|
|
|
|
|
Шарнирная рама на УАЗ.
|
||||||||||||
| [ СнегоБолотоХоды ] |
У обычного человека, фраза "ломающаяся рама" ассоциируется с тяжелой поломкой грузовика или внедорожника.
Однако, есть инженерные решения, которые специально предназначены для такой возможности "переламывать" раму без последствий :).
Это делается для увеличения проходимости и маневренности автомобиля.
Еще в 1919г. итальянский инженер Павези сконструировал автомобиль-тягач высокой проходимости Fiat-Pavesi P4 с колесами очень большого размера. Для поворота автомобиля был реализован принцип "ломающейся" рамы. (источник - patriot4x4.ru)
В нашей стране, в 1961 году по заданию правительства был разработан Трактор К-700 с ломающейся рамой. Целью проекта было — создать первый отечественный колесный трактор, пятого тягового класса. На фото трактор К-701
Полу-рама трактора К-700 имеет внушительные размеры
Сборочный чертеж соединительного шарнира трактора К-700
А кто не помнит городской сочлененный автобус Икарус-280?
Уникальные свойства автомобилей с ломающейся рамой сподвигли многих конструкторов на реализацию такого решения в различного рода вездеходах. Причем как одиночек-самоделкиных, так и в промышленном масштабе.
Тут хотя бы вспомнить шведский гусеничный болотоход Лось, у которого есть множество подражателей.
Но и в рядах колесной техники есть на что посмотреть:
Cнегоболотоходы СКУ, которые производила Северодвинская фирма Дифтонг, имеют две секции соединенных между собой поворотно-сцепным устройством,
что позволяет звеньям складываться друг относительно друга в горизонтальной плоскости.
Снегоболотоходы описаны в журнале Авторевю за 2006 год
Фотография шарнирного соединения
Фотография демонстрирующая, что нужно обязательно делать ограничитель поворота
Универсальное самодвижущееся средство Сибиряк. Подробно описанное в журнале Моделист-Конструктор
На Сибиряке установлена шарнирно-сочлененная рама
Наиболее интересен центральный шарнирный узел.
Он состоит из силового корпуса, являющегося задней частью передней полурамы, шарнира равных угловых скоростей (ШРУС), передающего крутящий момент к заднему мосту, и шарового корпуса, шарнирно закрепленного и силовом.
Хвостовик шарового вставлен в специальный корпус задней полурамы и имеет возможность поворачиваться в нем при изменении взаимного расположения полурам.
Специальный корпус связан с задней полурамой двумя 20-мм пластинами.
Силовой корпус, сваренный из листов толщиной 20 мм. воспринимает нагрузки, действующие на машину в вертикальной плоскости, а шаровая опора, закрепленная в конических подшипниках корпуса, служит для разворота полурам относительно друг друга в горизонтальной плоскости.
Осуществляется такое перемещение гидроцилиндром попорота, установленным между передней полурамой и кронштейном шаровой опоры.
Основой для центрального узла стали детали от поворотного кулака переднего колеса автомобиля ЗИЛ-131 идентичного по конструкции автомобилю ГАЗ-66, но отличающегося размерами.
Хвостовик шарового корпуса и хвостовики полуосей ведущего и ведомого валов ШРУС подверглись доработке.
Подшипниками в осевом шарнире являются бронзовые втулки, а тяговые (продольные) усилия воспринимаются упорным шариковым подшипником. Полости шарниров уплотнены сальниками и набиты консистентной смазкой.
Центральный шарнирный узел:
1 — подшипник 60212; 2— шпилька М10 (6 шт.): 3, 10 — кольца упорные (сталь 45, s2). 4 — шкворень; 5 — манжета (от штатного узла); 6 — кольцо пружинное; 7 —- манжета (1-115x145); 8 — вкладыши (бронза): 9 — проставка; 11 — гайка упорная; 12 — подшипник 8212; 13 — гайка контрящим; 14 — корпус специальный; 15 — корпус центральною шар-шарнирного узла; 16 — кольцо; 17 — вал ведомый; 18 — шаровой корпус; 19 — вал ведущий; 20, 26 — корпуса подшипников (сталь 45). 21 — фланец (cram. 45) 22— гайка М32; 23 — шпилька М5 (6 шт.); 24 подшипник конический (штатный); 25 — крышка подшипника: 27 — кольцо уплотнительное (резина); 28 — манжета (1—85х110); 29 — гидроцилиндр рулевой.
Часто, поворотный узел для вездеходов изготавливают из поворотного кулака переднего колеса полноприводного автомобиля, например из поворотного кулака УАЗ
(с сайта lunohodov.net и karakaty.ru)
Есть шарниры в виде вилки (с форума сайта www.snowmobile.ru)
Вездеходы "Аркуда" и "Атака" производились на Ирбитском автоагрегатном заводе . Описание в журнале Авторевю
Описание 8-ми колесного снегоболотохода есть в журнале Авторевю
Вездеходы с ласковым названием "Мамонтенок" от компании Арктиктранс построены с использованием узлов полноприводного армейского грузовика ГАЗ-66. Описание автомобиля в журнале Авторевю. Описание в журнале "Коммерческий транспорт"
Шарнирное соединение здесь намного массивнее, в отличии от легких вездеходов
Опытный автомобиль ВИС-2346Э «Капрал» производства компании "ВАЗинтерсервис", первый раз был показан в 2000 году на VI-ом Тольяттинском международном автосалоне.
