Колісний хід з приводом від гнучкої стрічки

Колісний хід з приводом від гнучкої стрічки, що містить ведуче колесо, двигун, гнучку стрічку зі шківами і натяжним роликом, боковини і чистик, який відрізняється тим, що гнучка стрічка охоплює колесо у верхній його частині по дузі, вісь колеса і опори шківів і натяжного ролика встановлені в боковинах, ведучий вал гнучкої стрічки пов'язаний з валом двигуна, а позаду колеса встановлений чистик, що примикає до його обода. (19) (21) u200902364 (22) 17.03.2009 (24) 27.07.2009 (46) 27.07.2009, Бюл.№ 14, 2009 р. (72) ХАЙЛІС ГЕДАЛЬ АБРАМОВИЧ, САЛО ЯРОСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ, ЗІНЬ ІГОР ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) ХАЙЛІС ГЕДАЛЬ АБРАМОВИЧ 3 42965 одержує обертальний рух від валу двигуна 10. До продовження рамної конструкції 12 прикріпляється жорстко чистик 11, необхідний для очищення обода колеса від грунту, який прилипає до нього під час його знаходження в нижній частині (ближче до поверхні ґрунту). Така будова основної частини колісного ходу по даній заявці. Але у колісного ходу є допоміжна його частина. Як відомо, мінімальне число опор машини в просторі дорівнює трьом. У основної ж частини пропонованого колісного ходу поки маємо тільки одну опору. Відсутні дві опори, що входять в допоміжну частину пристрою, можуть бути створені за рахунок машини, до якої приєднується пропонований колісний хід. Наприклад, якщо колесо 1, що рівномірно обертається, з його приводом приєднати до картоплесаджалки для забезпечення укладання бульб при посадці в борозні на одній і тій же відстані один від одного, то відсутніми двома опорами служитимуть колеса картоплесаджалки. На пропонованих фіг. 1 і 2 додатковими опорами служать передні колеса 13 і 14, що приєднані до осі 15, жорстко пов'язаної з рамними конструкціями 12. Поворотом цих коліс можна досягти руху агрегату на поворотах. Колісний хід з приводом від гнучкої стрічки працює таким чином. Для забезпечення руху агрегату обертальний рух від вала двигуна 10 передається на вал ведучого шківа 3, а від нього через гнучку стрічку 2 рух передається на колесо 1, яке перекочуватиметься по ґрунту. Виведемо умови, при яких має місце кочення цього колеса по ґрунту без ковзання і буксування. На фіг. 3 представлена схема колеса 1. На це колесо діють сили тертя стрічки 2 об обід колеса 1, å FT суму яких позначимо , сили тяжіння паса 2 зі шківами 3, 4, 5 і 6, двигуна 10 та боковин 7 і 8, су му яких позначимо åG i åG . i Додамо до цих сил вагу G1 колеса 1, тоді на ґрунт по вертикалі передаватиметься сума сил å å G +G , яку познаi 1 Gв чимо . Під час руху колесо 1 долає по горизонталі силу Q, разом з якою чинять опір руху колеса 13 і 14. З боку ґрунту на колесо завжди діє вертикально вверх сила реакції N, а по горизонталі під час обертання колеса з боку грунту діє сила тертя Fтл. Проведемо плоску систему координат х С у з початком у центрі С колеса, віссю х, що напрямлена по горизонталі вправо, і віссю у, що направлена вгору. При рівномірному плоскопаралельному русі å Х і å Y і сума M моментів сил відносно центра å дорівнюють суми проекцій сил на осі х і у і і c нулю. Тоді 4 ü å X = -Q + F = 0; ï ý å Y = N - å G = 0; å М = (å F )r - F × r = 0;ï (1) þ i тп i в с t тп де r - радіус колеса. У цих рівняннях момент, направлений за рухом, прийнятий зі знаком "+". З рівняння (1) випливає, що при коченні колеса повинні мати місце рівності: ü ï N = å Gв ; ý å Ft = Fтп .ï þ Fтп = Q; (2) Приймемо, що сила Fтп пропорційна силі реакції N, тоді Fтп = f × N = f × åG в (3) де f - коефіцієнт тертя основи по колесу. Якщо має місце тертя спокою, то зсуву у точці А колеса по горизонталі немає, і колесо перекочується без сковзання. Якщо ж має місце тертя ковзання, то колесо перекочується зі сковзанням. Ковзання буде відсутнім, якщо сила Fтп буде меншою fс × åG в (де fc - коефіцієнт тертя ковзання), тобто якщо Fтп < fc × åG в . (4) З рівняння (4) з врахуванням першого рівняння (2) випливає, що ковзання буде відсутнє при Q < fc × åG в , (5) тобто у даному випадку точка А буде миттєвим центром обертання колеса. Якщо колесо котиться по підставі (грунт), що деформується, то характер його кочення залежить від опору ґрунту зсуву по горизонталі, який тим більше, чим більша твердість (щільність) цього грунту. Чим більше вказаний опір грунту, тим менше деформується грунт по горизонталі для створення сили реакції Fтп, значить тим менше відставання у русі осі колеса по горизонталі і менше його сковзання, що виражається у буксуванні щодо ґрунту. З іншого боку, під колесом при його перекочуванні утворюється колія, дно якої істотно ущільнюється, при цьому опір ґрунту зсуву у зоні дна зростає, тоді для випадку кочення колеса з утворенням колії також будуть справедливими нерівності (4) і (5). Визначимо ще залежність між швидкістю Vл стрічки 2, швидкістю Vc центра колеса С і кутовою швидкістю wк колеса. При відсутності ковзання стрічки 2 відносно обода колеса швидкість Vв верхньої точки В колеса виявиться рівною Vл. Ця швидкість зображена на фіг. 3,б. При коченні без ковзання і буксування точка А колеса є миттєвим центром обертання і її швидкість рівна нулю. З'єднуючи тепер точку А з кінцем вектора Vв, отримаємо трикутник ABD (фіг. 3,б), який є трикутником швидкостей точок вертикального діаметра колеса. Вектор Vc, проведений в цьому трикутнику на рівні точки С, є швидкістю центра С, яка ж дорівнює 5 42965 швидкості Vм руху машини. Виходячи з висловленого, одержуємо: V ü Vм = Vc = л ;ï 2 ï Vв Vл ý wк = = .ï 2r 2r ï (6) þ З цих двох рівнянь виводиться залежність між параметрами Vм, Vл, wк і r: 2Vм=Vл=2wк×r. (7) Такими є співвідношення між параметрами колеса при його коченні без ковзання і буксування. Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 Пропонований колісний хід з приводом від гнучкої стрічки має наступні переваги перед iснуючими такими приводами: а) завдяки перенесенню привода колеса вгору збільшується кліренс машини, і з'являється можливість агрегату рухатися по полях з істотними нерівностями; б) з'являється можливість стабілізувати кочення колеса, зменшити його ковзання та добитися повного зникнення ковзання і буксування. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601