RU2538653C1

RU2538653C1 - Stabiliser of course of vehicle chassis movement on steps

Info

Publication number: RU2538653C1
Application number: RU2013146004/11A
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Красильников; Александр Дмитриевич Самойлов; Александр Георгиевич Семёнов; Александр Дмитриевич Элизов
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-01-10

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: stabiliser of course of vehicle chassis movement on steps includes spring-loaded left and right braking levers (BL) spaced in pairs along the width of the chassis with left and right spring-loaded braking pairs. There is a possibility of independent rotation of BL in longitudinal vertical planes on hinged joints with a common transverse axis under action of forces of reaction of their interaction with a step. There is a possibility of independent board braking of chassis at the specified angular position of BL due to automatic connection of braking pairs. The chassis includes a bearing structure, a propeller and a propulsion plant. The transverse axis is installed as thrusting between boards of the bearing structure. Coaxially to it on the bearings there is a shaft installed as split slantwise, forming board half-shafts with a thrust bearing on their joint in the specified slant cut. Half-shafts and BL are spring-loaded with a pair of thrusting return springs in the axial direction and a pair of thrusting return springs in rotation of the BL around the axis. Each braking pair is built-in between the appropriate half-shaft and the board of the bearing structure of the chassis. BL are fixed by their bases to half-shafts and pressed, via them, by the second pair of springs to stops-limiters of rotation.

EFFECT: increased course stability of climbing staircases and overcoming single profile obstacles, such as steps.

8 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области наземного безрельсового транспорта, конкретно к инвалидным коляскам и роботам, способным перемещаться по лестницам и преодолевать профильные препятствия типа ступени, с устройствами стабилизации курсовой устойчивости.The invention relates to the field of land rail transport, specifically to wheelchairs and robots that can move up stairs and overcome profile obstacles such as steps, with devices for stabilizing directional stability.

Одной из проблем вышеназванных транспортных средств является вынужденная борьба с курсовой нестабильностью движения шасси вверх по ступеням - как одиночном препятствиям, так и в составе лестничных маршей. Курсовые отклонения («рыскание») транспортного средства при преодолении ступени (ступеней) вызываются большим числом факторов как внешней среды (ограниченность пространства для предварительного маневра, некачественные опорная поверхность и геометрия ступени как профильного препятствия, неоднородность коэффициентов сопротивления и сцепления ходовой части с опорной поверхностью), так и особенностями самого транспортного средства (неодинаковость тяговых сил по «бортам», асимметрия развесовки по «бортам») и «человеческим фактором» (несовершенство вождения, необразованность в отдельных вопросах, недооценка ситуации, слабость или неустойчивость психики).One of the problems of the above vehicles is the forced struggle with the exchange rate instability of the chassis moving up the stairs - both single obstacles and as part of flights of stairs. Vehicle deviations (“yaw”) of the vehicle when overcoming the stage (s) are caused by a large number of factors as the external environment (limited space for preliminary maneuver, poor-quality bearing surface and the geometry of the stage as a profile obstacle, heterogeneity of the resistance and adhesion coefficients of the chassis with the supporting surface) , and the features of the vehicle itself (uneven traction forces on the "sides", the asymmetry of the weight distribution on the "sides") and the "human factor" (n driving perfection, ignorance in some matters, the underestimation of the situation, weakness or instability of the psyche).

В приложении к реабилитационной технике (инвалидным коляскам) это особенно актуально, поскольку напрямую связано с обеспечением безопасности инвалида или иного пользователя с ограниченными физическими возможностями.In the appendix to rehabilitation equipment (wheelchairs), this is especially true, since it is directly related to ensuring the safety of a disabled person or other user with limited physical abilities.

Для роботов и робототехнических комплексов проблема связана с возрастанием требований к искусственному интеллекту и недостатками дистанционного наблюдения оператором посредством, например, телевизионных камер.For robots and robotic complexes, the problem is associated with an increase in the requirements for artificial intelligence and the disadvantages of remote monitoring by the operator through, for example, television cameras.

Наиболее распространен способ стабилизации курса движения с использованием механизмов поворота. Так, отклонение от курса гусеничного транспортного средства, снабженного механизмом поворота, допускающего дифференцированное управление левым и правым «бортами» шасси, компенсируют замедлением забежавшей гусеницы вплоть до нулевой скорости или ускорением отставшей гусеницы.The most common way to stabilize the course of movement using the rotation mechanisms. So, the deviation from the track of a tracked vehicle equipped with a turning mechanism that allows differential control of the left and right "sides" of the chassis is compensated by the deceleration of the running track up to zero speed or the acceleration of the lagging track.

Широко известен, например, механизм поворота с бортовыми фрикционами и тормозами, за счет которых достаточно просто корректировать курс [Расчет и конструирование гусеничных машин. / Носов Н.А., Галышев В.Д., Волков Ю.П., Харченко А.П. - Л.: Машиностроение, 1972. - 560 с. - С.360-361, Рис.IX.6; Катунский A.M. Вождение танков. - М.: Воениздат, 1976. - 174 с. - С.13-15, 63-66, рис.17-19].It is widely known, for example, the turning mechanism with on-board friction clutches and brakes, due to which it is enough to simply adjust the course [Calculation and design of tracked vehicles. / Nosov N.A., Galyshev V.D., Volkov Yu.P., Kharchenko A.P. - L .: Engineering, 1972. - 560 p. - S.360-361, Fig. IX.6; Katunsky A.M. Driving tanks. - M .: Military Publishing House, 1976 .-- 174 p. - S.13-15, 63-66, Fig.17-19].

Однако, во-первых, далеко не на всех транспортных средствах интересующего нас здесь класса постановка таких механизмов целесообразна. Во-вторых, автоматизация «бортового» способа поворота такого типа сопряжена с характерным для комплексной автоматизации гусеничных и колесных машин вообще применением электронных схем и датчиков, в конечном счете, существенным усложнением и удорожанием.However, firstly, far from all vehicles of the class we are interested in, the setting up of such mechanisms is advisable. Secondly, the automation of the “on-board” turning method of this type is associated with the use of electronic circuits and sensors, characteristic of the integrated automation of tracked and wheeled vehicles in general, and, ultimately, a significant complication and appreciation.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по назначению и совокупности существенных конструктивных признаков (ближайшим аналогом) является автоматический тормоз транспортного средства, преимущественно инвалидной коляски, приспособленной для перемещения по лестницам, содержащий разнесенные попарно по ширине шасси подпружиненные левые и правые тормозные рычаги с левыми и правыми подпружиненными тормозными парами, установленные с возможностью независимого друг от друга поворота тормозных рычагов, в продольных вертикальных плоскостях на шарнирах с общей поперечной осью под действием сил реакции их взаимодействия со ступенью, и с возможностью независимого бортового торможения шасси при заданном угловом положении тормозных рычагов за счет автоматического включения тормозных пар, при этом в состав шасси входят рама, движитель и энергосиловая установка [RU 2459605, B60T 7/12, 27.08.2012].Closest to the claimed invention in terms of purpose and a combination of essential design features (the closest analogue) is an automatic brake of a vehicle, mainly a wheelchair, adapted to move along stairs, containing spring-loaded left and right brake levers with pair of left and right spring-loaded brake levers in pairs mounted with the possibility of independent rotation of the brake levers in longitudinal vertical planes на on hinges with a common transverse axis under the influence of reaction forces of their interaction with the stage, and with the possibility of independent on-board braking of the chassis at a given angular position of the brake levers due to the automatic activation of the brake pairs, while the chassis includes a frame, propulsor and power plant [RU 2459605, B60T 7/12, 08/27/2012].

