Гусеничний рушій з безпосереднім лінійним електроприводом

1. Гусеничний рушій з безпосереднім лінійним електроприводом, який складається з розташованого вздовж верхніх гілок гусениць силового блока, який несе якірні обмотки керування, і зони збудження основного магнітного поля постійними магнітами високої енергії та шляхової структури у вигляді гусениці, траки якої мають зону концентрації основного магнітного поля в місцях електромеханічного перетворення енергії, який відрізняється тим, що привід гусеничного рушія виконаний у вигляді двостороннього лінійного електродвигуна, активні елементи силового блока якого закріплені з внутрішнього і зовнішнього боків верхніх гілок гусениць і містять зони збудження магнітного поля і якірну обмотку. U 2 (19) 1 3 16990 4 відними військово-промисловими корпораціями В основу корисної моделі поставлено задачу технічно розвинутих країн проводяться інтенсивні створити рушій, в якому нове виконання приводу науково-дослідні та дослідно-конструкторські родозволить максимально спростити кінематику, боти щодо створення електромеханічного приводу зменшити втрати в передачах, внаслідок чого підгусеничного рушія для ГМДК та МРТК на основі вищиться надійність і довговічність механізму в електродвигунів, що обертаються. цілому. Відомий електрокар на гусеничному ходу, який Поставлена задача вирішується у корисній складається з рами, вантажної платформи, двох моделі шляхом установки двосторонніх лінійних гусеничних ланцюгів з ведучими та ведомими зідвигунів вздовж внутрішньої і зовнішньої поверхні рочками, розташованими по діагоналі відносно верхньої вітки правого і лівого гусеничних обводів рами, і двох мостів з приводом від індивідуальних машини, які нерухомо закріплені на корпусі та за електродвигунів, не має високої маневрової здатрахунок створення зон з різною магнітною провідності і має великі габарити і вагу [3]. ністю в траках гусеничного ланцюга без виготовВідомий гусеничний рушій який складається із лення спеціальних феромагнітних виступів для шарнірно з'єднаних траків, ведучого колеса, наформування та концентрації магнітного потоку. правляючого колеса, підтримуючих катків та балаДвосторонні лінійні двигуни складаються з синсирних візків і приводиться у рух за допомогою лового блока, який нерухомо закріплений на корелектродвигунів, які обертаються через планетарпусі. Кожен силовий блок виконаний у вигляді коний ряд [4]. робчатого феромагнітного корпусу, в середині Недоліками цього рушія є те, що він має великі якого закріплені на концентраторах постійні магнізусилля між зубцями ведучого колеса та траками ти, при цьому вказані концентратори несуть на гусениці, що веде до їх швидкого зносу, відносно сторонах, які повернуті до поверхонь траків гусевеликі розміри тягових електродвигунів. ниці, якірні обмотки. На краях корпусу кожного сиВідомий американський електричний танк АЕТ лового блока виконана бігова доріжка, по якій ру(ALL ELECTRIK TANK) [5], гусеничний рушій якого хаються опорні ролики, які жорстко закріплені на складається із шарнірно з'єднаних траків, ведучих і кожному траку гусениць для забезпечення підтринаправляючих коліс, опорних і підтримуючих катків мання постійного повітряного зазору між активниі приводиться у рух двома тяговими електродвигуми елементами лінійного двигуна і траками гусенами індукційного типу виконаними на основі посниць. тійних магнітів з осьовим магнітним полем "дискоГусениці складаються з траків, які з'єднані між вого типу". собою за допомогою шарнірів. Траки, із яких склаНедоліками є : дається гусениця, можуть мати три різних конструвідносно великі розміри тягових електродвигуктивних виконання. нів; Траки першого конструктивного виконання винедовговічність гусеничного рушія, особливо готовлені цілком із феромагнітної сталі і мають дві ведучого колеса у зоні механічного контакту робозони магнітної провідності, при цьому феромагнітні чих поверхонь зубчатих вінців ведучого колеса і зони двох кожних сусідніх траків розташовані у траків гусениці; шаховому порядку одна відносно іншої. Одна з цих необхідність використання механічної системи зон служить для забезпечення максимальної конгальмування гусениць паралельно з електричною, центрації магнітного поля в зоні електромеханічнояк і на інших відомих гусеничних машинах з електго перетворення енергії, а друга створює максиричною трансмісією. мальний опір проходженню магнітного потоку. Найближчим аналогом корисної моделі слуЗабезпечення максимального опору проходженню жить електромагнітний гусеничний рушій [6] для магнітного потоку в цій конструкції траків досягнуто докового обладнання, який складається з гусеничза рахунок створення зони у вигляді отвору, що ного ланцюга, кожен трак якого виконаний у викрім того надає змогу значно зменшити масогабагляді електромагніту постійного струму з обмоткою ритні показники трака і гусениці в цілому. збудження і контактних шин, які взаємодіють з Траки другого конструктивного виконання виструмоз'ємниками, змонтованими на траках з моготовлені із неферомагнітних матеріалів або немажливістю пересуватися в уздовжньому напрямку з гнітних сталей і мають на внутрішній і зовнішній допомогою електромагнітного механізму. стороні спеціальні вставки із магнітом'якої сталі, Недоліками найближчого аналога є : які служать для максимальної концентрації магнітможливість пересуватися лише по сталевим ного потоку. Спеціальні вставки із магнітом'якої феромагнітним поверхням; сталі двох кожних сусідніх траків розташовані у складна конструкція траків через необхідність шаховому порядку одна відносно іншої. Забезпевиконання їх у вигляді електромагнітів постійного чення максимального опору проходженню магнітструму з обмоткою збудження; ного потоку в цій конструкції траків досягнуто за необхідність збудження магнітного поля в кожрахунок виготовлення траків із неферомагнітних ному траку; матеріалів або немагнітних сталей. недовговічність гусеничного рушія, особливо Траки третього конструктивного виконання виструмоз'ємників і контактних шин; готовлені цілком із феромагнітної сталі і мають дві не в повній мірі використовується корисна або більше пар зон магнітної провідності, які розплоща гусениці для створення тягової електроматашовані одна відносно іншої у шаховому порядку гнітної сили. на кожному траку гусеничного ланцюга. Одна пара Задача корисної моделі - розширення галузі з цих зон служить для забезпечення максимальної застосування і спрощення конструкції. концентрації магнітного поля в зонах електроме 5 16990 6 ханічного перетворення енергії, а друга пара ствочерез повітряний зазор, який забезпечується опорює максимальний опір проходженню магнітного рними роликами 11 траків 5 гусеничного ланцюга потоку. Забезпечення максимального опору прота феромагнітні зони 12, які в залежності від консходженню магнітного потоку в цій конструкції тратруктивного виконання траків 5 створені за рахуків досягнуто за рахунок створення зон у вигляді нок виготовлення траків 5 цілком із феромагнітної отворів, що крім того надає змогу значно зменшисталі, або установкою спеціальних вставок із магти масогабаритні показники трака і гусениці в цінітом'якої сталі в траках 5 гусеничного ланцюга, лому. Для підтримання постійного повітряного запри цьому друга зона, зона максимального опору зору між активними елементами лінійного двигуна проходженню магнітного потоку 13 виконується у і траками гусениць на кожному траку жорстко завигляді отвору або за рахунок виготовлення траків кріплені опорні ролики. 5 із неферомагнітних матеріалів або немагнітних Перелік фігур сталей, в зоні електромеханічного перетворення Фіг.1 Гусеничний рушій з безпосереднім лінійенергії створює тягову електромагнітну силу, яка ним електроприводом (вид збоку). приводить у рух даний гусеничний рушій. Фіг.2 Гусеничний рушій з безпосереднім лінійГусеничний рушій з безпосереднім лінійним ним електроприводом (вид Фіг.1 за перерізом А-А). електроприводом працює наступним чином. Фіг.3 Гусеничний рушій з безпосереднім лінійВ початковому стані магнітне поле постійних ним електроприводом (вид Фіг.2 за перерізом Б-Б). магнітів 8 силового блока 2 замикаючись через Фіг.4 Силовий блок лінійного двостороннього шихтований магнітопровід 9, повітряний зазор, двигуна (поперечний розріз Фіг.2, збільшений). який забезпечується опорними роликами 11, які Фіг.5 Силовий блок лінійного двостороннього жорстко закріплені на торцях траків 5 гусениці, двигуна (вид Фіг.4 за перерізом В-В). через феромагнітні зони 12, які створені за рахуФіг.6 Силовий блок лінійного двостороннього нок виготовлення траків 5 цілком із феромагнітної двигуна (вид Фіг.4 за перерізом Г-Г). сталі або установки спеціальних вставок із магніФіг.7 Гусеничний ланцюг першого конструктитом'якої сталі в траках 5 гусеничного ланцюга, в вного виконання (вид збоку). зоні електромеханічного перетворення енергії при Фіг.8 Гусеничний ланцюг першого конструктивідсутності струму у якірних обмотках 10 ніякої вного виконання (вид зверху). рушійної сили, яка б діяла на гусениці, не виклиФіг.9 Гусеничний ланцюг першого конструктикає. вного виконання (вид Фіг.8 за перерізом Д-Д). При проходженні електричного струму через Фіг.10 Гусеничний ланцюг другого конструктиякірні обмотки 10, які знаходяться під впливом вного виконання (вид збоку). магнітного поля постійних магнітів 8 відповідно з Фіг.11 Гусеничний ланцюг другого конструктизаконом Біо-Савара-Лапласа, виникає тягова елевного виконання (вид зверху). ктромагнітна сила, яка пересуває траки 5 відносно Фіг.12 Гусеничний ланцюг другого конструктикорпусу силового блока лінійного двостороннього вного виконання (вид Фіг.8 за перерізом Ж-Ж). двигуна 7 і приводить у рух гусеничний рушій. Фіг.13 Гусеничний ланцюг третього конструкЯк слідує із опису конструкції гусеничного рутивного виконання (вид збоку). шія з безпосереднім лінійним електроприводом, Фіг.14 Гусеничний ланцюг третього конструкякий пропонується, сумарне тягове електромагніттивного виконання (вид зверху). не зусилля складається із зусиль, що створюються Фіг.15 Гусеничний ланцюг третього конструкяк нижнім так і верхнім активними елементами тивного виконання (вид Фіг.8 за перерізом 3-3). силового блока 2 лінійного двостороннього двигуГусеничний рушій з безпосереднім лінійним на, завдяки чому тягове електромагнітне зусилля електроприводом представлений у загальному значно більше ніж у найближчого аналога. вигляді на Фіг.1 та у деталях окремих елементів на Напівпровідниковий комутатор системи управФіг.2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 склаління електричним приводом, який не є елементом дається із корпусу машини 1, який не відноситься корисної моделі, двостороннього електромеханічдо елементу корисної моделі, силового блока ліного гусеничного рушія з початком руху здійснює нійного двостороннього двигуна 2, жорстко закріпкомутацію якірних секцій обмотки 10 в порядку, леного на корпусі машини 1, направляючих катків який відповідає напрямку руху машини. 3 та опорних катків 4, з'єднаних з корпусом машиРегулювання швидкості руху об'єкта і зміна ни 1 через елементи почіпки, яка теж не віднонапрямку його руху здійснюється методами, звиситься до елементу корисної моделі та гусеничночайними для електричних машин постійного струго ланцюга, який складається із траків 5 з'єднаних му. між собою за допомогою шарнірів 6. Література: Силовий блок лінійного двостороннього двигу1. Владимиров С. Наземные дистанционно на 2, який є основним елементом корисної моделі управляемые машины. //Зарубежное военное обоскладається із корпуса силового блока лінійного зрение: №9 -с.19-26, №10 -с.22-26, 1999. двостороннього двигуна 7, на якому закріплені 2. Mark Hewish. Robots from the dttp. //JANE'S постійні магніти 8, що створюють магнітний потік, INTERNATIONAL DEFENSE: p.46-52, May 2001. шихтований магнітопровід 9 та якірні обмотки 10. 3. Милославський В.М. Электрокар на гусениШляхова структура виконана у вигляді гусениці, чном ходу. Авторское свидетельство 394253. траки 5 якої мають дві і більше зон магнітної про15.03.1971. відності. Магнітний потік замикаючись між нижнім і 4. Левинский А. Как в танке. Тест-драйв. верхнім активними елементами силового блока //Популярная механика: №6(8) -с.80-83, июнь лінійного двостороннього двигуна 2, проходить 2003. 7 16990 8 5. Иванов О. Американский электрический 6. Симхес А.И., Худяков В.К. Электромагниттанк АЕТ. //Зарубежное военное обозрение: №4 ный гусеничный движитель. Авторское свидетельс.25-29, 1997. ство (11)850479. 29.10.79. 9 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 16990 Підписне 10 Тираж 26 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