Шагающая машина

Шагающая машина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социвпистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено13.03.78 (21) 2588787/27 11

B 62 9 57/02 с присоединением заявки.%—

1ееудерстеееъй кемитет

ССОР ио делем изобретении и открытие (23) Приоритет

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 08.02.80 (5З ) УЙ К 629.1 1 3. . 033(08 8. 8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Умнов, А. Я. Погребняк и Д, L. Бальжанов

Государственный научись-исследовательский институт машиноведения им. академика A. А. Благонравова (71) Заявитель (54) ШАГАЮШАЯ МАШИНА

Изобретение относится к транспортным средствам, оснашенным движителями шагающего типа.

Известна многоопорная шагаюшая машина, содержащая корпус с расположенными на его бортах опорными стойками, каждая из которых посредством привода вертикального перемещения смонтирована на горизонтальных направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения от силового привода t.3j .

Движение транспортного средства осушествляется путем попеременного переноса корпуса по половине направляющих стоек, опущенных на грунт,. и переноса вперед поднятых над грунтом стоек другой половины относительно корпуса.

Недостатком этой машины является отсутствие средств поворота.

Наиболее близкой к данному изобретению по технической сущности и дости« гаемому результату является другая известная шагающая многоопорная машина, содержашая корпус с попарно расположеннь-ми на его бортах опорными стойками, каждая из которых посредством привода вертикального перемещения подвижно установлена в каретке, смонтированной в горизонтальной направляющей с возмож5 ностью возвратно-поступательного перемещения от силового привода, и механизмы поворота горизонтальных направляющих вокруг вертикальной оси, соединенные с рулевым управлением (23.

Последняя маш ина имеет сре д ств а поворота, однако криволинейное движение такого экипажа возможно только в том случае, когда на земле стоят три стойки из числа расположенных в углах корпуса. Остальные должны быть при этом подняты. Если на землю опираются одновременно четыре стойки, поворот машины может быть осуществлен только при точном выполнении необходимых соотношений между скоростями стоек правого и левого бортов корпу-са, а также между положениями стоек на горизонтальных направляюших и углами поворота! ; 17 .,: (.П!11! .... !О

)!.= (1. f "f-х! и((.. и.. Q;Ioi и(-!х Гтori(: Г !iiiT!!(= !T(! ППХ. ((!1 (Hr-:,;f..., 0rт!(! - З)0, ЛИ 1(ИСЛО УЦ(7ДВЛИ!Оri(kll

-И(К -!Oi- Т Г! И ПОЭТ О.".(У ОПО(Л ЫС С ГойКИ 6)(.П! (i " .- I!1(!!11:i Ë l! ЦГ СЕМЛО .! "O П j) ii(1((,,! i:е i ен(тг(--. : Г(3(11. ие(! Ие упв)тр,-1

ГД С, (--. По<113!!1 !JC T (3i,(",iif)1-( И(: " Со::!rl К:! -1 OÊÈÊC3J С ГР7;11 !М О!!(;!7.

; <)(Г -"а - - =".P(.-;;.:1 -C()060ËHHJIJ КОЛЕИ Кor OÐOI;= ! (О. Оцот "..C )Гс (Га! .ОЙЛЕH Г3 КОГ! tl)r C 1(!П-; 0!1!)а = (ОС ! (., Q)o) .,Е!)0 + 1 1. ЕХ;(<)ЗИМ!-!) 1(У-, (П f! i, 10 . )(); (!JT(г С г!а)та JI< (ООМ <. <)!Гкlj jP;-, ". :-70(т Г(тв " . -1Î КГОКДан СЦЕПНан М-)rr —!!8!(1 00ËÜ-МО VHQа, р=)(1ЕМЧ(0 т

ПО!. " " !""" l! iс7!! !17Е!)(Е! -;и<7 Г Двгт)ги,т(И

:.=-QÄÈ(iQIIÈÅÌ С балацсиво - . ":(i!1311 H! l(I((7Ë МУФТ ЖЕ 1" КО (,,QH И((<-:.. (- 1 - КО!и! 1(707Л, а (T(7ÓÃH

