Колесно-шагающий движитель

05522 З 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 10.03.75 (21) 2112271/ л 2 В 620 57/02 с присоединением заявки Государственный комите Совета Министров СССР 23) Приоритет публиковано 30.03,77. Бюллетень12Дата опубликования описания 22.04.77) КОЛ ЕСНО-ШАГА 1 ОЩИЙ ДВИЖИТЕЛ Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к движителям транспортных средств высокой проходимости.Известен колесно-шагающий движитель, содержащий два шарнирно сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом со ступицей поворотно соединен с корпусом транспортного средства, а второй - со ступицей ходового колеса, приводы вращения колеса и рычагов и механизм блокировки последних 1.Однако известный колесно-шагающий движитель снабжен тремя независимыми приводами каждого рычага и ходового колеса, и эти приводы управляются тремя рычагами, размещенными в кабине транспортного средства. Учитывая то, что транспортное средство содержит, как правило, не менее четырех колесно-шагающих движителей, оператору чрезвычайно трудно одновременно управлять двенадцатью рычагами.Цель изобретения - упрощение управления движителем.Это достигается тем, что привод вращения рычагов состоит из солнечной шестерни, которая размещена соосно со ступицей первого рычага и жестко прикреплена к корпусу транспортного средства; сателлита, зацеплен- ного через паразитное колесо с солнечной шестерней и установленного на валу, проходящем через сочленяющий шарнир рычагов и жестко соединенном со вторым рычагом, при этом привод вращения колеса состоит по крайней мере из двухступенчатого редуктора, входной вал которого расположен соосно ступице первого рычага, промежуточный - сочленяющему шарниру, выходной - ступице ходового колеса, а механизм блокировки установлен в корпусе транспортного средства и со единен со ступицей первого рычага; крометого, механизм блокировки состоит из червячной пары, снабженной командным электродвигателем, при этом червячная шестерня связана со ступицей первого рычага, а червяк -5 с корпусом.Использование в предлагаемом движителепланетарной передачи позволяет при передаточном числе от солнечной шестерни к сателлиту, равном +0,5, обеспечить возвратно-по ступательное перемещение колеса наиболеепростым и надежным механическим способом при круговом движении первого рычага. Размещение редуктора в рычагах позволяет обойтись одним приводом для обеспечения враще ния и поступательного перемещения ходовогоколеса. Управление режимами движения (колесным и колесно-шагающим) предельно упрощается, поскольку колесный режим обеспечивается блокировкой первого рычага, а ко лесно-шагающий - его разблокировкой, приэтом рычаги приходят в движение за счет реактивного момента в редукторе и имеет место автоматическая самонастройка механизма, а именно: чем больше сопротивление поступательному перемещению колеса, тем больше величина приложенного к колесу внешнего момента сопротивления и соответственно больше реактивный момент в редукторе и величина толкающего усилия поступательного перемещения колеса, Для обеспечения прямолинейных возвратно-поступательных перемещений колеса рычаги выполнены равной длины, что позволяет простым способом обеспечить безотрывность колеса от грунта при движении по ровной поверхности и восприятие колесом нагрузки,Использование червячной пары, снабженной командным электродвигателем, упрощает переключение с колесного режима на колесношагающий и обратно, а размещение рычагов в полости диска ходового колеса расширяет дорожный просвет и исключает утыкание рычагов в препятствия,На фиг. 1 изображен движитель, разрез по оси ходового колеса, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку, с частичным вырезом колеса и первого рычага; на фиг. 3 - характерные фазы работы движителя в колесно-шагающем режиме.