Представленное как «Автоматический тормоз», это устройство является, одновременно, стабилизатором курса движения шасси транспортного средства по ступеням. Автоматическим или полуавтоматическим.Presented as an "Automatic brake", this device is, at the same time, a stabilizer of the vehicle chassis along the steps. Automatic or semi-automatic.

В нем между каждой ступицей (барабаном) движителя (ведущего колеса) и основанием соответствующего рычага (точнее - посредством дополнительной рычажной системы) предусмотрены тормозная пара (в частности, ленточный тормоз: лента-барабан) с возвратной (оттяжной) пружиной, с возможностью:In it, between each hub (drum) of the propulsion unit (drive wheel) and the base of the corresponding lever (more precisely, by means of an additional linkage system), a brake pair (in particular, a belt brake: tape drum) is provided with a return (release) spring, with the possibility of:

- свободного синхронного поворота рычагов (вниз), с дополнительной рычажной системой, в одинаковых условиях взаимодействия с горизонтальной (опорной) поверхностью ступени (при понижении или исчезновении опоры для них, как правило, зависания рычагов при сходе со ступени) и, вследствие этого, автоматического синхронного включения тормозных пар движителей (ведущих колес) обоих бортов при заданном угловом положении рычагов;- free synchronous rotation of the levers (down), with an additional lever system, in the same conditions of interaction with the horizontal (supporting) surface of the step (when lowering or disappearing the support for them, as a rule, the levers hang when leaving the step) and, as a result, automatic synchronous activation of brake pairs of propulsors (driving wheels) of both sides at a given angular position of the levers;

- свободного поворота только одного рычага (вниз), с дополнительной рычажной системой, в неодинаковых условиях взаимодействия с горизонтальной (опорной) поверхностью ступени, а именно - при опережающем понижении или исчезновении опоры только для указанного зависшего при сходе со ступени первым и, вследствие этого, автоматического включения тормозной пары одного, забегающего борта при заданном угловом положении «забегающего» рычага.- free rotation of only one lever (down), with an additional lever system, under unequal conditions of interaction with the horizontal (supporting) surface of the step, namely, when the support is advanced lowering or disappearing only for the indicated hovering when leaving the step first and, therefore, automatic inclusion of the brake pair of one running side at a given angular position of the “running” lever.

Рычаги снабжены опорными роликами на свободных концах и расположены перед осями опорных ведущих элементов движителя (впереди и ниже их).The levers are equipped with support rollers at the free ends and are located in front of the axes of the supporting driving elements of the propulsion device (in front and below them).

Однако основным назначением известного ближайшего аналога является, по существу, автоматическое «подстраховочное» торможение (экстренный останов) транспортного средства (его шасси) в конце ступени в режиме спуска по лестнице. Это совокупность двух бортовых индивидуальных независимых тормозов непосредственно ведущих элементов движителя (ведущих колес), автоматически срабатывающих при зависании (под действием собственной силы тяжести зависшего рычага и, как вариант, дополнительной прижимной пружины в условиях исчезновения реакции ступени). В случае курсового отклонения по азимуту от продольной нормали к кромке ступени будет однозначно заторможена одна «бортовая» часть движителя (ведущее колесо) забегающего борта. Стабилизировать шасси по курсу (т.е. ликвидировать возникший «перекос») возможно только при продолжающемся вращении другой «бортовой» части движителя (ведущего колеса) - на отстающем борту. Если предусмотрен только зависимый привод к движителю от энергосиловой установки (наиболее распространенный вариант применительно к инвалидным коляскам и др. транспортным средствам для самостоятельного перемещения по лестницам), то автоматическая стабилизация невозможна: шасси останется в «перекошенном» положении, а попытки стабилизировать курс силовым способом могут привести к смещению забежавшего «борта» вперед юзом и срыву со ступени, по крайней мере, отставшим «бортом». Следовательно, стабилизация возможна только при независимом приводе или в режиме ручной коляски, транспортируемой ассистентом.However, the main purpose of the known closest analogue is, essentially, automatic “safety” braking (emergency stop) of the vehicle (its chassis) at the end of the stage in the descent mode. This is a combination of two on-board individual independent brakes of the directly driving elements of the propulsion device (driving wheels) that automatically operate when it hangs (under the action of its own gravity of the hanging lever and, as an option, an additional clamping spring in the event of the disappearance of the stage reaction). In the case of a course deviation in azimuth from the longitudinal normal to the edge of the step, one “side” part of the propulsion unit (drive wheel) of the runaway side will be unambiguously braked. It is possible to stabilize the chassis in the course (that is, eliminate the “skew” that has arisen) only with the continued rotation of the other “side” part of the propulsion (driving wheel) - on the lagging board. If only a dependent drive to the propulsion unit from the power plant is provided (the most common option for wheelchairs and other vehicles for self-climbing stairs), automatic stabilization is not possible: the chassis will remain in a “skewed” position, and attempts to stabilize the course by force can lead to the displacement of the run-in "board" forward by the skid and a breakdown from the stage, at least by the lagging "side". Consequently, stabilization is possible only with an independent drive or in the mode of a manual carriage transported by an assistant.

В любом случае, известный ближайший аналог работает исключительно на спуск со ступени(ей). В режиме подъема вверх он бесполезен как средство стабилизации курса.In any case, the well-known closest analogue works exclusively on the descent from the step (s). In the mode of lifting up, it is useless as a means of stabilizing the course.

Все это обусловливает недостаточно высокие технико-эксплуатационные характеристики (ТЭХ) транспортных средств на базе таких шасси в части курсовой устойчивости подъема на поребрики, ступени, по лестничным маршам, в части эксплуатационной безопасности, особенно в отношении транспорта для инвалидов.All this leads to insufficiently high technical and operational characteristics (TEC) of vehicles based on such chassis in terms of directional stability of lifting on curbs, steps, along staircases, in terms of operational safety, especially in relation to vehicles for disabled people.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение ТЭХ транспортных средств на базе шасси, приспособленных для преодоления ступеней (в том числе лестничных маршей), путем обеспечения автоматической стабилизации курса движения при подъеме на ступень(ни).The task to which the claimed invention is directed is to increase the performance characteristics of vehicles based on the chassis, adapted to overcome steps (including flights of stairs), by providing automatic stabilization of the course of movement when climbing a step (s).

Решение поставленной задачи достигается тем, что стабилизатор курса движения шасси транспортного средства по ступеням, содержащий разнесенные попарно по ширине шасси, подпружиненные левые и правые тормозные рычаги с левыми и правыми подпружиненными тормозными парами, установленные с возможностью независимого друг от друга поворота тормозных рычагов, в продольных вертикальных плоскостях на шарнирах с общей поперечной осью под действием сил реакции их взаимодействия со ступенью, и с возможностью независимого бортового торможения шасси при заданном угловом положении тормозных рычагов за счет автоматического включения тормозных пар, при этом в состав шасси входят несущая конструкция с бортами, движитель и энергосиловая установка, поперечная ось установлена враспор между бортами несущей конструкции, коаксиально ей на подшипниках установлен разрезной наискось вал, образующий бортовые, подпружиненные парой распорных возвратных пружин в осевом направлении и парой распорных возвратных пружин в повороте тормозных рычагов вокруг оси, полувалы с упорным подшипником на их стыке в указанном косом разрезе, каждая тормозная пара встроена между соответствующими полувалом и опорным элементом несущей конструкции шасси, а тормозные рычаги прикреплены своими основаниями к полувалам и поджаты, через полувалы, второй из упомянутых пар пружин к упорам-ограничителям поворота, с возможностью синхронного поворота левых и правых тормозных рычагов с полувалами в одинаковых условиях взаимодействия со ступенью (фронтальной ее поверхностью - кромкой или стенкой) и с возможностью осевой раздвижки полувалов в неодинаковых условиях взаимодействия со ступенью и, вследствие этого, автоматического синхронного включения тормозных пар обоих бортов при заданном минимально-допустимом курсовом отклонении шасси от продольной нормали к кромке ступени.The solution to this problem is achieved by the fact that the stabilizer of the vehicle chassis along the steps, containing spaced apart in pairs of chassis width, spring-loaded left and right brake levers with left and right spring-loaded brake pairs, mounted with the possibility of independent rotation of the brake levers from each other, in longitudinal vertical planes on hinges with a common transverse axis under the influence of the reaction forces of their interaction with the stage, and with the possibility of independent side braking and for a given angular position of the brake levers due to the automatic activation of the brake pairs, the chassis includes a load-bearing structure with sides, a propulsion device and a power plant, the transverse axis is set in opposition to the sides of the load-bearing structure, and a slanting oblique shaft is installed on the bearings coaxially to it, forming side , spring loaded with a pair of spacer return springs in the axial direction and a pair of spacer return springs in the rotation of the brake levers around the axis, half shafts with a thrust bearing on and at the junction in the indicated oblique section, each brake pair is inserted between the corresponding half shaft and the supporting element of the chassis supporting structure, and the brake levers are attached with their bases to the half shafts and, through the half shafts, the second of the mentioned pairs of springs are attached to the rotation stop stops, with the possibility of synchronous rotation of the left and right brake levers with semi-shafts under identical conditions of interaction with a step (its front surface - edge or wall) and with the possibility of axial extension of half-shafts in unequal x conditions of interaction with the stage and, consequently, automatic synchronous inclusion of the brake pairs of both sides at a given minimum permissible course deviation of the chassis from the longitudinal normal to the edge of the stage.

Решение поставленной задачи достигается также за счет дополнительных конструктивных признаков (при сформулированной выше основной совокупности признаков):The solution of this problem is also achieved due to additional structural features (with the above main set of features):

- полувалы могут быть выполнены одинаковыми (это обеспечивает взаимозаменяемость, сокращает номенклатуру деталей, снижает себестоимость стабилизатора и тем самым в большей мере повышает ТЭХ шасси и транспортного средства в целом);- half-shafts can be made the same (this ensures interchangeability, reduces the range of parts, reduces the cost of the stabilizer and thereby increases the TEH of the chassis and the vehicle as a whole);

- тормозные пары могут быть выполнены дисковыми (этим оптимизируется компактность и простота конструкции, используется оптимальная геометрия для данной кинематики);- brake pairs can be made disk (this optimizes compactness and simplicity of design, the optimal geometry for this kinematics is used);

- тормозные рычаги могут быть выполнены изогнутыми и установлены с ориентацией вогнутости по ходу движения шасси на ступень (это позволяет обеспечить контакт роликов с фронтальной поверхностью ступени, т.е. ее фронтальной поверхностью - кромкой или стенкой, в течение всего периода подъема движителя на эту ступень до устойчивого положения на ней, исключить «плавающий» контакт рычагов с фронтальной поверхностью ступени);- the brake levers can be made curved and installed with an orientation of concavity along the chassis on the step (this allows the rollers to contact the front surface of the stage, i.e. its front surface - an edge or wall, during the entire period of the propulsion raising to this stage to a stable position on it, exclude the “floating” contact of the levers with the front surface of the stage);

- тормозные рычаги могут быть выполнены с возможностью сохранения положения пятен своего контакта со ступенью в поперечном направлении при боковом уводе оснований рычагов относительно ступени (это позволяет скомпенсировать, например за счет поперечного наклона тормозного рычага, сопротивление осевому перемещению полувалов, необходимому для включения тормозных пар, со стороны «паразитной» поперечно направленной силы трения ролика или непосредственно рычага с фронтальной поверхностью ступени);- the brake levers can be made with the possibility of maintaining the position of the spots of its contact with the step in the transverse direction with lateral withdrawal of the bases of the levers relative to the step (this allows you to compensate, for example, due to the lateral tilt of the brake lever, the axial movement of the half-shafts necessary to activate the brake pairs, with the side of the “parasitic" transversely directed friction force of the roller or directly of the lever with the front surface of the stage);

- при предыдущей совокупности признаков тормозные рычаги могут быть выполнены пластинчатыми, с возможностью изгиба при поперечном смещении его основания (это позволяет осуществить упомянутую выше компенсацию сопротивления включению тормозных пар за счет силового изгиба тормозного рычага, что конструктивно проще альтернативных вариантов);- with the previous set of signs, the brake levers can be made lamellar, with the possibility of bending with a lateral displacement of its base (this allows the compensation of the resistance to inclusion of brake pairs mentioned above due to the force bending of the brake lever, which is structurally simpler than alternative options);

- в стабилизаторе могут быть дополнительно предусмотрены фланцы с возможностью их жесткого разъемного соединения с несущей конструкцией шасси, жестко и разъемно соединенные с концами упомянутой оси, при этом неподвижные части тормозных пар должны быть закреплены на обращенных к полувалам торцах фланцев, которые при установке на шасси будут выступать в качестве опорных элементов его несущей конструкции (это - оптимальный вариант с позиции как обеспечения разгрузки несущей конструкции шасси от значительных «распорных» сил в стабилизаторе, поскольку реализует принцип механически замкнутой системы, где в данном его приложении «распорные» силы замыкаются на ось, входящую в состав стабилизатора, так и с позиции принципов «моноблочности», агрегатирования, где в данном случае стабилизатор представляет собой быстросъемное устройство);- in the stabilizer can be additionally provided with flanges with the possibility of their hard detachable connection with the supporting structure of the chassis, rigidly and detachably connected to the ends of the mentioned axis, while the fixed parts of the brake pairs should be fixed to the ends of the flanges facing the half shafts, which when installed on the chassis will act as supporting elements of its load-bearing structure (this is the best option from the standpoint of ensuring that the load-bearing structure of the chassis is unloaded from significant "spacer" forces in the stabil re, since it implements the principle of a mechanically closed system, where in this application the “spacer” forces are closed on the axis included in the stabilizer, and from the position of the principles of “monoblock”, aggregation, where in this case the stabilizer is a quick-detachable device);

- стабилизатор может быть установлен вблизи центра масс транспортного средства (этим достигается максимальный стабилизирующий момент, равный произведению свободной тяговой силы на отставшем борту на колею шасси, за счет наибольшего сцепного веса в пятнах контакта «движитель-ступень» под центром масс транспортного средства с полезной нагрузкой).- the stabilizer can be installed near the center of mass of the vehicle (this achieves the maximum stabilizing moment equal to the product of free traction force on the backward side of the chassis track, due to the greatest grip weight in the "mover-stage" contact spots under the center of mass of the vehicle with the payload )

Среди известных устройств и способов не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной. В то же время именно за счет последней достигается новый технический результат в соответствии с поставленной задачей.Among the known devices and methods, no such combination of essential features would coincide with the declared one. At the same time, it is due to the latter that a new technical result is achieved in accordance with the task.

