[1]Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к автомобилям повышенной проходимости, тракторам с колесами и гусеницами вместе, другим машинам.
[2]Известны транспортные средства, содержащие гусеницы, колеса и устройство подъема-опускания гусениц выше-ниже опорной поверхности колес или подъема-опускания колес выше-ниже опорной поверхности гусениц. Это необходимо для более быстрого (чем на гусеницах) движения на колесах по дороге с твердым покрытием, а также по грунтовой дороге с благоприятной для колесного хода поверхностью, например, по [1], [2], [3], [4], [5], [6] и др.
[3]Недостатки их в том, что или слишком трудоемко перемещение колес с рессорами ниже опорной поверхности гусениц [6], или маневрирование на гусеничном ходу вообще невозможно и не предусмотрено копирование колесами неровностей дороги [5], или устройство соединения гусениц с кузовом излишне сложно для самоходной машины [4], или поперечная устойчивость транспортного средства уменьшена до уровня устойчивости трехколесного хода и он не имеет устройств смягчения жесткой тряски на неровностях пути при увеличении скорости движения на колесах [3], или же управление опусканием колес гидроцилиндрами неудобно, так как оператору из кабины не видно остался ли достаточный ход поршней в передней или задней паре гидроцилиндров для возможности копирования неровностей поверхности пути каждым из четырех колес, и на сколько нижняя ветвь гусениц поднята над поверхностью дороги [2], или маневрирование управляемыми рулевым механизмом поворотными колесами при движении по грунтовой дороге в распутицу затруднительно и на колесном ходу, и на гусеничном тем более, а на повороте при боковом уклоне и скользкой поверхности дороги такое транспортное средство сползает в придорожную канаву на обочине, так как маневрирование гусеницами не предусмотрено [1].
[4]Известно транспортное средство, содержащее корпус, двигатель, трансмиссию, гусеницы, передние и задние колеса, а также устройство перемещения колес относительно корпуса выше-ниже опорной поверхности гусениц посредством гидроцилиндров [2], которое принято за прототип.
[5]Недостаток такого транспортного средства в том, что при переводе его в позицию для движения на колесах оператору в кабине не видно на сколько нижние ветви гусениц подняты над поверхностью пути и остался ли необходимый ход поршней в одной из пар гидроципиндров для копирования неровностей пути колесами. Кроме того, увеличенная скорость движения на колесах сопровождается сильной тряской, так как для компактности применены колеса малого диаметра с повышенным давлением воздуха в них.
[6]Технический результат изобретения - транспортное средство с удобным переводом его в позицию движения на колесах.
[7]Сущность изобретения - транспортное средство, содержащее корпус, двигатель, трансмиссию, гусеницы, передние и задние колеса, а также устройство перемещения колес относительно корпуса выше-ниже опорной поверхности гусениц посредством гидроцилиндров, в котором по изобретению в устройстве перемещения колес передние и задние пары колес установлены с возможностью перемещения их передними и задними парами гидроцилиндров, сообщенных в каждой паре маслопроводами параллельно, а между парами и с управляющими каналами гидрораспределителя, сообщенных маслопроводами последовательно через двусторонний гидрозамок, причем маслопровод, сообщающий пары гидроцилиндров между собой, сообщен также маслопроводами и с выходными каналами двустороннего гидрозамка через односторонний гидрозамок, который открывает проход маслу при более высоком давлении, чем двусторонний гидрозамок.
[8]Благодаря таким существенным признакам, чтобы перевести транспортное средство в позицию передвижения на колесах, рукоятку гидрораспределителя типа Р75-В3А [7], с.177, например, штатного в тракторе Т-150, переводят из позиции «нейтральная» в позицию «подъем» или «опускание» (в зависимости от порядка соединения элементов гидравлической схемы) и сразу снимают руку с рукоятки. По окончании перевода на колесный ход рукоятка автоматически возвращается в позицию «нейтральная». При этом в одной из пар гидроцилиндров остается достаточный ход поршней для копировки неровностей поверхности пути всеми четырьмя колесами.
[9]Устроено транспортное средство (далее быстроход) следующим образом.
[10]На фиг.1 изображен быстроход, вид сбоку, например, на базе трактора типа Т-150 (ХТЗ-153, ХТЗ-180Б, ХТЗ-200 и др., у которых имеется возможность устанавливать разные скорости гусениц по бортам и осуществлять поворот на фиксированных радиусах с активными гусеницами, сохранением кинематической связи гусениц с двигателем и имеется пневматическая система привода тормозов прицепа).
[11]На фиг.2 - то же, вид сверху.
[12]На фиг.3 изображена принципиальная гидравлическая схема устройства управления гидроцилиндрами подъема-опускания колес и копирования всеми колесами неровностей поверхности пути.
