RU2048348C1

RU2048348C1 - Vehicle self-propelled chassis

Info

Publication number: RU2048348C1
Authority: RU
Inventors: Константин Константинович Романов
Original assignee: Константин Константинович Романов
Priority date: 1992-05-06
Filing date: 1992-05-06
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: automotive industry; self-propelled chassis of all-wheel drive vehicles with 4 x 4 wheel arrangement. SUBSTANCE: self-propelled chassis has frame 1, suspension support 2 mounted in frame corner zones for axial displacement and fixing against turning. Each pair of adjacent supports is arranged in one plane. Fitted on upper ends of supports are single-arm levers 11, 12 and on lower ends of supports running wheels 13 are mounted; chassis has steering linkage with steering rods coupling levers 11 and 12 of adjacent supports 2. Each pair of adjacent supports 2 is arranged at angle relative to each other. Front and rear wheels 13 of chassis have independent steering linkage. Upper single-arm levers 11 are made for displacement in direction of longitudinal axis of supports 2 by means of power drive. Lower single-arm levers 12 are made for displacement in direction of longitudinal axis of supports 2 by means of power drive. Steering rods of linkage can be made both cross tie and longitudinal drag. EFFECT: enlarged operating capabilities. 5 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к самоходным колесным шасси технологических, например лесозаготовительных, машин с колесной формулой 4 х 4 и всеми управляемыми колесами. The invention relates to a self-propelled wheeled chassis of a technological, for example, forestry, machine with a wheel formula of 4 x 4 and all steered wheels.

Известно самоходное колесное шасси лесозаготовительной машины, включающее раму, состоящую из двух частей, шарнирно сочлененных между собой [1]
Известно также самоходное колесное шасси, рама которого состоит из трех шарнирно сочлененных частей передней, промежуточной и задней. Передняя часть шасси, на котором установлена кабина водителя и технологическое оборудование, соединена с осью передних колес, задняя часть с осью задних колес. Благодаря наличию горизонтального качающегося шарнира между промежуточной и задней частями машина может копировать во время движения все неровности рельефа местности. Кроме того, машина сохраняет устойчивость независимо от радиуса действия манипулятора, входящего в состав технологического оборудованрия [2]
Недостаток известных шасси заключается в относительно низкой проходимости по сильно пересеченной местности, например в условиях лесосеки, где много пней, поваленных деревьев, канав и т.п.препятствий. Это ограничивает использование колесных шасси на лесозаготовительных машинах.Known self-propelled wheeled chassis of a forest machine, including a frame consisting of two parts, articulated together [1]
Also known is a self-propelled wheeled chassis, the frame of which consists of three articulated parts of the front, intermediate and rear. The front part of the chassis, on which the driver’s cab and technological equipment is installed, is connected to the axis of the front wheels, the rear part to the axis of the rear wheels. Due to the presence of a horizontal swinging hinge between the intermediate and rear parts, the machine can copy all the unevenness of the terrain during movement. In addition, the machine remains stable regardless of the radius of action of the manipulator, which is part of the technological equipment [2]
A disadvantage of the known chassis is the relatively low cross-country ability over rough terrain, for example, in a cutting area, where there are many stumps, fallen trees, ditches, etc. obstacles. This limits the use of wheeled chassis on forestry machines.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является самоходное шасси портального транспортного средства, содержащее раму, стойки подвески, смонтированные с возможностью осевого перемещенрия и фиксированного поворота в угловых зонах рамы, на верхних концах стоек установлены одноплечие рычаги, а на нижних приводные колеса, рулевой привод включает поперечные рулевые тяги, связывающие между собой верхние одноплечие рычаги расположенных в одной плоскости стоек передних и задних колес соответственно [3]
Недостаток известного шасси транспортного средства заключается также в низкой его проходимости и маневренности.The closest in technical essence to the invention is a self-propelled chassis of a portal vehicle containing a frame, suspension struts mounted with the possibility of axial displacement and fixed rotation in the corner zones of the frame, one-arm levers are installed on the upper ends of the racks, and the steering gear includes lower drive wheels Tie rods connecting the upper one-arm levers of the racks of the front and rear wheels located in the same plane, respectively [3]
A disadvantage of the known vehicle chassis is also its low cross-country ability and maneuverability.

