Фрикционы для гусеничной техники: Как сделать фрикционы на самодельном гусеничном вездеходе — MOREREMONTA – Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»

Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»


Материалы и механизмы использованные при строительстве этого вездехода:
1) Двигатель внутреннего сгорания Лифан 190 мощностью 15 л.с.
2) Ремни А1120
3) редукторы Салют 5 в количестве пары штук
4) От ШРУСов ваз 2108 были взяты карданные валы
5) от того же ваз взяты и тормозные механизмы со ступицами
6) спаренные звездочки с 13 зубьями использованы как ведущие
7) На вездеход понадобилось около десяти метров цепей с шагом 15.8
8) ведомые звезды имеют 42 зуба
9) 8 натяжителей ремня ГРМ
10) Колеса ободрыши ИЯВ 79 и к ним диски с конусами, общим весом порядка 70 кг
11) с УАЗ было снято сиденье
12) От сцепления Газели взяты главные тормозные цилиндры для вездехода
13) Был использован профиль 40 на 20 для постройки рамы
14) проволока 6 мм

Размеры фрикционного вездехода Вагончик с бортовым поворотом:
длинна 320 см
ширина 260 см
высота 200 см
клиренс 45 см

Подробнее рассмотрим конструкцию вездехода и ход его строительства.


Автор решил вывести управление переключением передач вперед, с помощью тяг. тяги сделаны из проволоки толщиной 6 мм, с помощью них же идет управление натяжными роликами ременных фрикционов сцеплений. Конечные передачи вездехода скопированы с вездехода автора с ником «кэп».


Использовались катушки мощностью 18 Ампер, для шкива, который больше предназначен под тракторный генератор, однако катушки справляются. Так же тут показаны двигатель с ременными фрикционами:
Тут видно сами рычаги, с помощью которых идет управление фрикционами:

фотография редукторов:
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»

На начальном этапе планировалось установить все 4 натяжителя, однако по ходу строительства автор понял, что этого будет не достаточно. Поэтому в итоге на вездеход установлено сразу 8 натяжителей, однако при резком торможении бортом происходит некорректная работа цепей со звездами, какие-то пощелкивания. При движении без поворотов, вездеход ведет себя достаточно тихо. Тормоза требуются больше для резких маневров, с плавным поворотом в них нет особенной необходимости.

Первые взвешивания вездехода показали массу под 800 килограмм, что гораздо больше, чем рассчитывал автор. хотя колесная база вездехода конечно и весит под 300 кг, но остальные 500 кг веса надо сокращать.

К тому же планируется еще установка генератора для снижения нагрузки на шкив.

Вездеход имеет три места для взрослых и одно детское, но ход довольно мягкий у вездехода, поэтому можно и большее количество людей усадить не на мягкие сиденья.

Что касается процесса поворота, то он реализован следующим образом: идет торможение одним из бортов вездехода, так как тормоза стоят на ведущем валу, то колеса удерживаются от вращения по сути только лишь цепью. Поэтому идет нагрузка на цепь и ролики цепи и зубья звездочек наезжают друг на друга, отсюда и шум. Натяжители цепи не справляются с подобной проблемой, поэтому ее решение должно быть иным. Возможно планируется установка дополнительных тормозов прямо на вал колеса. Хотя автор уже подобрал некоторую действенную модель поворота и без установки дополнительных механизмов. Для этого он включает первую передачу на одном борту а на другом заднюю и разворот идет легко. Подобная схема зачастую используется на гусеничных машинах.

Так же ведется герметизация вездехода, так как автор планирует использовать его и как амфибию. Для этого днище было закрыто металлическим листом толщиной полтора миллиметра.

На этих видео можно более детально рассмотреть как саму машину, так и ее ходовые характеристики:



Автор решил разобраться с массой вездехода:
Колеса в сборе весят 320 килограмм, рама и конечные передачи имеют массу 120 килограмм, двигатель 30 кг, редуктора весят 20 кг, приводы от ваз 2108 в сборке весят под 40 килограмм, сиденье 20 кг, цепи 10, аккумулятор 30 кг, каркас плюс тент под 20 килограмм, порог весит тоже 20 кило. То есть откуда появилось 800 килограмм не совсем ясно, скорее всего это было ошибка весов.

Далее рассмотрим конструкцию колес вездехода. Автор использовал полуось от ваз и сердцевину его колесного диска, крепление происходит на четыре болта по 12 мм.

Фотографии крепления колес:

Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
При преодолении препятствия в виде насыпи, вездеход получил серьезные повреждения. Замок цепи на приводе заднего колеса расстегнулся, из-за чего переднее колесо потянуло слишком сильно и болт крепления сорвало. Из-за нагрузок так же была поломана полуось левого заднего колеса. Проворот шпонки составил 8 мм, а вала 25 мм.
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Поэтому автор приступил к полномасштабному ремонту техники.
Причиной же поломки, кроме лихости автора могли быть и слишком большие лапти, для подобного диаметра полуоси.

По сути в момент подъема колеса спереди зависли в воздухе, вся нагрузка же пошла на заднее колесо, причем в основном на левое. А 400-800кг нагрузки на ось диаметром 25 мм, это слишком.

Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Для начала ремонтных работ автор разобрал борт вездехода. затем были расточены ступица и звездочки до размеров 30 мм. был заменен 305 подшипник на 206. Так же автор рассчитывает перенести тормоза прямо на сами колеса.

Как оказалось в процессе разбора вездехода, шпонка не была причиной повреждений, вышел из строя именно вал.

Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Затем автор приступил к установке стандартных барабанных тормозов для каждой оси. К тому же подобных подход не требует сильных модификаций конструкции вездехода. Хотя возможны изменения привода. так же будет установлена дополнительная опора со стороны звездочек. То есть будет блок ведущих звезд на двух опорах и кардан от редуктора. сомнения возникают только по массе подобной конструкции.

Так же к редукторам будут прикреплены муфты со шлицами, они будут взяты с УАЗа. Хотя если будут найдены тормоза от зила, то использование оных гораздо эффективнее.

Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Детали были обточены токарем, благо на валу располагаются центровые отверстия , что достаточно удобно при подобных работах. На вал 27 был приварен фланец для тормозного диска, кулак срезан, а втулка спрессована с посадками под звезды и подшипник.

По расчетам автора нагрузка от колеса выше, чем нагрузка от звезды, просто из-за соотношения размеров диаметров. Но деформации подверглась именно ось. причем ось была свернута колесом, а не звездой. Произошло это уже при торможении. Таким образом, получается, что если перенести тормоз непосредственно на колесо, то те высокие нагрузки, которые привели к поломке трансмиссии — снимутся сами собой. Поэтому весь тормозной узел, который установлен сейчас на вездеходе — можно снять, тем самым снизив массу машины.

Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Цепь всегда в натяжении и нагрузок при реверсе нет, в отличие от схемы классических натяжителей.

Была произведена работа по замене конструкции привода: выточен вал из хвостовика автоваза и закреплен на двух опорах:

Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Полуоси проточены до 30 мм, а так же установлена дополнительная опора на подшипниках:
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Тут можно увидеть барабанные тормоза:
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»

Тормоза оказались тяжелые, добавилось 15 кг в массе вездехода:
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Фотографии вездехода:
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик»
Автор вездехода: Михаил «didulya» из вологодской области.
Источник Вездеход бортоповоротный на фрикционах «Вагончик» Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Вездеход 4×4 с бортовыми фрикционами

Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционами
Начиная строить данный вездеход, автор ставил перед собой задачу сделать надежную машину для передвижений по лесистой местности. Так как основное место эксплуатации лес, то вездеход должен быть маневренным, а значит бортоповоротным. Одним из необходимых условий было соблюдение размерности и массы, чтобы была возможность перевозить вездеход в прицепе легковой машины.

