting frame 10 is also pivotally connected to two front links 9 mounted opposite each other, on each of which two pressure rollers are mounted, the front 14 and rear 15, as well as the support roller 8. The support roller 8 is mounted on the vertical axis of the front articulated suspension link 9, and the pressure rollers 14, 15 - symmetrically with respect to the axis of the articulated suspension of the front link 9 on the arc of rotation of the support roller 8 (figure 2). On the central ski 3, the front 16 and rear 17 stops are rigidly fixed. Each emphasis 16, 17 is provided with a contact track 18. The side skis 2 are rectangular in plan view (Fig. 3), and the central ski 3 is made in the form of an elongated hexagon, the continuation of each side of which with its longitudinal axis of symmetry forms an acute angle α equal to the angle of the maximum mutual rotation of the support ski, and its front and rear sides are rounded along arcs of circles with radii R 1 and R 2 , the centers of which are located in the center of the hinge of rotation 19 of the central ski 3 (4, 5). In a side view, the sole 20 of each ski 2, 3 in the bow has a forward straight bevel 21 made at an acute angle α 1 not exceeding the difference between the angles of internal friction of the soil γ and the maximum angle of ski lift β (see Fig. 1). In a side view, the sole 20 of each ski 2, 3 in its tail is made in the form of a broken line with two rear straight bevels, the lower 22 and the upper 23. The lower bevel 22 passes through the trailing edge 24 of the sole 20 of each ski 2, 3 and is made in relation to the plane of the sole 20 at an acute angle β 1 β. Upper bevel 23 runs no lower than
точки 25 - точки пересечения ватерлинии с задней стороной каждой лыжи 2, 3 при ее подъеме на максимальный угол β и выполнен по отношению к плоскости подошвы 20 под острым углом α2, не превышающим суммы углов внутреннего трения грунта γ и угла β, который равен arctg2·R/t, где: R - радиус закругления передних направляющих 4; t - измеренное в продольном направлении расстояние между передними 11 и задними 6 катками (приложение 1). Задняя кромка 25 подошвы 20 каждой лыжи 2, 3 установлена впереди ее задней направляющей 5 на оптимальном от ее центра расстоянии r, которое зависит от оптимального клиренса лыжи Нопт и определяется зависимостью (приложение 2):point 25 - the point of intersection of the waterline with the rear side of each ski 2, 3 when it is raised to the maximum angle β and is made with respect to the plane of the sole 20 at an acute angle α 2 not exceeding the sum of the angles of internal friction of the soil γ and angle β, which is equal to arctg2 · R / t, where: R is the radius of curvature of the front guides 4; t is the distance measured in the longitudinal direction between the front 11 and rear 6 rollers (Appendix 1). The trailing edge 25 of the sole 20 of each ski 2, 3 is installed in front of its rear guide 5 at an optimum distance r from its center, which depends on the optimal clearance of the ski H opt and is determined by the dependence (Appendix 2):
r=[Нопт-ц(1-2R)·Sinβ]/[Cosφ)-Cos(φ+β)],r = [H opt -c (1-2R) · Sinβ] / [Cosφ) -Cos (φ + β)],
где φ=arctgВ/а, «а» и «В» - соответственно, вертикальная и горизонтальная координаты установки задней кромки 25 относительно центра задней направляющей 5. На плоскости нижнего скоса 22 каждой боковой лыжи 2 установлено по одному продольному ребру 26, а на плоскости нижнего скоса 22 центральной лыжи 3 установлено два продольных ребра 26. Каждое продольное ребро 26 выполнено в поперечном сечении в виде равнобедренной трапеции с большим основанием вверху (фиг.6). Боковые стенки продольного ребра 26 имеют форму непрямоугольного четырехугольника (см. фиг.1), верхняя сторона которого выполнена с наклоном, равным наклону плоскости нижнего скоса 22, нижняя сторона установлена параллельно подошве 20 и расположена на уровне вершин поперечных грунтозацепов 27, передняя сторона where φ = arctgB / a, “a” and “B” are the vertical and horizontal coordinates of the trailing edge 25 relative to the center of the rear guide 5. On the plane of the lower bevel 22 of each side ski 2, one longitudinal rib 26 is installed, and on the plane two longitudinal ribs 26 are installed on the lower slope 22 of the central ski 3. Each longitudinal rib 26 is made in cross section in the form of an isosceles trapezoid with a large base at the top (Fig.6). The side walls of the longitudinal ribs 26 have the shape of a non-rectangular quadrangle (see figure 1), the upper side of which is made with a slope equal to the inclination of the plane of the lower bevel 22, the lower side is parallel to the sole 20 and is located at the level of the vertices of the transverse lugs 27, the front side