Более подробно сущность изобретения раскрывается в приведенном ниже примере реализации и иллюстрируется чертежами:In more detail, the invention is disclosed in the following implementation example and is illustrated by drawings:

на фиг.1 схематически показан заявляемый стабилизатор, вид сзади в поперечном разрезе гусеничного шасси, где b - ширина стабилизатора (она же - расстояние между внутренними поверхностями бортов шасси в месте расположения стабилизатора; β - угол наклона плоскости разреза поперечного вала стабилизатора на полувалы к продольной оси шасси; δ_л, δ_п - зазоры в не включенных тормозных парах стабилизатора, левой (по левому борту) и правой (по правому борту) соответственно; α_л, α_п - текущие углы поворота соответственно левого и правого рычагов стабилизатора, являющихся датчиками курсовой стабильности; F_л, F_п - векторы сил, левой и правой соответственно, распирающих полувалы стабилизатора с синхронным включением его тормозных пар при ненулевой разности углов поворота (α_л-α_п);figure 1 schematically shows the inventive stabilizer, a rear view in cross section of a caterpillar chassis, where b is the width of the stabilizer (it is the distance between the inner surfaces of the sides of the chassis at the location of the stabilizer; β is the angle of inclination of the cut plane of the transverse shaft of the stabilizer half-to-longitudinal chassis axes; δ _l , δ _p - gaps in the brake pairs of the stabilizer, left (on the left side) and right (on the right side), not included, respectively; α _l , α _p - current rotation angles of the left and right levers, respectively isator, which are sensors of directional stability; F _l , F _p - vectors of forces, left and right, bursting half-shafts of the stabilizer with the synchronous inclusion of its brake pairs with a non-zero difference in rotation angles (α _l -α _p );

на фиг.2 - то же, вариант с совмещением оси стабилизатора с общей осью ведомых колес шасси;figure 2 is the same, the option of combining the axis of the stabilizer with the common axis of the driven wheels of the chassis;

на фиг.3 - схема взаимодействия рычага стабилизатора со ступенью лестницы, вид сбоку (слева);figure 3 is a diagram of the interaction of the stabilizer lever with the step of the ladder, side view (left);

на фиг.4 - схема автоматической стабилизации курсовой устойчивости гусеничного шасси при подъеме на лестничном марше, вариант расположения стабилизатора спереди по движению, где X - потребный (заданный) курс (направление) движения шасси (по нормали к кромке ступени); X′ - фактический текущий курс (направление) движения шасси; γ - текущее угловое (по азимуту) отклонение шасси от потребного (заданного) курса; V_л, V_п - векторы скорости подъема соответственно левого и правого бортов шасси на лестничном марше;figure 4 - scheme of automatic stabilization of the exchange rate stability of the caterpillar chassis when climbing the flight of stairs, the option of the stabilizer in front of the movement, where X is the desired (set) course (direction) of the chassis (normal to the edge of the step); X ′ is the actual current course (direction) of the chassis movement; γ is the current angular (in azimuth) deviation of the chassis from the required (predetermined) course; V _l , V _p - the vectors of the lifting speed, respectively, of the left and right sides of the chassis on the flight of stairs;

на фиг.5 - то же, вариант расположения стабилизатора в центральной части шасси, вблизи центра масс, где ЦМ - центр масс транспортного средства;figure 5 is the same, the location of the stabilizer in the Central part of the chassis, near the center of mass, where CM is the center of mass of the vehicle;

на фиг.6 - схема «моноблочного» стабилизатора.figure 6 is a diagram of a "monoblock" stabilizer.

Шасси 1 транспортного средства, способного самостоятельно преодолевать профильные препятствия в виде лестниц и отдельных ступенчатых профильных препятствий 2 (ступеней, бордюрных камней и эскарпов/контрэскарпов), содержит (см. фиг.1-4) несущую конструкцию (несущий корпус с жесткими, плоскими, параллельными продольной вертикальной плоскости шасси элементами - бортами 3, 4 (левым и правым) или несущую раму с аналогичными бортами 3, 4. В состав шасси 1 входит также движитель (в данном примере - гусеничный) с приводом от энергосиловой установки (центральной или бортовых, в том числе мотор-колес - не показаны), с гусеницами 5, 6, с ведущими и ведомыми колесами (в данном примере условно показаны ведомые зубчатые колеса - «ленивцы» 7, 8, а ведущие показаны на фиг.3 ниже «ленивцев» 7, 8).The chassis 1 of a vehicle capable of independently overcoming profile obstacles in the form of stairs and separate step profile obstacles 2 (steps, curbs and escarp / counter-escarp), contains (see Figs. 1-4) a supporting structure (supporting body with rigid, flat, elements parallel to the longitudinal vertical plane of the chassis - sides 3, 4 (left and right) or a supporting frame with similar sides 3, 4. The chassis 1 also includes a mover (in this example, a caterpillar) driven by a power plant (cent side or side, including motor wheels - not shown), with tracks 5, 6, with drive and driven wheels (in this example, driven gears - “sloths” 7, 8 are conventionally shown, and the drive wheels are shown in figure 3 below the "sloths" 7, 8).

На шасси 1 между бортами 3, 4 установлен заявляемый автоматический, полностью механический стабилизатор курса движения шасси 1 по ступеням 2 (см. фиг.1-3). Он включает в себя поперечно установленную враспор между бортами 3 и 4 ось 9 (ее длина соразмерна расстоянию между бортами 3 и 4), установленный на оси 9 коаксиально, посредством подшипников (подшипниковых опор) 10, 11 и 12, 13, разрезной наискось под острым углом β вал, образующий бортовые полувалы 14, 15 (предпочтительно, одинаковые) с упорным подшипником 16-18 (скольжения или качения, где, в варианте с подшипником качения, 16 и 18 - левая и правая обоймы, а 17 - шарики или иные тела качения, возможно в сепараторе) на их стыке (т.е. между ними), одинаковых левом и правом тормозных рычагов 19, 20, бортовых, одновременно срабатывающих, тормозных пар (с возможностью торможения вращения полувалов 14, 15) и возвратных пружин поворота полувалов 14, 15.On the chassis 1 between the sides 3, 4, the claimed automatic, fully mechanical stabilizer of the course of movement of the chassis 1 in steps 2 is installed (see Figs. 1-3). It includes a transversely mounted back-and-forth between the sides 3 and 4 of the axis 9 (its length is proportional to the distance between the sides 3 and 4) mounted on the axis 9 coaxially by means of bearings (bearing bearings) 10, 11 and 12, 13, slanted obliquely under the sharp angle β, the shaft forming the side half-shafts 14, 15 (preferably identical) with a thrust bearing 16-18 (sliding or rolling, where, in the embodiment with a rolling bearing, 16 and 18 are the left and right cages, and 17 are balls or other bodies rolling, possibly in a separator) at their junction (i.e. between them), identical left and right Avomo brake levers 19, 20, side simultaneously triggered, brake pairs (with the possibility of braking the rotation of half-shafts 14, 15) and return springs rotating half shafts 14, 15.

