SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 6
Baixar para ler offline
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6847
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
B 62D 55/00
B 62D 11/00
(54) ПОЛУГУСЕНИЧНЫЙ ХОД
(21) Номер заявки: u 20100435
(22) 2010.05.07
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Белорусский государственный аг-
рарный технический университет"
(BY)
(72) Авторы: Бобровник Александр Ивано-
вич; Котлобай Анатолий Яковлевич;
Котлобай Андрей Анатольевич (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образо-
вания "Белорусский государственный
аграрный технический университет"
(BY)
(57)
1. Полугусеничный ход, содержащий ведущее неуправляемое колесо тяговой машины
и дополнительное, установленное на рычаге, связанном шарнирно с кожухом полуоси веду-
щего колеса, и гусеницу, охватывающую ведущее неуправляемое и дополнительное коле-
са, отличающийся тем, что дополнительное колесо выполнено в виде мотор-колеса с
аксиально-поршневым гидромотором, содержащим блок цилиндров со ступицей крепле-
ния диска дополнительного колеса, установленный с возможностью вращения на непо-
движном валу, закрепленном на рычаге подвески дополнительного колеса; две группы
поршней, образующих в блоке цилиндров рабочие полости, связанные с подводящим и
отводящим каналами аксиально-поршневого гидромотора, и взаимодействующих посред-
ством шариков с двумя наклонными шайбами аксиально-поршневого гидромотора.
2. Полугусеничный ход по п. 1, отличающийся тем, что одна из наклонных шайб ак-
сиально-поршневого гидромотора установлена на валу с возможностью поворота относи-
тельно оси аксиально-поршневого гидромотора на угол 0-180° в одной плоскости и
связана с зубчатым колесом червячного зацепления, взаимодействующим с червяком,
установленным в подшипниковом узле корпуса аксиально-поршневого гидромотора, и
приводимым во вращение от вала автономного двигателя.
Фиг. 1
BY6847U2010.12.30
BY 6847 U 2010.12.30
2
(56)
1. Попов Д.А., Попов Е.Г., Волошин Ю.Л., Кутин Л.Н., Субботин В.Н. Системы
подрессоривания современных тракторов (Конструкция, теория и расчет). - М.: Машино-
строение, 1974. - 176 с. Рис. 24. - С. 32.
Полезная модель относится к транспортному машиностроению, преимущественно к
ходовым частям колесных тяговых машин высокой проходимости.
Известен полугусеничный ход, содержащий ведущее неуправляемое колесо тяговой
машины, и дополнительное, установленное на рычаге, связанном шарнирно с кожухом полу-
оси ведущего колеса, и гусеницу, охватывающую ведущее и дополнительное колеса [1].
Известный полугусеничный ход обеспечивает повышение тяговых качеств и проходимо-
сти колесной тяговой машины при выполнении технологических операций на заболоченных
и влажных почвах. Полугусеничный ход легко монтируется и демонтируется в эксплуата-
ционных условиях. Применение полугусеничного хода позволяет расширить область приме-
нения колесных тяговых машин в различных природно-климатических условиях.
Недостатком известного полугусеничного хода являются низкая надежность работы.
Это объясняется тем, что при выполнении технологических операций с высокими тяговы-
ми нагрузками вся тяговая нагрузка гусеничного движителя, реализуемая опорной ветвью
гусеничной цепи - от дополнительного колеса до ведущего неуправляемого колеса тяго-
вой машины, - воспринимается двумя эластичными гусеничными лентами с максималь-
ным значением нагрузки в зоне контакта гусеничной ленты с ведущим неуправляемым
колесом, гусеничные ленты вытягиваются и разрушаются, нарушая надежную работу по-
лугусеничного хода.
Задачей, решаемой полезной моделью, является увеличение надежности полугусенич-
ного хода.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в полугусеничном ходе, содержа-
щем ведущее неуправляемое колесо тяговой машины и дополнительное, установленное на
рычаге, связанном шарнирно с кожухом полуоси ведущего колеса, и гусеницу, охватыва-
ющую ведущее неуправляемое и дополнительное колеса, дополнительное колесо выпол-
нено в виде мотор-колеса с аксиально-поршневым гидромотором, содержащим блок
цилиндров со ступицей крепления диска дополнительного колеса, установленный с воз-
можностью вращения на неподвижном валу, закрепленном на рычаге подвески дополни-
тельного колеса; две группы поршней, образующих в блоке цилиндров рабочие полости,
связанные с подводящим и отводящим каналами аксиально-поршневого гидромотора, и
взаимодействующих посредством шариков с двумя наклонными шайбами аксиально-
поршневого гидромотора, при этом одна из наклонных шайб аксиально-поршневого гид-
ромотора установлена на валу с возможностью поворота относительно оси аксиально-
поршневого гидромотора на угол 0-180° в одной плоскости и связана с зубчатым колесом
червячного зацепления, взаимодействующим с червяком, установленным в подшипнико-
вом узле корпуса аксиально-поршневого гидромотора, и приводимым во вращение от вала
автономного двигателя.
Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения обес-
печивают передачу тягового усилия с остова тяговой машины на движитель каждого бор-
та ведущим неуправляемым колесом тяговой машины и дополнительным колесом, что