Г(1"!!1 -и (7а 1P!<(ОГO ООГЗТа- )а T HKÆ(7 ТЕ- гн ;<, i)r-.П!г ПИЕ !-, )Х((ДОГО QHJJHI;(7(J(7=(< Р < )-, 1 .—.-rС-. (i, :(I((10é: (РИЗОНтаЛЬНОй:-(а ПРИ-.,; ЯЕ:-.. И (((е,". к ба)лачспру Вв(по)пцено пocpo! Qтвом

,Г!!()у i". r Qэ:,лемс!(Га. 1<апвиме(7, топ(иона. (Г(1 ((3!ц . !. Изображен общий вид I(TQ-:а=

1<т!U(. и .)(!1(п)и-ii!. ) IB ((:иг, 2 = сечение А---1 (.!., ЦП (iil,; . =- )т(Е(!Т(7(т<(ЕСка(1 !». 1„ а ))По!а!

ПИ< 0(ГВЕСКО(4 ОПОРЦ!1!Х СТОЕК 0(IЦОГО 1!„JЕ-.

".(ВО! О ЦОЯГд.= ! 1 ) !!П Г<7!Ощ(l Я IBld llk(H СОЛЕ(7>!(ИТ КО 7((ус к кг(тс (то .у пос;7едством балансирог) 2 пар= - ((ЦГ Р!10 lPI((70(- ДИ((ЕНЫ ГО ЭИЗОНТДЛЬНЬ!Е ЦДП?. а!3. 1: Io:(1 .) .") Оно(-)цых cT Оек 4, с Гойки 4 .».с=тано!)((-, 11 (H кап. уках 51 относительно ко-ТО(и (Х Oi! Ii k lot" T ПЕРЕМЕЩДТЬСЯ Р 13ЕОТГ". !

КПЛЬ!!ОМ lll!!IPПВЛЕНИИ;Ioi! ДЕ,!СГВИЕМ ПРИ.Ц(иго! ?)OPT(!КаЛЬПОГО ПЕ((ЕК(Е(ЦЕЦИИ((7. J(,II=j)() (T(!i,! (CT3Q!O О I(!!7(7Д!1 ИМЕIСТ ВО МО>(!-! (Г(-.т:, пе()е:.(! П(((тьс(! f0 на!п))а!371;т(о(д)иf(3

1!р; Д,-, : -,:-г3 И! ° .,,=:;O;! < 3 r; J!а Q;.:) ИК;.Пца )(,-1 ОЗМQT((По((: i,i i )О )HI!1.<) i 11(И Т!10! (Г: 07! Ь=- °

kiQ бал(1 —.цс! ()а 2,. ) i! 7!(П(< !10)r, H;i I >Ги!ив ! )

r7,-, И !. . Lr)7: . --3 1((.,H;i I ТО!7,. Ои 0:..: . "" )

;:Л КГЕПЛЕН НД Ва П) l .. !i . (Г!Е (-,.; В(70 .,(0)Ж=

1 . уса !. Бц ("тси цала - :... -=.<" .—:... =-:; тор=-! )а L.(Л =: а If:,.! iilпх <(Т<ГНОВЛ(<(!а

:!Е <ПОЗИИ(О(ц-.r(rl П(=(и(аH Г)Г()7та (-1 С I:O :! - - 7 .. (К(.(J " 1: t(0;:; !.-)ч<) (О!(1((13

1 ва.: «! =. - -в :;.3 BН" i(еп::IОЙ Г!еоедацей < (.

: ГГ)к(ГЕ(! 07(У!1(т)(д)ТГ и 1 () С: Ойки -4 п(ОГV-.=

В Оно.(0:.".:10 ГО !7 0(7Т а Т 0 Г() ЖЕ С- .: I).IQà O !)ЛЕ .— невого пояс== !IH!Jl Jí(,1 ц!.!.

В т П (! Г а ГГ а <1 Д,

Г!ОПВЕСОК l! ".>СДПЕ; Q И Е9ДЦЕ,; П!Е;. В! !(ГlQHCQ)3- QQ -:!- а 3,)ВН! (Iori(r,ec(;H -- )Ед IQ;: и — —.=* Г Г-.,(J a

:1 тЕ. ;..(I .=:.: Нако((я си Б Г, !=!i!- 1ПГ TÛ Ip -(ат1<:=

Р8."Л К7iп ИХ 1 ИIО?KЕНИеvl ) i ::" тb — . -(г!Îi. =

ТОГО) .=.,:(ектг<1нес (<(3! схе )иа -.Од)ег)жи1 i o!7-: . !(1r(Ь)НГ OT I(!JI)!Т ()(Е И)0! Г 7!.ТГ..