[13]1 - корпус (масштаб контура корпуса, гусениц и колес М=1:40),
[16]4 - ведущая звездочка гусеницы (далее звездочка),
[17]5 - переднее флюгерного типа самоустанавливающееся колесо с пневматической шиной, например, типа 23×9-10НС18 ГОСТ 25304-88 диаметром 595 мм, грузоподъемностью до 2016 кг на скорости до 50 км/ч (далее колесо),
[18]6 - заднее колесо с пневматической шиной, например, типа 250-15НС 18 ГОСТ 25304-88 диаметром 735 мм, грузоподъемностью 3066 кг на скорости до 50 км/ч (далее колесо),
[19]7 - шарнирный четырехзвенный параллелограммный механизм перемещения колеса 5 относительно корпуса 1 с фиксатором крайнего верхнего положения (далее подвеска),
[20]8 - шарнирный четырехзвенный параллелограммный механизм перемещения колеса 6 относительно корпуса 1 (далее подвеска),
[21]9 - гидоцилиндр подъема-опускания колеса 5 (далее цилиндр),
[22]10 - гидоцилиндр (с объемом поршневой и штоковой полости такими же, как у цилиндра 5) подъема-опускания колеса 6 (далее цилиндр),
[23]11 - трансмиссия привода от двигателя 2 гусениц 3 и колес 6 (далее трансмиссия),
[24]12 - емкость для масла (далее бак),
[25]13 - масляный насос, например, НШ-50КЛ [7], с.7, (далее насос),
[26]14 - предохранительный клапан на давление, например, от 15 МПа и более (далее клапан),
[27]15 - масляный фильтр с перепускным клапаном на давление, например, 0,2 МПа (далее фильтр),
[28]16 - одна из секций в составе трехсекционного гидрораспределителя, например, типа Р75-ВЗА [7], с.177, в котором рукоятка перемещения золотника автоматически возвращается в позицию «нейтральная» из позиции «подъем» или «опускание» как только давление масла увеличится до 11 МПа (далее распределитель),
[29]17 - дроссель с обратным клапаном - замедлитель опускания корпуса 1 (далее замедлитель),
[30]18 - двусторонний гидрозамок (далее замок),
[31]19 - односторонний гидрозамок, который пропускает поток масла при давлении большем, чем замок 18, например, при более 11 МПа, за счет более сильной пружины и меньшего диаметра плунжера в его устройстве (далее замок),
[33]Корпус 1 быстрохода перед каждой гусеницей 3 имеет колесо 5, установленное на подвеске 7 с цилиндром 9, а сзади каждой гусеницы имеет колесо 6, установленное на подвеске 8 с цилиндром 10. В трансмиссии 11 имеется привод колес 6, выполненный, например, цепным с ведущей звездочкой, прикрепленной соосно к каждой звездочке 4, и с ведомой звездочкой, прикрепленной соосно к ступице каждого колеса 6, или же редукторным приводом, установленном по тем же осям ведущей и ведомой шестерен. Пусть максимальная скорость на гусеничном ходу 15,6 км/ч (как у Т-150) и передаточное число в цепном приводе каждого колеса 6 i=1,9, тогда максимальная скорость быстрохода на колесном ходу 50 км/ч.
[34]Гидросистема быстрохода содержит бак 12, насос 13, клапан 14, фильтр 15 и распределитель 16, как часть гидросистемы трактора типа Т-150. Управляющие каналы распределителя через замедлитель 17, замок 18 и замок 19 сообщены маслопроводами с парами цилиндров 9 и 10, которые сообщены маслопроводами в каждой паре параллельно, а между парами последовательно. Поршневые и штоковые полости пары цилиндров 10 сообщены между собой маслопроводом через замок 19.
[35]Работает быстроход следующим образом.
[36]Пусть быстроход стоит в парке на гусеницах 3, а колеса 5 и 6 подняты в верхнее положение. В такой позиции его передвигают на гусеничном ходу как, например, трактор типа Т-150. При длительной работе на гусеничном ходу цепи привода колес 10 снимают.
[37]С гусеничного хода на колесный быстроход переводят если, например, дорожные условия к месту работы благоприятны колесному ходу. Корпус 1 быстрохода поднимают на колесах 5 и 6. Для этого рукояткой распределителя 16 включают позицию "подъем" и сразу руку с рукоятки снимают. Этим поток масла распределителем 16 под давлением не более 11 МПа направляют через обратный клапан замедлителя 17 и выходной канал замка 18 в поршневые полоста цилиндров 9. При этом автоматически открывается и другой канал замка 18, а замок 19 остается закрытым, так как он открывается при давлении выше 11 МПа. Поэтому под действием насоса 13 и веса колес 5 и 6 масло из штоковых полостей цилиндров 10 через замок 18, распределитель 16 и фильтр 15 вытесняют в бак 12, а из штоковых полостей цилиндров 9 вытесняют в поршневые полости цилиндров 10, пока колеса 5 и 6 не опустят на грунт. Далее масло продолжает поступать в цилиндры 9 и 10, которые поднимают корпус 1 до упора поршней цилиндров 9 в торцевые стенки этих цилиндров. В этот момент распределитель 16 и его рукоятка автоматически возвращаются в позицию "нейтральная". При этом корпус 1 поднят на колеса, поршни цилиндров 10 не дошли до торцевых стенок, и поэтому быстроход опирается на все колеса, и в движении они копируют неровности дороги за счет перетекания масла между цилиндрами 10. Цилиндры и все это делает колебания корпуса 1 более плавными. В такой позиции быстроход используют в качестве тягача для буксировки прицепа на скорости до 50 км/ч или для доставки сельхозмашины на допустимой для ее скорости транспортирования к месту работы в поле.
[38]С колесного хода на гусеничный быстроход переводят следующим образом. Включают позицию "опускание" распределителя 16 и сразу снимают руку с рукоятки управления им. Этим поток масла от распределителя 16 направляют в штоковые полости цилиндров 10 через открывшийся замок 18. Одновременно масло из поршневых полостей цилиндров 9 через другой канал замка 18, замедлитель 17, распределитель 16 и фильтр 15 выдавливают в бак 12 под действием напора насоса 13 и веса корпуса 1. Этим быстроход плавно опускают на гусеницы, а колеса 5 и 6 продолжают поднимать до упора поршней цилиндров 10 в торцевые стенки. В этот момент распределитель 16 с рукояткой управления автоматически возвращается в позицию "нейтральная".
[39]Так как герметичность уплотнений поршней и штоков цилиндров не абсолютна, то в процессе работы суммарный объем масла в штоковых полостях пары цилиндров 9 и в поршневых полостях пары цилиндров 10 постепенно уменьшается или увеличивается, нарушая штатное взаимное положение пар поршней цилиндров 9 и 10. Поэтому периодически, например раз в месяц, работы быстрохода на колесном ходу, упомянутый объем масла восстанавливают до штатной величины при максимально поднятых колесах и зафиксированной подвеске 7. Если в такой позиции штоки цилиндров 10 выступают меньше штатной величины, то масло добавляют, если больше - то уменьшают.
[40]а) Пусть больше. Для восстановления штатной нормы включают позицию “опускание” распределителя 16 и удерживают его рукоятку от автоматического возвращения в позицию “нейтральная”. Этим давление масла увеличивают более 11 МПа. Под таким давлением поток масла от распределителя 16 направляют в штоковые полости цилиндров 10 через открывшийся замок 18. Этим открывают и замок 19. Поэтому масло из поршневых полостей цилиндров 10 через замок 19, замок 18, дроссельное отверстие замедлителя 17, распределитель 16 и фильтр 15 вытесняют в бак 12. Так штоки цилиндров 10 плавно (благодаря замедлителю 17) втягивают до штатной величины их положения.
[41]б) Пусть меньше. Для восстановления штатной нормы включают позицию “подъем” распределителя 16 и удерживают его рукоятку от автоматического возвращения в позицию "нейтральная". Этим давление масла увеличивают более 11 МПа и его поток направляют в поршневые полости цилиндров 10 через открывшийся замок 18. Этим открывают и замок 19. Поэтому из штоковых полостей цилиндров 10 масло вытесняют через другой канал замка 18, распределитель 16, замедлитель 17 и фильтр 15 в бак 12. Так штоки цилиндров 10 плавно выдвигают до штатного положения.
[42]Маневрируют быстроходом на колесном ходу теми же органами управления, что и на гусеничном ходу - включают разные частоты вращения правого и левого колес 6 для движения на постоянных радиусах, а колеса 5 самоустанавливаются по вектору скорости. При длительной работе на колесном ходу гусеничные траки снимают.
[43]Итак, быстроход используют на гусеничном и колесном ходу, чем снимают проблему проезда гусеничной машины по дороге с твердым покрытием и увеличивают годовую загрузку, а следовательно, эксплуатационную и экономическую эффективность.
[45]1. RU 2147284 C1, 7 B62D 55/04, 2000.04.10.
[46]2. UA 83374 C2, B62D 55/00, 10.07.2008, Бюл. №13, 2008.
[47]3. DE 19519670 A1, B62D 55/04, 26.10.1995.
[48]4. SU 1824052 A1, B62D 55/04, 30.06.1993, Бюл. №24.
[49]5. SU 527331, М. Кл.2 B62D 55/10, 15.03.1978, Бюл. №10.
[50]6. GB 253880, 23.05.1926, №13,264.1926.
[51]7. Трактор Т-150 (устройство и эксплуатация) под ред. Б.П.Кашубы и И.А.Коваля. М., "Колос", 1978, 288 с.
