RU238417U1

RU238417U1 - CHASSIS OF THE ROBOTIC COMPLEX

Info

Publication number: RU238417U1
Application number: RU2025120585U
Authority: RU
Inventors: Зорикто Георгиевич Гомбожапов; Нуржан Есмагулович Ракимжанов
Original assignee: Зорикто Георгиевич Гомбожапов
Filing date: 2025-07-25
Publication date: 2025-10-29

Abstract

Полезная модель относится к транспортным средствам на гусеничном ходу, в частности к ходовой части самодвижущихся платформ, робототехнических комплексов (РТК). Техническим результатом полезной модели является повышение уровня надежности гусеничного движителя. Технический результат достигается тем, что нижние оси выполнены увеличенной длины за счет уменьшения ширины основания рычагов опорных катков для дополнительной установки на них звезд, свободное вращение которых обеспечивается втулками, изготовленными из фторопласта Ф-4. This utility model relates to tracked vehicles, specifically the undercarriage of self-propelled platforms and robotic systems (RS). The technical result of this utility model is to increase the reliability of the tracked drive. This is achieved by increasing the length of the lower axles by reducing the width of the support roller arm bases to accommodate additional sprockets, whose free rotation is ensured by bushings made of F-4 fluoroplastic.

Description

Полезная модель относится к транспортным средствам на гусеничном ходу, в частности к ходовой части самодвижущихся платформ, робототехнических комплексов (РТК).The utility model relates to tracked vehicles, in particular to the undercarriage of self-propelled platforms and robotic systems (RS).

Известна полезная модель «Система подрессоривания гусеничной машины» (патент RU 123732 МПК B60G 21/00, опубликован 10.01.2013 г.), содержащая ведущие и направляющие колеса, гусеницы, опорные и поддерживающие катки, подвеску, состоящую из торсионных валов и балансиров, амортизаторы и упоры, тяги и рычаги.A utility model known as “Suspension system for a tracked vehicle” (patent RU 123732 IPC B60G 21/00, published on 10.01.2013) contains drive and guide wheels, tracks, support and support rollers, suspension consisting of torsion shafts and balancers, shock absorbers and stops, rods and levers.

Недостатками указанной полезной модели являются сложность конструкции и большие массогабаритные показатели.The disadvantages of this utility model are the complexity of the design and large dimensions.

Известно изобретение «Ходовая часть гусеничного трактора с изменяемым клиренсом» (патент RU 2025376 MПК B62D 55/08, опубликован 30.12.1994 г.), содержащее раму на торсионах, балансиры, опорные катки, серьги, гидроцилиндры, рычаги, поддерживающие катки, упоры.The invention “Chassis of a crawler tractor with variable ground clearance” (patent RU 2025376 IPC B62D 55/08, published on 30.12.1994) is known, containing a frame on torsion bars, balancers, support rollers, earrings, hydraulic cylinders, levers, support rollers, stops.

Недостатком указанного изобретения является недостаточная плавность хода, обусловленная конструктивными особенностями изобретения, а также большие массогабаритные показатели.The disadvantage of this invention is the insufficient smoothness of the ride, due to the design features of the invention, as well as the large weight and dimensions.

Известно изобретение «Роботизированная платформа специального назначения» (патент RU 2640264 МПК B62D 55/10, G01C 23/00, F41J 9/02, опубликован 27.12.2017 г.), содержащее несущую раму, приводную станцию, гусеницу, энергетическую установку, систему автоматического управления - интегральную шину типа CAN, модуль радиоканала, бронекорпус, подрамник, привод, двухступенчатый редуктор, выходной вал, ведущую звездочку, бесколлекторный электрический двигатель, раму гусеницы, сдвоенный опорный ролик, поддерживающий ролик, узел натяжителя, скобу, аккумуляторную батарею, модульную универсальную установку предъявления перемещающейся цели, грузовой отсек, моторно-трансмиссионное отделение, перегородку, гусеничный движитель.The invention "Special-purpose robotic platform" is known (patent RU 2640264 IPC B62D 55/10, G01C 23/00, F41J 9/02, published on 27.12.2017), comprising a supporting frame, a drive station, a track, a power plant, an automatic control system - an integrated CAN bus, a radio channel module, an armored hull, a subframe, a drive, a two-stage gearbox, an output shaft, a drive sprocket, a brushless electric motor, a track frame, a double support roller, a supporting roller, a tensioner unit, a bracket, a battery, a modular universal unit for presenting a moving target, a cargo compartment, a motor-transmission compartment, a partition, a track mover.

Недостатком указанного изобретения является ее низкая эффективность, обусловленная недостаточной плавностью хода ввиду наличия рамы гусеницы.The disadvantage of this invention is its low efficiency, due to the insufficient smoothness of the ride due to the presence of a track frame.