Цель изобретения повышение проходимости и маневренности транспортного средства
Поставленная цель достигается тем, что в известном самоходном шасси, содержащем раму, стойки подвески, смонтированные в угловых зонах рамы с возможностью осевого перемещения и их фиксированного поворота, на верхних концах стоек установлены одноплечие рычаги, а на нижних приводные ходовые колеса, рулевой привод, включающий поперечные рулевые тяги, связывающие между собой верхние одноплечие рычаги стоек передних и задних колес соответственно, стойки последних расположены каждые в одной плоскости, при этом согласно изобретению отличия заключаются в том, что стойки передних (задних) колес и плоскости, проходящие через стойки передних и задних колес, расположены под углом друг к другу, а передние и задние колеса шасси имеют раздельный рулевой привод.The purpose of the invention to increase the cross-country ability and maneuverability of the vehicle
This goal is achieved by the fact that in the known self-propelled chassis containing the frame, the suspension struts mounted in the corner zones of the frame with the possibility of axial movement and their fixed rotation, on the upper ends of the racks mounted one-arm levers, and on the lower drive wheels, steering gear, including lateral tie rods connecting the upper one-shoulder levers of the struts of the front and rear wheels, respectively, the racks of the latter are each located in the same plane, while according to the invention the differences are it means that the struts of the front (rear) wheels and the planes passing through the struts of the front and rear wheels are located at an angle to each other, and the front and rear wheels of the chassis have a separate steering gear.

Кроме того, верхние или нижние одноплечие рычаги выполнены с возможностью перемещения в направлении продольной оси стоек посредством силового привода. In addition, the upper or lower one-arm levers are arranged to move in the direction of the longitudinal axis of the uprights by means of a power drive.

Рулевой привод также включает винтовую пару, связанную с рулевым управлением и служащую для поворота стоек колес, диагонально расположенных на шасси, при этом рулевой привод выполнен с возможностью замены поперечных рулевых тяг продольными. The steering gear also includes a helical pair associated with the steering and used to rotate the struts of the wheels diagonally located on the chassis, while the steering gear is made with the possibility of replacing the transverse steering rods by longitudinal ones.

На фиг.1 схематично изображено шасси, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг. 3; на фиг.5-10 схемы положения элементов подвески колес при различных режимах движения шасси; на фиг.5 по прямой ровной поверхности; на фиг.6 при повороте транспортного средства; на фиг.7 при преодолении препятствий; на фиг. 8 при развороте на одном месте; на фиг.9 при движении с увеличенной шириной колеи и увеличенным клиренсом; на фиг.10 при движении в поперечном направлении. Figure 1 schematically shows the chassis, side view; in Fig.2 the same, view along arrow A in Fig. 1; figure 3 section BB in figure 1; in Fig.4 a section bb in Fig. 3; figure 5-10 diagram of the position of the elements of the suspension of the wheels at various modes of movement of the chassis; figure 5 in a straight flat surface; figure 6 when turning the vehicle; 7 in overcoming obstacles; in FIG. 8 when turning in one place; figure 9 when driving with an increased gauge and increased clearance; figure 10 when moving in the transverse direction.

Шасси содержит раму 1, в угловых зонах которой в направляющих отверстиях с возможностью осевого перемещения и фиксированного поворота установлены стойки 2 подвески с пружиной 3. Для фиксации стойки относительно рамы служит стопорное кольцо 4. The chassis contains a frame 1, in the angular zones of which, in the guide holes with the possibility of axial movement and fixed rotation, struts 2 of the suspension with a spring 3 are installed. A circlip 4 is used to fix the strut relative to the frame.

