Гусеничная машина

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусская государственная политехническая академия(73) Патентообладатель Белорусская государственная политехническая академия(57) Гусеничная машина, содержащая корпус, ходовую часть, включающую охватываемые гусеничными цепями опорные катки, ведущие звездочки, направляющие колеса с гидравлическими механизмами натяжения гусеничных цепей, гидропневматическую подвеску с гидропневматическими рессорами и системой стабилизации положения корпуса гусеничной машины, выполненной в виде одного на рессору гидропневматического аккумулятора с гидравлической полостью, связанной с гидравлической полостью рессоры гидролинией слива с установленными последовательно обратным клапаном и дросселем, и гидролинией закачки с обратным клапаном, отличающаяся тем, что система стабилизации положения корпуса гусеничной машины дополнительно оснащена двухпозиционными переключателями с электромагнитным управлением по сигналу включения механизма поворота гусеничной машины, установленными в гидролиниях слива жидкости из полостей гидропневматических аккумуляторов в полости средних рессор, выключающих дроссели из гидролиний слива во второй позиции двухпозиционных переключателей.(56) 1. А.с. СССР 1544631, МПК 6255/116. Опубликовано БИ 7, 1990. 2. Полезная модель РБ патент 315, МПК В 6017/04. Опубликовано 2001 (прототип). Полезная модель относится к транспортному машиностроению, преимущественно к гусеничным транспортным машинам с гидропневматической подвеской опорных катков. Известна гусеничная машина, содержащая корпус, ходовую часть, включающую охватываемые гусеничными цепями опорные катки, направляющие колеса с кривошипами и гидравлическими механизмами натяже 652 ния гусеничных цепей, и ведущие звездочки, гидропневматическую подвеску, включающую гидропневматические рессоры с амортизаторами, систему стабилизации положения корпуса машины 1. Гидропневматическая подвеска известной машины оснащена системой стабилизации положения корпуса,обеспечивающей слив и закачку жидкости из рабочих полостей средних по борту рессор в бак гидросистемы при изменении положения корпуса вследствие изменения теплового состояния жидкости и газа рессор. В системе стабилизации положения корпуса используются датчики положения корпуса, установленные на средних опорных катках. В известной гусеничной машине при увеличении дорожного просвета вследствие нагревания и расширения жидкости и газа рессор производится слив жидкости из рабочих полостей средних рессор и закачка ее обратно при охлаждении жидкости и газа. В результате изменения объема жидкости изменяются нагрузочные характеристики средних рессор, и корректируется положение корпуса машины. Недостатком известной конструкции является то, что корректировка положения корпуса за счет изменения объема жидкости в рабочих полостях средних рессор приводит к перегрузке крайних блоков подвески и соответственно к снижению надежности и долговечности элементов ходовой части. Также следует учесть,что для равномерного распределения нормальных нагрузок по опорным каткам каждого борта, получения стабильных характеристик подвески заправка рабочих объемов рессор жидкостью производится при стоянке машины на ровной площадке. Корректировка объемов жидкости в рабочих полостях рессор при динамическом нагружении опорных катков приведет к различию нагрузочных характеристик рессор одного борта, перегрузке отдельных блоков подвески, снижению надежности и долговечности элементов ходовой части. Известна гусеничная машина, содержащая корпус, ходовую часть, включающую охватываемые гусеничными цепями опорные катки, ведущие звездочки, направляющие колеса с гидравлическими механизмами натяжения гусеничных цепей, гидропневматическую подвеску с гидропневматическими рессорами и системой стабилизации положения корпуса гусеничной машины, выполненной в виде одного на рессору гидропневматического аккумулятора с гидравлической полостью, связанной с гидравлической полостью рессоры гидролинией слива с установленными последовательно обратным клапаном и дросселем и гидролинией закачки с обратным клапаном 2. Недостатком известной конструкции является то, что при равномерном распределении нормальных давлений по длине опорной поверхности увеличивается момент сопротивления повороту гусеничной машины,ухудшается ее маневренность. Более рациональной эпюрой распределения нормальных давлений по длине опорной поверхности гусеничного движителя, уменьшающей момент сопротивления повороту, является эпюра с концентрацией давлений в зоне средних опорных катков и минимальными их значениями в зоне крайних. Задачей, решаемой полезной