гусеничный транспортер

Формула изобретения

1. Гусеничный транспортер, содержащий расположенные в передней части моторно-трансмиссионное отделение, кабину управления с рабочими местами экипажа, грузовую платформу, размещенную за кабиной, и гусеничный движитель, включающий семь пар торсионных подвесок опорных катков и червячный механизм натяжения гусеницы, отличающийся тем, что транспортер выполнен с обеспечением повышенной опорной проходимости за счет распределения нагрузок под катками подвески от полной массы транспортера, в соотношении (1,25-1,45):(1,25-1,45) для первой и последней пары опорных катков, где за 1,0 принята 1/7 часть общей нагрузки на пару опорных катков, а оставшаяся нагрузка равномерно распределена между оставшимися пятью средними парами опорных катков, с последующим обеспечением величины усилия предварительного статического натяжения гусениц механизмом натяжения на уровне тягового усилия, реализуемого транспортером на косогоре со слабым грунтом.

2. Гусеничный транспортер по п.1, отличающийся тем, что червяк механизма натяжения гусеницы связан с колесом дополнительной червячной пары, червяк которой снабжен гидравлическим приводом, наприме, в виде гидромотора, выполненным с возможностью управления из кабины.

3. Гусеничный транспортер по п.1, отличающийся тем, что червячный механизм натяжения гусеницы выполнен с возможностью установки на граненый концевик червяка съемного приспособления в виде гидроцилиндра, рабочие полости которого связаны магистралями с переносным ручным насосом.

4. Гусеничный транспортер по п.1, отличающийся тем, что гидравлический привод механизма натяжения гусеницы выполнен с возможностью автоматического управления посредством датчика силы, реагирующего на тяговое усилие гусеничного движителя.

5. Гусеничный транспортер по п.1, отличающийся тем, что на грузовой платформе размещена энергетическая установка.

6. Гусеничный транспортер по п.1, отличающийся тем, что на грузовой платформе размещено геолого-разведочное оборудование.

7. Гусеничный транспортер по п.1, отличающийся тем, что на грузовой платформе размещено оборудование для добычи полезных ископаемых.

8. Гусеничный транспортер по п.1, отличающийся тем, что на грузовой платформе размещено дорожно-строительное оборудование.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а конкретно к гусеничным транспортерам, и может быть использовано для создания машин повышенной проходимости, которые могут эксплуатироваться на слабом грунте типа рыхлого песка.

Известен артиллерийский тяжелый тягач АТТ (см. книгу под редакцией В.Ф.Платонова "Гусеничные транспортеры-тягачи", М., "Машиностроение", 1978 г., стр.94), выполненный с передним расположением ведущего колеса и пятью опорными катками на борт. Малое количество опорных катков является существенным недостатком, так как известно (см. Н.А.Забавников "Основы теории транспортных гусеничных машин", М., "Машиностроение", 1968 г., стр.89), что увеличение количества катков приводит к уменьшению удельных давлений на грунт и увеличению опорной проходимости. При этом значительное изменение осадки машины отмечается при увеличении числа опорных катков до 7, после чего увеличение их количества влияет незначительно, а из соображений поворотливости машины не целесообразно.

Известен транспортер-тягач МТ-Л (см. книгу под редакцией В.Ф.Платонова "Гусеничные транспортеры-тягачи", М., "Машиностроение", 1978 г., стр.180), который принимается за прототип заявляемого объекта. Он выполнен в семиопорном на борт варианте, все опорные катки исходно выставлены в статическом состоянии на одной и той же высоте, что приводит при отсутствии предварительного натяжения гусениц к одинаковой нагрузке на грунт от каждого опорного катка, равной

где G - масса транспортера-тягача.

Предварительное натяжение гусениц снижает нагрузки на грунт от крайних (1-го и 7-го) катков и увеличивает нагрузки от внутренних катков (2-го и 6-го). При движении в результате изменения натяжений в рабочей и свободной ветвях гусеницы происходит дальнейшее перераспределение давлений по длине опорной ветви, причем наибольшие нагрузки имеют место под предпоследними опорными катками, т.к. от действия тягового усилия задние опорные катки подтягиваются к корпусу транспортера-тягача.

