RU203277U1

RU203277U1 - A device for reducing noise and vibration when driving an all-terrain vehicle with a screw propeller

Info

Publication number: RU203277U1
Application number: RU2020124455U
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Беляков; Умар Шахидович Вахидов; Игорь Александрович Ерасов; Ирина Геннадьевна Куклина; Владимир Сергеевич Макаров; Дмитрий Сергеевич Мокеров; Юрий Игоревич Молев
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2021-03-30

Abstract

Полезная модель относится к внедорожной транспортной технике, а также может быть использована при проведении строительных и мелиоративных работ.Целью решения является снижение уровня шума, возникающего при движении шнекового движителя.Вышеуказанный недостаток снижает технологические возможности транспортного средства на вибрационные нагрузки, снижает срок эксплуатации техники, а шумовое излучение отрицательно сказывается на здоровье оператора.Технический результат достигается тем, что в транспортном средстве для перемещения по льду, содержащем несущее основание, на котором размещен корпус транспортного средства и роторно-винтовые движители с приводом их вращения, базовые цилиндры которых имеют противоположное направление навивки спиралей, на внутренней стороне каждого пустотелого шнека располагается втулка, наружная поверхность которой имеет цилиндрическую форму, диаметр которой равен внутреннему диаметру базового цилиндра, соединение втулки с внутренней поверхностью базового цилиндра – неразъёмное, сварное, внутренняя поверхность втулки представляет собой поверхность в виде равностороннего многогранника с чётным числом граней, общее количество которых превышает 12, каждая грань представляет собой место крепления уравновешивающих грузов, при помощи которых обеспечивается финальная балансировка ротора.The utility model relates to off-road transport equipment, and can also be used during construction and reclamation work. The purpose of the solution is to reduce the noise level arising from the movement of the auger propeller. The above drawback reduces the technological capabilities of the vehicle for vibration loads, reduces the service life of the equipment, and noise radiation adversely affects the health of the operator. The technical result is achieved by the fact that in a vehicle for moving on ice, containing a supporting base on which the vehicle body and rotary-screw propellers with a drive for their rotation are located, the base cylinders of which have the opposite direction of spiral winding , on the inner side of each hollow screw there is a sleeve, the outer surface of which has a cylindrical shape, the diameter of which is equal to the inner diameter of the base cylinder, the connection of the sleeve with the inner surface of the base cylinder - one-piece, welded, the inner surface of the bushing is a surface in the form of an equilateral polyhedron with an even number of faces, the total number of which exceeds 12, each face is a place for attaching balancing weights, with which the final balancing of the rotor is ensured.

Description

Полезная модель относится к внедорожной транспортной технике, а также может быть использована при проведении строительных и мелиоративных работ.The utility model relates to off-road transport equipment, and can also be used when carrying out construction and reclamation works.

Известно транспортное средство-амфибия (Описание изобретения к патенту СССР № 267526, заявлен 17.12.1966 года), содержащее плавучий корпус с четырьмя роторно винтовыми движителями, установленными по бортам попарно в носовой и кормовой оконечностях. Каждый из движителей пары выполнен с противоположным относительно другого движителя этой же пары направлением винтовой линии. Движители с одинаковым направлением винтовой линии расположены по диагонали плавучего корпуса.Known amphibious vehicle (Description of the invention to the USSR patent No. 267526, declared on December 17, 1966), containing a floating hull with four rotary screw propellers installed on the sides in pairs in the bow and stern extremities. Each of the propellers of a pair is made with a helical direction opposite to the other propeller of the same pair. Propellers with the same direction of the helix are located diagonally across the floating hull.

Известна конструкция мотосноуборда с использованием роторно- винтовых движителей (патент РФ на изобретение № 2312040. Заявлен 29.07.2005 года).Known design of a motorcycle snowboard using rotary-screw propellers (RF patent for invention No. 2312040. Applied on July 29, 2005).

Винтовой движитель состоит из одной пары параллельно расположенных цилиндрических роторов с противоположно направленной навивкой винтовых гребней, которые имеют постоянный угол подъема винтовой спирали с образованием конусной поверхности вершинами гребней.The screw propeller consists of one pair of parallel cylindrical rotors with oppositely directed winding of helical ridges, which have a constant angle of helix rise with the formation of a tapered surface by the crests of the ridges.