позволит рассредоточить усилие, передаваемое на каждую гусеничную ленту, и пропор-
ционально уменьшить нагрузку гусеничной ленты, ее износ и увеличить надежность по-
лугусеничного хода.
На фиг. 1 представлен полугусеничный ход с ведущим неуправляемым колесом тяго-
вой машины и дополнительным колесом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - раз-
рез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3.
BY 6847 U 2010.12.30
3
Полугусеничный ход содержит ведущее неуправляемое колесо 1 (заднее) тяговой ма-
шины, дополнительное колесо 2 полугусеничного хода, охватываемые гусеницей, состоя-
щей из гусеничных лент 3 и поперечин 4.
Дополнительное колесо 2 выполнено в виде мотор-колеса с аксиально-поршневым
гидромотором, включает пневматическую шину 5 с диском, закрепленным на ступице 6
блока цилиндров 7 аксиально-поршневого гидромотора.
Две группы поршней 8, 9 образуют в блоке цилиндров 7 рабочие полости 10. Поршни 8, 9
взаимодействуют посредством шариков 11 с наклонными шайбами 12, 13 аксиально-
поршневого гидромотора и прижимаются к ним пружинами 14. Шайба 12 установлена на
неподвижном валу 15, и положение ее фиксировано посредством шлицевого соединения 16.
Шайба 13 установлена на валу 15 на подшипнике скольжения с возможностью поворота
относительно оси аксиально-поршневого гидромотора на угол 0-180° в одной плоскости.
Поворот шайбы 13 обеспечивается червячным колесом 17, связанным с шайбой 13 шли-
цевым соединением 18. Червяк 19 установлен в подшипниках 20 ступицы 21 мотор-
колеса. Вал 15 закреплен в отверстии ступицы 21 мотор-колеса. Привод червяка 19 осу-
ществляется автономным двигателем 22.
Блок цилиндров 7 установлен в подшипниках 23 на посадочных поверхностях шайб 12,
13 с возможностью поворота относительно оси аксиально-поршневого гидромотора.
Рабочие полости 10 связаны посредством радиальных каналов 24 с полостями полу-
кольцевых канавок 25, 26, выполненных на поверхности неподвижного вала 15. Каналы 24
образованы сверлением блока цилиндров 7 от наружной поверхности и закрыты техноло-
гическими заглушками. Полость полукольцевой канавки 25 связана каналом 27 в валу 15
с полостью кольцевой канавки 28, выполненной на наружной поверхности цапфы 29, и
каналом 30 с продольным каналом 31 цапфы 29, и каналом 32 аксиально-поршневого гид-
ромотора. Полость полукольцевой канавки 26 связана каналом 33 в валу 15 с полостью
кольцевой канавки 34 и канала 35 аксиально-поршневого гидромотора.
Положение шайбы 12 ориентировано относительно положения полукольцевых кана-
вок 25, 26 таким образом, что плоскость наклона шайбы 12 совпадает с продольной плос-
костью полукольцевых канавок 25, 26.
Система дренажа включает трубку 36, связанную с дренажным каналом 37.
Ступица 21 мотор-колеса установлена на фланце рычага 38, шарнирно связанного че-
рез рычаг 39 с кожухом 40 полуоси правого и левого бортов заднего моста. Рычаг 38 при-
жимает колесо 2 к опорной поверхности грунта при помощи пружины 41. Конструкция
подвески обеспечивает возможность регулировки предварительного сжатия пружины 41,
и распределения массы машины на ведущее неуправляемое колесо 1 тяговой машины и
дополнительное 2 колесо каждого борта.
Также полугусеничный ход обеспечен датчиками частоты вращения ведущих не-
управляемых колес 1 тяговой машины и блоком управления (не показаны).
Полугусеничный ход работает следующим образом.
При движении тяговой машины по грунтовой поверхности с низкой несущей способ-
ностью в тяговом режиме автоматически включается насос гидросистемы (не показан),
обеспечивающий питание аксиально-поршневых гидромоторов привода дополнительных
колес 2. Рабочая жидкость насоса (не показан) поступает через подводящий канал 32,
продольный канал 31 цапфы 29, канал 30 в полость кольцевой канавки 28 и оттуда через
канал 27 в полость полукольцевой канавки 25, и через каналы 24 в рабочие полости 10 ак-
сиально-поршневых гидромоторов привода дополнительных колес 2 бортов. Под действи-
ем рабочей жидкости поршни 8, 9 расходятся, шарики 11 перекатываются по беговым
дорожкам наклонных шайб 12, 13, и, поскольку положение шайб 12, 13 фиксировано по-
средством шлицевых соединений 16, 18, усилия P sinβ (усилие P равно произведению дав-
ления в гидросистеме и диаметра поршня 8, 9; β - угол наклона шайбы, β ≈ 20°) в контакте
шарика 11 каждого поршня 8, 9 с шайбой 12, 13 поворачивают блок цилиндров 7 относи-
BY 6847 U 2010.12.30
4
тельно оси, приводя в движение ступицу 6, и закрепленную на ней пневматическую шину 5,
активизируя дополнительное колесо 2 полугусеничного хода каждого борта. Из рабочих
полостей 10 жидкость через каналы 24 поступает в полость полукольцевой канавки 26 и
через канал 33, кольцевую канавку 34 и канал 35 аксиально-поршневого гидромотора
привода дополнительного колеса 2 в бак гидросистемы (не показан).
Тяговое усилие передается на остов машины через ведущие неуправляемые колеса 1
тяговой машины и дополнительные 2 колеса. Рассредоточенная передача движущей силы
на гусеницы обеспечивает разгрузку гусеничных лент 3, снижает деформацию и препят-
ствует их разрушению.
При этом по сигналам датчиков частоты вращения ведущих неуправляемых колес 1