Материалы и агрегаты использованные при строительстве этого вездехода:

1) Колеса сняты от Нивы, используемое давление около 0.5
2) Двигатель Муравей и к нему редуктор с отсутствующим дифференциалом.
3) Цепи для реализации бортовой передачи
4)Фрикционы-корзины сцепления взяты от ваз 2108
5) От ваз 2108 так же были позаимствованы дисковые тормоза.
6) Звезды от ИЖ 15 зубные.
7)2 диска сцепления
8) 2 тормозных диска
9) 2 подшипника коленвала
10) 2 двухрядных подшипника ступицы,
11) 2 суппорта с колодками
Все парные элементы были взяты от классического ваза.
Вездеход сделан на системе двух осей и имеет следующие размеры:
Длинна 180 см
Ширина 150 см
Высота 110 см плюс накрывается тентом.
Вес без тента и каркаса составляет 340 килограмм, а полностью под 400 килограмм, что очень мало, а значит вездеход легкий и возможность где-то застрять на нем минимальна.

Был сделан клепанный кузов, который герметизировали для возможности передвижения и через водные преграды. Максимальная скорость вездехода по суше до 30 км в час, по воде всего 1 км в час, так как колеса глубоко не опускаются и гребут очень слабо, при желании это можно устранить установкой лодочного мотора.

Рассмотрим более подробно этапы строительства данного вездехода:

Приступая к сборке трансмиссии автор использовал максимальное количество уже готовых деталей от стандартных моделей ВАЗ. В качестве вала задействована полая труба, которая проходит через редуктор-реверс от Муравья. К этой трубе с обоих ее концов приварены части первичных валов со шлицами от тех же классических моделей автоваза. Далее конструкция входит в шлицы от ваз 2108, а корзины сцепления имеют крепления к тормозному диску, причем по размерам их диаметры практически совпадают. Поэтому автор просто сделал 6 отверстий и нарезал резьбу под болты м8.

Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционами
Затем диск с уже установленной корзиной прикрепили укрепленными колесными болтами к стандартной передней ступице от ваз 2108. Из гранаты расположенной в ступице удалили подшипник и поставили валик со шлицами. На этот валик и надеты две звезды от ИЖ, которые имеют по 15 зубьев. От одной звезды привод идет на переднее колесо, а от второй соответственно на заднее.

Маховик коленного вала от того же ваза был использован с родными подшипниками, которые вставлены в обойму. Обойму автор вытачивал самостоятельно и приварил ее к шайбе с 4 отверстиями под болты. Таким образом шайба прикручивается уже вместе с корзиной сцепления, а так же тормозным диском, что довольно удобно.

Ступицы в сборке с поворотными кулаками, а так же редуктор закреплены на общей раме. На этой же раме крепятся и приводы сцепления. При подобной схеме натяжка цепей идет за счет подбора прокладок между двумя рамами: трансмиссионной и основной.
Вот так выглядит приборная панель

Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционами
Вездеход был испытан на снегу и показал неплохую проходимость имея клиренс 34 см. Так же автор использует вездеход чтобы чистить снег, для этого приходится немного нагружать его лишним весом. По воде идет хорошо, но скорость хода весьма низкая, а тяжелее всего вездеходу ехать по сырой пашне, слишком сильно грязь липнет к месту между кузовом и колесами, поэтому подобные препятствия преодолеваются только на первой передаче.Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционами
на изображении выше показаны детали описываемых конструкций:

1)кулак поворотный в неподвижном положении
2)Диск тормозной в качестве корзин сцепления
3)Основной тормозной диск
Синий-подшипник
Желтые-звездочки
Зелёная- сцепление, точнее корзина
Красный же это сам диск сцепления
Фиолетовая-ступица
Коричневые-болты

В принципе использованная схема довольно не плоха, хотя можно было бы использовать корзины и диски от УАЗ или Волги, они больше чем у восьмерки, а значит было бы проще увеличить крутящий момент передаваемый на колеса. Так как крутящий момент пропорционален передаточному число от трансмиссии, то понятно, что в этой конструкции вся мощь двигателя распределена поровну между бортами. Поэтому при передаточном числе равном двух, сцепление будет работать нормально и испытывать меньшие нагрузки. Однако при включении третьей основной передачи передаточное число увеличивается в несколько раз, то есть на третьей скорости оно будет под 10, а значит быстрая езда приводит к усиленным нагрузкам на сцепление, что в принципе не так страшно, так как в лесу обычно сильно не разгонишься, а по ровной дороге это не проблема. В крайнем случае имеется возможность заменить вазовский двигатель на двигатель послабее например от Оки.

Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционами
Тут представлена фотография ступицы в сборе.
Для ее сборки понадобились следующие детали:
1) Полуось от ГАЗ-24
2) Граната от ВАЗ 2108
3) Ступица от ВАЗ 2108, которую подточили для подшипника
4) Звёздочка от ИЖа была зафиксирована сваркой к ступице.
5) Так же от газ-24 взяты подшипники конусные.
6) Сальники передней ступицы от того же ГАЗ-24
7) Корпус был выточен, залито 0.5 литра масла, а фланец приварен

На реверс от двигателя идет цепь от муравья, так как от него же установлена звезда на реверс редукторе. А вот со звездами на двигатель автор довольно много экспериментировал, и в разных условиях себя проявляют по разному характеристики машины. Моторную цепь натягивает за счет перемещения рамы, к которой прикреплен двигатель, рама может двигаться вперед и назад.

В конечном итоге автор остановился на стандартной 15 зубовой цепи для двигателя, максимальная скорость на ней получается около тридцати километров в час. Хотя при установке звезды на 17 зубьев, скорость максимальная естественно возрастает, но автор считает, что тяга для вездехода все же важнее. Так же были эксперименты со звездами в 9 11 и 13 зубьев. Вообще после проведения испытаний машины, было замечено насколько надежность необходима при эксплуатации в таких условиях. Благодаря своему прочному каркасу можно не опасаться за целостность машины и легко раздвигать ветки на лесном пути. Вездеход получился довольно маневренным, а значит уверенным на поворотах. Посадка и высадка пассажиров довольно проста за счет конструкции рамы. Да у вездехода нет кабины, но защита от погодных условий в походе все же предусмотрена в виде тента и конструкции для его установки на вездехода.

Еще насчет корпуса ступицы, он был полностью выточен , хотя гораздо проще было сделать его из обрезка трубы, но в плане надежности такая конструкция с приваренными обоймами подшипников и сальниками смотрится лучше. В корпус было залито масло трансмиссионной в количестве 150 грамм. Приводные цепи находятся внутри кузова, и все это закрыто фальшполом, причем на приведенном ниже снимке пол был демонтирован для наглядности.

Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционами

Фотографии готового вездехода:

Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционамиВездеход 4x4 с бортовыми фрикционамиВездеход 4x4 с бортовыми фрикционамиВездеход 4x4 с бортовыми фрикционами
Видео первых испытаний вездехода:

Автор вездехода Андрей с ником «avtohirurg» из города Королев Московской области.