И НОГЛ),1<). (1-710 З . .! г!.1.- т<. ГГ-" т" гв< электр07(агци1с:=- (. и .., . :, устц(ес-::.: и-.

ЗДЬ!ИСИМОСТГ<: От (<01-!(гн(ца 1 И.. ОГ--. (i ii,;,-;;

c-=-к 4

jJpkI ДВИЖЕНИИ L!аца(((ц i;.! (И,щи

-! °,:<- Г

ГРВ )ЦЕСТ((НО! ОЙ !Л<Д! ГПО((!(Цт! Маl ИЦВ! МЭЖ:!

НакдпитЬСИ .. 011!т!ОХ(ИЗ, !!1. Х I!C:!C;;ь пе(7ВОК, по. (ожсli:-(и 0()е стойки (Г(эавая (л"."-:а(,! Стоит ца зе(.;.

ПЕт7ЕКЛЮ т(:;- то (И,= . 00 .. И Х: i >!. : ;,;: (:! П, К П3752 6 дается посредством цепной передачи 10 л торсиона 9. При этом поворот направляющей 3 на угon, заданный рулевым устройством 11, происходит только в случае, если направляюшая 3 свободна, т. е. стойка 4 не опирается на землю, а находится в поднятом состоянии. Если стойка 4 опирается на землю, то направляющая 3 не поворачивается вслед за

1(изменением положения рулевого устройства l 1, а происходит только закручивание торсиона 9.

Таким образом, при отклонении рулевого устройства 11 в заданное положение направляющие 3 и балансиры 2, отклонившиеся в процессе движения от исходного для данного радиуса поворота угла, возвращаются в это положение под действием торсионов 9 и 13 после отрыва очередной стойки 4 от земли.

Направляющие 3 среднего плечевого пояса, которые не связаны между собой рулевым устройством 11, под действием торсиснов 9 в процессе переноса стоек

4 занимают положение, параллельное продольной оси корпуса 1, в котором сни должны находиться в момент постановки стоек 4.

Работа описанных кинематической и

30 электрической схем обеспечивает в любой

50 встр чается и поэтому .здесь не рассмутривается, JlaI осуществления криволинейного движения шагаю цей машины направляю55 цие 3 поворачиваются рулевым устройством 1 1 относительно балансира 2 вокруг оси Вала 8, Движение от рулевого устройства 11 к направляюшим 3 переS 7 1

IGT цепи питания обеих катушек реле 22 и 23. Это приводит к тому, что контакты 28 и 29 размыкаются, а контакты

26 и 27 замыкаются, подавая питание электромагнитам 18 этих стоек. С помощью рычагов 17 электромагниты 18

Вводят муфты 14 в зацепление с нижними полумуфтами 16 обеих стоек 4, тем самым связывая правый и левый балансиры 2 между собой через цепную передачу 21. И в этом случае система из двух балансиров 2 имеет одну степень подвижности относительно корпуса 1, т е. каждый балансир имеет возможность поворачиваться относительно корпуса 1, но независимо, а синхронно, благодаря связи 21.

Вс втором положении только одна из стоек 4, например, правая опирается на землю, а другая — левая поднята и переносится вперед в исходное для шагания положение, При этом концевой переключатель только правой стойки 4 замыкает цепь питания катушки реле 23, а переключатель 20 левой стойки 4 не включается и катушка реле 22 остается обесточенной. При этом контакт 28 размьiкается, .a контакт 24 замыкается, подаВая ток на электромагнит 1 9 правой стойки 4, Ее рычаг 17 вводит муфту 14

В зацепление с полумуфтой 16, жестко соединяя балансир 2 только правой стойки 4 с корпусом 1. Муфта 14 левой стой ки 4 находится при этом в нейтральном положении. Левый балансир 2, поворачи,àÿñ . под действием торсиона 13 вместе сс своим Валом 12, устанавливается в перпендикулярное положение по отношени1о к продольной оси корпуса 1. Ta- IIì образом, В этом случае полубалансир

2 опсрчой стсйки 4 жестко соединен с корпусом,1, а балансир 2 стойки ссвершаюшей перенос, соединен с корпусом 1 через торсион 13.