тяговой машины обоих бортов производится регулировка удельных объемов аксиально-
поршневых гидромоторов привода дополнительных колес 2 бортов.
Регулировка удельных объемов аксиально-поршневых гидромоторов производится
следующим образом. Существует два крайних положения величин удельных объемов.
Первое положение - максимальный удельный объем аксиально-поршневого гидромотора
обеспечивается при установке шайб 12, 13 с наклоном в разные стороны от центральной
поперечной плоскости блока цилиндров 7. В этом положении шайб 12, 13 поршни 8, 9
идут в разные стороны при подаче рабочей жидкости в рабочие полости 10, шесть порш-
ней 8, 9 создают тяговое усилие, а остальные шесть - работают на слив рабочей жидкости.
Суммарное усилие, поворачивающее блок цилиндров 7, и момент, реализуемый на
ступице 6 максимальные. При этом частота вращения блока цилиндров 7 минимальная,
поскольку за один оборот аксиально-поршневого гидромотора все шесть рабочих поло-
стей 10 цилиндров (при шести цилиндрах аксиально-поршневого гидромотора) проходят
цикл наполнения и слива рабочей жидкости и формируют удельный объем аксиально-
поршневого гидромотора. Удельный рабочий объем аксиально-поршневого гидромотора
равен его конструктивному.
Второе крайнее положение - минимальный удельный объем аксиально-поршневого
гидромотора обеспечивается при повороте шайбы 13 на 180° и параллельной установке
шайб 12, 13. В этом положении шайб 12, 13 поршни 8, 9 идут друг за другом. Объемы ра-
бочих полостей 10 не изменяются. Фактически аксиально-поршневой гидромотор запира-
ется. Удельный объем равен нулю. Такое положение не характерно для аксиально-
поршневого гидромотора и не допускается.
Регулировка удельных объемов аксиально-поршневых гидромоторов производится
поворотом шайбы 13 относительно оси в диапазоне названных крайних положений. Для
увеличения частоты вращения ступицы 6 с колесом 5 включается двигатель 22 (например,
шаговый электродвигатель), и червяк 19 начинает вращаться, вращая червячное колесо 17,
и поворачивая шайбу 13 при фиксированном положении шайбы 12. При повороте шайбы 13,
например на 60°, поршни 8, 9 двух цилиндров (четыре поршня) создают тяговое усилие,
поршни 8, 9 двух цилиндров (четыре поршня) работают на слив рабочей жидкости, а
поршни 8, 9 двух цилиндров движутся в одну сторону, имея постоянные объемы рабочих
полостей 10. Удельный рабочий объем аксиально-поршневого гидромотора формируют
четыре рабочие полости (вместо шести при максимальном объеме аксиально-поршневого
гидромотора). При постоянной подаче рабочей жидкости насоса (не показан) и уменьшении
рабочего объема аксиально-поршневого гидромотора частота вращения блока цилиндров 7
и ступицы 6 с пневматическим колесом 5 увеличиваются, при уменьшении реализуемого
момента.
Для дальнейшего увеличения частоты вращения ступицы 6 с пневматическим колесом 5
включается двигатель 22, и червяк 19 поворачивается, вращая червячное колесо 17, и по-
ворачивая шайбу 13. При повороте шайбы 13, например на 120° от исходного положения,
поршни 8, 9 одного цилиндра (два поршня) создают тяговое усилие, поршни 8, 9 одного
цилиндра (два поршня) работают на слив рабочей жидкости, а поршни 8, 9 четырех ци-
BY 6847 U 2010.12.30
5
линдров движутся в одну сторону, имея постоянные объемы рабочих полостей 10. Удель-
ный рабочий объем аксиально-поршневого гидромотора формируют две рабочие полости.
При постоянной подаче рабочей жидкости насоса (не показан) и уменьшении удельного
рабочего объема аксиально-поршневого гидромотора частота вращения блока цилиндров 7
и ступицы 6 с пневматическим колесом 5 увеличиваются, при уменьшении реализуемого
момента.
Для движения машины задним ходом рабочая жидкость насоса (не показан) поступает
в полости 10 аксиально-поршневых гидромоторов через каналы 35 и сливается в гидроси-
стему через каналы 32. Включаются моторы 22 и шайбы 13 аксиально-поршневых гидро-
моторов устанавливаются в необходимое положение по сигналам датчиков частоты
вращения колес 1 посредством червячных передач 19, 17. Частоты вращения и скорости
ведущих неуправляемых колес 1 и дополнительных колес 2 полугусеничных ходов бортов
машины согласуются.
Утечки рабочей жидкости из зоны высокого давления по трубке 36 и дренажному ка-
налу 37 поступают на слив в бак гидросистемы (не показан).
При повороте машины с минимальным радиусом поворота ведущее неуправляемое
колесо 1 тяговой машины и дополнительное колесо 2 полугусеничного хода одного борта
(отстающего) затормаживаются.
Нагрузка остова машины, приходящаяся на задний мост обеспечивается пружинами 41,
имеющими регулировку предварительного натяжения. Натяжение гусениц обеспечивается
рычагами 39 и пружинами 41.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения обес-
печивают передачу тягового усилия с остова тяговой машины на движитель каждого бор-
та ведущим неуправляемым колесом тяговой машины и дополнительным колесом
полугусеничного хода, что позволяет рассредоточить усилие, передаваемое на каждую
гусеницу, уменьшить нагрузку гусеничной ленты, ее износ и увеличить надежность рабо-
ты полугусеничного хода.
Фиг. 2 Фиг. 3
BY 6847 U 2010.12.30
6
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados (20)