Пара роторов установлена под несущим модулем мотосноуборда и приводится в движение бензиновым двигателем.A pair of rotors is installed under the support module of the motorcycle board and is driven by a gasoline engine.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является шнековый движитель, содержащий шнек, выполненный в виде полого цилиндра с винтовыми гребнями на наружной поверхности, подшипниковые опоры по торцам шнека и приводной механизм вращения шнека (патент RU № 2498922), которые будучи установлены на внедорожные транспортные средства, весьма эффективны при использовании на снегу, льду, а так же на воде и на болотистой местности. При этом, следует отметить, что наличие на одной стороне ротора винтовой лопасти не позволяет сделать ротор динамически сбалансированным. Применение двухзаходной лопасти усложняет конструкцию, повышает сопротивление движению машины. Кроме того, добиться при изготовлении, что бы обе лопасти имели одинаковый вес и располагались строго симметрично относительно продольной оси ротора практически невозможно. Наличие дисбаланса ротора отрицательно влияет на вибронагруженность деталей и узлов транспортного средства, а также является источником дополнительного шума. Взаимосвязь между наличием дисбаланса ротора и шумностью его работы приведена в работе Покачалова А.С. «Прогнозирование параметров шума дорожной снегоочистительной машины шнекороторного типа» диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.05.04 «Дорожные, строительные и подъёмно-транспортные машины» Воронеж, 2003. (стр. 32 зависимость 2.1)The closest in technical essence to the proposed utility model is a screw propeller containing a screw made in the form of a hollow cylinder with helical ridges on the outer surface, bearing supports at the ends of the screw and a drive mechanism for rotating the screw (patent RU No. 2498922), which are installed on off-road vehicles are very effective when used on snow, ice, as well as on water and in swampy areas. At the same time, it should be noted that the presence of a helical blade on one side of the rotor does not allow the rotor to be dynamically balanced. The use of a double-start blade complicates the design and increases the resistance to the movement of the machine. In addition, it is practically impossible to achieve during manufacture that both blades have the same weight and are located strictly symmetrically relative to the longitudinal axis of the rotor. The presence of an imbalance in the rotor negatively affects the vibration load of parts and assemblies of the vehicle, and is also a source of additional noise. The relationship between the presence of an imbalance in the rotor and the noise of its operation is given in the work of A.S. Pokachalov. "Prediction of the noise parameters of a screw-type road snowplow" dissertation for the degree of candidate of technical sciences in the specialty 05.05.04 "Road, construction and hoisting-and-transport machines" Voronezh, 2003. (p. 32 dependence 2.1)

Целью решения является снижение уровня шума, возникающего при движении шнекового движителя.The purpose of the solution is to reduce the noise level that occurs when the auger propeller moves.

Вышеуказанный недостаток снижают технологические возможности транспортного средства на вибрационные нагрузки снижают срок эксплуатации техники, а шумовое излучение отрицательно сказывается на здоровье оператора.The above drawback reduces the technological capabilities of the vehicle for vibration loads, reduces the service life of the equipment, and noise radiation adversely affects the health of the operator.

Технический результат достигается тем, что в транспортном средстве для перемещения по льду, содержащем несущее основание, на котором размещен корпус транспортного средства и, роторно-винтовые движители с приводом их вращения, базовые цилиндры которых имеют противоположное направление навивки спиралей, на внутренней стороне каждого пустотелого шнека располагается втулка, наружная поверхность которой имеет цилиндрическую форму, диаметр которой равен внутреннему диаметру базового цилиндра, соединение втулки с внутренней поверхностью базового цилиндра – неразъёмное, сварное, внутренняя поверхность втулки представляет собой поверхность в виде равностороннего многогранника с чётным числом граней, общее количество которых превышает 12, каждая грань представляет собой место крепления уравновешивающих грузов, при помощи которых обеспечивается финальная балансировка ротора.The technical result is achieved by the fact that in a vehicle for moving on ice, containing a supporting base on which the vehicle body is located and, rotary-screw propellers with a drive for their rotation, the base cylinders of which have the opposite direction of winding spirals, on the inner side of each hollow screw there is a sleeve, the outer surface of which has a cylindrical shape, the diameter of which is equal to the inner diameter of the base cylinder, the connection of the sleeve with the inner surface of the base cylinder is one-piece, welded, the inner surface of the sleeve is a surface in the form of an equilateral polyhedron with an even number of faces, the total number of which exceeds 12 , each face represents the attachment point for the balancing weights, with the help of which the final balancing of the rotor is ensured.

На внутренней стороне каждого пустотелого шнека располагается втулка, наружная поверхность которой имеет цилиндрическую форму, диаметр которой равен внутреннему диаметру базового цилиндра. Соединение втулки с внутренней поверхностью базового цилиндра – неразъёмное, сварное. Внутренняя поверхность втулки представляет собой поверхность в виде равностороннего многогранника с чётным числом граней, общее количество которых превышает 12. Каждая грань представляет собой место крепления уравновешивающих грузов в виде резьбовых отверстий в теле втулки. Уравновешивающий груз крепится к грани втулки болтовым соединением. Для гарантированной фиксации крепления грузов болтами, отсутствие проворачивания груза относительно грани втулки обеспечивается тем, что длина груза совпадает по размерам с длиной грани втулки, в результате чего происходит упор грани уравновешивающего груза в соседние грани втулки. Отсутствие проворачивания болта относительно грузика обеспечивается применением стопорных шайб с лапкой ГОСТ 13463-77. On the inner side of each hollow screw there is a sleeve, the outer surface of which has a cylindrical shape, the diameter of which is equal to the inner diameter of the base cylinder. The connection of the sleeve with the inner surface of the base cylinder is one-piece, welded. The inner surface of the bushing is a surface in the form of an equilateral polyhedron with an even number of faces, the total number of which exceeds 12. Each face is a place for attaching balancing weights in the form of threaded holes in the body of the bushing. The counterbalance weight is bolted to the edge of the bushing. For guaranteed fixation of the fastening of loads with bolts, the absence of rotation of the load relative to the edge of the sleeve is ensured by the fact that the length of the load coincides in size with the length of the edge of the sleeve, as a result of which the edge of the balancing weight rests on the adjacent edges of the sleeve. The absence of turning the bolt relative to the weight is ensured by the use of lock washers with a tab GOST 13463-77.

При деформации или износе ротора во время работы обеспечивается техническая возможность изменить балансировку ротора путём изменения расположения балансировочных грузов и их масс. In case of deformation or wear of the rotor during operation, it is technically possible to change the balancing of the rotor by changing the location of the balancing weights and their masses.

Установка содержит несущее основание, на котором размещен корпус транспортного средства. Под несущим основанием, по бокам корпуса, параллельно друг другу, размещены роторно-винтовые движители. Каждый базовый цилиндр роторно-винтового движителя имеет разное направление навивки спиралей роторов. The installation contains a supporting base on which the vehicle body is located. Under the bearing base, on the sides of the body, parallel to each other, there are rotary-screw propellers. Each basic cylinder of a rotary screw propeller has a different direction of winding the spirals of the rotors.

Машина перемешается на двух, расположенных параллельно роторно-винтовых движителях, прикрепленных к корпусу и имеющих различное направление навивки спиралей роторов.The machine is mixed on two rotary-screw propellers located in parallel, attached to the body and having a different direction of winding the spirals of the rotors.

Новым в предлагаемой полезной модели является то, что, внутри каждого из базового цилиндра шнекового движителя установлены втулки, оборудованные местами крепления балансировочных грузов, обеспечивающих возможность динамической балансировки ротора, для устранения дисбаланса роторов возникающих в результате конструктивных, технологических и эксплуатационных причин в виде деформации базового цилиндра при эксплуатации, изготовлении винтовой лопасти и при несовпадении длины базового цилиндра с шагом винтовой лопасти. What is new in the proposed utility model is that, inside each of the basic cylinder of the auger propeller, bushings are installed, equipped with mounting points for balancing weights, which provide the possibility of dynamic balancing of the rotor, to eliminate the imbalance of the rotors resulting from structural, technological and operational reasons in the form of deformation of the basic cylinder during operation, manufacturing of a helical blade and when the length of the base cylinder does not coincide with the pitch of the helical blade.

Предлагаемое универсальное транспортное средство представлено на фигуре 1.The proposed universal vehicle is shown in figure 1.

Предлагаемое транспортное средство для перемещения по льду содержит корпус 1. Под корпусом 1, на подшипниках установлены шнеки, представляющие собой пустотелые базовые цилиндры 2 с винтовыми лопастями 3, Во вращение шнеки приводятся через механизм привода 4. Внутри каждого ротора располагается втулка 5 с резьбовыми отверстиями 6, количество которых соответствует количеству внутренних граней втулки 5. Для балансировки вала к внутренней поверхности втулки 5 устанавливаются уравновешивающие грузы 7, крепление которых осуществляется при помощи болтового соендинения, включающего в себя болт 8 и стопроную гайку 9.The proposed vehicle for moving on ice contains a housing 1. Under the housing 1, the bearings are mounted screws, which are hollow base cylinders 2 with helical blades 3, The screws are driven into rotation through the drive mechanism 4. Inside each rotor there is a sleeve 5 with threaded holes 6 , the number of which corresponds to the number of inner faces of the sleeve 5. To balance the shaft, counterbalancing weights 7 are installed to the inner surface of the sleeve 5, which are fastened using a bolt connection, which includes a bolt 8 and a lock nut 9.

Расположение и массу уравновешивающих грузов определяют при помощи балансировочного стенда.The location and mass of the balancing weights is determined using a balancing stand.

Установка втулки внутри базового цилиндра шнекового движителя с местами установки балансировочных грузов обеспечивает уравновешивание вращение роторов, снижает вибрационную нагрузку на элементы конструкции и акустическое излучение в окружающую среду.Installation of the sleeve inside the base cylinder of the auger propeller with the places of installation of the balancing weights ensures the balancing of the rotation of the rotors, reduces the vibration load on the structural elements and acoustic radiation into the environment.

Claims

A vehicle for moving on ice, containing a supporting base on which the body of the vehicle is located, and rotary-screw propellers with a drive for their rotation, the base cylinders of which have the opposite direction of winding spirals, characterized in that a sleeve is located on the inner side of each hollow screw, the outer surface of which has a cylindrical shape, the diameter of which is equal to the inner diameter of the base cylinder, the connection of the sleeve with the inner surface of the base cylinder is one-piece welded, the inner surface of the sleeve is a surface in the form of an equilateral polyhedron with 18 faces, each face is a place for attaching the balancing weights, when which helps to ensure the final balancing of the rotor.