Колесно-шагающий движитель состоит из двух пустотелых, шарнирно сочлененных рычагов 1 и 2, первый из которых своим свободным концом со ступицей поворотно соединен с корпусом 3 транспортного средства, а второй - со ступицей ходового колеса 4, Рычаги установлены в продольной плоскости транспортного средства, Необходимая траектория перемещения колеса обеспечивается встроенной в первом рычаге планетарной передачей; образованной солнечной шестерней 5, которая размещена соосно со ступицей рычага 1 и жестко прикреплена к корпусу 3; водилом (рычаг 1) и сателлитом 6, жестко соединенным с рычагом 2 посредством вала 7. Между солнечной шестерней 5 и сателлитом 6 установлено паразитное колесо 8, обеспечивающее необходимое направление вращения рычага 2 в его планетарном движении, Передаточное отношение от солнечной шестерни 5 к сателлиту 6 выбрано равным +0,5, благодаря чему при равной длине рычагов обеспечивается строго прямолинейная траектория возвратно- поступательных перемещений ходового колеса 4 за счет кругового движения рычага 1. Механизм блокировки, обеспечивающий неподвижность рычагов в колесном режиме движения, выполнен в виде червячной пары, образованной колесом 9, жестко соединенным с рычагом 1, и червяком 10. Механизм блокировки снабжен командным электродвигателем 11, связанным с червяком 10 и переключателем прямого и обратного вращений электродвигателя.Вращение ходового колеса 4 и его перемещения обеспечиваются от приводного вала 12 и осуществляются с помощью редуктора, раз 5 10 15 20 25 30 35 40 ФЯ 50 60 65 мещенного в,рычатах 1 и 2; при этом входной вал редуктора расположен соосно ступице рычага 1 и конструктивно объединен с приводным валом 12, промежуточный вал 13 установлен соосно сочленяющему рычаги шарниру, а выходной вал 14 - соосно ступице ходового колеса 4 и жестко соединен с нею шлицами. Передача момента к ступице ходового колеса 4 осуществляется шестерней 15, посаженной на вал 12, блоком шестерен 16, далее - блоком шестерен, конструктивно объединенных с промежуточным валом 13, блоком шестерен 17 и шестерней 18, посаженной на выходной вал 14, Рычаги 1 и 2 размещены в полости диска ходового колеса 4.Работа колесно-шагающего движителя осуществляется следующим образом.Г 1 ри выключенном командном электродвигателе 11 рычаг 1 блокирован червячной парой, рычаг 2 при этом также блокирован, поскольку солнечная шестерня 5 и водило (рычаг 1) планетарной передачи неподвижны. Вся мощность от приводного вала 12 через размещенный в рычагах редуктор передается ходовому колесу, и движитель работает как обычный колесный движитель. Все моменты, возникающие в движителе: реактивный момент от редукции, момент от нормальной реакции на колесе относительно оси приводного вала 12 передаются на корпус 3 транспортного средства.При включении командного электродвигателя 11 в направлении, соответствующем направлению действия реактивного момента на рычаге 1, рычаги 1 и 2 разблокируются и получают возможность вращатьсяпричем силовым моментом является реактивный момент редуктора, обусловленный внешним моментом на колесе, а электродвигатель 11 и червячная передача при этом только разрешают вращение рычагов. При вращении рычага 1, например, против часовой стрелки (см. фиг. 2 и 3), рычаг 2, будучи связанным с сателлитом 6 планетарной передачи, размещенной в рычаге 1, с передаточным отношением +0,5, вращается с той же угловой скоростью, что и рычаг 1, но по часовой стрелке, при этом вследствие равенства длин рычагов 1 и 2 ось колеса совершает прямолинейные возвратно-поступательные перемещения относительно корпуса 3 транспортного средства. Таким образом, от одного привода (приводного вала 12) обеспечивается как вращательное, так и возвратно- поступательное перемещение колеса относительно корпуса.Указанные возможности движителя могут быть реализованы в режиме так называемых прерывных походок, который заключается в том, что при неподвижном корпусе транспортного средства все колеса поочередно (по одному или по группам) сначала выносятся относительно корпуса вперед в направлении движения, а затем относительно неподвижных колес выносятся в направлении движения корпус транспортного средства, после чего циклповторяется, при этом обеспечиваются высокие тягово-сцепные свойства движителя.Рассмотрим более подробно колесо-шагающий режим работы движителя (см, фиг. 3).