10648
1064810648
10648
 
29204p
29204p29204p
29204p
 
29634ip
29634ip29634ip
29634ip
 
7398
73987398
7398
 
6932
69326932
6932
 
10735
1073510735
10735
 
6618
66186618
6618
 
6863
68636863
6863
 
6854
68546854
6854
 
Патент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики БеларусьПатент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики Беларусь
 
29203p
29203p29203p
29203p
 
Патент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики БеларусьПатент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики Беларусь
 
6964
69646964
6964
 
6664
66646664
6664
 
Патент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики БеларусьПатент на полезную модель Республики Беларусь
Патент на полезную модель Республики Беларусь
 
6855
68556855
6855
 
7254
72547254
7254
 
7283
72837283
7283
 
карданная передача
карданная передачакарданная передача
карданная передача
 
7372
73727372
7372
 

Destaque

834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...
834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...
834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...ivanov1566334322
 
815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистике
815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистике815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистике
815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистикеivanov1566334322
 
798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущее
798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущее798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущее
798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущееivanov1566334322
 
816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...
816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...
816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...ivanov1566334322
 
839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математике
839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математике839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математике
839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математикеivanov1566334322
 
810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...
810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...
810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...ivanov1566334322
 
801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...
801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...
801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...ivanov1566334322
 
807.определитель минералов учебное пособие
807.определитель минералов учебное пособие807.определитель минералов учебное пособие
807.определитель минералов учебное пособиеivanov1566334322
 

Destaque (18)

834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...
834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...
834.рукопашный бой теория и практика книга 3 методы скоростной стрельбы, спос...
 
815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистике
815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистике815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистике
815.медиапространство бурятии работы исследователей по журналистике
 
6878
68786878
6878
 
6886
68866886
6886
 
6829
68296829
6829
 
798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущее
798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущее798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущее
798.планетарная эволюция прошлое, настоящее, будущее
 
816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...
816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...
816.очерки по истории сложения тюрко монгольской языковой общности ч2 монголь...
 