выполнена с наклоном в сторону носовой части каждой лыжи 2, 3, а задняя - с наклоном в сторону ее хвостовой части. На подошве 20 каждой лыжи 2, 3 между поперечных грунтозацепов 27 установлены продольные грунтозацепы 28, нижняя сторона которых расположена параллельно подошве 20 на уровне вершин поперечных грунтозацепов 27. Продольные грунтозацепы 28 в поперечном сечении выполнены в виде равнобедренных треугольников (фиг.7). Боковые лыжи 2 в носовой и хвостовой частях соединены между собой передней 29 и задней 30 поперечными балками. Причем задняя балка 30 соединена с боковыми лыжами 2 жестко, а передняя - посредством удлиненных проушин 31 и шарниров 32 (фиг.8) с возможностью ее поворота в вертикальной плоскости от привода 33 и оснащена в передней части параллельно установленными в продольном направлении направляющими ребрами 34, а в нижней части плоским грунтозацепом 35.performed with an inclination towards the bow of each ski 2, 3, and the rear with an inclination towards its tail. On the sole 20 of each ski 2, 3 between the transverse lugs 27, longitudinal lugs 28 are installed, the lower side of which is parallel to the sole 20 at the level of the vertices of the transverse lugs 27. The longitudinal lugs 28 in cross section are made in the form of isosceles triangles (Fig. 7). Side skis 2 in the bow and tail are connected by a front 29 and rear 30 transverse beams. Moreover, the rear beam 30 is connected to the side skis 2 rigidly, and the front one through elongated eyes 31 and hinges 32 (Fig. 8) with the possibility of its rotation in the vertical plane from the drive 33 and is equipped in front with parallel to the longitudinal direction of the guide ribs 34, and in the lower part with a flat lug 35.
Шагающий болотоход высокой проходимости работает следующим образом. Передвижение болотохода осуществляется за счет поочередного перемещения его лыж 2, 3. Перемещение каждой лыжи 2, 3 производится посредством цепного привода 12 и цевочного зацепления 13 (см. фиг.1). Цепной привод 12 и цевочное зацепление 13 передвигают носовые части лыж 2, 3 на передних катках 11 по криволинейным траекториям передних направляющих 4. При этом хвостовые части лыж 2 и 3 перемещаются на задних катках 6 по траектории задних направляющих 5. Рассмотрим передвижение корпуса 1 с поворотной рамой 10 на передних катках 11, например, по верхним ручьям передних направляющих 4 центральной лыжи 3. После окончания прямолинейного Walking swamp cross-country works as follows. The movement of the swamp is due to the alternate movement of its skis 2, 3. The movement of each ski 2, 3 is carried out by means of a chain drive 12 and a pin gear 13 (see figure 1). The chain drive 12 and the pinion gear 13 move the nose of the skis 2, 3 on the front rollers 11 along the curved paths of the front guides 4. In this case, the tail parts of the skis 2 and 3 move on the rear rollers 6 along the path of the rear guides 5. Consider the movement of the housing 1 with a rotary frame 10 on the front rollers 11, for example, along the upper streams of the front guides 4 of the central ski 3. After the straight
перемещения корпуса 1 по лыже 3 (см. фиг.1), в конце каждого прямолинейного участка верхнего ручья передней направляющей 4, каждый передний нажимной ролик 14 переднего звена 9 упирается в передние упоры 16. Далее, по мере продвижения корпуса 1 вперед до середины высоты передних направляющих 4, передний нажимной ролик 14 перекатывается по дорожке контакта 18 переднего упора 16 вниз и одновременно поворачивает переднее звено 9 с опорным роликом 8. Опорный ролик 8 через горизонтальную направляющую 7 удерживает корпус 1 на постоянной высоте относительно поверхности грунта, не допуская его вертикальных колебаний при шагании. При этом носовая часть центральной лыжи 3 поворачивается на максимальный угол β в верхнее положение. Носовые части боковых лыж 2 перемещаются вниз до соприкосновения с опорной поверхностью грунта. Переднее звено 9 с нажимным роликом 14 и опорным роликом 8 возвращаются в исходное положение. Одновременно масса корпуса 1 перемещается на боковые лыжи 2. Центральная лыжа 3, продолжая переносное движение нижними ручьями передних направляющих 4 по передним каткам 11, задним упором 17 упирается в задний нажимной ролик 15. Взаимодействуя с дорожкой контакта 18, задний нажимной ролик 15 поворачивает переднее звено 9 с опорным роликом 8, но уже в противоположную сторону, вновь сохраняя постоянное горизонтальное положение корпуса 1. В процессе передвижения шагающего болотохода по деформируемому грунту подошвы 20 переносимых лыж 2 и 3, при их поочередном повороте в продольной вертикальной плоскости на максимальный угол β, отрываются от поверхности грунта по the movement of the housing 1 on the ski 3 (see figure 1), at the end of each straight section of the upper stream of the front guide 4, each front pressure roller 14 of the front link 9 abuts against