Источник Вездеход 4x4 с бортовыми фрикционами Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Двухпоточные трансмиссии: идея и типы

В технических описаниях гусеничных машин постоянно встречаются упоминания двухпоточных трансмиссий и двухпоточных механизмов поворота. Причём в современных основных танках они фактически стали стандартом. А раз так, пройти мимо этой темы мы никак не можем. В своём цикле о трансмиссиях гусеничной техники я неоднократно упоминал двухпоточные механизмы поворота, но каждый раз говорил о конкретных принципах или конструкциях. Настало время разобрать эту тему основательно, тем более, она не сложная.

ИДПМППS35ДПВ:

Проблема управляемости и бортовые коробки передач
Начну издалека. Одна из главных проблем в любой гусеничной технике — это поворотливость. В привычных автомобилях водитель с помощью руля отклоняет колёса на определённый угол и может совершать точные повороты даже на очень высокой скорости. При этом рулевое управление ещё и не требует какой-то запредельно сложной конструкции. Танк — совсем другое дело. Да, гусеницы в теории позволяют поворачивать с какими угодно радиусами и даже на месте, что колёсный движитель не способен в принципе. Но на практике нам нужен специальный механизм, задающий гусеницам разные скорости вращения для поворота — механизм поворота. И от его конструкции во многом зависит подвижность танка. Например, на испытаниях в СССР M18 Hellcat не смог достичь расчётной максимальной скорости, поскольку его механизм поворота не обеспечивал устойчивое движение по прямой: самоходку попросту заносило.

Простейший независимый механизм поворота вроде бортовых фрикционов Т-34 или аналогичных планетарных механизмов Pz.Kpfw.IV устойчиво работает только в двух режимах: движение по прямой или поворот с полностью заблокированной гусеницей. Во время прямолинейного движения оба бортовых сцепления полностью включены (затянуты опорные тормоза у Pz.Kpfw.IV), потерь мощности практически нет, а само движение устойчиво и танк держит курс. При повороте с расчётным радиусом бортовой фрикцион полностью выключен, а тормоз отстающей гусеницы затянут до полной её блокировки, танк устойчиво и совершенно предсказуемо совершает поворот. Проблема в том, что далеко не всегда нужно совершать такие крутые повороты. Но для поворота с любым другим радиусом бортовой фрикцион выключается не полностью, а диски пробуксовывают, изнашиваются и выделяют много тепла. Часть мощности впустую уходит на износ и нагрев механизма, а танк совершает неустойчивый поворот, то есть радиус поворота зависит от дорожных условий. Иными словами, водитель наклоняет рычаг до одного и того же положения, но в зависимости от сопротивления окружающей среды радиус поворота будет разным.

Действительно хороший механизм поворота должен обеспечивать как можно большее число расчётных радиусов (в идеале бесконечное) для лучшей управляемости и уменьшения потерь мощности. Более того, радиусы поворота должны возрастать с увеличением скорости: чем выше скорость, тем больше радиус. Это логично: если на высокой скорости попробовать резко повернуть с небольшим радиусом, то можно запросто улететь в канаву на многотонной машине, и хорошо если не кверху дном.

Конечно, можно заменить бортовые фрикционы на планетарные коробки передач. Например, на Pz.Kpfw.38(t) и на Т-54 использовался двухступенчатый механизм поворота, иначе говоря двухскоростные планетарные КПП с тормозами. Если развить эту идею до предела, то мы придём к бортовым коробкам передач. По этому пути пошло советское танкостроение, наглядно показав, почему это тупик. Правда, у бортовых коробок передач до сих пор находятся свои защитники, но этой теме лучше отвести отдельную статью. А остальной мир пошёл по другому пути.

Двухпоточный механизм поворота
В одной из предыдущих статей мы разобрали простейший планетарный механизм, состоящий из эпицикла, солнечной шестерни и водила с сателлитами. Скорость вращения каждой из этих частей зависит от скоростей остальных двух. Свяжем эпицикл с двигателем, а водило с ведущим колесом. Скорость его вращения будет зависеть от оборотов солнечной шестерни. В таких танках, как упомянутый Pz.Kpfw.IV, возможности этого механизма использовались далеко не полностью. Солнечная шестерня грубо блокировалась тормозом, поэтому такой механизм недалеко ушёл от бортовых фрикционов. Но мы можем управлять ей иначе.

Представим, что мощность от двигателя передаётся двумя валами. Первый идёт от коробки передач, а второй напрямую от двигателя. Отношение скоростей вращения этих валов зависит от того, какая скорость включена в коробке. Например, на первой передаче один вал вращается в десять раз медленнее, чем другой, а на второй передаче в пять раз медленнее. А ведь это то, что нам нужно. Чем выше передача — тем выше скорость, а чем выше скорость, тем больший радиус мы хотим получить. Если привязать радиусы к отношению скоростей вращения этих двух валов, то проблема будет решена просто и изящно.

Мы соединили водила бортовых планетарных механизмов с ведущими колесами. Значит, их скорости задаются двумя оставшимися частями — солнечными шестернями и эпициклами. Но ведь у нас от двигателя как раз и идут два потока мощности. Соединив эпициклы с валом от коробки передач и солнечные шестерни с валом напрямую от двигателя мы получаем концепт двухпоточного механизма поворота.

Расчёты планетарных механизмов — занятие сложное, им занимаются особого рода техножрецы. Для простых смертных и, конечно, для себя самого я предлагаю предельно дубовое объяснение. Предположим, второй поток мощности через солнечные шестерни замедляет гусеницу на 5 км/ч. Танк на второй передаче едет со скоростью 10 км/ч. Если мы подведём второй поток мощности к одному планетарному механизму, то забегающая гусеница продолжит вращаться со скоростью 10 км/ч, а отстающая замедлится: 10-5=5 км/ч. Отношение скоростей вращения 10/5=2. Теперь танк едет на пятой передаче со скоростью 40 км/ч. Снова замедлим одну гусеницу на 5 км/ч. Отношение скоростей вращения 40/35=1,14. Чем выше скорость, тем больше радиус поворота, и без всяких бортовых коробок передач.

Итак, в простейшем случае число радиусов поворота равно числу скоростей в коробке передач. А если мы добавим коробку передач и для второго потока мощности, то сможем с её помощью изменять радиусы. Например, двухскоростная коробка передач позволяет замедлять отстающую гусеницу на 3 км/ч или на 8 км/ч. Водитель отклонил штурвал на один угол и включилась одна передача. Наклонил на другой — включилась вторая, танк поворачивает с меньшим радиусом. В такой коробке передач переключение скоростей должно выполняться с помощью тормозов или сцеплений, тогда переход с одного радиуса на другой будет плавным. Итоговое число радиусов в двухступенчатом двухпоточном механизме поворота будет вдвое больше скоростей коробки передач, а в трёхступенчатом — втрое. Например, на Тигре двухрадиусный двухпоточный механизм поворота с восьмискоростной КПП даёт 16 радиусов против одного у Pz.Kpfw.IV.

Хотя идея двухпоточного механизма поворота очень проста, реализовать её можно многими способами. Как и однопоточные, двухпоточные механизмы делятся на независимые и дифференциальные. В независимых механизмах поворота второй поток мощности замедляет или ускоряет гусеницы независимо. Для поворота одна гусеница замедляется или ускоряется при неизменной скорости другой, а при замедлении двух гусениц сразу механизм поворота работает как понижающая передача. В дифференциальных механизмах поворота второй поток мощности ускоряет одну гусеницу и на столько же замедляет другую.

