УСТРОЙСТВО ДЛЯ САМОВЫТАСКИВАНИЯ КОЛЕСНОЙ ТЕХНИКИ Российский патент 2000 года по МПК B60C27/00 

Изобретение относится к приспособлениям, обеспечивающим прекращение пробуксовывания ведущих колес транспортных средств в крайне неблагоприятных для продолжения движения дорожных условиях, при которых какое-либо перемещение самостоятельно указанных средств не только затруднено, но и практически невозможно, например, в тех случаях, когда ведущие колеса (одно их них) попали в глубокую выбоину или яму, заполненную водой, в условиях вязких грунтов, в распутицу и т.п., и может быть использовано для самовытаскивания колесной, в частности автомобильной, техники.

Известно устройство для самовытаскивания транспортного средства, содержащее опору с опорным элементом, размещенную снизу на раме транспортного средства, и двумя гидроцилиндрами ее управления [1].

К недостаткам данного устройства следует отнести его конструктивную сложность и громоздкость. Кроме того, специальное оборудование и гидропривод устройства являются неотъемлемым элементом конструкции транспортного средства и в определенной мере увеличивают собственную массу машины, снижают ее грузоподъемность и минимальный дорожный просвет.

Известно транспортное средство с устройством для самовытаскивания [2], в конструкции которого предусмотрены специальные барабаны, размещенные на осях ведущих колес, трос с анкером и тяговые направляющие для троса. Указанное устройство также является встроенным элементом машины, таким, например, как тяговая лебедка. Оно не всегда достаточно эффективно при самовытаскивании колесной техники из глубоких ям (выбоин), так как требует больших затрат времени на проведение подготовительных работ, в частности по разматыванию и закреплению свободного конца троса с анкером на местности, а также значительных тяговых усилий.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является приспособление для повышения проходимости колесных машин [3]. Данное устройство содержит опорные плиты с грунтозацепами, соединенные между собой, якорную тягу, подсоединяемую к колесу, и раздвижную стойку, которая устанавливается между кузовом машины и опорными плитами.

Однако, данное устройство также недостаточно эффективно в описанных выше крайне экстремальных дорожных условиях, а именно, когда ведущие колеса (колесо) попали в глубокую выбоину (яму) и при вращении проскальзывают в вязком, раскисшем грунте, не обеспечивая при этом ни требуемого сцепления колес с грунтом, ни достаточной силы реакции грунта для самостоятельного преодоления колесной техникой указанного препятствия, что обусловлено конструктивными особенностями прототипа. Для самовытаскивания машины потребуется, чтобы на колесных дисках были соответствующие вырезы (окна) для крепления к ним якорной тяги, а грунт в месте установки опорных плит был достаточно твердым.

Кроме того, следует учесть, что конструкционный материал, из которого выполнен кузов машины, при самовытаскивании будет испытывать дополнительные (нерасчетные) нагрузки при локальном воздействии на него раздвижной стойки данного устройства (прототипа).

Изобретение направлено на повышение эффективности действия при самовытаскивании колесной техники из глубоких узких ям (выбоин) в условиях вязких грунтов, воды, грязи, снега за счет обеспечения более надежного сцепления колес с опорной поверхностью и создания дополнительного крутящего момента для выхода колес из ямы (выбоины) от усилия нормальной реакции грунта при незначительных затратах времени и сил на проведение подготовительных работ водителем.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для самовытаскивания колесной техники, включающем основание с опорной поверхностью, грунтозацепы и фиксирующий элемент, основание содержит два выполненных из упругого материала опорных элемента с проушинами, ведущий и ведомый, боковые грани которых в рабочем положении образуют форму усеченной параболы, соединенных между собой через промежуточную опорную плиту с возможностью поворота относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной продольной оси проушин, с помощью подпружиненных пальцев, грунтозацепы жестко смонтированы на свободном конце внешней части опорной поверхности ведомого опорного элемента и выполнены в виде скоб зубчатой формы, расположенных со смещением относительно друг друга, фиксирующий элемент выполнен в виде трехзвенной скобы, жестко смонтирован на ведущем опорном элементе и установлен с возможностью закрепления на колесе, а на ведомом опорном элементе смонтированы направляющие с ограничителями, при этом фиксирующий элемент соединен с направляющими посредством прижимных резиновых стяжек.

Предлагаемое устройство по сравнению с аналогами более приспособлено именно к данным сложным дорожным условиям благодаря своим конструктивным особенностям, в частности тем, что применена специальная криволинейная форма опорных элементов, которая вместе с колесом транспортного средства образует как бы своеобразный толкатель в виде "кулачка". При этом устройство обладает сравнительно малым временем монтажа на колесо и незначительными при этом трудозатратами, причем монтаж весьма прост и выполняется водителем в случае, когда машина уже застряла, т.е. только при необходимости.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для самовытаскивания колесной техники в рабочем положении (устройство подготовлено и установлено на ведущем колесе), на фиг. 2 представлена последовательность работы устройства при самовытаскивании колесной техники.

Устройство содержит основание 1 с опорной поверхностью, грунтозацепы 2 и фиксирующий элемент 3. Основание 1 состоит из двух опорных элементов, один из которых является ведущим 4, а другой - ведомым 5. Опорные элементы 4 и 5 через промежуточную опорную плиту 6 посредством проушин 7 и подпружиненных фиксирующих пальцев 8 шарнирно соединены между собой таким образом, что возможен их поворот относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной продольной оси проушин. Опорные элементы 4 и 5 выполнены из жесткого упругого материала, например из высококачественной легированной стали, обладающей достаточной упругостью и пластичностью.

Криволинейные боковые грани опорных элементов 4 и 5 вместе с боковой поверхностью промежуточной плиты 6 образуют по своей форме усеченную параболу. Таким образом, при монтаже устройства на колесе транспортного средства они формируют вместе с колесом своеобразный толкатель в виде "кулачка".

В положении, когда устройство подготовлено для установки на колесе, подпружиненные фиксирующие пальцы 8 удерживают опорные элементы 4 и 5, а также опорную плиту 6 от самопроизвольного перемещения относительно друг друга. Опорная плита 6 может быть выполнена в виде двух полуплит 19, которые шарнирно соединены между собой, например, с помощью торсионного элемента 9 и могут быть зафиксированы в двух положениях - предварительном (при установке устройства на колесе) и рабочем (при взаимном складывании полуплит). Кроме того, на полуплитах могут быть выполнены направляющие пазы 10, на концах которых крепятся пластины 11 из упругого материала. В предварительном положении пластины 11 уложены в пазы 10, а в рабочем положении они выходят из пазов 10 и за счет упругих свойств и действия торсионного элемента 9 образуют полуокружности, направленные в сторону грунта.

На свободном конце внешней части опорной поверхности ведомого опорного элемента 5 смонтированы грунтозацепы 2, которые могут быть выполнены в виде отдельных скоб, например зубчатой формы, или в виде штырей конусовидной формы и расположены в определенном порядке со смещением относительно друг друга.

Фиксирующий элемент 3 выполнен в виде трехзвенной скобы, крайние звенья 12 которой могут поворачиваться на угол ± 90^o относительно центрального звена, фиксироваться и закрепляться на поверхности шины или диска колеса. Центральное звено фиксирующего элемента 3 крепится на свободном конце ведущего опорного элемента 4.

На ведомом опорном элементе 5 установлены направляющие 13 в виде скобы с ограничителями. Опорные элементы 4 и 5 через отверстия 14 и 15, выполненные в поворотных звеньях 12 и направляющих 13, при установке устройства на колесо удерживаются с помощью прижимных резиновых стяжек 16 с ушками 17, закрепляемыми в отверстиях 14 и 15.

Для повышения коэффициента сцепления и лучшего контакта протектора шины колесной техники с внутренней частью опорной поверхности основания 1 при работе устройства на указанной поверхности опорных элементов 4 и 5 выполнена в определенной последовательности насечка, например, в виде "елочки".

Для обеспечения снижения сопротивления грунта при входе в него основания 1 во время работы устройства торцевая грань ведущего опорного элемента 4 выполнена со скосом под острым углом к внутренней поверхности указанного опорного элемента. На внешней поверхности опорного элемента 4 установлены резаки 18 в виде лезвий. Кроме того, шарнирно незакрепленный свободный конец ведущего опорного элемента 4 имеет в плане U-образную форму.

Работает устройство следующим образом.

При попадании ведущего колеса машины в глубокую узкую выбоину (яму) и невозможности техники самостоятельно преодолеть ее на указанное колесо монтируется предлагаемое устройство. Для этого оно подготавливается к применению и приводится в рабочее положение.

В этом случае криволинейные опорные элементы 4 и 5 устанавливаются таким образом, чтобы ведущий опорный элемент 4 вошел в промежуток между шиной колеса и грунтом, а ведомый элемент 5 был размещен с некоторым зазором по отношению к шине (ориентировочно зазор должен быть 1...4 см). При этом полуплиты 7 опорной плиты 6 зафиксированы, образуют ровную поверхность и в плане формируют с криволинейной поверхностью опорных элементов 4 и 5 своеобразный "кулачок"-толкатель. Пластины 11 из упругого материала полностью размещены вдоль пазов 10. Ведущий опорный элемент 4 с помощью фиксирующего элемента 3 жестко крепится на боковой поверхности шины или диска ведущего колеса, а ведомый элемент 5 соединяется с ведущим элементом посредством резиновых стяжек 16, которые с помощью ушек 17 крепятся в отверстиях 14 и 15 фиксатора 3 и поворотных звеньев 12 направляющих 13.

Затем запускают двигатель колесной техники и включают низшую передачу (при необходимости и раздаточную коробку), осуществляя прокручивание колеса. Ведущий опорный элемент 4 за счет жесткой связи с колесом, проходя вдоль поверхности грунта выбоины (ямы), перемещается немного вниз и назад, при этом следом за ним перемещаются полуплиты 7 и ведомый опорный элемент 5. Внутренняя часть опорной поверхности элемента 4 при этом прижимается к поверхности протектора шины, и происходит дополнительное протаскивание полуплит 7 и опорного элемента 5. За счет усилий, возникающих при вращении колеса, а также воздействия грунта на фиксаторы полуплит 7, торсионный элемент 9 срабатывает, происходит складывание полуплит 7, в результате чего опорная плита 6 занимает рабочее А-образное положение и фиксируется в таком положении. Пластины 11 выходят из пазов 10 и за счет упругих свойств и действия торсионного элемента 9 образуют полуокружности, направленные в сторону грунта выбоины (ямы). При этом из полуплит 7 образуется своеобразная дополнительная опора, обеспечивающая улучшенные показатели сцепления колеса. За счет действия силы реакции грунта при вращении колеса относительно центра тяжести системы "колесо-устройство", т.е. как бы воздействия сформированного толкателя в виде "кулачка", возникает дополнительное усилие и, значит, дополнительный крутящий момент, направленный совместно с крутящим моментом от двигателя машины на перемещение колеса вверх и вперед, обеспечивающие выход колеса из выбоины (ямы) через своеобразный мостик из опорных элементов 4 и 5 устройства на жесткую грунтовую поверхность. Ввиду того, что ведомый элемент 5 закреплен с возможностью перемещения относительно колеса, внутренняя часть опорной поверхности элемента 5 с насечками будет прижиматься к протектору шины и способствовать лучшему сцеплению при выходе колеса из выбоины (ямы) на более жесткую поверхность.

После выхода колеса из выбоины (ямы) двигатель машины (передачу) выключают и устройство демонтируют.

Источники информации
1. SU 998143, 23.02.83.

2. SU 1373586, 15.02.88.

3. SU 183613, 17.08.66 - прототип.

Изобретение относится к приспособлениям, обеспечивающим прекращение буксования ведущих колес транспортных средств. Устройство включает основание с опорной поверхностью, грунтозацепы и фиксирующий элемент. Основание содержит два выполненных из упругого материала опорных элемента с проушинами, ведущий и ведомый, боковые грани которых в рабочем положении образуют форму усеченной параболы. Элементы соединены между собой через промежуточную опорную плиту с возможностью поворота относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной продольной оси проушин, с помощью подпружиненных пальцев. Грунтозацепы жестко смонтированы на свободном конце внешней части опорной поверхности ведомого опорного элемента и выполнены в виде скоб зубчатой формы, расположенных со смещением относительно друг друга. Фиксирующий элемент выполнен в виде трехзвенной скобы, жестко смонтирован на ведущем опорном элементе и установлен с возможностью закрепления на колесе. На ведомом опорном элементе смонтированы направляющие с ограничителями, при этом фиксирующий элемент соединен с направляющими посредством прижимных резиновых стяжек. В результате повышается эффективность действия устройства при самовытаскивании колесной техники. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для самовытаскивания колесной техники, включающее основание с опорной поверхностью, грунтозацепы и фиксирующий элемент, отличающееся тем, что основание содержит два выполненных из упругого материала опорных элемента с проушинами, ведущий и ведомый, боковые грани которых в рабочем положении образуют форму усеченной параболы, соединенных между собой через промежуточную опорную плиту с возможностью поворота относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной продольной оси проушин, с помощью подпружиненных пальцев, грунтозацепы жестко смонтированы на свободном конце внешней части опорной поверхности ведомого опорного элемента и выполнены в виде скоб зубчатой формы, расположенных со смещением друг относительно друга, фиксирующий элемент выполнен в виде трехзвенной скобы, жестко смонтирован на ведущем опорном элементе и установлен с возможностью закрепления на колесе, а на ведомом опорном элементе смонтированы направляющие с ограничителями, при этом фиксирующий элемент соединен с направляющими посредством прижимных резиновых стяжек. 2. Устройство для самовытаскивания колесной техники по п.1, отличающееся тем, что опорная плита состоит из двух полуплит, соединенных шарнирно с помощью торсионного элемента с возможностью фиксации в предварительном и рабочем положении, содержит направляющие пазы и размещенные в них пластины из упругого материала, закрепленные на концах пазов. 3. Устройство для самовытаскивания колесной техники по п.1, отличающееся тем, что на внутренней части опорной поверхности опорных элементов нанесены насечки в виде "елочки". 4. Устройство для самовытаскивания колесной техники по п.1, отличающееся тем, что торцовая грань ведущего опорного элемента выполнена со скосом под углом к его внутренней поверхности, на внешней поверхности ведущего опорного элемента установлены резаки, а свободный конец ведущего опорного элемента выполнен U-образной формы.