the front stops 16. Further, as the housing 1 moves forward to the middle of the height front guides 4, the front pressure roller 14 rolls along the track of the contact 18 of the front stop 16 down and simultaneously rotates the front link 9 with the support roller 8. The support roller 8, through the horizontal guide 7, holds the housing 1 at a constant height relative to overhnosti soil, preventing its vertical oscillations when pacing. In this case, the bow of the central ski 3 is rotated by the maximum angle β to the upper position. The bow parts of the side skis 2 are moved down to touch the ground support surface. The front link 9 with the pressure roller 14 and the support roller 8 are returned to their original position. At the same time, the mass of the housing 1 moves to the side skis 2. The central ski 3, continuing the portable movement by the lower streams of the front guides 4 along the front rollers 11, rests against the rear pressure roller 15 by the rear stop 17. Interacting with the contact track 18, the rear pressure roller 15 rotates the front link 9 with a support roller 8, but in the opposite direction, again maintaining a constant horizontal position of the housing 1. During the movement of the walking swamp walk on deformable soil, the soles of 20 portable skis 2 and 3, while erednom rotation in a longitudinal vertical plane at a maximum angle β, detached from the surface of the soil by
всей длине неравномерно. Носовые части каждой лыжи 2, 3 в режиме переноса расположены выше над поверхностью грунта, чем их хвостовые части. При этом в хвостовой части каждой лыжи 2 и 3 задняя кромка 24 подошвы 20 приподнимается относительно опорной поверхности на оптимальную высоту Hопт, которая определяется координатой ее установки «r». При выполнении угла переднего скоса 21 под острым углом α2, не превышающим разности углов внутреннего трения грунта γ и максимального угла подъема лыжи β, значительно снижается лобовое сопротивление каждой лыжи 2 и 3 при передвижении болотохода передним ходом и повышается его проходимость (приложение 3). При выполнении угла нижнего скоса 22 под острым углом β1 и соблюдении условия, при котором β1 β, а также при выполнении угла верхнего скоса 23 под острым углом α1, не превышающим разности углов внутреннего трения грунта γ и максимального угла подъема опорной лыжи β, значительно снижается лобовое сопротивление каждой лыжи 2 и 3 при передвижении болотохода задним ходом и повышается его проходимость. За счет применения рациональных углов переднего 21, нижнего 22 и верхнего 23 скосов, лыжи 2 и 3 на сильнодеформируемом грунте подминают под себя грунт, а не сдвигают и не волокут его перед собой, что устранило явление «бульдозерного эффекта» и повысило проходимость болотохода в рассмотренных условиях (см. приложение 3).the entire length is uneven. The nasal parts of each ski 2, 3 in the transfer mode are located higher above the ground than their tail parts. Moreover, in the tail of each ski 2 and 3, the trailing edge 24 of the sole 20 is raised relative to the supporting surface to the optimum height H opt , which is determined by its installation coordinate “r”. When the front bevel angle 21 is performed at an acute angle α 2 not exceeding the difference between the angles of internal friction of the soil γ and the maximum angle of the ski lift β, the frontal resistance of each ski 2 and 3 is significantly reduced when the swamp moves in forward gear and its cross-country ability increases (Appendix 3). When performing the angle of the lower bevel 22 at an acute angle β 1 and meeting the conditions under which β 1 β, as well as when performing the angle of the upper bevel 23 at an acute angle α 1 not exceeding the difference between the angles of internal friction of the soil γ and the maximum angle of elevation of the supporting ski β , the frontal resistance of each ski 2 and 3 is significantly reduced when the swamp is moving in reverse and its cross-country ability is increased. Due to the use of rational angles of the front 21, lower 22 and upper 23 bevels, skis 2 and 3 on highly deformable soil they crush the soil under themselves, and do not shift and drag it in front of them, which eliminated the phenomenon of the “bulldozer effect” and increased the swamp passability in the considered conditions (see Appendix 3).
Для болотистой почвы, которая представляет собой в основном торфяную залежь ненарушенной структуры, угол внутреннего трения выбирается в зависимости от влагосодержания грунта по приведенной ниже таблицеFor marshy soil, which is mainly a peat deposit of undisturbed structure, the angle of internal friction is selected depending on the moisture content of the soil according to the table below
Величина угла внутреннего трения для болотистого (торфяного) грунта ненарушенной структуры.Table.
