VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Внедоро́жник или автомобиль повышенной проходимости (англ. off-road vehicle) — рамный автомобиль, обладающий повышенной проходимостью по бездорожью за счёт высокого клиренса, ведущих передних и задних колёс.

Рассмотрим несколько документов, описывающих разработки ученных в данной области автомобилестроения.

Патент № 98728 сотрудниками НГТУ, ОИС Аникин А. А., Макаров В. С, Перепелов А. В. [1]. Было описана формула полезной модели Автомобиль повышенной проходимости, содержащий раму, грузопассажирскую кабину, колеса с шинами, двигатель с коробкой передач, раздаточной коробкой и карданными валами, мостов портального типа с колесными редукторами, соединенными с рамой через рессоры. Отличия данной разработки от обычного автомобиля повышенной проходимости в том, что в колесных редукторах использованы цилиндрические шестерни внешнего зацепления, а также между колесными редукторами и балкой моста установлены кронштейны, отношение базы машины к расстоянию между центрами колес и полуосей составляет (20-21):1, а отношение базы машины к диаметру шин (1,8-2,5):1.

Патент № 69824, авторы: Груздев А.А., Широков О.Н., Терехов А. В., Шабалин Е.Ф. Патентообладатель: ЗАО "ВАЗИНТЕРСЕРВИС". Предлагаемая модель относится к машиностроению, а именно к средствам мобильного транспорта, предназначенного для транспортировки длинномерных грузов на базе легковых автомобилей [2]. Она позволяет перевозить длинномерные грузы различными партиями, но при этом сам автомобиль-тягач малой грузоподъемности (до 3,5 тонн). Данный результат достигается путем модернизации автомобиля малой грузоподъемности, содержащую переднюю конструкцию образованную, кузовом типа седан, имеющий пол, заднюю стенку, стойки боковых дверей, два боковых лонжерона снизу кузова и заднюю конструкцию, представляющую собой шасси и полураму образованную двумя лонжеронами, соединенными между собой поперечинами. При этом в конструкцию задней части автомобиля включены дополнительные элементы крепления седельного устройства (содержат передние и задние поперечины коробчатого сечения, приваренные к лонжеронам полурамы, торцевые части, жестко соединенные между собой с помощью горизонтальной плиты-связки, при этом они выполнены с установленными в отверстия распорными втулками, для крепления седельного устройства с помощью болтовых соединений. На приваренных к задней поперечине пальцах с двух сторон прикреплены верхние концы задних амортизаторов), а в тормозной контур задних колес, устройство привода системы тормозов полуприцепа, содержащие трубки отбора тормозной жидкости из контура задних тормозов автомобиля, гибкий шланг, кронштейн крепления гибкого шланга, гидроцилиндр передачи усилий непосредственно в систему тормозов полуприцепа и устройство крепления гидроцилиндра при отсутствующем полуприцепе. Это позволило создать на базе легкового автомобиля тягач, схожий по своим характеристикам с обычным тягачом.

Так же авторами патента были предложены малогабаритный автомобиль-тягач и грузовой автомобиль на базе легкового шасси. Малогабаритный автомобиль-тягач, включает в себя корпус, передние и задние колеса, трансмиссию, ведомый передний и ведущий задний мосты, поперечные упорные и несущую балки, лонжероны и прицепное устройство, при этом корпус выполнен в виде цельнометаллического сварного кузова с усилением задка, прицепное устройство соединено при помощи переходного модуля с усилением задка кузова, а поперечные упорные и несущая балки и лонжероны жестко соединены с низлежащей стороной пола цельнометаллического сварного кузова, рис. 1.

Рис. 1. Автомобиль-тягач

1-кузов типа седан, 2-шасси, 3-полурама, 4- сидельное устройство, 5- устройство привода системы тормозов полуприцепа.

Грузовой автомобиль на базе легкового шасси, содержащий переднюю конструкцию, образованную кузовом типа седан, который имеет пол, заднюю стенку, стойки боковых дверей и два боковых лонжерона снизу кузова, и заднюю конструкцию, представляющую собой шасси, образованное двумя лонжеронами, соединенные между собой поперечинами.

Технический результат данных устройств заключается в том, что сцепное устройство расположено в середине полурамы, что повышает надежность и долговечность конструкции, а подключение к тормозной системе автомобиля системы торможения полуприцепа повышает маневренность автомобиля-тягача вместе с полуприцепом. Устройство привода системы тормозов полуприцепа содержит трубки отбора тормозной жидкости из контура задних тормозов автомобиля, гибкий шланг, кронштейн крепления гибкого шланга, гидроцилиндр передачи усилий непосредственно в систему тормозов полуприцепа и устройство крепления гидроцилиндра при отсутствующем полуприцепе.