Кроме того, подводить мощность можно тоже по-разному. В механизмах поворота первой группы при движении по прямой задействован только первый поток, а солнечные шестерни заблокированы. Мощность к ним идёт вторым потоком только во время поворота. В механизмах поворота второй группы при прямолинейном движении мощность идёт по двум потокам, а солнечные шестерни вращаются в том же направлении, что и эпициклы. Иными словами, и первый поток, и второй поток вращают гусеницы в одном направлении. Для поворота мы или отключаем от двигателя и тормозим одну из солнечных шестерней, замедляя гусеницу, или замедляем одну солнечную шестерню пропорционально ускоряя другую. Наконец, в механизмах поворота третьей группы при прямолинейном движении мощность тоже идёт по двум потокам, но солнечные шестерни вращаются в противоположном направлении от эпициклов. То есть второй поток мощности замедляет гусеницы. Для поворота достаточно перестать замедлять одну из гусениц, ускорив другую.

Другая важная особенность двухпоточных механизмов поворота — возможность поворота на месте. Реализуется он в разных схемах по-разному, поэтому детали мы рассмотрим по ходу дела.

Таким образом, у нас есть три группы механизмов поворота, поскольку при движении по прямой мы можем блокировать солнечные шестерни, вращать их с эпициклом в одном направлении или же в противоположном. И в каждой группе есть два типа — независимый и дифференциальный, что даёт нам шесть классов двухпоточных механизмов поворота. Однако механизмы поворота третьей группы бывают только дифференциальными, поэтому реально классов только пять. Рассмотрим их по порядку.

Первая группа с заблокированными солнечными шестернями
1. Дифференциальный тип
Механизмы поворота этой группы довольно часто встречаются на танках в самых разных исполнениях, поэтому я подготовил схему некого усреднённого варианта. Я уже описывал подобную конструкцию на примере Тигров. Здесь и далее вал В1 идёт от коробки передач, а вал В2 от двигателя к солнечным шестерням.

Солнечные шестерни планетарных механизмов связаны с промежуточным валом, причём одна непосредственно, а другая через паразитную шестерню. Во время прямолинейного движения солнечные шестерни пытаются вращать вал, но в противоположных направлениях. В результате вал заклинивается, а солнечные шестерни не вращаются. Поэтому механизмы поворота этой группы описываются как механизмы с заблокированными солнечными шестернями. Если сопротивление на гусеницах будет разное, то промежуточный вал начнёт вращаться. Гусеница, для перемотки которой нужно меньше мощности, будет вращаться быстрее, а другая гусеница пропорционально медленнее, поэтому этот механизм поворота не обеспечивает устойчивое движение по прямой. С другой стороны, мы можем принудительно блокировать промежуточный вал, как это сделано на Tiger II, и тогда движение будет устойчивым.

Для поворота включаются фрикционы Фл или Фп. В зависимости от того, какой фрикцион мы включим, промежуточный вал будет вращаться по часовой или против часовой стрелки. Так как он связан с одной из солнечных шестерней через паразитную шестерню, гусеница одного борта будет ускоряться, а другого замедляться. Это механизм поворота дифференциального типа — чем быстрее вращается левая гусеница, тем медленнее правая, и наоборот. Для поворота достаточно лишь двух элементов управления (фрикционов Фл и Фп), а если они выйдут из строя, то водитель сможет управлять танком блокируя одну из гусениц тормозами Тл и Тп, которые обычно используются для остановки танка.

Для поворота на месте мощность идёт только по второму потоку, то есть рычаг коробки передач стоит на нейтрали. Происходит это следующим образом. Поворотом штурвала влево или вправо водитель включает левый или правый фрикцион. Промежуточный вал начинается вращаться, вместе с ним вращаются в противоположных направлениях и солнечные шестерни. Что легче, вращать водила с ведущими колёсами или вращать эпициклы? Конечно, эпициклы, связанные валом. Но солнечные шестерни пытаются вращать вал эпициклов в противоположных направлениях, поэтому его заклинивает. Эпициклы неподвижны, а вращаются водила и ведущие колёса с равной скоростью, но в противоположных направлениях. Танк поворачивается на месте. Отметим, что этот поворот неустойчивый, то есть при разных сопротивлениях одна гусеница станет вращаться быстрее, а другая пропорционально медленнее, поскольку вал эпициклов разблокируется.

Эта простая и надёжная схема в разных вариациях используется на многих танках. Если фрикционы заменить на гидрообъёмный привод, то мы можем совершать поворот с бесконечным числом радиусов при рациональном использовании мощности. Сегодня это мейнстрим, хотя первый танк с механизмом поворота этого типа, прототип Char B1, был создан почти сто лет назад.

Примеры реализаций: Char B1, SOMUA S 35, Tiger h2, Tiger II, AMX-30, Leopard, Strv 103, M41 Walker Bulldog. В этой схеме пионерами были французы и немцы.

2. Независимый тип
Независимые механизмы поворота этой группы не получили такого развития. Если говорить о примерах использования, то кроме знаменитой Пантеры на ум ничего не приходит, поэтому рассмотрим схему её механизма поворота.

При движении по прямой солнечные шестерни принудительно блокируются тормозами Т3 и Т4, а фрикционы ФЛ и ФП выключены. В таком режиме схема работает аналогично механизму поворота Pz.Kpfw.IV, обеспечивая устойчивое движение. Представим, что нужно повернуть налево. Мы отпускаем тормоз Т3 и включаем фрикцион ФЛ. Мощность вторым потоком замедляет солнечную шестерню, значит, гусеница начинает вращаться медленнее. Для поворота с меньшим радиусом фрикцион ФЛ выключается и затягивается тормоз Т1, гусеница полностью блокируется. Таким образом, кроме радиусов по количеству скоростей КПП есть ещё один радиус. Данный механизм поворота независимого типа, так как изменение скорости вращения одной гусеницы никак не влияет на скорость другой.

Если выключить тормоза Т3 и Т4 и включить сцепления ФЛ и ФП, то обе гусеницы будут вращаться медленнее. Раз замедление происходит за счёт изменения передаточного числа в планетарных рядах, то сила тяги на ведущих колёсах возрастает. Поэтому данный механизм поворота может работать как демультипликатор. Но за это приходится платить большим числом управляющих элементов — шесть против четырёх у предыдущей схемы.

Механизм поворота позволяет совершить разворот на месте. Для этого на нейтрали на одном из бортов отпускается тормоз солнечной шестерни и включается фрикцион. Солнечная шестерня вращает одно ведущее колесо через водило, а другое через вал эпициклов: раз на другом борту заблокирована солнечная шестерня и вращается эпицикл, то и водило с ведущим колесом тоже будет вращаться.

Пример реализации: Pz.Kpfw. Panther.

Вторая группа с разветвлением потока мощности
3. Дифференциальный тип
В механизмах поворота этой группы при прямолинейном движении мощность всегда идёт по двум потокам, поэтому они называются механизмами с разветвлением потока мощности.

Второй поток мощности идёт на дифференциал. Полуоси дифференциала вращают солнечные шестерни в том же направлении, в котором вращаются эпициклы. То есть второй поток мощности при движении вперёд по прямой ускоряет гусеницы. Прямолинейное движение не устойчиво: если на одной гусенице возрастёт сопротивление, то она будет вращаться медленнее. Вторая гусеница пропорционально ускорится, соответственно изменят скорости и полуоси дифференциала.