Рычаги 19 и 20, являющиеся по своему функциональному назначению датчиками курсовой стабильности шасси и, одновременно, его «бортовыми якорями», прикреплены к полувалам 14 и 15 соответственно и имеют длину, достаточную для взаимодействия с фронтальной поверхностью и кромкой ступени 2 в течение всего периода подъема соответствующей «бортовой» части движителя (гусеницы 5 и/или 6) на эту ступень 2 до устойчивого положения на ней. Они установлены, в рабочем своем положении, под одинаковыми начальными углами α_л0, α_п0 (в продольных вертикальных плоскостях шасси 1 на максимально возможном, равном расстоянии от центральной продольной его плоскости, т.е. максимально разнесены по ширине b бортов) с ориентацией свободных концов вниз-назад по ходу шасси 1 на ступень 2 (или вперед-вверх на лестничном марше).The levers 19 and 20, which are, by their functional purpose, sensors of the directional stability of the chassis and, at the same time, its “side anchors”, are attached to the shafts 14 and 15, respectively, and have a length sufficient to interact with the frontal surface and the edge of the stage 2 during the entire lifting period the corresponding "side" part of the mover (tracks 5 and / or 6) to this stage 2 to a stable position on it. They are installed, in their working position, at the same initial angles α _l0 , α _n0 (in the longitudinal vertical planes of the chassis 1 at the maximum possible equal distance from its central longitudinal plane, i.e., maximally spaced along the width b of the sides) with the orientation of the free ends down and back along the chassis 1 to step 2 (or forward and up on the flight of stairs).

На свободных концах рычагов 19 и 20 могут быть шарнирно установлены ролики 21 и 22 соответственно. При этом рычаги 19, 20 могут быть выполнены изогнутыми, вогнутостью в сторону направления всхода на ступень 2 (см. фиг.3), т.е. с обеспечением контакта роликов 21, 22 с фронтальной поверхностью ступени 2 в течение всего периода подъема соответствующей «бортовой» части движителя (гусеницы 5 и/или 6) на эту ступень до устойчивого положения на ней, исключения «плавающего» контакта рычагов 19, 20 с кромкой ступени 2.At the free ends of the levers 19 and 20, rollers 21 and 22 can be pivotally mounted, respectively. In this case, the levers 19, 20 can be made curved, concave in the direction of the shoot to the stage 2 (see Fig. 3), i.e. ensuring the contact of the rollers 21, 22 with the front surface of the stage 2 during the entire period of lifting the corresponding “side” part of the mover (tracks 5 and / or 6) to this stage to a stable position on it, eliminating the “floating” contact of the levers 19, 20 s edge of step 2.

Крепление рычагов 19, 20 к полувалам 14, 15, по первому возможному варианту, - жесткое, например сварное (см. фиг.1, 2). При этом ролики 21, 22 желательно выполнять с антифрикционной, по отношению к материалу фронтальной поверхности ступени 2, поверхностью для минимизации сопротивления трения смещениям пятна контакта «ролик - фронтальная поверхность ступени» в поперечном направлении на величину в несколько миллиметров (см. далее по тексту о зазорах в тормозных парах и о функционировании устройства в целом).The fastening of the levers 19, 20 to the shafts 14, 15, according to the first possible option, is rigid, for example, welded (see figures 1, 2). In this case, it is desirable to perform the rollers 21, 22 with an antifriction surface with respect to the material of the front surface of the stage 2 in order to minimize the friction resistance to displacements of the contact spot “roller - the front surface of the stage” in the transverse direction by a few millimeters (see below on clearances in brake pairs and on the functioning of the device as a whole).

Вторым возможным вариантом (не показан) является крепление рычагов 19, 20 к полувалам 14, 15 со свободой одностороннего качания рычага при поперечном уводе (смещении) его основания и неподвижном в поперечном направлении пятне контакта «ролик - фронтальная поверхность ступени». Конструктивно это может быть обеспечено секторным шарниром с осью, параллельной продольной оси шасси 1.The second possible option (not shown) is the fastening of the levers 19, 20 to the half shafts 14, 15 with the freedom of one-sided swing of the lever with lateral withdrawal (offset) of its base and the contact spot “roller - frontal surface of the step” fixed in the transverse direction. Structurally, this can be provided by a sector hinge with an axis parallel to the longitudinal axis of the chassis 1.

Третьим возможным вариантом (конструктивно простейшим и, как правило, исключающим смещение пятна контакта «ролик - фронтальная поверхность ступени») является выполнение рычагов 19, 20 достаточно узкими, то есть пластинчатыми, с возможностью изгиба при поперечных уводах (смещениях) основания рычага и неподвижном в поперечном направлении пятне контакта «ролик - фронтальная поверхность ступени».The third possible option (structurally simplest and, as a rule, eliminating the displacement of the contact spot “roller - the frontal surface of the stage”) is to implement the levers 19, 20 rather narrow, that is, lamellar, with the possibility of bending with lateral bends (displacements) of the base of the lever and fixed in transverse direction to the contact spot "roller - frontal surface of the stage."

Таким образом, обеспечена возможность независимого друг от друга поворота рычагов 19, 20 в продольных вертикальных плоскостях, под действием сил реакции их взаимодействия с фронтальной поверхностью (стенкой) ступени 1, и бортового торможения шасси 1 при заданном их рабочем угловом положении.Thus, it is possible to independently rotate the levers 19, 20 in longitudinal vertical planes, under the action of the reaction forces of their interaction with the frontal surface (wall) of the stage 1, and the side braking of the chassis 1 at a given working angular position.

Тормозные пары (для торможения полувалов 14, 15) выполнены (см. фиг.1, 2) в виде пар трения, преимущественно дисковых пар, с подвижной 23, 24 (для левой и правой тормозных пар) и неподвижной (относительно бортов 3, 4 шасси) 25, 26 фрикционными поверхностями (дисками) с зазорами δ_л, δ_п соответственно (величиной в несколько миллиметров, рассчитывается как функция ряда геометрических параметров шасси и заданного минимально необходимого углового отклонения γ фактического курса X′ шасси 1 от заданного курса X) при крайних нижних положениях рычагов 19, 20, определяемых упорами 27 и 28 по левому и правому бортам 3, 4 соответственно (см. фиг.3), что соответствует упомянутым выше начальным углам установки рычагов 19, 20 - α_л0, α_п0.The brake pairs (for braking the half-shafts 14, 15) are made (see Fig. 1, 2) in the form of friction pairs, mainly disk pairs, with moving 23, 24 (for the left and right brake pairs) and fixed (relative to the sides 3, 4 chassis) 25, 26 with friction surfaces (discs) with gaps δ _l , δ _p respectively (a few millimeters, calculated as a function of a number of geometric parameters of the chassis and a given minimum required angular deviation γ of the actual course X ′ of the chassis 1 from the given course X) for extreme lower positions of the levers 19, 20, def elyaemyh abutments 27 and 28 on the left and right sides 3, 4 respectively (see Figure 3.), which corresponds to the above initial installation angles of the arms 19, 20 - α _n0, α _n0.

Неподвижность дисков 25, 26 обеспечена их жестким креплением на опорных элементах. В описанном (см. фиг.1, 2) случае в качестве опорных элементов выступают непосредственно борта 3 и 4. В описанном ниже по тексту «моноблочном» стабилизаторе - переходные детали.The immobility of the disks 25, 26 is ensured by their rigid mounting on the supporting elements. In the case described (see FIGS. 1, 2), the sides 3 and 4 act directly as supporting elements. In the “one-piece” stabilizer described below in the text, transition details.