В таблице 1 (см. фиг.12) показан характер изменения нагрузок под опорными катками прототипа, подсчитанный из условия величины предварительного натяжения гусениц в статическом состоянии равной

T_c=0,5G×f₁,

где f ₁=0,08-0,12 - коэффициент сопротивления движению, рекомендуемый для транспортеров-тягачей с передним расположением ведущих колес, и тягового усилия при движении транспортера-тягача по рыхлому песку на косогоре:

P_тяг=0,65G×f₂ ,

где f₂=0,15-0,2 - коэффициент сопротивления движению на слабом грунте типа рыхлого песка.

Таким образом, исходно в статике без предварительного натяжения гусениц нагрузки под всеми опорными катками равны и соблюдено соотношение 1:1:1:1:1:1:1 (см. графу 2 табл. 1).

В движении (см. графу 4 указанной табл.) приведены нагрузки под опорными катками наиболее нагруженного борта при движении по косогору (суммарно на борт 0,65 G).

Известному транспортеру-тягачу свойственны недостатки. Так, например, имеется вероятность схода гусениц из-под передних опорных катков при резких поворотах на слабых грунтах типа рыхлого песка, так как не соблюдено условие, рекомендованное для машин с передним расположением ведущих колес, примерного равенства усилия предварительного натяжения и тягового усилия. В результате образуется "мешок" в передней наклонной ветви гусеницы, который способствует ее сходу. Особенно это обостряется при движении по косогору, где тяговые усилия на низлежащей гусенице еще выше. Устранение этого недостатка возможно за счет увеличения предварительного натяжения гусениц до величины T_c=0,65G×f₂, что трудно осуществить вручную в известной конструкции механизма натяжения.

Настоящим изобретением решается задача создания гусеничного транспортера с повышенной устойчивостью работы гусеницы в обводе с одновременным повышением опорной проходимости.

Поставленная задача решается тем, что транспортер выполнен с обеспечением повышенной опорной проходимости за счет исходного распределения нагрузок под катками подвески от полной массы транспортера, в соотношении (1,25-1,45) для первой и последней пар опорных катков, где за 1,0 принята 1/7 часть общей нагрузки на пару опорных катков, а оставшаяся нагрузка равномерно распределена между оставшимися пятью средними парами опорных катков с последующим обеспечением величины усилия предварительного статического натяжения гусениц механизмом натяжения на уровне тягового усилия, реализуемого транспортером на косогоре со слабым грунтом.

Червяк механизма натяжения гусеницы связан с колесом дополнительной червячной пары, червяк которой снабжен гидравлическим приводом, например, в виде гидромотора, выполненным с возможностью управления из кабины.

Червячный механизм натяжения гусеницы выполнен с возможностью установки на граненый концевик червяка съемного приспособления в виде гидроцилиндра, рабочие полости которого связаны магистралями с переносным ручным насосом.

Гидравлический привод механизма натяжения гусеницы выполнен с возможностью автоматического управления посредством датчика силы, реагирующего на тяговое усилие гусеничного движителя.

На грузовой платформе размещена энергетическая установка.

На грузовой платформе размещено геологоразведочное оборудование.

На грузовой платформе размещено оборудование для добычи полезных ископаемых.

На грузовой платформе размещено дорожно-строительное оборудование.