The value of the angle of internal friction for marshy (peat) soil undisturbed structure.
При передвижении шагающего болотохода по слабодеформируемому грунту с неровностями местности продольные ребра 26 и продольные грунтозацепы 28 вдавливаются в грунт, препятствуя соскальзыванию машины в поперечном направлении и увеличивают коэффициент сопротивления боковому уводу шагающего болотохода и его устойчивость в продольном направлении. При передвижении шагающего болотохода по твердому грунту поперечные грунтозацепы 27, продольные ребра 26 и продольные грунтозацепы 28 в него не вдавливаются. При этом продольные ребра 26, благодаря своей форме и месту установки на плоскости нижнего скоса 22, с удалением на определенную величину от задней кромки 24 к хвостовой части лыж 2, 3, удлиняют продольную опорную базу шагающего болотохода и повышают его продольную устойчивость и плавность хода, так как изменяющийся в продольном направлении в процессе шагания общий центр тяжести машины не выходит за пределы задней точки контакта продольного ребра 26 с опорной поверхностью. Поворот болотохода производится при помощи поочередного углового перемещения центральной лыжи 3 с корпусом 1 относительно боковых лыж 2 при опоре на них и боковых лыж 2 с корпусом 1 относительно центральной опорной лыжи 3 при опоре на нее. При передвижении по топкому грунту проходимость и плавучесть шагающего болотохода возрастают также за счет закругления передней и задней сторон центральной лыжи 3 по дугам окружностей радиусами R1 и R2 и увеличения за счет этого площади опорной поверхности и водоизмещения центральной лыжи в ее передней и хвостовой частях без изменения ее габаритных размеров (R1 и R2) при повороте относительно шарнира поворота 19 (см. фиг.3-5).When walking marsh walker moves along poorly deformed ground with terrain roughness, longitudinal ribs 26 and longitudinal lugs 28 are pressed into the ground, preventing the machine from slipping in the transverse direction and increase the drag coefficient of the lateral walk of the walking swamp and its stability in the longitudinal direction. When moving walking swamps on hard ground, transverse lugs 27, longitudinal ribs 26 and longitudinal lugs 28 are not pressed into it. In this case, the longitudinal ribs 26, due to their shape and installation location on the plane of the lower bevel 22, with a certain amount of removal from the trailing edge 24 to the tail of the skis 2, 3, extend the longitudinal support base of the walking swamp and increase its longitudinal stability and smoothness, since the general center of gravity of the machine, which varies in the longitudinal direction during the walking process, does not extend beyond the rear contact point of the longitudinal rib 26 with the supporting surface. The swamp path is rotated by alternately angularly displacing the central ski 3 with the body 1 relative to the side skis 2 when resting on them and the side skis 2 with the body 1 relative to the central supporting ski 3 when resting on it. When moving on marshy ground, the patency and buoyancy of a walking swamp walk also increase due to the curvature of the front and rear sides of the central ski 3 along arcs of circles with radii R 1 and R 2 and the increase due to this the area of the supporting surface and the displacement of the central ski in its front and rear parts without changes in its overall dimensions (R 1 and R 2 ) when turning relative to the hinge of rotation 19 (see FIGS. 3-5).