Известно изобретение «Самодвижущаяся платформа робототехнического комплекса» (патент RU 2583254 МПК B62D 55/06, F41H 7/00, опубликован 10.05.2015 г.), содержащее бронированный комплекс, ходовую систему, с электроприводом и стойками, силовую часть, включающую силовую установку, состоящую из дизель-генератора, литийжелезофосфатных аккумуляторных батарей, блока контроля заряда батарей, вентильных электродвигателей, блока управления вентильными двигателями, редукторами, автономный источник энергии с двигателем внутреннего сгорания, гусеничный движитель с резинометаллическими гусеницами, подвеску с пружинно-гидравлическими амортизаторами, жидкостную систему охлаждения, включающую насос, радиатор, расширительный бачок, термореле.The invention "Self-propelled platform of a robotic complex" is known (patent RU 2583254 IPC B62D 55/06, F41H 7/00, published on 10.05.2015), containing an armored complex, a chassis system with an electric drive and racks, a power unit including a power plant consisting of a diesel generator, lithium iron phosphate batteries, a battery charge control unit, valve electric motors, a control unit for the valve motors, gearboxes, an autonomous energy source with an internal combustion engine, a tracked mover with rubber-metal tracks, a suspension with spring-hydraulic shock absorbers, a liquid cooling system including a pump, a radiator, an expansion tank, a thermal relay.

Недостатком указанного изобретения является его низкая эффективность, обусловленная недостаточной плавностью хода ввиду ограниченного хода подвески гусеничного движителя, что связаноThe disadvantage of this invention is its low efficiency, due to the insufficient smoothness of the ride due to the limited travel of the caterpillar drive suspension, which is associated

с наличием в конструкции гусеничного движителя пружинно-гидравлического амортизатора и его конструктивным расположением,with the presence of a spring-hydraulic shock absorber in the design of the track drive and its structural arrangement,

а также конструктивными особенностями опорных катков, а именно, опорные катки в заявленном изобретении выполнены из металлической ступицы и резиновой шины, что приводит к передаче значительной части колебаний на рычаг подвески. Свободный ход пружинно-гидравлического амортизатора ограничен длиной штока. Для обеспечения малых габаритных размеров гусеничного движителя амортизаторы устанавливаются под углом, что приводит к значительному уменьшению хода подвески и более простому достижению пробития подвески. Данное обстоятельство негативно влияет на плавность хода.As well as the design features of the road wheels, namely, the road wheels in the claimed invention are made of a metal hub and a rubber tire, which results in a significant transfer of vibrations to the suspension arm. The free travel of the spring-hydraulic shock absorber is limited by the length of the piston rod. To ensure the compact dimensions of the tracked drive, the shock absorbers are installed at an angle, which significantly reduces suspension travel and makes it easier to achieve suspension penetration. This circumstance negatively impacts ride comfort.

Также низкая эффективность обусловлена недостаточной надежностью, ввиду конструктивных особенностей функционирования пружинно-гидравлического амортизатора. Так, пружинно-гидравлический амортизатор предназначен для восприятия и поглощения возникающих в подвеске колебаний, при этом конструктивные особенности штока амортизатора предполагают определенный вектор возвратно-поступательного движения. В условиях эксплуатации ввиду больших нагрузок при движении по пересеченной местности вектор движения часто изменяется, что приводит к усиленному износу трущихся деталей и потери работоспособности амортизатора.Low efficiency is also due to the lack of reliability, due to the design features of the spring-hydraulic shock absorber. A spring-hydraulic shock absorber is designed to absorb and absorb vibrations arising in the suspension, and the design features of the shock absorber piston rod imply a specific reciprocating motion vector. Under operating conditions, due to heavy loads when driving over rough terrain, the motion vector frequently changes, leading to increased wear of the rubbing parts and loss of shock absorber performance.