На обоих концах каждой стойки имеются шлицевые хвостовики 5 и 6 (фиг.3), на которых с помощью стопорных колец 7 и 8, гаек 9 и 10 закреплены верхний и нижний одноплечие рычаги 11, 12. На нижних одноплечих рычагах 12 установлены ходовые колеса 3 с приводом от индивидуальных гидродвигателей. At both ends of each strut there are splined shanks 5 and 6 (Fig. 3), on which upper and lower one-arm levers 11, 12 are mounted using lock rings 7 and 8, nuts 9 and 10, and running wheels 3 are mounted on the lower one-arm levers 12 driven by individual hydraulic motors.

Основное отличие предлагаемой конструкции самоходного шасси заключается в определенной установке стоек 2 подвески относительно рамы шасси и выражается в неперпендикулярности продольных осей стоек к базовой плоскости а-а (фиг. 1, 2), которая задана пересечением продольной и поперечной осей транспортного средства. Неперпендикулярность к базовой плоскости шасси продольных осей стоек выражается в том, что оси каждой поперечной пары стоек пересекаются под углом α (фиг.2), которые в свою очередь имеют с продольной осью и плоскостью шасси угол β (фиг.1). Углы α и β отличны от нуля и могут иметь положительные и отрицательные значения. The main difference of the proposed design of the self-propelled chassis is a certain installation of the struts 2 of the suspension relative to the chassis frame and is expressed in the non-perpendicularity of the longitudinal axes of the struts to the base plane aa (Fig. 1, 2), which is defined by the intersection of the longitudinal and transverse axes of the vehicle. The non-perpendicularity to the base plane of the chassis of the longitudinal axes of the struts is expressed in that the axes of each transverse pair of struts intersect at an angle α (Fig. 2), which in turn have an angle β with the longitudinal axis and the plane of the chassis (Fig. 1). The angles α and β are nonzero and can have positive and negative values.

Из четырех стоек самоходного шасси две стойки, расположенные по диагонали, являются ведущими, а две другие, кинематически связанные с первыми, являются ведомыми. Of the four struts of the self-propelled chassis, two racks located diagonally are leading, and the other two, kinematically connected with the first, are driven.

Рулевой привод колес шасси в данном конкретном случае включает смонтированные на верхних одноплечих рычагах 11 через шаровые шарниры 14 поперечные рулевые тяги 15 (фиг.2) или продольные тяги 16 (на фиг.1 показана штрихпунктиром). Тяги соединяют одну из ведущих стоек подвески с ведомой. The steering drive of the chassis wheels in this particular case includes transverse steering rods 15 (Fig. 2) mounted on the upper one-arm levers 11 through ball joints 14 or longitudinal rods 16 (shown in dash-dot in Fig. 1). Traction links connect one of the leading suspension struts to the follower.

Рулевой привод также включает винтовую пару в составе прямых зубьев 17, нарезанных на стойке 2 и винта 18, имеющего кинематическую и силовую связь с рулевым управлением (на фиг.1 показана стрелкой). The steering drive also includes a helical pair of straight teeth 17, cut on the rack 2 and the screw 18, which has a kinematic and power connection with the steering (in figure 1 is shown by an arrow).

Рулевой привод для каждой пары колес является индивидуальным, т.е. для четырехколесного самоходного шасси имеются два независимых рулевых привода. The steering gear for each pair of wheels is individual, i.e. for four-wheeled self-propelled chassis there are two independent steering gears.

Шлицевые хвостовики 5 и 6 стоек 2 (фиг.3) крутящий момент для установки ходовых колес передают с помощью внутренних шлицев 19 и 20, выполненных в стойке 2 (фиг.4). The splined shanks 5 and 6 of the uprights 2 (FIG. 3) transmit the torque for installing the running wheels using the internal splines 19 and 20, made in the upright 2 (FIG. 4).

Стойки 2 имеют трубчатую конструкцию. Во внутренней полости стойки 2 размещены два гидроцилиндра 21 и 22 с поршнями 23 и 24 и штоками 25 с буртиками и резьбовыми концами, через которые гайками 9 и 10 обеспечивается осевая сборка стойки с одноплечими рычагами 11 и 12. Racks 2 have a tubular construction. In the internal cavity of the rack 2 there are two hydraulic cylinders 21 and 22 with pistons 23 and 24 and rods 25 with flanges and threaded ends, through which the nuts 9 and 10 provide axial assembly of the rack with single-arm levers 11 and 12.

