Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв

1. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних р ушіїв, що складається з імітатора гусеничної стрічки, що знаходиться в механічному контакті з двома колесами, розміщеними в крайніх зонах гусеничного обводу, та імітатора навантаження, який відрізняється тим, що обидва колеса виконані у вигляді з убчати х, входять в зачеплення з імітатором гусеничної стрічки і закріплені на валах приводних широкорегульова C2 1 3 84419 ного обводу при зміні ступеня його натягу в динаміці в найширшому діапазоні кутових швидкостей. У літературі по цій темі наголошується складність навіть математичного моделювання і дослідження процесів динаміки гусеничного обводу і автори пропонують для розрахунків ступеня натягу використовува ти емпіричні залежності, які одержані таки по чисельних натурних експериментах [1,2]. Як прототип передбачуваного імітатора диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв прийнятий імітатор гусеничного рушія, розроблений Харківським політехнічним інститутом ім.Леніна [3]. У прототипі гусеничний обвід складається з приводного та направляючого коліс, ряду опорних коліс і підтримуючих катків, на яких переміщується імітатор гусеничної стрічки. Приводне колесо виконане у виді зубчатої шестерні, що знаходиться на валу шківа, що приводиться в обертання від регульованого електродвигуна за допомогою клинаремінної передачі. Направляюче колесо має круговий паз для утримання імітатора гусеничної стрічки і є пасивним елементом стенду. Імітатором навантаження в стенді-прототипі служить замкнута гнучка стрічка, що механічно контактує з нижньою віткою гусеничного обводу. Вказана гнучка стрічка, у свою чергу, розміщена на двох гладких барабанах, один з яких може пригальмовуватись за рахунок жорсткого механічного зв'язку з електричним генератором навантаження. Недоліками прототипу є: - відсутність можливості випробування повноприводної схеми, оскільки активним елементом є тільки приводне колесо; - відсутність можливості дослідження і зміни ступеня натягу гусеничного обводу в динаміці; - тр уднощі точного встановлення і зміни величини навантаження через використання сил механічного тертя. Задачею передбачаємого винаходу є створення такої конструкції імітатора руху гусеничного обводу, яка буде дозволяти досліджувати поведінку гусениці повноприводного гусеничного рушія з можливістю зміни ступеня натягу гусеничної стрічки в динаміці при точно означених змінах навантаження. З метою проведення досліджень поведінки гусениці при використанні повноприводних тягових електромеханічних приводів для реалізації можливості зміни ступеню статичного і динамічного натягу гусеничного обводу авторами запропоновані три різновиди імітатора диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв. У передбачуваному винаході поставлена задача вирішена шляхом виконання обидвох крайніх коліс активними у виді зубчатих, які входять в зачеплення з імітатором гусеничного обводу і закріплені на валах приводних широкорегулюємих електричних двигунів, причому гусениця виконана у виді приводного пластинчасто-роликового ланцюга. Такий імітатор має можливість диференціальної зміни ступеню натягу між верхньою та нижньою 4 вітками гусеничного обводу завдяки регулюванню у заданих межах силою тяги приводних електродвигунів. У другому варіанті запропонованого імітатора, для імітації навантаження гусеничного обводу, в зачеплення з нижньою віткою пластинчастороликового ланцюга входить зубчата шестерня, яка жорстко закріплена на валі додаткового електродвигуна з можливістю зміни навантаження. Такий спосіб дозволяє досліджувати поведінку окремих ділянок гусеничного обводу на різних швидкостях при точно означених змінах навантаження нижньої вітки, що імітує зачеплення з ґрунтом. Третій варіант імітатора диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних р ушіїв оснащений механізмом, що імітує гвинтовий привод електромеханічного механізму натягу гусеничного обводу. Ця конструкція відрізняється від першого і другого варіантів тим, що один з основних приводних широкорегулюємих електричних двигунів, наприклад лівий, закріплений на основі стенду з можливістю переміщення у напрямку ходу імітатора гусениці і з'єднаний за допомогою гвинтової передачі з додатковим регульованим електродвигуном, причому вісь додаткового електродвигуна перпендикулярна осі приводного двигуна. Ходовий гвинт гвинтової передачі з сторони, протилежної приводному двигун у, забезпечений рукояткою ручного приводу. Така конструкція дозволяє змінювати не тики ступень статичного натягу імітатора гусеничної стрічки, а і здійснювати його автоматичне, або вручн у, регулювання в динаміці. Перелік фігур на кресленнях: Фіг.1. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид спереду): 1 - основа; 2 - лівий приводний електродвигун; 3 правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приводного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки. Фіг.2. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид зверху): 1 основа; 2 - лівий приводний електродвигун; З правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приводного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки. Фіг.3. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид спереду): 1 - основа; 2 - лівий приводний електродвигун; 3 правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приводного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки; 9 - верхня вітка гусеничного обводу; 10 - нижня вітка гусеничного обводу. Фіг.4. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид спереду): 1 - основа; 2 - лівий приводний електродвигун; 3 правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приходного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки; 9 - верхня 5 84419 вітка гусеничного обводу; 10 - нижня вітка гусеничного обводу. Фіг.5. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид спереду): 1 - основа; 2 - лівий приводний електродвигун; 3 правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приводного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки; 9 - верхня вітка гусеничного обводу; 10 - нижня вітка гусеничного обводу; 11 - проміжна основа лівого приводного електродвигуна; 12 - проміжна основа правого приводного електродвигуна; 13 - установочні пази двигуна навантаження; 14 - електродвигун навантаження; 15 - вал електродвигуна навантаження; 16 - шестерня імітатора навантаження. Фіг.6. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид зверху): 1 основа; 2 - лівий приводний електродвигун; 3 правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приводного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки; 9 - верхня вітка гусеничного обводу; 10 - нижня вітка гусеничного обводу; 11 - проміжна основа лівого приводного електродвигуна; 12 - проміжна основа правого приводного електродвигуна; 13 - установочні пази двигуна навантаження; 14 - електродвигун навантаження; 15 - вал електродвигуна навантаження; 16 - шестерня імітатора навантаження. Фіг.7. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид спереду): 1 - основа; 2 - лівий приводний електродвигун; 3 правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приводного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки; 9 - верхня вітка гусеничного обводу; 10 - нижня вітка гусеничного обводу; 11 - проміжна основа лівого приводного електродвигуна; 12 - проміжна основа правого приводного електродвигуна; 13 - установочні пази двигуна навантаження; 14 - електродвигун навантаження; 15 - вал електродвигуна навантаження; 16 - шестерня імітатора навантаження; 17 направляючі опори лівого приводного електродвигуна; 18 - направляючі пази лівого приводного електродвигуна; 19 - гвинт; 20 - вал додаткового електродвигуна механізму натягу; 21 - додатковий електродвигун механізму натягу; 22 - муфта; 23 рукоятка ручного приводу механізму натягу. Фіг.8. Імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв (вид зверху): 1 основа; 2 - лівий приводний електродвигун; 3 правий приводний електродвигун; 4 - вал лівого приводного електродвигуна; 5 - вал правого приводного електродвигуна; 6 і 7 - зубчаті приводні шестерні; 8 - імітатор гусеничної стрічки; 9 - верхня вітка гусеничного обводу; 10 - нижня вітка гусеничного обводу; 11 - проміжна основа лівого приводного електродвигуна; 12 - проміжна основа правого приводного електродвигуна; 13 - установочні пази двигуна навантаження; 14 - електродвигун навантаження; 15 - вал електродвигуна навантаження; 16 - шестерня імітатора навантаження; 17 направляючі опори лівого приводного електродви 6 гуна; 18 - направляючі пази лівого приводного електродвигуна; 19 - гвинт; 20 - вал додаткового електродвигуна механізму натягу; 21 - додатковий електродвигун механізму натягу; 22 - муфта; 23 рукоятка ручного приводу механізму натягу. На Фіг.1 і Фіг.2 схемно представлена конструкція імітатора диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв, де на основі 1 стенду для випробувань, в лівій і правій зонах гусеничного обводу розміщені два широкорегулюємих тягових електричних двигуна 2 і З, відповідно. На кожному з валів 4 і 5 електродвигунів 2 і 3, жорстко закріплені зубчаті шестерні 6 і 7, відповідно. У зачепленні із зубчатими шестернями 6 і 7 знаходиться імітатор гусеничної стрічки 8, що виконаний у виді замкнутого пластинчасто-роликового