Гарантированные зазоры в тормозных парах, как функция рабочих угловых ходов α_л, α_п рычагов 19, 20, обеспечены наличием распорных (возвратных), в данном примере - цилиндрических, пружин 29, 30.Guaranteed clearances in the brake pairs, as a function of the working angular strokes α _l , α _p levers 19, 20, are provided by the presence of spacer (return), in this example, cylindrical, springs 29, 30.

Геометрические размеры устройства, рабочие хода и жесткости пружин 29, 30 подбирают и/или рассчитывают, задав разумно-достаточное минимально допустимое значение (отклонение) угла γ, например 1 градус.The geometric dimensions of the device, travels and stiffnesses of the springs 29, 30 are selected and / or calculated by setting a reasonably sufficient minimum allowable value (deviation) of the angle γ, for example, 1 degree.

Левый и правый торцы полувалов 14, 15 связаны с возвратными пружинами 31, 32 их поворота на оси 9 (см. фиг.1-3), с возможностью гарантированного поджатия рычагов 19, 20 либо к упорам 27, 28, либо к поверхности ступени 2 (см. фиг.4, 5).The left and right ends of the half-shafts 14, 15 are connected with return springs 31, 32 of their rotation on the axis 9 (see Figs. 1-3), with the possibility of guaranteed preloading of the levers 19, 20 either to the stops 27, 28, or to the surface of the stage 2 (see figures 4, 5).

Для повышения жесткости системы в поперечном направлении и замыкания «распорных» усилий в пределах самого стабилизатора - на оси 9, рекомендуется концы последней соединять с бортами 3, 4 именно с такой возможностью. Например (см. фиг.1), посредством резьбовых концов 33, 34 оси 9, гаек 35, 36 с шайбами 37, 38 и фланцев 39, 40, закрепленных на бортах 3, 4 шпильками 41, 42.To increase the rigidity of the system in the transverse direction and to close the "spacer" forces within the stabilizer itself - on the axis 9, it is recommended that the ends of the latter be connected to the sides 3, 4 with just such a possibility. For example (see figure 1), through the threaded ends 33, 34 of the axis 9, nuts 35, 36 with washers 37, 38 and flanges 39, 40, mounted on the sides 3, 4 with pins 41, 42.

Фиг.2 не «загромождена» узлами 33-42, тем более что, в принципе, возможно замкнуть распорные усилия и путем простых стягивающих борта 3, 4 шпилек, установленных параллельно оси 9 на небольшом расстоянии от нее (не показаны). Следует принять во внимание и то, что в обеспечение поперечной жесткости рамы и особенно несущего корпуса шасси 1 такие стягивающие шпильки могут быть полезны и безотносительно стабилизатора.Figure 2 is not "cluttered" with nodes 33-42, especially since, in principle, it is possible to close the spacer forces by simple tightening sides 3, 4 of the studs mounted parallel to axis 9 at a small distance from it (not shown). It should be borne in mind that in ensuring the transverse rigidity of the frame and especially the chassis chassis 1, such tightening pins can be useful without regard to the stabilizer.

Однако приоритетной (оптимальной) является конструктивная реализация стабилизатора, которую можно условно назвать «моноблочной» (см. фиг.6). У «моноблочного» стабилизатора неподвижные диски 25 и 26 тормозных пар закреплены не непосредственно на бортах 3 и 4 несущей конструкции, а на внутренних торцах (щеках) фланцев 39 и 40 соответственно (см. также фиг.1). Таким образом ось 9, разрезной вал 14, 15, тормозные пары 23, 25 и 24, 26, фланцы 39, 40 (которые в данном случае являются упомянутыми опорными элементами несущей конструкции с бортами 3, 4) и гайки 33, 34 с шайбами 37, 38 образуют замкнутую в силовом отношении систему, с возможностью замыкания довольно значительных «распорных» сил F_л и F_п на ось 9 по самому короткому пути - в пределах перечисленных составных частей стабилизатора. Такой стабилизатор можно, как «моноблочное» устройство, быстро монтировать и демонтировать на разных экземплярах шасси и в разных местах одного и того же экземпляра шасси.However, the priority (optimal) is the structural implementation of the stabilizer, which can be arbitrarily called "monoblock" (see Fig.6). In the "monoblock" stabilizer, the fixed discs 25 and 26 of the brake pairs are not mounted directly on the sides 3 and 4 of the supporting structure, but on the inner ends (cheeks) of the flanges 39 and 40, respectively (see also figure 1). Thus, the axis 9, the split shaft 14, 15, the brake pairs 23, 25 and 24, 26, the flanges 39, 40 (which in this case are the mentioned supporting elements of the supporting structure with sides 3, 4) and the nuts 33, 34 with washers 37 , 38 form a force-locked system, with the possibility of closing fairly significant "spacer" forces F _l and F _p on the axis 9 along the shortest path - within the listed components of the stabilizer. Such a stabilizer can, as a "monoblock" device, be quickly mounted and dismantled on different copies of the chassis and in different places of the same instance of the chassis.

В части общей компоновки устройства возможны варианты расположения рычагов 19, 20: в передней, задней или средней части шасси. А в пределах каждого из перечисленных вариантов - подварианты: либо за осями крайних (как правило, передних по ходу движения на ступень) ведомых или ведущих колес (для первых двух вариантов), либо вблизи центра масс транспортного средства при преодолении ступени или лестницы (для третьего варианта, предполагающего центральное расположение).In terms of the overall arrangement of the device, the possible arrangement of levers 19, 20: in the front, rear or middle of the chassis. And within each of the listed options, there are sub-options: either behind the axles of the outer (usually the front in the direction of the step) driven or driving wheels (for the first two options), or near the center of mass of the vehicle when overcoming the step or ladder (for the third a variant with a central location).

В примере, показанном на фиг.2, с гусеничным движителем, разрезной вал 14-15 (а значит, и почти весь стабилизатор) расположен между левым и правым передними, по ходу движения транспортного средства задним ходом на ступень (вверх по лестнице), зубчатыми колесами 7, 8 движителя («ленивцами»). В частном случае, упомянутый разрезной вал 14-15 может быть соосен с передними, по ходу движения на ступень, ведомыми зубчатыми колесами гусеничного движителя - «ленивцами» 7, 8 (см. фиг.2). Как альтернативный вариант, движитель может быть выполнен колесным, а упомянутый разрезной вал в этом случае соосен с передними, при всходе на ступень, колесами движителя (не показано).In the example shown in figure 2, with a caterpillar mover, a split shaft 14-15 (and, therefore, almost the entire stabilizer) is located between the left and right front, in the direction of the vehicle in reverse to the step (up the stairs), toothed wheels 7, 8 mover ("sloths"). In the particular case, the said split shaft 14-15 can be aligned with the front, along the direction of the step, driven gears of the caterpillar mover - "sloths" 7, 8 (see figure 2). As an alternative, the propulsion device can be made wheeled, and the said split shaft in this case is aligned with the front wheels of the propulsion device (not shown) when it reaches the stage.

Вариант с расположением стабилизатора вблизи центра масс следует считать оптимальным с точки зрения эффективности работы стабилизатора (см. далее в описании работы стабилизатора).The option with the stabilizer located near the center of mass should be considered optimal from the point of view of the stabilizer's operating efficiency (see further in the description of the stabilizer operation).