6833
68336833
6833
 
6890
68906890
6890
 
6819
68196819
6819
 
6850
68506850
6850
 
6882
68826882
6882
 
839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математике
839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математике839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математике
839.триз педагогика использование триз в обучении школьников математике
 
6811
68116811
6811
 
810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...
810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...
810.лесные ресурсы таежной зоны россии проблемы лесопользования и лесовосстан...
 
801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...
801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...
801.a crash course in the 20th century art a guide to understanding and enjoy...
 
6825
68256825
6825
 
807.определитель минералов учебное пособие
807.определитель минералов учебное пособие807.определитель минералов учебное пособие
807.определитель минералов учебное пособие
 

Semelhante a 6847 (20)

6933
69336933
6933
 
6925
69256925
6925
 
6695
66956695
6695
 
6827
68276827
6827
 
6711
67116711
6711
 
6860
68606860
6860
 
10671
1067110671
10671
 
6849
68496849
6849
 
7342
73427342
7342
 
7000
70007000
7000
 
6771
67716771
6771
 
7423
74237423
7423
 
7319
73197319
7319
 
7284
72847284
7284
 
6706
67066706
6706
 
10342
1034210342
10342
 
10
1010
10
 
7260
72607260
7260
 
6735
67356735
6735
 
29380ip
29380ip29380ip
29380ip
 

Mais de ivanov1566334322 (20)