Практически лишено указанных недостатков техническое решение, представленное в описании к полезной модели «Ходовая часть робототехнического комплекса» (патент RU 233897 МПК B62D 55/08, опубликован 12.05.2025 г.), принятое за прототип, содержащее легкобронированный корпус, ведущие колеса, направляющие колеса, поддерживающие катки, опорные катки, рычаги опорных катков, армированные резиновые гусеницы. Опорные катки, выполненные из этиленвинилацетата, устанавливаются на нижний конец рычагов опорных катков и фиксируются металлической шпилькой, верхний конец рычага опорного катка имеет резинометаллическую втулку, в которую вставляется ось крепления рычага, обеспечивающая крепление рычага к легкобронированному корпусу посредством болтового соединения, на внешнюю сторону резинометаллической втулки рычага опорного катка монтируется пружина кручения, один конец которой упирается в упор рычага опорного катка, а второй конец упирается в упор легкобронированного корпуса.The technical solution presented in the description of the utility model “Chassis of a robotic complex” (patent RU 233897 IPC B62D 55/08, published on 12.05.2025), adopted as a prototype, containing a lightly armored body, drive wheels, guide wheels, support rollers, road wheels, road wheel levers, and reinforced rubber tracks, is practically free of the above-mentioned shortcomings. The road wheels, made of ethylene vinyl acetate, are mounted on the lower end of the road wheel levers and secured with a metal pin; the upper end of the road wheel lever has a rubber-metal bushing into which the lever mounting axis is inserted, ensuring the lever is secured to the lightly armored hull by means of a bolted connection; a torsion spring is mounted on the outer side of the rubber-metal bushing of the road wheel lever, one end of which rests against the road wheel lever stop, and the other end rests against the stop of the lightly armored hull.

Вместе с тем, как показала практика, недостатком такого технического решения является систематический сход гусеницы при резких поворотах и разворотах РТК, особенно на твердом грунте. Данное обстоятельство негативно сказывается на показателях надежности гусеничного движителя и как следствие на уровне боевой эффективности РТК.However, as practice has shown, a drawback of this technical solution is the frequent derailment of the tracks during sharp turns and U-turns of the RCV, especially on hard ground. This negatively impacts the reliability of the track drive and, consequently, the combat effectiveness of the RCV.

Целью полезной модели является устранение вышеуказанного недостатка.The purpose of the utility model is to eliminate the above-mentioned drawback.

Техническим результатом полезной модели является повышение уровня надежности гусеничного движителя.The technical result of the utility model is an increase in the level of reliability of the tracked drive.

Технический результат достигается тем, что нижние оси выполнены увеличенной длины за счет уменьшения ширины основания рычагов опорных катков для дополнительной установки на них звезд, свободное вращение которых обеспечивается втулками, изготовленными из фторопласта Ф-4.The technical result is achieved by the fact that the lower axles are made longer by reducing the width of the base of the support roller levers for additional installation of stars on them, the free rotation of which is ensured by bushings made of F-4 fluoroplastic.

Полезная модель иллюстрируется на The utility model is illustrated in

фиг. 1 представлено устройство ходовой части робототехнического комплекса, Fig. 1 shows the structure of the chassis of the robotic complex,

на фиг. 2 представлен рычаг опорного катка, Fig. 2 shows the support roller lever,

на фиг. 3 представлен рычаг опорного катка в сборе с опорными катками и звездами (вид сбоку), Fig. 3 shows the support roller lever assembled with support rollers and sprockets (side view),

на фиг. 4 представлена звезда (вид общий), Fig. 4 shows a star (general view),

на фиг. 5 представлен рычаг опорного катка в сборе с опорными катками и звездами (вид спереди),Fig. 5 shows the support roller lever assembled with support rollers and sprockets (front view),

на фиг. 6 представлен рычаг опорного катка в сборе с опорным катком и звездами (объемная 3D-модель).Fig. 6 shows the support roller lever assembled with the support roller and sprockets (3D volumetric model).

Ходовая часть робототехнического комплекса содержит ведущее колесо 1, направляющее колесо 2, поддерживающие катки (на фигуре не показаны), опорные катки 3, рычаги 4 опорных катков состоящие из верхней 5 и нижних осей 6 и основания 7 (см. фиг 2, 3, 5), армированные резиновые гусеницы 8, пружины кручения 9, звезды 10 (см. фиг. 1).The chassis of the robotic complex contains a drive wheel 1, a guide wheel 2, support rollers (not shown in the figure), support rollers 3, support roller levers 4 consisting of upper 5 and lower axles 6 and a base 7 (see Figs. 2, 3, 5), reinforced rubber tracks 8, torsion springs 9, stars 10 (see Fig. 1).

В ходовой части робототехнического комплекса опорные катки 3 и звезды 10 устанавливаются на нижней оси 6 рычагов 4 опорных катков и фиксируются металлической шпилькой 11, на внешних концах верхней оси 5 рычага 4 опорного катка монтируется пружина кручения 9, один конец которой упирается в упор рычага 4 опорного катка, а второй конец упирается в упор легкобронированного корпуса РТК (на фигуре не показан).In the chassis of the robotic complex, the support rollers 3 and stars 10 are installed on the lower axis 6 of the levers 4 of the support rollers and are fixed with a metal pin 11, on the outer ends of the upper axis 5 of the lever 4 of the support roller, a torsion spring 9 is mounted, one end of which rests against the stop of the lever 4 of the support roller, and the second end rests against the stop of the lightly armored body of the RTK (not shown in the figure).