В полости поршня 23 цилиндра 21 (фиг.4) имеется также пружина 26 для постоянного удержания поршня в верхнем положении (при α < 0 пружина 26 может отсутствовать). К цилиндрам 21 и 22 имеются также подводы гидрожидкости. Цилиндры в стойках 2 зафиксированы винтами 27. In the cavity of the piston 23 of the cylinder 21 (Fig. 4) there is also a spring 26 for constantly holding the piston in the upper position (for α <0, the spring 26 may be absent). The cylinders 21 and 22 also have fluid connections. Cylinders in racks 2 are fixed by screws 27.

Расстояния между колесами, координаты расположения стоек на раме, а также функциональные соотношения для выбора значений углов α и β значения длин рулевых тяг 15 и 16 выбирают исходя из требований базы и колеи транспортного средства и удовлетворения требованиям поворота транспортного средства с четырьмя управляемыми колесами (Бюссиен Р. Автомобильный справочник. М. Машгиз, 1960, с.534), а также с учетом требований величины и характера преодолеваемых препятствий и других условий. The distances between the wheels, the coordinates of the racks on the frame, as well as the functional ratios for choosing the angles α and β, the values of the steering link lengths 15 and 16 are selected based on the requirements of the vehicle’s base and gauge and to satisfy the requirements for turning the vehicle with four steered wheels (Bussien P Automobile reference book. M. Mashgiz, 1960, p. 544), as well as taking into account the requirements of the size and nature of overcome obstacles and other conditions.

При движении транспортного средства по прямой оси ходовых колес параллельны поперечной оси шасси (фиг.5). When the vehicle moves along the straight axis of the running wheels parallel to the transverse axis of the chassis (figure 5).

Поворот самоходного шасси осуществляется разворотом передних и задних колес соответственно на левый или правый поворот с помощью согласованного вращения винтов 18, которые передают крутящий момент на ведущие стойки соответственно передних и задних колес. Ведомые стойки этих колес, а следовательно, и все ходовые колеса самоходного шасси за счет поперечных рулевых тяг 15 разворачиваются согласованно и оси всех колес сходятся в одну зону Д (фиг. 6). При этом базовая плоскость рамы шасси наклоняется либо в сторону центра поворота (при β > 0, фиг.1), либо в противоположную сторону (при β < 0) и за счет опускания относительно рамы одних колес на величину Δ₁ и подъема других на величину Δ ₂ (фиг.6) рама наклоняется.The rotation of the self-propelled chassis is carried out by turning the front and rear wheels to the left or right turn, respectively, using the coordinated rotation of the screws 18, which transmit torque to the driving racks of the front and rear wheels, respectively. The driven racks of these wheels, and therefore all the running wheels of the self-propelled chassis due to the transverse steering rods 15, are deployed in concert and the axles of all wheels converge into one zone D (Fig. 6). In this case, the base plane of the chassis frame tilts either toward the center of rotation (for β> 0, Fig. 1), or in the opposite direction (for β <0) and due to lowering some wheels relative to the frame by Δ ₁ and lifting others by an amount Δ ₂ (Fig.6) the frame is tilted.

Преодоление препятствий (выступов или впадин) на пути движения самоходного шасси осуществляется разворотом передних и задних колес на противоположные повороты. Это обеспечивается соответствующим вращением винтов 18 (фиг. 7). При этом высота (глубина) преодолеваемого препятствия составляет двойную сумму величин подъема и опускания колес при повороте, т.е. составляет величину 2 ( Δ₁ + Δ ₂). Направление движения самоходного шасси при этом меняется на диагональное.Overcoming obstacles (protrusions or depressions) in the path of movement of a self-propelled chassis is carried out by turning the front and rear wheels to opposite turns. This is ensured by the corresponding rotation of the screws 18 (Fig. 7). The height (depth) of the obstacle to be overcome is twice the sum of the values of raising and lowering the wheels when turning, i.e. is 2 (Δ ₁ + Δ ₂ ). The direction of movement of the self-propelled chassis in this case changes to diagonal.