6965
69656965
6965
 
6963
69636963
6963
 
6962
69626962
6962
 
6961
69616961
6961
 
6960
69606960
6960
 
6959
69596959
6959
 
6958
69586958
6958
 
6957
69576957
6957
 
6956
69566956
6956
 
6955
69556955
6955
 
6954
69546954
6954
 
6953
69536953
6953
 
6952
69526952
6952
 
6951
69516951
6951
 
6950
69506950
6950
 
6949
69496949
6949
 
6948
69486948
6948
 
6947
69476947
6947
 
6946
69466946
6946
 
6945
69456945
6945
 

6847

  • 1. ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12) РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (19) BY (11) 6847 (13) U (46) 2010.12.30 (51) МПК (2009) B 62D 55/00 B 62D 11/00 (54) ПОЛУГУСЕНИЧНЫЙ ХОД (21) Номер заявки: u 20100435 (22) 2010.05.07 (71) Заявитель: Учреждение образования "Белорусский государственный аг- рарный технический университет" (BY) (72) Авторы: Бобровник Александр Ивано- вич; Котлобай Анатолий Яковлевич; Котлобай Андрей Анатольевич (BY) (73) Патентообладатель: Учреждение образо- вания "Белорусский государственный аграрный технический университет" (BY) (57) 1. Полугусеничный ход, содержащий ведущее неуправляемое колесо тяговой машины и дополнительное, установленное на рычаге, связанном шарнирно с кожухом полуоси веду- щего колеса, и гусеницу, охватывающую ведущее неуправляемое и дополнительное коле- са, отличающийся тем, что дополнительное колесо выполнено в виде мотор-колеса с аксиально-поршневым гидромотором, содержащим блок цилиндров со ступицей крепле- ния диска дополнительного колеса, установленный с возможностью вращения на непо- движном валу, закрепленном на рычаге подвески дополнительного колеса; две группы поршней, образующих в блоке цилиндров рабочие полости, связанные с подводящим и отводящим каналами аксиально-поршневого гидромотора, и взаимодействующих посред- ством шариков с двумя наклонными шайбами аксиально-поршневого гидромотора. 2. Полугусеничный ход по п. 1, отличающийся тем, что одна из наклонных шайб ак- сиально-поршневого гидромотора установлена на валу с возможностью поворота относи- тельно оси аксиально-поршневого гидромотора на угол 0-180° в одной плоскости и связана с зубчатым колесом червячного зацепления, взаимодействующим с червяком, установленным в подшипниковом узле корпуса аксиально-поршневого гидромотора, и приводимым во вращение от вала автономного двигателя. Фиг. 1 BY6847U2010.12.30
  • 2. BY 6847 U 2010.12.30 2 (56) 1. Попов Д.А., Попов Е.Г., Волошин Ю.Л., Кутин Л.Н., Субботин В.Н. Системы подрессоривания современных тракторов (Конструкция, теория и расчет). - М.: Машино- строение, 1974. - 176 с. Рис. 24. - С. 32. Полезная модель относится к транспортному машиностроению, преимущественно к ходовым частям колесных тяговых машин высокой проходимости. Известен полугусеничный ход, содержащий ведущее неуправляемое колесо тяговой машины, и дополнительное, установленное на рычаге, связанном шарнирно с кожухом полу- оси ведущего колеса, и гусеницу, охватывающую ведущее и дополнительное колеса [1]. Известный полугусеничный ход обеспечивает повышение тяговых качеств и проходимо- сти колесной тяговой машины при выполнении технологических операций на заболоченных и влажных почвах. Полугусеничный ход легко монтируется и демонтируется в эксплуата- ционных условиях. Применение полугусеничного хода позволяет расширить область приме- нения колесных тяговых машин в различных природно-климатических условиях. Недостатком известного полугусеничного хода являются низкая надежность работы. Это объясняется тем, что при выполнении технологических операций с высокими тяговы- ми нагрузками вся тяговая нагрузка гусеничного движителя, реализуемая опорной ветвью гусеничной цепи - от дополнительного колеса до ведущего неуправляемого колеса тяго- вой машины, - воспринимается двумя эластичными гусеничными лентами с максималь- ным значением нагрузки в зоне контакта гусеничной ленты с ведущим неуправляемым колесом, гусеничные ленты вытягиваются и разрушаются, нарушая надежную работу по- лугусеничного хода. Задачей, решаемой полезной моделью, является увеличение надежности полугусенич- ного хода. Решение поставленной задачи достигается тем, что в полугусеничном ходе, содержа- щем ведущее неуправляемое колесо тяговой машины и дополнительное, установленное на рычаге, связанном шарнирно с кожухом полуоси ведущего колеса, и гусеницу, охватыва- ющую ведущее неуправляемое и дополнительное колеса, дополнительное колесо выпол- нено в виде мотор-колеса с аксиально-поршневым гидромотором, содержащим блок цилиндров со ступицей крепления диска дополнительного колеса, установленный с воз- можностью вращения на неподвижном валу, закрепленном на рычаге подвески дополни- тельного колеса; две группы поршней, образующих в блоке цилиндров рабочие полости, связанные с подводящим и отводящим каналами аксиально-поршневого гидромотора, и взаимодействующих посредством шариков с двумя наклонными шайбами аксиально- поршневого гидромотора, при этом одна из наклонных шайб аксиально-поршневого гид- ромотора установлена на валу с возможностью поворота относительно оси аксиально- поршневого гидромотора на угол 0-180° в одной плоскости и связана с зубчатым колесом червячного зацепления, взаимодействующим с червяком, установленным в подшипнико- вом узле корпуса аксиально-поршневого гидромотора, и приводимым во вращение от вала автономного двигателя. Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения обес- печивают передачу тягового усилия с остова тяговой машины на движитель каждого бор- та ведущим неуправляемым колесом тяговой машины и дополнительным колесом, что позволит рассредоточить усилие, передаваемое на каждую гусеничную ленту, и пропор- ционально уменьшить нагрузку гусеничной ленты, ее износ и увеличить надежность по- лугусеничного хода. На фиг. 1 представлен полугусеничный ход с ведущим неуправляемым колесом тяго- вой машины и дополнительным колесом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - раз- рез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3.