Для размещения звезд 10 на рычагах 4 опорных катков потребовалась увеличить длину нижних осей 6 за счет уменьшения ширины основания 7 рычагов 4 опорных катков. Это позволило использовать серийные армированные резиновые гусеницы 8 применяемые в прототипе без изменения х характеристик.To accommodate the 10 sprockets on the 4 road wheel arms, it was necessary to increase the length of the lower axles 6 by reducing the width of the 7 bases of the 4 road wheel arms. This allowed the use of the standard reinforced rubber tracks 8 used in the prototype without changing their characteristics.

Надежная работа звезд 10 обеспечивается установкой их на осях 6 с помощь втулок 12, запрессованных в посадочные отверстия и изготовленных из фторопласта Ф-4. Количество рычагов 4 опорных катков для дополнительной установки звезд определяется эмпирически, исходя из решаемых РТК задач.Reliable operation of sprockets 10 is ensured by mounting them on axles 6 using bushings 12, pressed into mounting holes and made of F-4 fluoroplastic. The number of support roller levers 4 for additional sprocket installation is determined empirically, based on the tasks being solved by the RTK.

Ходовая часть робототехнического комплекса функционирует следующим образом. При движении РТК по пересеченной местности армированные резиновые гусеницы 8, взаимодействуя с опорной поверхностью, передают колебания, возникающие при наезде на неровности опорной поверхности, на опорные катки 3. Опорные катки 3 ввиду своей упругой структуры частично поглощают колебания и толкают рычаг 4 опорного катка, который скручивает пружину кручения 9. Пружина кручения 9 за счет сил упругости поглощает возникающие колебания рычага опорного катка 3 и возвращает рычаг 4 опорного катка в исходное положение.The undercarriage of the robotic complex operates as follows. When the robotic complex moves over rough terrain, the reinforced rubber tracks 8, interacting with the supporting surface, transmit vibrations arising from driving over uneven surfaces to the supporting rollers 3. Due to their elastic structure, the supporting rollers 3 partially absorb the vibrations and push the supporting roller lever 4, which twists the torsion spring 9. Due to the elastic forces, the torsion spring 9 absorbs the vibrations arising from the supporting roller lever 3 and returns the supporting roller lever 4 to its original position.

При осуществлении поворота или разворота РТК опорная ветвь гусеницы 8 поворачивается вокруг полюса поворота, преодолевая момент сопротивления повороту. Силы сопротивления грунта, действующие разнонаправленно на гусеницу 8, предопределяют ее сход в случае отсутствия надежного зацепления с опорными катками 3. Для улучшения сцепления гусеницы 8 с опорными катками 3 на нижние оси 6 рычагов 4 опорных катков устанавливают звезды 10, зубья венца которых по аналогии с ведущими 1 и направляющими колесами 2 входят в специальные армированные вырезы гусеницы 8 (см. фиг. 1) и упираются в стенку выреза (цевку).When the robotic vehicle rotates or pivots, the support branch of the track 8 rotates around the pivot point, overcoming the moment of resistance to rotation. The soil resistance forces acting in different directions on the track 8 predetermine its derailment in the event of a lack of reliable traction with the support rollers 3. To improve the traction of the track 8 with the support rollers 3, stars 10 are installed on the lower axles 6 of the levers 4 of the support rollers, the teeth of the crown of which, similar to the drive 1 and guide wheels 2, enter special reinforced cutouts of the track 8 (see Fig. 1) and rest against the wall of the cutout (sprocket).

Таким образом, предлагаемая ходовая часть робототехнического комплекса позволяет избежать систематического схода гусеницы при поворотах РТК и, как следствие, улучшить надежность гусеничного движителя и повысить боевую эффективность образца в целом.Thus, the proposed chassis of the robotic complex allows to avoid systematic track derailment during turns of the RTK and, as a result, improve the reliability of the track drive and increase the combat effectiveness of the model as a whole.

Claims

The undercarriage of the robotic complex, containing drive wheels, guide wheels, support rollers, support roller levers consisting of the upper and lower axles and a base, support rollers made of ethylene vinyl acetate, a torsion spring, one end of which rests against the stop of the support roller lever, and the second end rests against the stop of the lightly armored hull, reinforced rubber tracks, the support rollers are mounted on the lower axles and fixed with a metal pin, characterized in that stars are also mounted on the lower axles, the teeth of the crowns of the stars enter the reinforced cutouts of the track and rest against the wall of the cut - the pin, wherein the support rollers and stars are mounted on the lower axles using bushings made of fluoroplastic F-4 and are made with the possibility of using serial reinforced rubber tracks.