Анализ основных отличительных признаков показал, что:

- выполнение исходного распределения нагрузок под катками подвески от полной массы транспортера, в соотношении (1,25-1,45):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(1,25-1,45), обеспечивает в движении более равномерное распределение нагрузок под опорными катками и, как следствие, - повышение опорной проходимости;

- последующее обеспечение величины усилия предварительного статического натяжения гусениц механизмом натяжения на уровне тягового усилия, реализуемого транспортером на косогоре со слабым грунтом, обеспечивает устойчивость гусеницы под опорными катками в том числе, при движении по косогору на слабом грунте типа рыхлого песка;

- выполнение связи червяка механизма натяжения гусеницы с колесом дополнительной червячной пары, червяк которой снабжен гидромотором, обеспечило возможность механику-водителю регулировать натяжение гусениц с помощью гидравлического привода не выходя из кабины управления;

- выполнение червячного механизма натяжения гусеницы с возможностью установки на граненый концевик червяка съемного приспособления в виде гидроцилиндра, рабочие полости которого связаны магистралями с переносным ручным насосом, обеспечило возможность регулировать натяжение гусениц на стоянках вручную, а использование указанного приспособления позволило при этом снизить физические усилия;

- выполнение гидравлического привода механизма натяжения гусеницы с возможностью управления посредством датчика силы, реагирующего на тяговое усилие гусеничного движителя, обеспечило возможность автоматического регулирования натяжения гусениц в движении в зависимости от состояния грунта;

- выполнение гусеничного транспортера с возможностью установки на грузовую платформу различного рабочего оборудования, расширило эксплуатационные возможности машины.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

- на фиг.1 - вид сбоку на гусеничный транспортер;

- на фиг.2 - вид А на фиг.1, вид сзади на механизм натяжения;

- на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2;

- на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2;

- на фиг.5 - элемент Г фиг.1, вид на борт с установленным приспособлением для натяжения гусениц;

- на фиг.6 - вид Д на фиг.5;

- на фиг.7 - элемент Г фиг.1, вид на борт со снятым приспособлением для натяжения гусениц;

- на фиг.8 - вид сбоку на гусеничный транспортер с размещенной на грузовой платформе энергетической установкой;

- на фиг.9 - вид сбоку на гусеничный транспортер с размещенным на грузовой платформе геологоразведочным оборудованием;

- на фиг.10 - вид сбоку на гусеничный транспортер с размещенным на грузовой платформе оборудованием для добычи полезных ископаемых;

- на фиг.11 - вид сбоку на гусеничный транспортер с размещенным на грузовой платформе дорожно-строительным оборудованием;

- на фиг.12 - таблица 1;

- на фиг.13 - таблица 2.

Гусеничный транспортер (см. фиг.1) содержит шасси 1, в передней части которого размещены моторно-трансмиссионное отделение 2 и кабина управления 3 с рабочими местами экипажа, за которой расположена грузовая платформа 4. Шасси 1 снабжено ходовой частью с семью опорными катками 5 на каждый борт, ведущим 6 и направляющим 7 колесами, гусеницей 8 и механизмом натяжения 9. Исходно в статике без предварительного натяжения гусеницы 8 нагрузки под опорными катками 5 соответствуют (1,25-1,45):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(0,7-0,95):(1,25-1,45), где нагрузка под каждым опорным катком отнесена к равномерной нагрузке для прототипа - 71,4G×10^-3 (см. табл. 1, графа 2).

После этого обеспечивается величина предварительного статического натяжения на уровне тягового усилия, реализуемого транспортером на косогоре со слабым грунтом, которое составляет

T_c=0,65×G(0,15-0,2)=(0,0975-0,13)G.

В таблице 2 (см. фиг.13) показан характер изменения указанных нагрузок. В графе 4 приведены нагрузки под опорными катками наиболее нагруженного борта при движении по косогору (суммарно на борт 0,65 G).

Повышенное натяжение гусениц 8 предлагается реализовать за счет механизма натяжения 9 (см. фиг.2, 3, 4), который состоит из направляющего колеса 7, установленного на кривошипе 10, на втором конце которого установлено червячное колесо 11, а на червяке 12 указанной пары установлено червячное колесо 13 дополнительной червячной пары, червяк 14 которой связан муфтой 15 с реверсивным гидромотором 16. Управление гидромотором 16 выполнено с возможностью осуществления механиком-водителем из кабины 3.

Использование двух последовательных червячных пар позволяет применить как гидравлический, так и ручной привод (см. фиг.5, 6).