Третье теоретически возможное положение стоек отличается тем, что обе стойки одного плечевого пояса одновременно оторваны от земли. Однако, в используемых на практике статически устойчивых походках такое положение не момент шагания точное соответствие чис,а степеней ПОдвижнОсти числу ее Опор» ных ног, чем устоаняется как проскальзывание ног, так и неопределенность движения корпуса 1.

Система из стоящих на земле стоек

4, поворотных направляющих 3, балансиров 2 и корпуса 1 машины составляет единый шарнирно-рычажный механизм, в котором опорные подпятники стоек 4 являются неподвижным звеном, а движение направляющих 3 относительно кареток 5 со стойками 4 — управляющим движением. При этом в процессе движения каретки 5 по направляющей 3 угол поворота направляющей 3 KBK относительно балансира 2, так и относительно корIIYc8 1 не остается постоянным, а изменяется в соответствии с законами кинематики. Однако, всякий раз, когда стойка 4, закончив рабочий ход, поднимается в воздух и движение каретки 5 реверсируется, положение и балансира 2 и направляющей 3 восстанавливается под действием торсионов 13 и 9. При этом балансир 2 занимает перпендикулярное к продольной оси корпуса 1 положение, а

УГОЛ ОтклОнения напРавляюшеей 3 зап. 1

7 7137 ся рулевым устройством 11. Этим достигается сохранение радиуса траектории поворота, заданного рулевым устройством

11.

tfяличие балансиров добавляет шагающей машине степени подвижности, исключая. тем самым взаимное проскальзывание стоек по земле и связанную с этим опасность поломки конструкции машины. Однако наряду с указанным положительным 10 эффектом введение шести балансиров приводит к неопределенности положения корпуса относительно опорных стоек, поскольку, например, при шести стойках, опирающихся на землю, машина будет иметь де- Б вять степеней свободы при шести управляющих звеньях (каретки 5). Поэтому в конструкцию машины введены переключающие муфты, автоматически затормаживающие некоторые балансиры, исключая тем >О самым лишние степени свободы машины„

Применение данного изобретения псеволяет значительно улучшить управляемость шагающей машины, исключив при этом силовые перегрузки в опорных стойках и силовых приводах, возникающих от скольжения стоек по земле на поворотах.

Формула изобретения

1. Шагающая машина, содержащая корпус с попарно расположенными на его бортах опорными стойками, каждая из которых посредством привода вертикаль= ного перемещения подвижно установлена в каретке, смонтированной в горизонтальной направляющей с воэможностью возвратно-поступательного перемещения от

40 силового привода, и механизмы поворота горизонтальных напрявлятощих вокруг вертикальной Оси, соединеннь!е Г рулевым управлением, отличающаяся тем, что, с целью ул5чшения управляемости путем обеспечения соответствия числа степеней подвижности машины числу соприкасающихся с грунтом опорных стоек, горизонтальная начравляющая каждой опорной стойки снабжена шарнирно прикрепленным к ней балансиром, свободный конец которого поворотно установлен в корпусе и кинематически связан через трехпоэиционную сцепную муфту ".. балансиром стойки другого борта.

2. Шагающая машина по и. 1, о т— л ичаюcgаяс я тем, чтокаждая сцепная муфта содержит центральную... управляемую датчиками касания с грунтом, подвижную полумуфту и попеременно сцепляемые с ней две крайние полумуфты, причем центральная полумуфта связана подвижным шлицевым соединением с балансиром, одна иэ крайних полумуфт жестко соединена с корпусом, а другая — посредством цепной передачи— с аналогичной полумуфтой балансира другого борта.

3. Шагающая машина по п.п. 1 и 2, отличающаяся тем, что крепление каждого балансира к корпусу и каждой горизонтальной направляющей к балансиру выполнено посредством упругого элемента, например, торсиона, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 92812, кл. B 62 0 57/02, 1950.

2. Патент США ¹ 31 35345, кл. 18О-8, 1964. нога, 7раА

„7eEap

Прао я 7 йгю

Дгд

:заказ ;31 90/1 1 Тирак 730 Подписное! 11(ИИПИ Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открьтий

11 3035, Москва,:1;-35, Рауиская наб,, д. 4Л

Филиал IIIIII "Патонr, г. Ужг ород, ул. Проектная, 4

Составитель Q. Аптер

Редактор С. 1(раневский Те;ред И. Ковалева Корректор M. I)i ула