моделью, является улучшение маневренности гусеничной машины. Решение поставленной задачи достигается тем, что в гусеничной машине, содержащей корпус, ходовую часть, включающую охватываемые гусеничными цепями опорные катки, ведущие звездочки, направляющие колеса с гидравлическими механизмами натяжения гусеничных цепей, гидропневматическую подвеску с гидропневматическими рессорами и системой стабилизации положения корпуса гусеничной машины, выполненной в виде одного на рессору гидропневматического аккумулятора с гидравлической полостью, связанной с гидравлической полостью рессоры гидролинией слива с установленными последовательно обратным клапаном и дросселем, и гидролинией закачки с обратным клапаном, система стабилизации положения корпуса гусеничной машины дополнительно оснащена двухпозиционными переключателями с электромагнитным управлением по сигналу включения механизма поворота гусеничной машины,установленными в гидролиниях слива жидкости из полостей гидропневматических аккумуляторов в полости средних рессор, выключающих дроссели из гидролиний слива во второй позиции двухпозиционных переключателей. Существенные отличительные признаки предлагаемого технического решения обеспечивают слив жидкости из полостей гидропневматических аккумуляторов в гидравлические полости средних рессор при маневрировании гусеничной машины, увеличение нормальной нагрузки средних опорных катков и разгрузки крайних опорных катков. Неравномерная эпюра распределения нормальных реакций грунта по длине опорной поверхности гусеничного движителя с концентрацией в зоне средних опорных катков уменьшает момент сопротивления повороту гусеничной машины, улучшает маневренность ее. На чертеже представлена схема гидравлической системы стабилизации положения корпуса гусеничной машины. Гусеничная машина включает корпус 1, на котором установлены гидропневматические рессоры 2 с гидравлическими 3 и пневматическими 4 полостями, разделенными эластичными диафрагмами. Гидравлическая полость 3 каждой рессоры 2 ограничена поршнем со штоком, на котором установлен опорный каток 5. Гидравлические полости 3 рессор 2 оснащены амортизаторами 6. Гусеничные цепи 7 каждого борта охватывают опорные катки 5, натяжные 8 и ведущие 9 колеса. Для натяжения гусеничных цепей 7 каждого борта гусеничная машина оснащена гидравлическими механизмами натяжения, включающими один на борт гидроцилиндр 10, поршень которого, образующий две полости 11, 12, кинематически связан с натяжным колесом 8. Для установки корпуса машины в положение Номинальный дорожный просвет, натяжения 652 гусеничных цепей 7 гусеничная машина оснащена задающим устройством 13, обеспечивающим связь полостей 3, 11, 12 с насосом 14 и баком 15 гидросистемы машины. Система стабилизации положения корпуса 1 включает один на каждую рессору 2 гидропневматический аккумулятор 16 с пневматической 17 и гидравлической 18 полостями, разделенными эластичной диафрагмой 19, и один на систему стабилизации двухпозиционный гидрораспределитель 20 с управлением от электромагнита и пружинным возвратом. Система стабилизации положения корпуса 1 включается по сигналу датчика давления 21, установленного в гидравлической линии связи полостей 11 гидроцилиндров 10 механизмов натяжения гусеничных цепей 7 обоих бортов. Гидравлические полости 3 заперты гидрозамками 22, управляющие полости которых связаны с баком 15 и насосом 14 через двухпозиционный гидрораспределитель 20 соответственно в первой и второй позициях его. Полость 18 каждого гидропневматического аккумулятора 16 связана через гидрозамок 22 с гидравлической полостью 3 соответствующей рессоры 2 двумя гидролиниями. В гидролинии закачки установлен обратный клапан 23, позволяющий течение жидкости из полости 3 рессоры 2 в полость 18 при открытом гидрозамке 22. В гидролиниях слива из полостей 18 гидропневматических аккумуляторов 16 блоков подвески средних рессор 2 установлены обратный клапан 24, позволяющий течение жидкости из полости 18 в полость 3 рессоры 2 и двухпозиционный переключатель 25 с управлением от электромагнита по сигналу включения механизма поворота гусеничной машины (блок управления не показан) и пружинным возвратом. В первой позиции двухпозиционного переключателя 25 в гидролинии слива включен дроссель низкой проводимости, во второй позиции переключателя 25 дроссель из гидролинии слива выключен. В гидролиниях слива крайних рессор 2 установлены последовательно обратный клапан 24 и дроссель 26. Гусеничная машина работает следующим образом. Установка корпуса 1 гусеничной машины в положение Номинальный дорожный просвет производится при стоянке машины на ровной площадке, как и в