Дополнительные режимы движения самоходного шасси являются специальными и обеспечиваются установкой поршней 23 и 24 в цилиндрах 21, 22 (фиг.4) и заменой поперечной рулевой тяги 15 (фиг.2) на продольную рулевую тягу 16 (фиг. 1 штрихпунктир) соответственно. Additional modes of movement of the self-propelled chassis are special and are provided by the installation of pistons 23 and 24 in the cylinders 21, 22 (Fig. 4) and the replacement of the transverse steering link 15 (Fig. 2) with the longitudinal steering link 16 (Fig. 1 dash-dot), respectively.

Разворот на одном месте (фиг.8) осуществляется перемещением поршней 23 (фиг. 4) из верхних положений в нижние. При этом за счет того, что α > 0 (фиг. 2) шлицевые концы одноплечих рычагов 11 смещаются вниз и относительно друг друга раздвигаются, а другие концы с шаровыми шарнирами 14 за счет постоянства длины поперечной рулевой тяги 15 остаются неподвижными относительно друг друга. Turn in one place (Fig. 8) is carried out by moving the pistons 23 (Fig. 4) from the upper positions to the lower ones. Moreover, due to the fact that α> 0 (Fig. 2), the splined ends of the one-arm levers 11 are displaced downward and apart relative to each other, and the other ends with ball joints 14 due to the constant length of the transverse steering link 15 remain stationary relative to each other.

Увеличение ширины колеи В и клиренса К (фиг.2) в транспортном положении обеспечивается перемещением поршня 24 цилиндра 22 из верхнего положения в нижнее (фиг.9). The increase in the gauge B and the clearance K (Fig. 2) in the transport position is provided by moving the piston 24 of the cylinder 22 from the upper position to the lower (Fig. 9).

Движение по прямой перпендикулярно продольной оси шасси, необходимое при некоторых видах работ технологического оборудования, размещенного на самоходном шасси (например, при раскряжевке хлыстов, находящихся в штабеле), обеспечивается заменой поперечных тяг 15 на продольные тяги 16, при этом оси колес винтами 18 разворачиваются вплоть до поперечного движения. The movement in a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the chassis, necessary for certain types of work of technological equipment placed on a self-propelled chassis (for example, when bucking whips in a stack), is provided by replacing the transverse links 15 with longitudinal links 16, while the axles of the wheels with screws 18 are turned right to lateral movement.

Таким образом, предложенное техническое решение за счет определенной установки стоек подвески шасси, их конструктивного исполнения и кинематической связи между ними и рулевым управлением обеспечивает повышенную маневренность и проходимость транспортно-технологического средства. Thus, the proposed technical solution due to the specific installation of the suspension struts, their design and kinematic connection between them and the steering provides increased maneuverability and maneuverability of the transport and technological means.

Claims

1. SELF-PROPELLED CHASSIS OF A VEHICLE, comprising a frame, suspension struts mounted in the corner zones of the frame with the possibility of axial movement and their fixed rotation, with each pair of adjacent struts located in the same plane, on the upper ends of the racks mounted one-arm levers, and on the lower drive chassis wheels, steering gear, including power rods connecting the levers of adjacent racks, characterized in that in each pair of adjacent racks racks are located at an angle to each other, at the lower ends of the racks installed running wheels are mounted, with each pair of adjacent axle wheels made with separate steering gear.

2. The chassis according to claim 1, characterized in that the upper one-arm levers are arranged to move along the longitudinal axis of the uprights by means of a power drive.

3. The chassis according to claim 1, characterized in that the lower one-arm levers are arranged to move along the longitudinal axis of the uprights by means of a power drive.

4. The chassis according to claim 1, characterized in that the steering rods of the drive are made transverse.

5. The chassis according to claim 1, characterized in that the steering rods of the drive are made longitudinal.