Стабилизатор может быть выполнен также с возможностью оперативного перевода из рабочего в нерабочее положение, аналогично уводу тормозов в прототипе (ножным рычагом и дополнительных пружин - не показано), во избежание ухудшения профильной проходимости в режимах спуска со ступени 2 и при движении на горизонтальной неровной поверхности в сторону «против шерсти» в отношении рычагов 19, 20.The stabilizer can also be made with the possibility of rapid transfer from the worker to the idle position, similar to the brake release in the prototype (with a foot lever and additional springs - not shown), in order to avoid deterioration of profile throughput in the descent modes from step 2 and when driving on a horizontal uneven surface in side "against the wool" in relation to levers 19, 20.

Не исключен вариант быстросъемных тормозных рычагов 19, 20, что удобнее сочетать с предложенным выше вторым вариантом соединения тормозных рычагов с 19, 20 с полувалами 14, 15.The option of quick-release brake levers 19, 20 is not ruled out, which is more convenient to combine with the second option for connecting the brake levers from 19, 20 with half shafts 14, 15 proposed above.

Описанный пример конкретного варианта конструкции не исключает других возможных вариантов устройства в рамках заявляемой совокупности существенных конструктивных признаков.The described example of a specific design option does not exclude other possible device options within the claimed combination of essential structural features.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

При подъеме шасси на лестницу (или одиночную ступень, бордюрный камень, эскарп) 2 за счет гусеничного движителя с опорой на левую 5 и правую 6 гусеницы, взаимодействие последних в идеале идентично и углового отклонения шасси 1 от нормали X к кромке ступени нет: γ=0. Моменты реакций на рычагах 19 и 20 одинаково поворачивают их на углы α_л=α_п («текущие» углы). Соответственно, на такие же одинаковые углы синхронно поворачиваются и полувалы 14, 15. Будучи отжатыми от бортов 3, 4, пружинами 29, 30, полувалы 16, 17 прижаты скошенными торцами в подшипнике 16-18 друг к другу. Разрезной вал 14-15 вращается как цельный.When the chassis is lifted to a ladder (or a single step, a curbstone, a scarp) 2 due to a caterpillar mover with support on the left 5 and right 6 tracks, the interaction of the latter is ideally identical and there is no angular deviation of the chassis 1 from the X normal to the edge of the step: γ = 0. The reaction moments on the levers 19 and 20 equally rotate them at angles α _l = α _p ("current" angles). Accordingly, half-shafts 14, 15 are synchronously rotated at the same identical angles. Being pressed out from the sides 3, 4, springs 29, 30, half-shafts 16, 17 are pressed with beveled ends in the bearing 16-18 to each other. The split shaft 14-15 rotates as one piece.

В противном случае гусеницы 5 и 6 либо вступают во взаимодействие со ступенью не одновременно, либо взаимодействуют неодинаково. Как по причине различных (в реальных условиях) условий взаимодействия (локальные дефекты ступени, локальное отличие коэффициентов трения и сцепления, несимметричность развесовки и т.д.), так и в результате исходного углового отклонения Y фактического курса X′ шасси 1 от заданного курса X. Как правило, имеет место и то, и другое одновременно.Otherwise, the tracks 5 and 6 either do not interact with the stage at the same time, or they interact differently. Both due to various (in real conditions) interaction conditions (local level defects, local difference between the friction and adhesion coefficients, weight asymmetry, etc.), and as a result of the initial angular deviation Y of the actual course X ′ of chassis 1 from the given course X As a rule, both this and the other take place simultaneously.

При γ>0, например при забегании левой гусеницы (см. фиг.3), левый рычаг 19 (его ролик 21 при наличии такового) упирается во фронтальную поверхность ступени 2 и начинает отходить от упора 27, сжимая пружину 31, в то время как правый рычаг 20 еще не дошел до нее и остается поджатым пружиной 32 к упору 28. Появляется и начинает нарастать, по ходу дальнейшего движения шасси 1, разность углов поворота (α_л-α_п)>0. Эта разность углов, отражающая отклонение γ>0 курса X′ шасси 1 от заданного курса X, может сохраниться и после вступления правого рычага 20 во взаимодействие с фронтальной поверхностью ступени 2, поскольку определяющим является именно величина (α_л-α_п)>0.When γ> 0, for example, when the left track is running in (see Fig. 3), the left lever 19 (its roller 21, if any) abuts against the front surface of the stage 2 and starts to move away from the stop 27, compressing the spring 31, while the right lever 20 has not yet reached it and remains preloaded by the spring 32 to the stop 28. The difference in rotation angles (α _l −α _p )> 0 appears and begins to increase, in the course of further movement of the chassis 1. This difference in angles, reflecting the deviation γ> 0 of the course X ′ of the chassis 1 from the given course X, can also persist after the right lever 20 comes into interaction with the frontal surface of stage 2, since it is the quantity (α _l -α _p )> 0 that determines.

Однако дифференцированный поворот полувалов 14, 15, а значит, и наличие относительного поворота каждого из них, благодаря скосу 16-18, приводит к возникновению пары оппозитных «распорных» сил F_л и F_п (см. фиг.1, 2) и, под их действием, к автоматическому распиранию полувалов 14 и 15. Зазоры δ_л, δ_п синхронно уменьшаются до нуля, и тормозные пары 23, 25 слева и 24, 26 справа вступают во фрикционное взаимодействие. В результате имеет место эффект торможения («заклинки») рычага забегающего «борта» (здесь - рычага 19). Шасси 1 «становится на левый якорь» (скорость перемещения оси колеса 7 и борта 3 обнуляется: V_л=0, что проиллюстрировано фиг.4, 5), а правая часть движителя с гусеницей 6 продолжает «загребать»: V_п>0 (см. там же). Возникший поперечный момент силы, направленный против часовой стрелки, приводит к сокращению величины разности (α_л-α_п)>0 вплоть до нуля. При этом, при не отключенном приводе левой части движителя, гусеница 5 пробуксовывает, «дожидаясь», когда ее «нагонит» правая гусеница 6.However, the differentiated rotation of the half-shafts 14, 15, and hence the presence of a relative rotation of each of them, due to the bevel 16-18, leads to the appearance of a pair of opposed “spacer” forces F _l and F _p (see figures 1, 2) and, under their action, to the automatic bursting of the half-shafts 14 and 15. The gaps δ _l , δ _p synchronously decrease to zero, and the brake pairs 23, 25 on the left and 24, 26 on the right enter into frictional interaction. As a result, there is an effect of braking (“spells”) of the lever of the running “side” (here - of lever 19). Chassis 1 "becomes the left anchor" (the speed of movement of the axis of the wheel 7 and the bead 3 is reset: V _l = 0, as illustrated in Figures 4, 5), and the right side of the propeller with a track 6 continues to "rake": V _p > 0 ( see there). The resulting transverse moment of force, directed counterclockwise, reduces the difference (α _l −α _p )> 0 down to zero. At the same time, with the drive of the left part of the mover not switched off, the caterpillar 5 skips, “waiting” when the right caterpillar 6 “catches up” with it.