прототипе. При проведении этих операций задающее устройство 13 соединяет полости 3 рессор 2 и 11, 12 гидроцилиндров 10 с насосом 14 и баком 15. Пневматические полости 17 гидропневматических цилиндров 16 заряжаются газом с зарядным давлением равным зарядному давлению полостей 4 рессор 2. При выполнении операций по установке корпуса 1 в положение Номинальный дорожный просвет двухпозиционный-гидрораспределитель 20 переводится во вторую позицию, гидрозамки 22 открываются и давление жидкости в полостях 3 и 18 выравнивается. При окончании операций по установке корпуса 1 в положение Номинальный дорожный просвет золотник гидрораспределителя 20 возвращается в первую позицию, гидрозамки 22 закрываются. Открытой остается гидролиния слива жидкости из полостей 18 в полости 3. При равных давлениях в полостях 3 и 18 течения жидкости по гидролинии слива нет. При движении гусеничной машины по трассе с неровной опорной поверхностью опорные катки 5 перемещаются относительно корпуса 1. В рессорах 2 жидкость прокачивается через калиброванные отверстия амортизаторов 6 и нагревается. При нагревании жидкости увеличивается температура газа и его объем. Корпус 1 машины поднимается (всплывает). Подъем корпуса машины ограничивают гусеничные цепи 7. В результате нагревания жидкости и газа рессор 2 увеличивается натяжение гусеничных цепей 7, давление в рабочих полостях 3 рессор 2. При достижении усилием натяжения гусеничных цепей 7 порогового значения, заданного регулировкой датчика давления 21, он срабатывает. По сигналу датчика давления 21 включается насос 14, подается напряжение на катушку электромагнита гидрораспределителя 20. Золотник гидрораспределителя 20 переводится во вторую позицию, соединяя управляющие полости гидрозамков 22 с насосом 14. Гидрозамки 22 открываются. При движении гусеничной машины по трассе с неровной опорной поверхностью давление жидкости в полости 3 динамически изменяется. При превышении давления в полости 3 давления в полости 18 обратный клапан 23 открывается и жидкость из полостей 3 закачивается в полость 18. При закачке части жидкости из полостей 3 рессор 2 в полости 18 гидропневматических аккумуляторов 16 положение корпуса 1 стабилизируется, усилие натяжения гусеничных цепей 7 снижаются до допустимых значений. Датчик давления 21 прекращает подачу сигнала. Золотник гидрораспределителя 20 под действием пружины возвращаются в первую позицию. Гидрозамки 22 закрываются. Одновременно с описанным выше процессом закачки жидкости из полостей 3 в полости 18 происходит слив жидкости из полостей 18 в полости 3 рессор 2. Поскольку после закачки жидкости в полости 18 давление в них выше давления в полостях 3, обратные клапаны 24 открываются и жидкость через дроссели 26,дроссели переключателей 25 в первой позиции их, гидрозамки 22 поступает в полости 3 рессор 2. Дальнейший подъем корпуса гусеничной машины по мере возвращения жидкости в полости 3 рессор 2 приводит к срабатыванию системы стабилизации дорожного просвета как описано выше. При маневрировании гусеничной машины посредством рассогласования скоростей гусениц разных бортов блок управления (не показан) подает сигнал, подается питание на электромагниты переключателей 25, и золотники их переводятся во вторую позицию. Жидкость из полостей 18 гидропневматических аккумуляторов 16 открывает обратные клапаны 24, гидрозамки 22 и поступает в гидравлические полости 3 средних рессор 2. Поскольку расход жидкости во второй позиции переключателей 25 не ограничен дросселями,3 652 давление жидкости в полостях 3 средних рессор 2 мгновенно увеличивается. Средние рессоры 2 перегружаются, а крайние разгружаются, чем достигается рациональное для маневрирования распределение нормальных давлений по длине опорной поверхности гусеничного движителя. Момент сопротивления повороту уменьшается, маневренность гусеничной машины увеличивается. При окончании маневрирования электромагниты переключателей 25 обесточиваются и золотники их возвращаются в первую позицию. При остановке гусеничной машины и постепенном охлаждении жидкости и газа рессор 2, жидкость из полостей 18, открывая обратные клапаны 24, гидрозамки 22, через дроссели 26 и дроссели переключателей 25 в первой позиции их поступает в полости 3 рессор 2 до выравнивания давлений в полостях 3 и 18. Систем стабилизации положения корпуса возвращается в исходное положение. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает улучшение маневренности гусеничной машины за счет обеспечения рациональной эпюры распределения нормальных давлений по длине опорной поверхности гусеничного движителя при маневрировании. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4