Предлагаемое техническое решение позволило создать на базе легкового автомобиля тягач, имеющий большой сцепной вес, обладающий высокой производительностью, комфортабельностью и удобством при эксплуатации.

Патент № 2481962, автор: Серебряков Н. А., который изобрел способ повышения проходимости транспортного средства и запатентовал его 28 сентября 2011 года, суть данного патента заключается в Способе повышения проходимости транспортного средства, отличающийся тем, что на труднопреодолимом участке дороги на диски колес временно устанавливают внешние приводные механизмы, которые передают крутящий момент от ведущих колес к не ведущим, при этом к трансмиссии транспортного средства временно подключают все колеса, снабжая их приводными механизмами [3].

Патент № РФ 2389632, автор и патентообладатель: Лужков Ю.М. [4]. Автором было предложено изобретение для повышения проходимости автомобиля, сущность данного патента в том, что: автомобиль повышенной проходимости, содержащий, по меньшей мере, два ведущих моста с механическим приводом (один основной мост и один подкатной мост), причем основной мост выполнен проходным с установленным в нем механизмом отключения привода подкатного моста, а подкатной мост выполнен портальным и снабжен устройством его подъема в отключенном состоянии. Подкатной мост имеет колеса меньшего диаметра, чем в основном, а передаточное отношение привода этого моста больше, чем основного, настолько, чтобы линейные скорости протекторов колес основного и подкатного мостов были одинаковы. Автомобиль повышенной проходимости, в котором колея рассматриваемого моста меньше колеи основного на сумму максимальных размеров по ширине проекций на горизонтальную плоскость соответственно одного колеса основного и одного колеса подкатного мостов.

Рис. 2. Схематичный вид сбоку на ведущий и подкатной мосты в рабочем положении»

А- рабочее положение, В- не рабочее положение, 1- основной мост, 2- подкатной мост, 3- приводной вал, 4- карданный вал, 5- силовой вал, 6- механизм отключения привода подкатного моста (кулачковая муфта), 7- устройство подъема подкатного моста, 8- кронштейн, 9- шарнир, 10- качающийся рычаг, 11,12 - резинотканевые рессоры, 13- подкатной мост с колесами меньшего диаметра, 14- колеса ведущего основного моста.

Автомобиль повышенной проходимости, содержащий, по меньшей мере, два ведущих моста с механическим приводом.

Основной мост выполнен проходным, то есть через него насквозь проходит приводной вал для привода при помощи карданного вала, силового вала подкатного моста. Приводной вал выполнен составным с установленным в его разрыве механизмом отключения привода подкатного моста, например, в виде отключаемой кулачковой муфты, этот мост выполнен портальным и снабжен устройством его подъема в отключенном состоянии. Устройство подъема включает кронштейн с шарниром, на котором установлен качающийся рычаг, по концам которого размещены резинотканевые рессоры. На качающемся рычаге установлен ведущий подкатной мост с колесами меньшего диаметра, чем колеса ведущего основного моста.

Автомобиль повышенной проходимости, в котором подкатной мост имеет колеса меньшего диаметра, чем в основном, а передаточное отношение привода от силового вала моста больше, чем основного моста, настолько, чтобы линейные скорости протекторов соответственно колес основного и подкатного мостов были одинаковы. Это достигается расчетом или подбором передаточных чисел моста. Незначительные разности указанных линейных скоростей, например, вызванных неравномерной деформацией протекторов, могут быть скомпенсированы их проскальзыванием относительно грунта. Автомобиль повышенной проходимости, в котором колея подкатного моста меньше колеи основного на сумму максимальных размеров по ширине проекций на горизонтальную плоскость соответственно одного колеса основного моста и одного колеса подкатного моста, что позволяет избежать попадания колес подкатного моста в колейное углубление, пробитое в грунте колесами основного моста. Указанное соотношение выбрано потому, что в автомобилестроении ширина колеи автомобиля считается по расстоянию между средними сечениями соответствующих колес (одинарных или сдвоенных).

Все вышеперечисленные изобретения были запатентованы за последние 5 лет и значительно улучшили качество и функции автомобилей с повышенной проходимостью и в целом улучшили качество всего автомобилестроения. Наиболее успешной разработкой является патент № 2389632, т.к. в современном мире все больше набирают популярность автомобили с повышенной проходимостью. В России данный вид автомобиля является очень нужным и необходимым для передвижения в сложно доступные регионы страны. Примером служит автомобильная экспедиция Владивосток-Камчатка по пересеченной местности, где и использовались данные разработки.

Список использованных источников:

1. Авторское свидетельство № 98728 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://bankpatentov.ru/

2. Авторское свидетельство № 69824 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://bankpatentov.ru/

3. Авторское свидетельство№ 2481962 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://bankpatentov.ru/

4. Авторское свидетельство № РФ 2389632 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://freepatent.ru/

Код для цитирования: Скопировать