Червяк 12 снабжен граненым концевиком 17, который выходит из корпуса 18 и выполнен с возможностью установки ключа 19 с храповым механизмом 20. Храповой механизм 20 через рычаг 21 соединен со съемным приспособлением в виде гидроцилиндра 22, штоковая и поршневая полости которого через распределительный кран 23 магистралями 24, 25 связан с ручным насосом 26.

На бортах шасси 1 жестко закреплены кронштейны 27, 28, 29, 30 (см. фиг.7), а в комплект ключа 19 входит дополнительная опора 31.

Механизм натяжения гусеницы может быть выполнен, как в известных гусеничных машинах с использованием одной червячной пары (не показан).

Гидравлический привод механизма натяжения гусеницы может быть снабжен датчиком силы (не показан), который реагирует на тяговое усилие гусеничного движителя и электрически связан с системой управления реверсивным гидромотором 16.

На грузовой платформе 4 могут быть размещены: энергетическая установка 32 (см. фиг.8), геологоразведочное оборудование 33 (см. фиг.9), оборудование для добычи полезных ископаемых 34 (см. фиг.10) или дорожно-строительное оборудование 35 (см. фиг.11).

Работа

При движении гусеничного транспортера его полная масса G распределяется на опорные катки 5, которые через гусеницы 8 передают нагрузку на грунт.

Из таблиц 1, 2 видно, что в предлагаемом настоящей заявкой на изобретение транспортере, несмотря на значительно более высокое предварительное натяжение, опорная проходимость в движении выше за счет более равномерного распределения нагрузок под опорными катками 5.

Так у прототипа нагрузки меняются от 0,065G до 0,116G, разброс величин равен 0,051.

В предлагаемом транспортере - от 0,07G до 0,105G, при разбросе величин, равном 0,035.

Соотношение разбросов и таким образом, неравномерность нагрузок на опорные катки уменьшилась на 31%, что эффективно для повышения проходимости транспортеров при эксплуатации на грунтах с низкой несущей способностью (см. книгу под редакцией В.Ф.Платонова "Гусеничные транспортеры-тягачи", М., "Машиностроение", 1978 г., стр.24).

В то же время, соблюдено условие равенства тягового усилия с силой предварительного натяжения гусениц 8 и обеспечена устойчивая работа гусеницы 8 под опорными катками 5, в том числе, на косогоре со слабым грунтом типа рыхлого песка.

Необходимое для этого натяжение

T_c=0,65×G(0,15-0,2)=(0,0975-0,13)G обеспечивается механизмом натяжения 9. Изменяя направление вращения гидромотора 16, механик-водитель, не выходя из кабины управления 3, за счет разворота направляющего колеса 7 на кривошипе 10 увеличивает или уменьшает натяжение гусениц 8 в необходимых пределах, определяемыми условиями эксплуатации.

Для натяжения гусениц 8 вручную, на стоянке на концевик 17 устанавливается ключ 19 с храповым механизмом 20, а для обеспечения устойчивости ключа 19 в горизонтальном положении, в кронштейне 27 устанавливается дополнительная опора 31. На кронштейн 28 устанавливается съемный гидроцилиндр 22, который соединяется рычагом 21 с храповым механизмом 20, на кронштейн 29 устанавливается ручной насос 26, а на кронштейн 30 - распределительный кран 23. При подаче ручным насосом 26 рабочей жидкости в одну из полостей гидроцилиндра 22 поворачивается ключ 19, кривошип 10 с направляющим колесом 7 и происходит регулировка натяжения гусеницы 8.

При автоматической регулировке натяжения гусеницы 8 управляющий сигнал на гидромотор 16 поступает от датчика в зависимости от тягового усилия гусеничного движителя и поддерживает натяжение в соответствии с условиями эксплуатации.

Размещенное на грузовой платформе 4 оборудование работает в соответствии со своим функциональным назначением.

Таким образом, настоящим изобретением решается задача создания гусеничного транспортера с повышенной устойчивостью работы гусеницы в обводе с одновременным повышением опорной проходимости.