Шагающий транспорт

Существующие модели шагоходов имеют последовательность больших недочётов: скорость этих автомобилей не превышает в большинстве случаев 8—10 км/ч; они движутся неравномерно либо испытывают колебания в вертикальной плоскости; шагающие механизмы взаимно неуравновешены.

Ответ этих неприятностей разрешит создать новый вид транспорте, талантливый перемещаться по любому распутью снова осваиваемых районов, преодолевать подъёмы и спуски до 45°.

Шагающие автомобили смогут применяеться при перевозке руды, угля из открытых карьеров, при постройке котлованов для электростанций, других сооружений и дорог. Технически настояща постройка шагоходов грузоподъемностью 100 т и более.

Совершим кое-какие сравнения колеса, гусеницы и шагающего механизме при перемещении по неровному грунту.

На рисунке 1 колесо перекатывается через неровности высотой «А». Часть препятствия «Б» «войдет» в пневматическую шину, ось колеса поднимется на высоту «В», и центр тяжести аппарата поднимется на высоту «Г». Шина изготовлена из армированной резины, разность сил при деформации и при возвращении в исходное положение громадная.

Рис.

1. Схема преодоления неровностей дороги колесом, опорой и гусеницей шагающего механизма.

При перекатывании же колеса по мягкой дороге деформируется грунт. На это кроме этого затрачивается громадная энергия. Так, при перемещении колесного трактора по мокрой вспаханной земле на деформацию грунта уходит более половины энергии, подводимой к колесу.

Сейчас разглядим гусеничный движитель (рис. 1). Его лента имеет шарниры, соединенные пальцами.

В то время, когда она ложится на жёсткое препятствие, как продемонстрировано на схеме, звенья гусеницы поднимаются. Катки, проходящие через поднятые звенья, кроме этого поднимаются, частично сжимая пружины кареток; происходит подъем центра тяжести аппарата, на что затрачивается дополнительная мощность. Большая утрата энергии позвана и трением в открытых шарнирах, каковые имеют повышенный износ.

У шагающего движителя опорные поверхности являются лыжей «», которая может иметь обрезиненную нижнюю поверхность. В то время, когда такая пыжа делается на неровный грунт (рис. 1), она опирается лишь на вершины выступов. Все углубления и выступы лыжей не копируются. Следовательно, центр тяжести аппарата от неровностей земли в пределах длины лыжи не колеблется.

В шагающем механизме «нога» в нижнем положении обязана двигаться по прямой линии с постоянной скоростью. Эти условия прекрасно выдерживаются в механизме П. Чебышева (рис. 2).

Рис. 2. База стопоходного устройства — механизм П. Чебышева.

При вращении кривошипа точка А движется в верхней части траектории по кривой линии с переменной, в внизу — по прямой с постоянной скоростью.

В предлагаемом шагающем механизме (рис. 4) устойчивости и проблема движения решается тем, что к «прямилу» П. Чебышева добавляются сдвоенные параллелограммы, создающие такую же кривую и в той же плоскости, что и точка А, лишь со смещением по ходу перемещения. Устойчивость же самой «ноги» обеспечивается тем, что она сверху имеет твёрдое крепление, в внизу — достаточно громадную площадь опоры.

Но, дабы передвигаться, одной «ноги» мало.

Исходя из этого в одном корпусе, заменяющем колесо, необходимо установить два шагающих механизма (рис. 3). При вращении неспециализированного кривошипа точки Б и Б1 движутся по однообразным траекториям, причем, в то время, когда одна «нога» еще не оторвалась от поверхности, вторая уже опирается на нее.

Рис. 3. Схема шагающего механизма с двумя «ногами».

Рис.

4. Принципиальная схема шагающего механизма и расчеты рычагов:

1 — кривошип, 2 — 6,8 — рычаги, 7 — «нога», 9 — рама корпуса, 10 — опора; размеры рычагов 2, 3, 6 8 — зависят от радиуса кривошипа Икр; размеры рычагов 4 и 5 произвольны, но равны между собой и расстоянию «А» между осями рычагов 8 и 3; «К» — расстояние между осями кривошипа 3 и рычага — равняется 2Rкр; протяженность «ноги» произвольна, а ход ее равен четырем радиусам кривошипа.

Рис.

5. Схема модели шагающей автомобили, выстроенной в ЦСЮТ РСФСР:

1 — платформа автомобили, 2 — двигатель, 3 — муфта. 4 — механизм «шагания», 5 — опора «ноги».

Модель шагохода выполнена по схеме гусеничной автомобили. Одна гусеница заменяется шагающим механизмом с двумя «ногами» в одном корпусе.

Поворот осуществляется за счет разности скорости противоположных пар «ног». Радиус кривошипа равен 10 см. На модели, выстроенной в ЦСЮТ РСФСР, стоит электродвигатель, питаемый от сети 220 в, а передача вращения от него на шагающие механизмы осуществляется автоматической бесступенчатой передачей с свободным приводом на каждую несколько «ног».

Это устройство машинально регулирует передаточное число в зависимости от нагрузки при перемещении шагохода. Двигатель же все время трудится на одних оборотах, нагрузка на нем постоянная, не зависящая от нагрузки на «ноги».

Для обеспечения ликвидации колебания и устойчивого равновесия системы центра тяжести шагающая машина имеет четыре пары «ног». Любая пара всегда находится во взаимно противоположном состоянии, исходя из этого на земле постоянно стоят минимум четыре «ноги».

Любой механизм из двух «ног» присоединен к корпусу через упругий узел (рессору, пневматическую подушку). Поверхность опорных лыж возможно громадная, исходя из этого колебания автомобили от неровностей земли, как у колеса, отсутствуют. Положение ног и «рычагов» неизменно взаимно противоположное, исходя из этого совокупность всецело уравновешена.

А. ПОПОВ, заведующий лабораторией экспериментального транспорта ЦСЮТ РСФСР

Игромир

Шагающий транспорт

Рандомные статьи:

НЕВЕРОЯТНЫЕ МАШИНЫ МОНСТРЫ

Похожие статьи, которые вам понравятся: