The double-flow electromechanical transmission of tracked vehicle

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Specific demands to ensure high mobility and low energy consumption while cornering are given in the process of development transport and special tracked vehicles. Therefore, improvement of values of these parameters is a relevant objective. The mentioned parameters are directly dependent on the chosen type of transmission.

AIM: Derivation of transmission kinematic schemes that provide the best opportunities to ensure the quality of tracked vehicle cornering control with relative simplicity of design.

METHODS: Derivation of transmission kinematic schemes and analytical evaluation of expected transmission properties were based on fundamentals of the theory of ground vehicle dynamics.

RESULTS: The kinematic diagram of a double-flow transmission and rotation mechanism for a transport vehicle with two engines is proposed. The proposed scheme is applicable for tracked chassis, wheeled vehicles using the skid-steering method. The proposed principle of transmission construction can be adapted for a ship with a hybrid powerplant. The modes of operation of the proposed mechanism are presented, its main kinematic and power features are given. An assessment of the required power of the traction electric motor as part of a hybrid powertrain of a transport tracked vehicle weighing 45–50 tons was carried out. Special attention is paid to the problem of the possibility of manufacturing a hybrid powertrain with the proposed transmission based on components, the production of which has been produced in the Russian Federation.

CONCLUSIONS: The proposed transmission scheme may be used for development of new machinery as well as for upgrading of existing vehicles. Main advantages of the proposed scheme are simplicity, compactness, and engine functions duplications. Specific advantages for a transport vehicle with an regenerative steering system are ensuring the mechanical energy recuperation during cornering and braking and ensuring turning the production of a pivot turn.

About the authors

Nikolay N. Demidov

Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University

Email: ndemidov51@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4055-4935
SPIN-code: 1359-0440

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Higher School of Ttransport

Russian Federation, Saint Petersburg

Roman Y. Dobretsov

Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University

Email: dr-idpo@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3827-0220
SPIN-code: 6168-3091

Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Higher School of Transport

Russian Federation, Saint Petersburg

Andrey O. Kaninskiy

Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University

Email: kaninsky@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3057-1504
SPIN-code: 6057-7632

postgraduate student of the Higher School of Transport

Russian Federation, Saint Petersburg

Gennadiy P. Porshnev

Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: porshnev_gp@spbstu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4246-6581
SPIN-code: 5917-9383

Dr. Sci. (Tech.), Professor of the Higher School of Transport

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Demidov NN, Dobretsov RYu, Lozin AV, et al. Choice of a circuit variant for constructing transmissions of military vehicles with a hybrid power plant. In: Proceedings of the NPK “Development and use of electric transmissions for weapons and military equipment (VNIITransmash OJSC),” St. Petersburg, October 20, 2016. St. Petersburg: VNIITransmash; 2016:87–100. (in Russ).
  2. Gusev MN, Zaitsev VA, Kurtz DV. The concept and main provisions of the rational choice and justification of the parameters of a hybrid power plant for a unified base chassis of a new generation. In: Actual problems of protection and safety. Armored vehicles and weapons. Proceedings of the thirteenth All-Russia NPK. Mocow: RARAN. 2010;3:28–32.
  3. Nosov NA, Galyshev VD, Volkov YuP. Calculation and design of caterpillar vehicles: A textbook for universities. Editor Nosov NA. Leningrad: Mashinostroenie; 1972. (in Russ).
  4. Galyshev YuV, Grigoriev AP, Dobretsov Ryu, et al. Closed-loop control systems for the rotation of tracked vehicles. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo politekhnicheskogo universiteta. 2014;3(202):201–208. (in Russ).
  5. Galyshev YuV, Dobretsov RYu, Porshnev GP, et al. Research and development of scientists of St. Petersburg State Polytechnical University in the field of defense technology (based on the materials of the IX International Exhibition of Arms, Military Equipment and Ammunition). Nauchno-tekhnicheskie vedomosti Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo politekhnicheskogo universiteta. 2014;1(190):26–32. (in Russ).
  6. Dobretsov RYu. Friction mechanism for turning double-flow transmissions of tracked vehicles. In: Inventors in the innovation process of Russia: materials of All-Russia NPK (with International participation). St. Petersburg: Izd-vo Politekhn. un-ta; 2014:121–124. (in Russ).
  7. Filippov AN, Lozin AV, Demidov NN, et al. Transport tracked vehicles: turning mechanisms with a non-linear characteristic. Sovremennoe mashinostroenie. Nauka i obrazovanie. 2016;5: 898–912. (in Russ). doi: 10.1872/MMF-2016-82
  8. Author's certificate USSR № 521174 / 15.07.1976 Izotov VZ, Pyatkov VA, Starovoytov VS, et al. Mekhanizm povorota gusenichnoy mashiny. Available from: https://patents.su/4-521174-mekhanizm-povorota-gusenichnojj-mashiny.html (in Russ).
  9. Patent RUS 2599855 / 20.10.2016. Byul. № 29. Dobretsov RYu, Lozin AV, Semenov AG, et al. Dvukhpotochnaya transmissiya transportnoy mashiny s bortovym sposobom povorota. Available from: https://new.fips.ru/iiss/document.xhtml?faces-redirect=true&id=afaaa566bc8ffdf8a10041a05eaaddae (in Russ).
  10. Shelomov VB. Theory of movement of multi-purpose tracked and wheeled vehicles. Traction calculation of curvilinear motion: account. settlement for universities on department of Automotive and Tractor Engineering. St. Petersburg: Izd-vo Politekhn. un-ta; 2013. (in Russ).
  11. Bukashkin A.Yu., Dobretsov R.Yu., Galyshev Yu.V. Split Transmission of Tractor with Automatic Gearbox. Procedia Engineering. 2017;206:1728–1734. doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.705
  12. Zabavnikov NA. Fundamentals of the theory of transport tracked vehicles. Moscow: Mashinostroenie; 1975. (in Russ).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The composition of the transmission: 1 and 3 – power input from engines; 2 and 4 – reducing gears of branches; 5 – summing gear; 6 – final drive; 7 – power output to the driving wheels; Т0R and T0L – stopping brakes of the right and left sides.

Download (43KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The kinematic scheme of transmission for skid-steering method: 1 and 3 – power input from engines; 2 and 4 – reducing gears of branches; 6 – final drive; 7 – power output to the driving wheels; T0R and T0L – stopping brakes of the right and left sides; T1R, T1L and T2R, T2L – brakes for planetary gears’ control clutches.

Download (73KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The kinematic diagram of the transmission for the implementation of the modes of blocking the engines and producing a pivot turn: 1 and 3 – power input from the engines; 2 and 4 – reducers of branches; 5 – differential; 6 – final drive; 7 – power output to the driving wheels; T0R and T0L – stopping brakes of the right and left sides; T1R, T1L and T2R, T2L – planetary gears’ control clutches; C5 and T5 – differential controls; C12 – disc blocking clutch.

Download (80KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».