  • 3. BY 6847 U 2010.12.30 3 Полугусеничный ход содержит ведущее неуправляемое колесо 1 (заднее) тяговой ма- шины, дополнительное колесо 2 полугусеничного хода, охватываемые гусеницей, состоя- щей из гусеничных лент 3 и поперечин 4. Дополнительное колесо 2 выполнено в виде мотор-колеса с аксиально-поршневым гидромотором, включает пневматическую шину 5 с диском, закрепленным на ступице 6 блока цилиндров 7 аксиально-поршневого гидромотора. Две группы поршней 8, 9 образуют в блоке цилиндров 7 рабочие полости 10. Поршни 8, 9 взаимодействуют посредством шариков 11 с наклонными шайбами 12, 13 аксиально- поршневого гидромотора и прижимаются к ним пружинами 14. Шайба 12 установлена на неподвижном валу 15, и положение ее фиксировано посредством шлицевого соединения 16. Шайба 13 установлена на валу 15 на подшипнике скольжения с возможностью поворота относительно оси аксиально-поршневого гидромотора на угол 0-180° в одной плоскости. Поворот шайбы 13 обеспечивается червячным колесом 17, связанным с шайбой 13 шли- цевым соединением 18. Червяк 19 установлен в подшипниках 20 ступицы 21 мотор- колеса. Вал 15 закреплен в отверстии ступицы 21 мотор-колеса. Привод червяка 19 осу- ществляется автономным двигателем 22. Блок цилиндров 7 установлен в подшипниках 23 на посадочных поверхностях шайб 12, 13 с возможностью поворота относительно оси аксиально-поршневого гидромотора. Рабочие полости 10 связаны посредством радиальных каналов 24 с полостями полу- кольцевых канавок 25, 26, выполненных на поверхности неподвижного вала 15. Каналы 24 образованы сверлением блока цилиндров 7 от наружной поверхности и закрыты техноло- гическими заглушками. Полость полукольцевой канавки 25 связана каналом 27 в валу 15 с полостью кольцевой канавки 28, выполненной на наружной поверхности цапфы 29, и каналом 30 с продольным каналом 31 цапфы 29, и каналом 32 аксиально-поршневого гид- ромотора. Полость полукольцевой канавки 26 связана каналом 33 в валу 15 с полостью кольцевой канавки 34 и канала 35 аксиально-поршневого гидромотора. Положение шайбы 12 ориентировано относительно положения полукольцевых кана- вок 25, 26 таким образом, что плоскость наклона шайбы 12 совпадает с продольной плос- костью полукольцевых канавок 25, 26. Система дренажа включает трубку 36, связанную с дренажным каналом 37. Ступица 21 мотор-колеса установлена на фланце рычага 38, шарнирно связанного че- рез рычаг 39 с кожухом 40 полуоси правого и левого бортов заднего моста. Рычаг 38 при- жимает колесо 2 к опорной поверхности грунта при помощи пружины 41. Конструкция подвески обеспечивает возможность регулировки предварительного сжатия пружины 41, и распределения массы машины на ведущее неуправляемое колесо 1 тяговой машины и дополнительное 2 колесо каждого борта. Также полугусеничный ход обеспечен датчиками частоты вращения ведущих не- управляемых колес 1 тяговой машины и блоком управления (не показаны). Полугусеничный ход работает следующим образом. При движении тяговой машины по грунтовой поверхности с низкой несущей способ- ностью в тяговом режиме автоматически включается насос гидросистемы (не показан), обеспечивающий питание аксиально-поршневых гидромоторов привода дополнительных колес 2. Рабочая жидкость насоса (не показан) поступает через подводящий канал 32, продольный канал 31 цапфы 29, канал 30 в полость кольцевой канавки 28 и оттуда через канал 27 в полость полукольцевой канавки 25, и через каналы 24 в рабочие полости 10 ак- сиально-поршневых гидромоторов привода дополнительных колес 2 бортов. Под действи- ем рабочей жидкости поршни 8, 9 расходятся, шарики 11 перекатываются по беговым дорожкам наклонных шайб 12, 13, и, поскольку положение шайб 12, 13 фиксировано по- средством шлицевых соединений 16, 18, усилия P sinβ (усилие P равно произведению дав- ления в гидросистеме и диаметра поршня 8, 9; β - угол наклона шайбы, β ≈ 20°) в контакте шарика 11 каждого поршня 8, 9 с шайбой 12, 13 поворачивают блок цилиндров 7 относи-