Для того, чтобы, например, повернуть направо, нам нужно затянуть тормоз П. Правая полуось дифференциала заблокируется вместе с соответствующей солнечной шестерней, поэтому правая гусеница начнёт вращаться медленнее. Левая полуось же станет вращаться быстрее, ускоряя левую гусеницу. Для разворота на месте нужно включить тормоз одной из полуосей и пустить мощность только по второму потоку. Вся мощность пойдёт через одну солнечную шестерню, а другая будет заблокирована, далее всё по аналогии с Пантерой.

С точки зрения системы управления это сравнительно простой механизм поворота. Если трансмиссия механическая, то мы можем реализовать первую скорость блокировкой вала эпициклов, сэкономив пару шестерней. Если трансмиссия гидромеханическая, а через гидротрансформатор идёт только первый поток мощности, то мы можем получить более высокий КПД. Но за это приходится платить сужением диапазона трансмиссии. Предположим, коробка передач при заблокированных солнечных шестернях даёт 36 км/ч на последней передаче и 4,5 км/ч на первой, диапазон равен 8. Второй поток мощности при выключенных тормозах ускоряет каждую гусеницу на 2 км/ч. Значит, скорость на последней передаче будет 38 км/ч, а на первой 6,5 км/ч. Диапазон уменьшится до 38/6,5 = 5,9.

Примеры использования: M46, M47, M48, M60, T32, M103. В целом эта схема характерна для американской школы.

Выходит, при использовании двухпоточного механизма поворота диапазон трансмиссии может быть равным диапазону коробки передач, а может и отличаться. В механизмах поворота первой группы диапазон трансмиссии равен диапазону коробки передач (не считая режима демультипликатора у Пантеры), в механизмах второй группы он уменьшается, а в механизмах третьей группы увеличивается.

4. Независимый тип
В механизмах поворота этого типа мощность при прямолинейном движении поступает двумя потоками, но скорость вращения каждой гусеницы управляется независимо.

При движении по прямой включены оба фрикциона Фл и Фп, второй поток вращает солнечные шестерни в том же направлении, что первый поток мощности вращает эпициклы. Движение устойчиво. Предположим, нам нужно повернуть влево. Мы выключаем фрикцион Фл и затягиваем тормоз Л. Левая солнечная шестерня заблокируется, а левая гусеница станет вращаться медленнее. Скорость правой гусеницы при этом никак не изменится. А если отпустить тормоз Л и при выключенном фрикционе Фл затянуть тормоз Тл, то мы начнём поворот с полностью заблокированной гусеницей. Таком образом, как и на Пантере, у нас есть ещё один радиус поворота.

Первая передача реализована блокировкой вала эпициклов, мощность к гусеницам идёт только по второму потоку. Мы экономим пару шестерней в коробке передач, но за это платим сужением диапазона трансмиссии. Зато механизм поворота может работать как демультипликатор, компенсируя сужение: оба фрикциона выключены, а тормоза Л и П затянуты. Поворот на месте реализован аналогично Пантере: мощность идёт через одну солнечную шестерню, а вторая заблокирована.

Пример использования: гусеничные тягачи АТ-Л и МТЛБ.

Третья группа с циркуляцией мощности
5. Дифференциальный тип
Эта схема похожа на механизм поворота второй группы дифференциального типа. При прямолинейном движении мощность тоже идёт сразу двумя потоками. Однако полуоси дифференциала связаны с солнечными шестернями не напрямую, а через паразитные шестерни. Поэтому солнечные шестерни вращаются в противоположном от эпициклов направлении. Если первый поток ускоряет гусеницы, то второй замедляет.

Во время прямолинейного движения мощность идёт двумя потоками, а тормоза Л и П выключены. Разумеется, раз солнечные шестерни связаны с дифференциалом, то движение неустойчиво. Второй поток мощности замедляет гусеницы, поэтому для поворота нам нужно одну гусеницу замедлить меньше, а другую ещё больше. Предположим, нужно повернуть направо. Для этого мы затягиваем левый тормоз. При полностью затянутом левом тормозе левая солнечная шестерня заблокирована, гусеница не замедляется вообще, а вся мощность к ней идёт через эпицикл первым потоком. Правая полуось пропорционально ускоряется, поэтому правая солнечная шестерня замедляется ещё больше и танк поворачивает вправо. Это называется перекрёстным управлением: для поворота влево затягивается правый тормоз, и наоборот. Разворот на месте реализуется аналогично дифференциальному механизму поворота второй группы за исключением перекрёстного управления.

При движении вперёд в механизме поворота происходит циркуляция мощности: часть мощности первого потока идёт на второй через солнечные шестерни, дополнительно нагружая его. Это требует более прочной конструкции. Зато диапазон скоростей коробки передач не сужается, как было было во второй группе, а увеличивается. Предположим, при заблокированных солнечных шестернях коробка передач даёт скорость 37 км/ч на последней передаче и 4,6 км/ч на первой, диапазон равен 8. Второй поток мощности замедляет гусеницы на 2 км/ч. Выходит, скорость на последней передаче 35 км/ч, а на первой 2,6 км/ч, диапазон трансмиссии 35/2,6=13,5.

Другая особенность связана с тем, что скорость заднего хода можно реализовать блокировкой вала эпициклов, сэкономив три шестерни. Именно поэтому у целого ряда британских танков такая низкая скорость заднего хода. Например, у Черчилля второй поток мощности замедляет гусеницы на 2 км/ч, отсюда печальная скорость заднего хода. Увеличить его нельзя, иначе поползут радиусы поворота и ухудшится управляемость танком. Зато на Центурионе добавили вторую передачу заднего хода. У него и задний ход приличный, и две скорости по цене одной.

В целом, благодаря простоте управления механизмом поворота, расширению диапазона и бонусной скорости заднего хода трансмиссия по данной схеме получается довольно компактной при хороших характеристиках. Ранний переход на трансмиссии этого типа — одно из главных достижений британского танкостроения.

Примеры реализации: Churchill, Cromwell, Comet, Centurion, Chieftain.

6. А что с независимым типом?
Как уже говорилось, хотя в теории схем шесть, реально используются только пять. Проблема механизма поворота третьей группы независимого типа заключается в неудобной переусложнённой схеме управления. Представим, как она работает на Пантере или АТ-Л. Водитель управляет механизмом поворота с помощью двух рычагов. Каждый рычаг связан с тормозами и фрикционом своего борта. Предположим, водитель Пантеры тянет за левый рычаг. Выключается левый тормоз солнечной шестерни и включается левый фрикцион, гусеница замедляется. Водитель продолжает тянуть рычаг до упора, фрикцион выключается и затягивается левый тормоз, блокирующий левую гусеницу.

Но у механизмов поворота третьей группы управление перекрёстное. То есть сперва левым рычагом нужно выключить правое сцепление и заблокировать правую солнечную шестерню, а затем в крайнем положении рычага разблокировать правую солнечную шестерню и затянуть левый тормоз для блокировки левой гусеницы. Это и есть неудобство, ведущее к переусложнению системы управления: у одних тормозов управление обычное, а у других перекрёстное. И зачем так мудрить, когда есть механизм поворота второй группы независимого типа.

Бортоповоротный пневматик на фрикционах


Постройка данного вездехода заняла всего четыре месяца. Автор желал получить небольшой, маневренный, а главное довольно функциональный пневматический вездеход, который к тому же должен уметь плавать. Так же немалым фактором для автора являлась надежность и простота конструкции вездехода.

Элементы деталей и конструкций использованные при строительстве данного вездехода:
1) Двигатель внутреннего сгорания Юпитер 5 с принудительным охлаждением.
2) Редуктор СЗД
3) Сцепление от ваз 2108
4) Цепи для привода
5)Камеры от Маза размером 320 на 508

Размеры рамы:
Длинна 230 см
Ширина 100 см
Высота 30 см от дна.