Автомобиль создан на базе серийного пикапа ВИС-2346 и отличается от него наличием специального опорно-поворотного устройства (шарнира), позволяющего передней и задней частям автомобиля поворачиваться относительно друг друга на угол до 30° в поперечной плоскости.
Основной задачей, которую позволяет решить такая конструкция, является увеличение проходимости за счет уменьшения вероятности диагонального вывешивания машины (при этом, в случае движения машины по ровной дороге шарнир следует заблокировать для обеспечения лучшей устойчивости). Благодаря применению такого решения, ведущие мосты автомобиля получили дополнительно в общей сложности 500 мм свободного неподрессоренного хода - по 250 мм вверх и вниз относительно горизонтального расположения.
Примечательно, что для "Капрала" не пришлось разрабатывать оригинальные комплектующие - установленное в автомобиле опорно-поворотное устройство изготавливается в производстве технологического оборудования АО "АВТОВАЗ" и применяется в заводской робототехнике.
Глушитель с выхлопной трубой переместился из-под полурамы на заднюю стенку пассажирской кабины, поскольку в случае стандартного ее размещения вся система выпуска неминуемо подвергалась бы скручиваниям. Топливный бак у "Капрала" расположился под грузовой платформой, а не под пассажирской кабиной, как у обычного пикапа – такое решение привело к «пляскам» индикатора уровня топлива при перекосах платформы.
В 2005 году, тольяттинской компанией «Техникс Рос Моторс» был создан и презентован схожий по характеристикам автомобиль — собрат «Капрала» — автомобиль «Сержант». (Репортаж drom.ru с производства пикапов ВИС)
Описание этих автомобилей были в журнале ЗаРулем №4 от 2001 года (локально) и в журнале "Колеса" за 2003 год (ВАЗ-2346 "Капрал": жесткость на скручивание?)
Используя технологию, которую отработали на "Капралах" были сделаны УАЗы со скручивающейся рамой. Это Кемпер на базе краснодарского автоклуба "Кубань"и грузовичок на базе УАЗ-39095
Машины входили в состав комплекса из трех УАЗов для длительного автономного путешествия по бездорожью.
Основной узел - шарнир, который соединяет две полурамы автомобиля изготовлен согласно патенту за номером 2047531.
На фиг. 1 приведен вид транспортного средства в плане; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 схема разгружения подшипника.
Сочлененное транспортное средство 1 с приводом на все колеса содержит две независимые полурамы А и Б, соединенные между собой с возможностью относительного перемещения. Между полурамами установлен основной шарнир 2, имеющий внутренний диаметр 3, достаточный для свободного прохода через него карданного вала 4.
На полураме Б соосно с подшипником 2 на кронштейнах 5 установлен подвижный элемент 6 (в качестве элемента 6 могут быть использованы, например, вал, установленный в подшипниках, или шаровая опора, или шаровый разъем), вращающийся вокруг оси 7. К элементу 6 неразъемно присоединены брусья 8 и 9. Вторые концы 10 брусьев разъемно закреплены на соединительных элементах 11 полурамы А. Концы 10 брусьев разнесены в стороны от продольной оси автомобиля 7.
Транспортное средство работает следующим образом.
При движении по бездорожью полурамы А и Б могут перемещаться вокруг горизонтальной продольной оси одна относительно другой на угол до 23о. Возможность взаимного перемещения обеспечивает шарнир 2, соединяющий полурамы А, тяги 8 и 9, вращаясь на элементе 6 и отслеживая перемещение одной полурамы относительно другой, разгружают шарнир 2 и увеличивают зону его работоспособности (см. фиг. 3). Возникающие продольные силовые нагрузки между полурамами А и Б воспринимаются в первую очередь соединителями 8 и 9, так как они соединены жестко (без люфтов), частично гасятся за счет их собственной упругости, и затем передаются на шарнир 2.
При движении по дорогам общего пользования силовой каркас работает так же, как и при движении по бездорожью, воспринимая максимум нагрузок и разгружая шарнир 2.
Шарнир в нерабочем положении фиксируется штырями с двух сторон, что позволяет автомобилю комфортно передвигаться по дорогам общего пользования. (на фото штыри вынуты)
Чертежи
Внутри шарнира (подшипника) проходит кардан на задний мост и все коммуникации:
провода, тормозные трубки, воздушные шланги.
Эта конструкция была изначально протестирована на грузопассажирском автомобиле УАЗ-ВД "VARAN"
См. так же:
Комплекс из трех УАЗов для преодоления экстремального бездорожья
Буханка с АКПП
Снегоболотоходы УАЗ
|
|
Дизайн © 1999- Уазбука. О сайте
info@uazbuka.ru