В оптимальном (и соответственно рекомендуемом как приоритетном) варианте расположения стабилизатора вблизи отвесной линии, проходящей через центр масс транспортного средства, где в пятнах контакта «движитель-ступень» (левом и правом), как известно, сцепной вес максимален (при одинаковом коэффициенте сцепления), будет иметь место, соответственно, максимальный разворачивающий по азимуту в сторону курса X момент силы - стабилизирующий момент (см. фиг.5).In the optimal (and accordingly recommended as a priority) embodiment, the stabilizer is located near a steep line passing through the center of mass of the vehicle, where in the spots of contact "mover-step" (left and right), as you know, the grip weight is maximum (with the same adhesion coefficient) , there will be, respectively, the maximum unfolding in azimuth in the direction of the course X moment of force - stabilizing moment (see figure 5).

Неизбежно распирая борта 3, 4, «распорные» оппозитные силы F_л и F_п (см. фиг.1) передаются далее через фланцы 39, 40, шайбы 37, 38 и гайки 35, 36 на резьбовые концы 33, 34 оси 9, замыкаются на последней, разгружая борта 3, 4.Inevitably bursting the sides 3, 4, "spacer" opposed forces F _l and F _p (see figure 1) are transmitted further through the flanges 39, 40, washers 37, 38 and nuts 35, 36 to the threaded ends 33, 34 of the axis 9, close on the last, unloading the sides 3, 4.

Замыкание «распорных» сил на ось 9 в «моноблочном» стабилизаторе (см. фиг.6) происходит более коротким путем, о чем было сказано выше в описании этого оптимального варианта.The closure of the "spacer" forces on the axis 9 in the "monoblock" stabilizer (see Fig.6) occurs in a shorter way, as mentioned above in the description of this optimal option.

При возврате угловой разности (α_л-α_п) в начальное заданное нулевое или какое-либо разумно-достаточное минимально допустимое значение (отклонение), например упомянутый выше 1 градус, тормозные пары 23, 25 и 24, 26 синхронно размыкаются, левый «борт» шасси 1 «разъякоряется»: рычаг 19 продолжает, под действием момента силы реакции ступени 2, превышающего возвратный момент пружины 31, поворачиваться вверх (на фиг.3 - против часовой стрелки), но уже синхронно с правым рычагом 20.When the angular difference (α _l- α _p ) is returned to the initial specified zero or some reasonably sufficient minimum acceptable value (deviation), for example, the above-mentioned 1 degree, the brake pairs 23, 25 and 24, 26 synchronously open, the left “side "The chassis 1" is unstrained ": the lever 19 continues, under the action of the reaction force of the stage 2, exceeding the return moment of the spring 31, to turn upward (in figure 3 - counterclockwise), but already in synchronization with the right lever 20.

При рекомендуемой нелинейности формы рычагов 19, 20 (с выпуклостью назад по ходу движения на ступень) при снабжении их роликами 21, 22 сохраняется постоянство контакта роликов со ступенью 2 (точнее, с фронтальной ее поверхностью - стенкой или кромкой) при наличии зазора между ступенью 2 и собственно телом каждого рычага на всей его длине. Поскольку профиль ступени 2 (см. фиг.3) имеет поднутрение (наклон, скос вовнутрь) именно там, где и происходит взаимодействие роликов 21, 22 с ней.With the recommended non-linearity of the shape of the levers 19, 20 (with a bulge backwards along the direction of the step) when supplying them with rollers 21, 22, the contact of the rollers with the step 2 (more precisely, with its front surface — a wall or an edge) is maintained in the presence of a gap between the step 2 and actually the body of each lever along its entire length. Since the profile of stage 2 (see Fig. 3) has an undercut (tilt, bevel inward) exactly where the rollers 21, 22 interact with it.

Взаимное расположение осей колес 7, 8 и оси 9 (их несоосность или соосность) относится к компоновочным решениям, дающим эффект, прежде всего, по минимизации массогабаритных характеристик, но не к функциональным особенностям.The relative position of the axles of the wheels 7, 8 and the axle 9 (their misalignment or alignment) refers to layout solutions that give an effect, first of all, to minimize weight and size characteristics, but not to functional features.

В описанном процессе функционирования устройства, собственно, и заключается явление автоматической стабилизации курса движения шасси 1.In the described process of functioning of the device, in fact, is the phenomenon of automatic stabilization of the course of movement of the chassis 1.

Техническим результатом использования изобретения является повышение технико-эксплуатационных характеристик шасси и транспортных средств в целом в части курсовой устойчивости подъема по лестничным маршам и преодолении единичных ступенчатых профильных препятствий (бордюрного камня и др.), обеспечение подвижности и эксплуатационной безопасности, особенно в отношении инвалидных колясок и др. реабилитационного транспорта для лиц с ограниченными физическими возможностями, путем обеспечения автоматической стабилизации курса движения при подъеме на ступень(ни).The technical result of the use of the invention is to increase the technical and operational characteristics of the chassis and vehicles in general in terms of directional stability of climbing stairs and overcoming single step profile obstacles (curbs, etc.), ensuring mobility and operational safety, especially in relation to wheelchairs and other rehabilitation vehicles for persons with disabilities, by providing automatic stabilization of the course of movement when climbing to the step (s).

Claims

1. The stabilizer of the course of the vehicle chassis along the steps, containing spaced apart in pairs across the width of the chassis spring-loaded left and right brake levers with left and right spring-loaded brake pairs, mounted with the possibility of independent rotation of the brake levers in longitudinal vertical planes on hinges with a common transverse axis under the action of reaction forces of their interaction with the stage and with the possibility of independent on-board braking of the chassis at a given angular position of the brake lever s due to the automatic activation of the brake pairs, while the chassis includes a load-bearing structure with sides, a propulsion device and an energy-power installation, characterized in that the transverse axis is installed in the opposite direction between the sides of the load-bearing structure, a slanted oblique shaft is installed on the bearings coaxially to it, forming side, spring-loaded a pair of spacer return springs in the axial direction and a pair of spacer return springs in the rotation of the brake levers around the axis, half shafts with a thrust bearing at their junction in the specified oblique cut, each brake pair is inserted between the corresponding half shaft and the supporting element of the chassis chassis structure, and the brake levers are attached with their bases to the half shafts and, through the half shafts, the second of the said pairs of springs are attached to the rotation stop-stops with the possibility of synchronous rotation of the left and right brake levers with semi-shafts under the same conditions of interaction with the stage and with the possibility of axial sliding of the semi-shafts under different conditions of interaction with the stage and, as a result, automatic syn ronnogo brake incorporating both pairs of sides at a predetermined minimum permissible chassis kursovom deviation from the normal to the longitudinal edge of the stage.

2. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the half-shafts are made the same.

3. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the brake pairs are made disk.

4. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the brake levers are made curved and installed with the orientation of concavity in the direction of travel of the chassis to the stage.

5. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the brake levers are configured to maintain the position of the spots of its contact with the stage in the transverse direction with lateral withdrawal of the bases of the levers relative to the stage.

6. The stabilizer according to claim 5, characterized in that the brake levers are lamellar, with the possibility of bending with a transverse displacement of its base.

7. The stabilizer according to claim 1, characterized in that it additionally provides flanges with the possibility of their hard detachable connection with the supporting structure of the chassis, rigidly and detachably connected to the ends of the said axis, while the stationary parts of the brake pairs are fixed to the ends of the flanges facing the shafts which, when installed on the chassis, act as supporting elements of its supporting structure.

8. The stabilizer according to claim 1, characterized in that it is installed near the center of mass of the vehicle.