Вездеход способен перевозить до трех человек.
Масса машины около 500 килограмм.
Клиренс 60 см
При не сильной загруженности вездехода высота ватерлинии проходит по оси.

Рассмотрим подробнее этапы строительства вездехода.

Для начала автор решил собрать раму. Была использована профильная труба размерами 20 на 40 на 1.2, именно из нее была сделана основная несущая часть кузова. Каркас же конструкции был изготовлен из трубы 20 на 20 на 1.2 и 10 на 10 на 1.2.


Мосты от классического ваза были обрезаны для того, чтобы изготовить из них ступицы, а так же был использован подшипник опорный. В свою очередь, полуоси были проточены под фланец 42 зубной звезды с шагом 8 мм. Так как вездеход должен плавать, то соответственно весь узел был герметизирован.

По той же причине сама лодочная часть кузова делалась герметичной с помощью клепки и листового железа 0.5 мм толщиной.

Собственно именно этот каркас делает вездеход столь быстрым и простым в постройке. Автор не имел ни особенных знаний в механике, кроме общих, ни опыта строительства подобных агрегатов, но минимализм и расчет сделали конструкцию действительно прочной и надежной.

Сборка на подрамнике отдельного узла:



Дифференциал разобран, а в его корпусе находятся первичные валы, заведомо подогнанные под размеры с помощью токарных работ.

После испытаний водой, было замечено, что в цепных тоннелях накапливается вода, ее не много, но это означает, что присутствует не герметичность корпуса, так как течи с редуктора или двигателя не замечено. Так как воды совсем немного, то искать мелкую пробоину сложно и автор решил просто закрыть основные элементы кожухами, а так же сделать своеобразный слив воды с помощью спец отверстий, который закрываются шурупами.

Затем автор приступил к работам над колесами вездехода. Были использованы диск и корзина от ваз 2108, так же как и ступица с гранатой, кулак и два дисковых тормоза. Один из тормозов было решено использовать как своего рода маховик.

Передаточное число с гранаты на вал равно двум, а вала на ступицу уже трем.


Параллельные плоскости на верхних и нижних крышках были расцентрованы. Для этого автор просверлил отверстия по одной оси насквозь под шпильку. именно она и является осью вращения полуоси. К верхней же крышке прикреплен чулок с подшипником. В чулок вставлена втулка центровочная как раз под диаметр шпильки.

С нижней крышкой тоже были произведены работы. Было положена стальная пластина с обоймой, в которой второй подшипник с цетровочной втулкой, а уже затем вся конструкция вставлена через шпильку. По итогу получилось пара подшипников на одной оси в параллельных плоскостях, с одинаковыми расстояниями между пластиной и ступичными во всех узлах, которых четыре соответственно колесам.

Длинна от борта до плоскости полуоси и диска колеса получилась около 230 сантиметров.
размеры колеса получились такие:

Диаметр 1100 мм, ширина 40 сантиметров. само колесо в полном сборе весит всего 27 килограмм.

Аппарат достаточно легко выходит на берег или лед, так как легкий. Возможности его использования как для охоты, так и для рыбалки очень велики.

Фотография второго опорного подшипника, полуоси были обрезаны, а так же наплавлены, для увеличения прочности.


Затем конструкция была подтянута гайками.

Как видно из фотографий, к фланцу была прикручена звезда и приварена для надежности. Сам же фланец идет на шпонку вала. Затем фланец затягивается гайкой.

При помощи переходной трубы была прикреплена звезда к шрусу, а затем приварена под шайбу:

Фотография двигателя:


Основным мотивом использования таких деталей, для автора была их доступность. А заказывать детали при поломке из Москвы и ждать их по несколько месяцев не хотелось бы. К тому же подобный подход к строительству весьма дешевый, именно по этой причине отсутствует электро стартер.

С ведущей звезды идет передача на пром. вал, а с него привод уже на каждое колесо.


Фотография прямого привода:

Были произведены испытания вездехода. При нагруженном вездехода , с тремя пассажирами приблизительно вместо 250 кг, различным инструментом и провиантом, общей массой под 70 килограмм, было выявлено следующее. При движении по пересеченной местности тяги ощутимо не хватает, поэтому приходится ехать на большей скорости. чем это необходимо. То есть для решения проблемы автор просто раскручивал двигатель.

В гараже же были произведены манипуляции с передаточным числом двигателя и редуктора. При новой постановке звезд под максимальную возможность использования редуктора, стало гораздо лучше по тяге.

При движении первая передача двигателя работает как пониженная, это достаточно для преодоления различных кочек и ухабов. Подробнее вы можете посмотреть в видео, которые расположены в конце статьи.

Вторая же и третья передача используются уже по дорогам и ровной поверхности.

В принципе приведенный в примере вес, автор считает оптимальным для вездехода, то есть при больших нагрузках, следует использовать прицеп, так как это и проще и надежнее для сохранности вездехода. Все-таки прицеп это и эффективно и безопасно, поэтому в будущем планируется его постройка под вездеход.

После пробега приблизительно в 200 километров износа звезд не наблюдается. Цепи являются расходным материалом, легко заменяемые и недорогие, но даже их замены не потребовалось, хотя они и вытянулись немного, приблизительно около десяти миллиметров. Благодаря установке плавающих натяжителей цепи провисов от такой растяжки не наблюдается совсем. Вообще автор считает, что хорошая смазка и поддержание цепей в чистоте- залог их надежности.

Было основательно отрегулировано передаточное число, ниже будут приведены точные цифры:
С двигателя на редуктор передаточное число равно полтора, это при двух звездах 14 и 21 зуб соответственно. затем редуктор СЗД 2, с редуктора на вал идет двойка, а с вала на колесо передаточное число равно трем. При подобной настройке вездеход ведет себя превосходно.

Особенно комфортно ехать на скорости около 35 километров в час, управление и комфорт по дорожному покрытию лучший. Хотя можно и на 40 км\час летать по пересеченной местности, единственное, что в повороты или речки входить на скорости сложно, так как вездеход дрифтует немного.
Но для вездехода всегда была важнее минимальная скорость, она равна трем километрам в час.

Обычное давление колеса равно 0.16кгс\см2.

Видео с вездеходом:

Автор вездехода с ником «кэп» из Красноярска.


Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Бортовой фрикцион (БФ) | Трактора

Бортовой фрикцион — это механизм поворота, применяемый на легких гусеничных машинах. В трансмиссиях таких машин бортовые фрикционы установлены по бортам между коробкой передач и бортовыми передачами (редукторами).

По конструкции бортовой фрикцион аналогичен главному многодисковому фрикциону (сцеплению). Ведущие диски бортового фрикциона соединены с ведомым валом коробки передач, а ведомые диски через бортовую передачу и ведущие колеса (звездочки) связаны с гусеницей и, кроме того, с ведомым барабаном ленточного тормоза.

При прямолинейном движении оба бортовых фрикциона включены и обеспечивают жесткую связь трансмиссии с гусеницами, а ленточные тормоза не затянуты — ленты не касаются тормозных барабанов.

Для совершения поворота выключают фрикцион со стороны отстающего борта машины и затягивают его ленточный тормоз. При частичном затягивании тормоза последний в процессе поворота машины пробуксовывает, и машина поворачивается с неустойчивым радиусом поворота, меняющимся в зависимости от степени затягивания тормоза водителем. При полностью затянутом тормозе машина поворачивается с фиксированным радиусом, равным половине колеи, т.е. гт = В/2. Если бортовой фрикцион отстающего борта машины выключен, а ленточный тормоз не затянут, то машина поворачивается с так называемым радиусом свободного поворота, как правило, равным (30 …40)В, двигаясь только за счет забегающей гусеницы.