При передвижении шагающего болотохода по болоту с мелколесьем передняя поперечная балка 29 с помощью направляющих ребер 34 направленно валит деревья вдоль трассы и предохраняет его узлы и механизмы от повреждения (см. фиг.7). При передвижении по труднопроходимым болотам с грядово-мочажинным или с грядово-озерным комплексами растительности, а также при выезде из топкого болота на берег, переднюю поперечную балку 29 опускают вниз путем поворота с помощью привода 33 и проушин 31 против часовой стрелки относительно шарниров 32 (см. фиг.7). При таком положении балки 29 ее плоский грунтозацеп 35 врезается в грунт на каждом шаге боковых лыж 2 при их опускании вниз и удерживает их от пробуксовывания, тем самым, повышая тягово-сцепные свойства и проходимость шагающего болотохода в рассматриваемых условиях. При передвижении во внедорожных условиях с неровностями местности шагающий болотоход преодолевает препятствия за счет оптимального по величине клиренса лыж 2, 3 «Нопт» (фиг.8), величина которого обеспечена оптимальной координатой «r» расположения задней кромки 24, исходя из полученной зависимости Нопт=φ(r). При боковом крене шагающего болотохода на его боковые лыжи 2, выполненные в поперечной плоскости с увеличением высоты, по мере удаления от ее внутреннего борта к внешнему борту (фиг.9), действует большая выталкивающая сила, чем на боковые лыжи 2 прямоугольного поперечного сечения (см. фиг.8). Эта выталкивающая сила создает больший восстанавливающий момент от бокового опрокидывания и повышает боковую остойчивость шагающего болотохода (фиг.9, 10).When moving a walking swamp path through a swamp with light forest, the front transverse beam 29 with the help of guide ribs 34 directionally felled trees along the route and protects its components and mechanisms from damage (see Fig. 7). When moving along impassable swamps with ridged-ridge and with ridged lake complexes of vegetation, as well as when leaving the swampy swamp ashore, the front transverse beam 29 is lowered down by turning with the help of drive 33 and eyelets 31 counterclockwise relative to hinges 32 (see Fig. 7). With this position of the beam 29, its flat lug 35 cuts into the ground at each step of the side skis 2 when lowering them and keeps them from skidding, thereby increasing the traction and coupling properties of the walking swamp under the conditions under consideration. When traveling in off-road conditions with rough terrain, the walking swamp overcomes obstacles due to the optimal ski clearance of 2,3 N opt (Fig. 8), the value of which is ensured by the optimal coordinate r of the location of the trailing edge 24, based on the obtained dependence N opt = φ (r). When the side roll of the walking swamp walker on its side skis 2, made in the transverse plane with increasing height, as you move away from its inner side to the outer side (Fig. 9), a greater buoyancy force acts than on the side skis 2 of rectangular cross section (see Fig. 8). This buoyancy force creates a greater recovery moment from lateral tipping and increases lateral stability of the walking swamp path (Figs. 9, 10).
В настоящее время в ЗАО «Тверской экспериментально-механический завод» по заданию экологической организации Западной Сибири разработан технический проект шагающего болотохода высокой проходимости. В конце 2005 г. по чертежам авторов заявки на полезную модель планируется изготовление опытно-промышленного образца такого шагающего болотохода.At present, Tver Experimental Mechanical Plant CJSC, on the instructions of the environmental organization of Western Siberia, has developed a technical design for a high cross-country walking swamp. At the end of 2005, according to the drawings of the authors of the application for a utility model, it is planned to manufacture a pilot-industrial model of such a walking swamp.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122275/22U RU50199U1 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | HIGH PERFORMANCE walking walk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122275/22U RU50199U1 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | HIGH PERFORMANCE walking walk |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU50199U1 true RU50199U1 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35870709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122275/22U RU50199U1 (en) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | HIGH PERFORMANCE walking walk |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU50199U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779001C1 (en) * | 2022-04-19 | 2022-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) | Walking swamp tractor |
-
2005
- 2005-07-13 RU RU2005122275/22U patent/RU50199U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2779001C1 (en) * | 2022-04-19 | 2022-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" (ТвГТУ) | Walking swamp tractor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4258852A (en) | Auxiliary counterweight arrangement for mobile crane | |
| US4166511A (en) | Four-track low ground pressure crawler vehicle | |
| US4936639A (en) | Apparatus in a turning-track track-laying vehicle | |
| US8684377B2 (en) | Self-propelled vehicle and articulated mobile chassis thereof | |
| US20110042909A1 (en) | Snowmobile skis having elongated wing members | |
| US9051009B2 (en) | Steerable track system | |
| US7017695B2 (en) | Snowmobile ski having a self-steering keel arrangement | |
| US6991056B2 (en) | Snowmobile ski | |
| US5474014A (en) | Non-linear tunnel hull boat | |
| US7784571B2 (en) | Motorized snowboard | |
| RU50199U1 (en) | HIGH PERFORMANCE walking walk | |
| JPH0438626B2 (en) | ||
| JPH03182887A (en) | Endless track vehicle, especially endless track vehicle for ski slope | |
| FI91732C (en) | Track control cover | |
| NO132344B (en) | ||
| US20110247541A1 (en) | Hydrofoil-assisted multi-hulled watercraft | |
| FI63983C (en) | ANORDNING FOER SLIPNING AV JAERNVAEGSRAELS | |
| CA1058669A (en) | Combination low ground pressure, low turning resistance and self-cleaning track shoe | |
| USRE39012E1 (en) | Snowmobile steering ski | |
| RU16125U1 (en) | STEPPING OFF-ROAD VEHICLE | |
| CA1163661A (en) | Winter sport device with two parallel skids | |
| CA1167492A (en) | Low ground pressure track shoe | |
| CN219601083U (en) | Ladder stand mechanism of flat car | |
| JPS63227481A (en) | Backhoe | |
| RU186255U1 (en) | Snowmobile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080714 |