ланцюга. На Фіг.3 і Фіг.4 схемно представлена конструкція імітатора диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних р ушіїв (вид спереду) в положенні збільшеного ступеню натягу нижньої (Фіг.3) або верхньої (Фіг.4) віток гусеничного обводу. Тут, на основі 1 стенду для випробувань в лівій і правій зонах гусеничного обводу розміщені два широкорегулюємих тягових електродвигуна 2 і 3, відповідно. На кожному з валів 4 і 5 електродвигунів 2 і 3, жорстко закріплені зубчаті шестерні 6 і 7, відповідно. У зачепленні із зубчатими шестернями 6 і 7 знаходиться імітатор гусеничної стрічки 8, що виконаний у виді замкнутого пластинчастороликового ланцюга, і показано поведінку верхньої і нижньої віток 9 і 10, відповідно, в режимі диференціальної зміни ступеню натягу. При цьому на Фіг.3 висоту провисання верхньої вітки 9 позначено як Dl1, висота викиду верхньої вітки, як Dl2. На Фіг. 4 висоту провисання нижньої вітки 10 позначено як Dl3. На Фіг. 5 і Фіг.6 схемно представлена конструкція імітатора диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв з навантаженням, вид спереду і вид зверху, відповідно. Тут, на основі 1 стенду для випробувань в лівій і правій зонах гусеничного обводу розміщені два широкорегулюємих тягових електродвигуна 2 і 3, відповідно. Кожний з електродвигунів 2 і 3 закріплений на проміжній основі 11 і 12. На кожному з валів 4 і 5 електродвигунів 2 і 3, жорстко закріплені зубчаті шестерні 6 і 7, відповідно. У зачепленні із зубчатими шестернями 6 і 7 знаходиться імітатор гусеничної стрічки 8 що виконаний у виді замкнутого пластинчасто-роликового ланцюга. У пазах 13 основи 1 стенду для випробувань встановлений з можливістю подовжнього переміщення і фіксації положення широкорегулюємий електродвигун 14, вал 15 якого забезпечений зубчатою шестернею 16, що входить в зачеплення з нижньою віткою гусеничного обводу 10 імітатора гусеничної стрічки 8. На Фіг.7 і Фіг.8 схемно представлена конструкція імітатора диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних рушіїв з навантаженням і механізмом натягу, вид спереду і вид зверху, відповідно. 7 84419 Тут, на основі 1 стенду для випробувань в лівій і правій зонах гусеничного обводу розміщені два широкорегулюємих тягових електродвигуна 2 і 3, відповідно. Кожний з двигунів 2 і 3 закріплений на проміжній основі 11 і 12. На кожному з валів 4 і 5 електродвигунів 2 і З, жорстко закріплені зубчаті шестерні 6 і 7, відповідно. У зачепленні із зубчатими шестернями 6 і 7 знаходиться імітатор гусеничної стрічки 8, що виконаний у виді замкнутого пластинчасто-роликового ланцюга. У пазах 13 основи 1 стенду для випробувань встановлений з можливістю подовжнього переміщення і фіксації положення широкорегулюємий електродвигун 14, вал 15 якого забезпечений зубчатою шестернею 16, що входить в зачеплення з нижньою віткою гусеничного обводу 10 імітатора гусеничної стрічки 8. Проміжна основа 11 лівого тягового електродвигуна 2 має виступи 17, що входять у направляючі пази 18 основи 1 стенду і має механічний зв'язок типу «гвинт-гайка» з гвинтом 19, вісь якого перпендикулярна осі лівого тягового електродвигуна 2. Гвинт 19 з'єднаний з валом 20 електродвигуна 21 за допомогою муфти 22. Електричний двигун 21 жорстко закріплений на основі 1 стенду оснащений закріпленою на його валу 20 рукояткою ручного приводу механізму натягу 23. Запропонований імітатор диференціального натягу гусеничного обводу гусеничних р ушіїв працює таким чином. Імітатор гусеничної стрічки 8 знаходиться в механічному зачепленні із зубчатими шестернями 6 і 7, які імітують приводні колеса повноприводного електромеханічного гусеничного рушія. Для перемотування гусеничного ланцюга зубчаті шестерні 6 і 7 одержують енергію безпосередньо від широкорегулюємих тягови х електродвигунів 2 і 32, де на валах 4 і 5 вони жорстко закріплені. Тягові електродвигуни 2 і З одержують сигнали від системи управління, яка не є предметом передбачаємого винаходу. Диференціальний натяг верхньої або нижньої віток 9 і 10 гусеничного обводу в динаміці досягається за рахунок зміни різниці сил тяги електродвигунів 2 і 3 DFТ. = FТ1-FТ2. Тут відмічені три основні положення: DFТ=0 - ступінь натягу незмінний (Фіг.1 і 2); DFТ >0 - положення збільшеного ступеня натягу нижньої вітки 10 (Фіг.3) імітатора гусеничної стрічки 8. Висоту провисання верхньої вітки 9 позначено як Dl1. На великих швидкостях спостерігається викид гусениці за рахунок відцентрових сил з висотою викиду Dl2. Таке явище явно погіршує зчеплення зубів шестерні 6 з ланками імітатора гусеничної стрічки 8, а так само в результаті подовження гусеничного обводу і виникаючих коливань можливий вихід ланцюга із зачеплення із зубчатою шестернею 7; DFТ