Бортовой фрикцион постоянно замкнут и служит для отключения ведущего колеса отстающей гусеницы от трансмиссии при движении машины, а изменение радиуса ее поворота осуществляется затягиванием тормоза на отстающем борту. Вследствие буксования фрикционных пар при включении тормоза, действия переменного тормозного усилия и нестабильности коэффициента трения устойчивость поворота машины при всех радиусах, кроме расчетного, равного В/2, не достигается. Бортовой фрикцион является несовершенным механизмом, поскольку обеспечивает только один расчетный радиус поворота, теоретически равный половине колеи машины.

Самодельный бортоповоротный вездеход (27 фото)

Самодельный бортоповоротный вездеход на шинах низкого давления: фото постройки, описание, также видео испытаний самоделки.

Материалы для постройки вездехода:

  • ДВС  Китайского производства — «Ротакс» мощностью 14 л. с.
  • Сцепление в комплекте к ДВС.
  • КПП от автомобиля Ока.
  • Тормозные механизмы от Оки.
  • Редуктор от вездехода Linx.
  • Цилиндры сцепления от Ваз 2108.
  • Профильные трубы, листовой металл.

Из профильных труб сварили раму вездехода.

Установлены полуоси.

Кузов выполнен в виде лодки.

 

Установка двигателя и тормозных механизмов.

Между сцеплением и тормозами идет пониженная передача один к трем, так же как и далее к осям один к трем.

По началу автор раздумывал насчет поворота за счет лишь дифференциала, вы можете видеть это на некоторых фотографиях сборки, но в последствии от этой идеи было решено отказаться. Ведь преимущества фрикционов довольно очевидны, поэтому автор и пошел по пути развития фрикционной схемы вездехода.

Работа фрикциона и тормоза полностью отделена друг от друга, но управление осуществляется всего двумя рычагами, что весьма удобно. Таким образом было решено сделать устройство работающее по следующему принципу: ролики по капиру обкатываются и выжимают соответствующий главный цилиндр, а главный цилиндр уже толкает рабочий. Таким образом вся схема управления состоит всего из двух бачков от тормозухи, а так же четырех главных цилиндров, которые являются главными цилиндрами в сцеплении классического ВАЗа и двух тормозных цилиндров от того же Ваз 2108 плюс рулевая машинка.

По итогу вес вездехода получился примерно пол тонны. Ширина составляет 1750 мм, длинна 2550 мм, а высота 2000 мм.

В этом видео показаны возможности самодельного вездехода.

Видео: разворот вездехода на фрикционе.

Автор самоделки: Андрей. г. Вологда.

Поделиться в соц. сетях

Бесступенчатые механизмы поворота гусеничной машины

Все бесступенчатые МП позволяют изменять передаточное отношение МП непрерывно (бесступенчато). Как правило, это обеспечивается применением различных фрикционных вариаторов или гидропередач. Обычно используют гидрообъемные регулируемые передачи. Последние наиболее широко распространены в качестве механизмов поворота гусеничных машин различного назначения.

Все механизмы поворота, в том числе бесступенчатые, подразделяются на несколько типов. На рисунке а показана принципиальная кинематическая схема трансмиссии гусеничной машины с бесступенчатым механизмом поворота первого типа, а на рисунке б — с механизмом второго типа. Механизмы поворота первого типа сохраняют в процессе поворота машины скорость vc ее центра масс постоянной, равной скорости прямолинейного движения, поскольку, обеспечивая увеличение скорости v2 забегающей гусеницы на величину дельта_v, на такую же величину уменьшают скорость v1 отстающей в процессе поворота гусеницы. Механизмы поворота второго типа обеспечивают (за счет уменьшения скорости отстающей гусеницы) сохранение в процессе его выполнения постоянной скорости v2, равной скорости прямолинейного движения машины.

Схемы бесступенчатых механизмов поворота гусеничных машин

Рис. Схемы бесступенчатых механизмов поворота гусеничных машин:
а, б — механизмы первого и второго типов соответственно

Бесступенчатый МП (см. рис. а) включает в себя гидравлическую передачу, состоящую из регулируемого насоса Н и нерегулируемого гидродвигателя М, т.е. является гидрообъемным механизмом поворота (ГОМП). Насос, приводимый во вращение от ведущего вала КП, связан гидролиниями с гидродвигателя. Вал последнего через коническую зубчатую передачу соединен с промежуточным валом, который, в свою очередь, посредством зубчатых передач связан с бортовыми суммирующими планетарными передачами (СПП). Эти планетарные передачи называют суммирующими, поскольку они предназначены для суммирования двух потоков мощности, поступающих от двигателя при повороте машины: через КП и гидропередачу. Поток мощности, проходящий через КП, поступает на эпициклические шестерни СПП, связанные с ведомым (выходным) валом КП. Поток, проходящий через гидропередачу, поступает на промежуточный вал и далее на солнечные шестерни СПП. Потоки мощности суммируются на водилах СПП, связанных с ведущими колесами гусениц.

При прямолинейном движении гусеничной машины с бесступенчатым механизмом поворота первого типа мощность к ведущим колесам подводится одним потоком — только через КП. Гидропередача не работает, а вал гидродвигателя гидравлически заторможен, поэтому промежуточный вал остается неподвижным. Неподвижны при этом и солнечные шестерни СПП.

Гидрообъемные механизмы поворота первого типа используются на гусеничных машинах ГМ-569 и -352; ГОМП гусеничного шасси ГМ-352, например, состоит из гидропривода аксиально-поршневого насоса с переменной подачей, гидродвигателя постоянной производительности, механизма управления, питающей установки с лопастным насосом (служит для подпитки гидропривода, механизмов управления), клапанной коробки, фильтра и других элементов. Все узлы смонтированы на корпусе гидропривода в едином агрегате, который устанавливается на картер гидромеханической передачи машины.

Органом управления поворотом является рулевой штурвал, напоминающий автомобильное рулевое колесо. Штурвал связан с устройством для изменения подачи насоса. Поворачивая штурвал на определенный угол, водитель меняет количество жидкости, поступающей от насоса к гидромотору в единицу времени. При увеличении подачи насоса возрастает частота вращения вала гидромотора и, следовательно, солнечных шестерен СПП. При повороте машины солнечные шестерни вращаются с одинаковой частотой, но в разные стороны по отношению к эпициклическим шестерням СПП. Направления вращения солнечной и эпициклической шестерен СПП забегающего борта машины совпадают. Направления вращения аналогичных шестерен СПП отстающего борта не совпадают, поэтому водило забегающего борта будет вращаться с большей угловой скоростью, чем водило отстающего борта. В результате скорость забегающей гусеницы окажется больше, чем скорость отстающей (изменение скоростей по сравнению со скоростью центра масс машины осуществляется на одну величину Ас). Регулирование подачи насоса, а следовательно, и радиуса поворота машины производится бесступенчато.