Перед этапом переноса ходового колеса корпус 3 транспортного средства неподвижен: 7 фп=О, а колесо занимает крайнее заднее положение. При включении командного электродвигателя 11 и вращении приводного вала 12 на ходовом колесе 4 и рычаге 1 возникают соответственно моменты М и Мш, которые обеспечивают вращение колеса 4 и рычага 1 с угловыми скоростями о, и вш; при этом и направляющий механизм и колесо будут обеспечивать перемещение оси колеса со скоростью К, (фиг. За, б, в, г, д), а само колесо перемещается вперед как толкаемое ведущее колесо.При достижении колесом крайней передней точки траектории возвратно-поступательного перемещения (см, фиг, Зд) командный электродвигатель 11 и привод вращения вала 12 выключаются. При этом колесо переместится на величину 5, равную суммарной длине рычагов 1 и 2.Аналогичный цикл последовательно совершают остальные колеса транспортного средства.После переноса всех колес вперед начинается этап переноса корпуса, что достигается одновременным включением командных электродвигателей 11 и приводных валов 12 всех колес (см. фиг. Зе, к, и, к, л). При этом направления моментов на рычаге 1 и ходовом колесе 4 сохраняются, а перемещение оси колеса относительно корпуса, создаваемое направляющим механизмом, изменяется на противоположное, в результате чего момент на колесе Мявляется упорным моментом для перемещения корпуса вперед,После завершения этапа переноса корпуса (см. фиг, 3 л) командный электродвигатель 11 и привод вращения вала 12 отключается. При этом корпус перемеается на величину 5, равную перемещению колеса,В последующем цикл движения повторяется,Поскольку вращение и возвратно-поступательное перемещение колеса осуществляется за счет мощности, поступающей с общего приводного вала 12, а электродвигатель 11 является не силовым, а командным, установочная мощность привода транспортного средства с предлагаемым движителем снижается примерно в 1,5 раза.5 10 15 20 Управление транспортным средством с предлагаемым движителем существенно упрощается, так как число управляемых элементов уменьшается с двенадцати до восьми (для четырехколесной машины), при этом управление прямолинейным движением ввиду циклического характера шагания легко автоматизируется и сводится в конечном счете к включению прямого и заданного хода в колесном и колесно-шагающем режимах, Примененный в движителе механизм шагания позволяет при небольшой длине рычагов обеспечить большой шаг, а размещение рычагов в полости диска колеса повышает профильную проходимость транспортного средства. Преимуществом рассматриваемого движителя является и то, что переход на колесный режим движения можно осуществить после блокировки рычагов в любой точке траектории поступательного перемещения колеса. 25 Зо 35 40 45 50 55 Формула изобретения1. Колесно-шагающий движитель, содержащий два шарнирно сочлененных рычага, первый из которых своим свободным концом со ступицей поворотно соединен с корпусом транспортного средства, а второй - со ступицей ходового колеса, приводы вращения колеса и рычагов, и механизм блокировки последних, отличающийся тем, что, с целью упрощения управления, привод вращения рычагов состоит из солнечной шестерни, размещенной соосно со ступицей первого рычага и жестко прикрепленной к корпусу транспортного средства, сателлита, зацепленного через паразитное колесо с солнечной шестерней и установленного на валу, проходящем через сочленяющий шарнир рычагов и жестко соединенном со вторым рычагом, при этом привод вращения колеса состоит по крайней мере из двухступенчатого редуктора, входной вал которого расположен соосно ступице первого рычага, промежуточный - сочленяющему шарниру, выходной - ступице ходового колеса, а механизм блокировки установлен в корпусе транспортного средства и соединен со ступицей первого рычага.2. Движитель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что механизм блокировки состоит из червячной пары, снабженной командным электродвигателем, при этом червячная шестерня связана со ступицей первого рычага, а червяк - с корпусом,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США Мэ 3842926, кл. 180-8, 1974.552232 яков шо ПодписноеР Н р. Сапунова, 2 погр едактор аказ 76 Составитель ехред И, К Изд.341И Государственного комитетапо делам изобретений13035, Москва, Ж, Рауш Лям. ЛГГГГ Корректор О, Т Тираж 899Совета Министровоткрытийкая наб., д, 4/5