  • 4. BY 6847 U 2010.12.30 4 тельно оси, приводя в движение ступицу 6, и закрепленную на ней пневматическую шину 5, активизируя дополнительное колесо 2 полугусеничного хода каждого борта. Из рабочих полостей 10 жидкость через каналы 24 поступает в полость полукольцевой канавки 26 и через канал 33, кольцевую канавку 34 и канал 35 аксиально-поршневого гидромотора привода дополнительного колеса 2 в бак гидросистемы (не показан). Тяговое усилие передается на остов машины через ведущие неуправляемые колеса 1 тяговой машины и дополнительные 2 колеса. Рассредоточенная передача движущей силы на гусеницы обеспечивает разгрузку гусеничных лент 3, снижает деформацию и препят- ствует их разрушению. При этом по сигналам датчиков частоты вращения ведущих неуправляемых колес 1 тяговой машины обоих бортов производится регулировка удельных объемов аксиально- поршневых гидромоторов привода дополнительных колес 2 бортов. Регулировка удельных объемов аксиально-поршневых гидромоторов производится следующим образом. Существует два крайних положения величин удельных объемов. Первое положение - максимальный удельный объем аксиально-поршневого гидромотора обеспечивается при установке шайб 12, 13 с наклоном в разные стороны от центральной поперечной плоскости блока цилиндров 7. В этом положении шайб 12, 13 поршни 8, 9 идут в разные стороны при подаче рабочей жидкости в рабочие полости 10, шесть порш- ней 8, 9 создают тяговое усилие, а остальные шесть - работают на слив рабочей жидкости. Суммарное усилие, поворачивающее блок цилиндров 7, и момент, реализуемый на ступице 6 максимальные. При этом частота вращения блока цилиндров 7 минимальная, поскольку за один оборот аксиально-поршневого гидромотора все шесть рабочих поло- стей 10 цилиндров (при шести цилиндрах аксиально-поршневого гидромотора) проходят цикл наполнения и слива рабочей жидкости и формируют удельный объем аксиально- поршневого гидромотора. Удельный рабочий объем аксиально-поршневого гидромотора равен его конструктивному. Второе крайнее положение - минимальный удельный объем аксиально-поршневого гидромотора обеспечивается при повороте шайбы 13 на 180° и параллельной установке шайб 12, 13. В этом положении шайб 12, 13 поршни 8, 9 идут друг за другом. Объемы ра- бочих полостей 10 не изменяются. Фактически аксиально-поршневой гидромотор запира- ется. Удельный объем равен нулю. Такое положение не характерно для аксиально- поршневого гидромотора и не допускается. Регулировка удельных объемов аксиально-поршневых гидромоторов производится поворотом шайбы 13 относительно оси в диапазоне названных крайних положений. Для увеличения частоты вращения ступицы 6 с колесом 5 включается двигатель 22 (например, шаговый электродвигатель), и червяк 19 начинает вращаться, вращая червячное колесо 17, и поворачивая шайбу 13 при фиксированном положении шайбы 12. При повороте шайбы 13, например на 60°, поршни 8, 9 двух цилиндров (четыре поршня) создают тяговое усилие, поршни 8, 9 двух цилиндров (четыре поршня) работают на слив рабочей жидкости, а поршни 8, 9 двух цилиндров движутся в одну сторону, имея постоянные объемы рабочих полостей 10. Удельный рабочий объем аксиально-поршневого гидромотора формируют четыре рабочие полости (вместо шести при максимальном объеме аксиально-поршневого гидромотора). При постоянной подаче рабочей жидкости насоса (не показан) и уменьшении рабочего объема аксиально-поршневого гидромотора частота вращения блока цилиндров 7 и ступицы 6 с пневматическим колесом 5 увеличиваются, при уменьшении реализуемого момента. Для дальнейшего увеличения частоты вращения ступицы 6 с пневматическим колесом 5 включается двигатель 22, и червяк 19 поворачивается, вращая червячное колесо 17, и по- ворачивая шайбу 13. При повороте шайбы 13, например на 120° от исходного положения, поршни 8, 9 одного цилиндра (два поршня) создают тяговое усилие, поршни 8, 9 одного цилиндра (два поршня) работают на слив рабочей жидкости, а поршни 8, 9 четырех ци-
  • 5. BY 6847 U 2010.12.30 5 линдров движутся в одну сторону, имея постоянные объемы рабочих полостей 10. Удель- ный рабочий объем аксиально-поршневого гидромотора формируют две рабочие полости. При постоянной подаче рабочей жидкости насоса (не показан) и уменьшении удельного рабочего объема аксиально-поршневого гидромотора частота вращения блока цилиндров 7 и ступицы 6 с пневматическим колесом 5 увеличиваются, при уменьшении реализуемого момента. Для движения машины задним ходом рабочая жидкость насоса (не показан) поступает в полости 10 аксиально-поршневых гидромоторов через каналы 35 и сливается в гидроси- стему через каналы 32. Включаются моторы 22 и шайбы 13 аксиально-поршневых гидро- моторов устанавливаются в необходимое положение по сигналам датчиков частоты вращения колес 1 посредством червячных передач 19, 17. Частоты вращения и скорости ведущих неуправляемых колес 1 и дополнительных колес 2 полугусеничных ходов бортов машины согласуются. Утечки рабочей жидкости из зоны высокого давления по трубке 36 и дренажному ка- налу 37 поступают на слив в бак гидросистемы (не показан). При повороте машины с минимальным радиусом поворота ведущее неуправляемое колесо 1 тяговой машины и дополнительное колесо 2 полугусеничного хода одного борта (отстающего) затормаживаются. Нагрузка остова машины, приходящаяся на задний мост обеспечивается пружинами 41, имеющими регулировку предварительного натяжения. Натяжение гусениц обеспечивается рычагами 39 и пружинами 41. Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения обес- печивают передачу тягового усилия с остова тяговой машины на движитель каждого бор- та ведущим неуправляемым колесом тяговой машины и дополнительным колесом полугусеничного хода, что позволяет рассредоточить усилие, передаваемое на каждую гусеницу, уменьшить нагрузку гусеничной ленты, ее износ и увеличить надежность рабо- ты полугусеничного хода. Фиг. 2 Фиг. 3
  • 6. BY 6847 U 2010.12.30 6 Фиг. 4 Фиг. 5 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.