Управление ГОМП осуществляется с места механика-водителя. Привод управления включает в себя рулевую колонку 5, которая может откидываться на определенный угол для облегчения посадки водителя, штурвал 35, систему тяг и рычагов для связи штурвала с органом управления изменением подачи насоса гидропривода 21. Для ограничения угла поворота рулевой колонки имеются упоры 1. При повороте рулевого штурвала с помощью системы тяг перемещается шток 18 нуль-установителя 31 пружинного типа. Вместе со штоком в ту или иную сторону перемещаются втулки 15 и 19 в зависимости от направления поворота штурвала. При этом сжимается пружина 17, создавая запас энергии, необходимой для возврата привода управления ГОМП в исходное (нейтральное) положение. Тяга 30 нуль-установителя кинематически связана с валиком 24 механизма управления гидроприводом ГОМП.

Для поворота машины вправо штурвал поворачивают также вправо, и наоборот. Радиус поворота машины зависит от угла поворота штурвала (максимальный угол поворота ±40°): чем больше угол поворота штурвала, тем меньше радиус поворота машины.

Бесступенчатый механизм поворота второго типа, представленный на рисунке б, конструктивно несколько сложнее. Он также имеет две СПП и регулируемую гидропередачу. Однако гидропередача состоит из двух регулируемых насосов-моторов (Н-М1 и Н-М2). Каждый насос-мотор представляет собой гидромашину, которая может работать в режиме насоса либо гидродвигателя. Насос предназначен для преобразования механической энергии в энергию рабочей жидкости, а гидродвигатель — для преобразования энергии жидкости в механическую энергию.

Для обеспечения прямолинейного движения или поворота гусеничной машины с данным механизмом поворота служат фрикционы — Ф4 и тормоза T1 и Т2.

При прямолинейном движении гидропередача не работает. В этом случае возможны два режима. При первом, когда мощность от двигателя передается к ведущим колесам гусениц одним потоком, все фрикционы выключены, а тормоза Т1 и Т2 щрцочены. Таким образом, солнечные шестерни СПП будут заторможены, а поток мощности от двигателя пройдет через КП, эпициклические шестерни, водила СПП и далее к ведущим колесам, что обеспечит движение машины на передачах нормального ряда.

Привод управления гидрообъемным механизмом поворота

Рис. Привод управления гидрообъемным механизмом поворота:
1 — упор; 2 — рукоятка стопора; 3 — рулевая колонка; 4 — втулка картера; 5 — зубчатая рейка; 6, 7, 14 — гайки; 8 — палец; 9 — в.илка; 10 — чехол; 11, 12 — вкладыши; 13 — уплотнительное кольцо; 15, 19 — втулки; 16 — корпус; 17 — пружина; шток; 20— вертикальный валик; 21 — гидропривод; 22 — упорные винты; 23, 27, 29, 33 — рычаги; 24 — валик; 25 — регулировочная тяга; 26, 28, 30, 32, 34 — тяги; 31 — нуль-установитель; 35 — штурвал; О, I, II — положения штурвала 1

Возможно также прямолинейное движение машины на передачах замедленного ряда (второй режим), т. е. с пониженной скоростью движения и, следовательно, с большим вращающим моментом, подводимым к ведущим колесам гусениц. При этом обеспечиваются большие тяговые усилия на гусеницах, что необходимо для движения в тяжелых дорожных условиях (по рыхлому снегу, заболоченной местности и т.д.). В данном случае водитель включает фрикционы Фх и Ф2, выключая тормоза Т1 и Т2. Фрикционы поворота Ф3 и Ф4 остаются выключенными. Тогда мощность от двигателя к ведущим колесам гусениц поступает двумя потоками: через ведомый вал КП на эпициклические шестерни СПП и одновременно от промежуточного вала КП через сблокированные фрикционы Фх и Ф2, зубчатые передачи и далее к солнечным шестерням СПП, направление вращения которых противоположно направлению вращения эпициклических шестерен, что уменьшает окружную скорость водил СПП. Поэтому и гусеницы при движении машины на замедленной передаче будут перематываться с меньшей скоростью, чем при движении на передаче нормального ряда.

При повороте машины включают фрикционы поворота Ф3 и Ф4 и в зависимости от его направления — фрикццрн Фх или Ф2. Тормоза Tjи Т2 выключены. Предположим, что для осуществления поворота включают фрикцион Ф1. Тогда один поток мощности поступает от двигателя на эпициклические щестерни СПП обоих бортов машины, а другой — от промежуточного вала через сблокированный фрикцион Ф3 к солнечной шестерне СПП забегающего борта (посредством зубчатой передачи) и гидромашине H-M1. Гидромашина H-M1 работает в режиме насоса, а гидромашина Н-М2 — в режиме гидродвигателя. Водитель, уменьшая подачу рабочей жидкости поворотом рулевого штурвала, снижает частоту вращения гидродвигателя М2, связанного посредством фрикциона Ф4 и зубчатой передачи с солнечной шестерней СПП отстающего борта. Поэтому скорость забегающей гусеницы при повороте не изменяется, а отстающей плавно уменьшается вплоть до нуля. Таким образом регулируют радиус поворота машины в зависимости от требуемой траектории криволинейного движения. При остановке вала гидродвигателя М2 автоматически включается тормоз Т2, воздействующий на солнечную шестерню СПП отстающего борта.

Аналогично осуществляют поворот машины и в другую сторону, включая фрикцион Ф2 и заставляя работать гидромашину Н-М2 в режиме насоса. При этом потоки мощности от двигателя к СПП изменятся.

Интересным решением по управлению поворотом сочлененных гусеничных машин является конструкция механизма поворота двухзвенных транспортеров. В состав двухзвенных сочлененных гусеничных транспортеров входят два корпусных шарнирно связанных звена, которые могут взаимно складываться в трех плоскостях: горизонтальной, продольной вертикальной и поперечной вертикальной. Звенья соединены друг с другом с помощью специального поворотно-сцецного устройства, а изменение их положения обеспечивается с помощью гидроцилиндров с золотниковым управлением. Для осуществления поворота машин используется рулевое управление (привод золотников).

Рулевое управление двухзвенного транспортера

Рис. Рулевое управление двухзвенного транспортера:
1 — рулевая колонка; 2, 10, 15 — рычаги; 3 — регулировочная втулка; 4 — гайка; 5, 6 — тяги; 7 — качающийся рычаг; 8 — золотник вертикального складывания; 9 — золотник гидравлического привода управления поворотом; 17, 12 — валики; 13 — текстолитовая втулка; 14 — палец

Рулевое управление двухзвенного транспортера обеспечивает поворот его звеньев в горизонтальной плоскости и их складывание в вертикальной плоскости.

В кабине механика-водителя установлена рулевая колонка 7, которая через систему тяг и рычагов связана с золотником 9 гидравлического привода управления поворотом. Рычаг 2, установленный справа от сиденья водителя, связан через валик 11, рычаг 15, систему тяг 5 и качающиеся рычаги 7 с золотником 8 вертикального складывания. Тяги и рычаги соединены пальцами 14. С помощью золотников 8 и 9 производится управление соответствующими гидроцилиндрами транспортера.

Рулевая колонка и рычаг 2 крепятся на полике кабины, а тяги проходят по правому борту рамы первого звена транспортера. Все качающиеся рычаги установлены на текстолитовых втулках 13. Максимальный угол поворота рулевого колеса (автомобильного типа) составляет ±35°. Поворот рулевого колеса вправо обеспечивает поворот машины также вправо, и наоборот.

При перемещении рычага 2 вперед транспортер складывается в вертикальной плоскости, наклоняя первое звено вперед. При перемещении этого рычага назад складывание осуществляется в обратную сторону.

Длина тяг регулируется с помощью регулировочных втулок 3, которые фиксируют с помощью корончатых гаек 4.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о