УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОХОДИМОСТИ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2003 года по МПК B60C27/04 

Изобретение относится к приспособлениям для предотвращения проскальзывания ведущих колес транспортного средства в неблагоприятных условиях движения (в условиях вязких грунтов, распутицу и т.п.) и может быть использовано при эксплуатации колесной техники.

Известно устройство противоскольжения пневматических шин по авторскому свидетельству СССР 1801790 от 22.02.89 г. по МПК В 60 С 27/20, 27/00, содержащее грунтозацеп Г-образной формы, жесткую скобу с двумя монтажными крюками и узел фиксации в виде втулки с крепежной гайкой.

К недостаткам указанного устройства следует отнести oграниченную возможность его применения, связанную с тем, что устройство может использоваться только для техники, имеющей в дисках колес отверстия, к которым крепятся грунтозацепы, а также недостаточную эффективность работы устройства при попадании колеса в узкую яму, выбоину или рытвину, заполненную даже частично водой или раскисшим грунтом (жижей).

В указанном случае, например, когда заднеприводное транспортное средство оснащено межколесным дифференциалом без блокировки колес, происходит вращение колеса, попавшего в яму и потерявшего сцепление с грунтом, при этом второе колесо остается стоять на месте без вращения. Непосредственный контакт рабочей поверхности грунтозацепа застрявшего (вращающегося) колеса с грунтом либо отсутствует, либо площадь его столь мала, что при больших оборотах вращения колеса вследствие резкого снижения модуля поперечной упругости слоев грунта происходит своеобразное "срезание" внешнего (наружного) слоя, и колесо вновь теряет сцепление (пробуксовывает).

Известно устройство для повышения сцепления колеса транспортного средства с грунтом по патенту РФ 2003493 от 26.02.92 г. по МПК В 60 С 27/04.

Устройство состоит из двух фигурных скоб с грунтозацепами, внутренние кромки которых имеют форму, совпадающую с формой внешней поверхности колеса транспортного средства. Скобы содержат узел фиксации, выполненный в виде болта с прижимной гайкой, который устанавливается в отверстия, специально выполненные в нижней части каждой из скоб. Кроме того, для лучшей фиксации устройства на боковой поверхности шины и диска колеса, на грунтозацепе одной из скоб установлены бобышки, а на грунтозацепе другой выполнены под них дополнительные наклонные отверстия.

Указанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом).

Устройство является более универсальным в применении, так как может быть монтировано на различных типах шин и дисков колес. Вместе с тем, оно также недостаточно эффективно в условиях вязких грунтов (распутицы) и наличия на дорогах заполненных водой (жижей) ям, выбоин или рытвин.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение проходимости колесной техники в неблагоприятных дорожных условиях, в частности при движении на заболоченных вязких грунтах, по глубокому снежному покрову, лежащему на раскисшем грунте, при преодолении глубоких узких ям, рытвин, воронок и т.п. препятствий, заполненных водой (жижей) и в некоторых других случаях.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в устройстве, содержащем грунтозацеп и две фигурные скобы с узлом фикcaции на боковой поверхности шины и диска колеса, грунтозацеп жестко закреплен в нижней части одной из скоб, корпус его выполнен полым, прямоугольной формы в поперечном сечении, и внутри корпуса дополнительно размещен выдвижной элемент сцепления с грунтом, выполненный в виде прямоугольной пластины из жесткого упругого материала, причем грунтозацеп по периметру нижней открытой части корпуса содержит упорный буртик в виде полочки, а выдвижной элемент сцепления с грунтом имеет в верхней своей части ограничительные выступы, при этом в верхней части корпуса грунтозацепа выполнены сквозные пропускные отверстия. Пластина выдвижного элемента сцепления с грунтом может быть выполнена подпружиненной. Выдвижной элемент сцепления с грунтом может быть выполнен с возможностью изменения своего центра тяжести за счет того, что в пластине выполнены размещенные в радиальном направлении внутренние полости цилиндрической формы, в которых расположены сферические элементы из материала с высокой плотностью, например свинцовые шарики. Во внутренней полости грунтозацепа могут быть установлены предохранительные уплотнительные прокладки из резинотехнического материала.

Изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг. 2 показаны конструктивные особенности грунтозацепа и дополнительного выдвижного элемента сцепления с грунтом, на фиг.3 - конструкция выдвижного элемента, обладающего возможностью изменения центра тяжести, на фиг. 4 - работа устройства при самовытаскивании техники из узкой ямы, заполненной водой в раскисшем грунте.

Устройство для повышения проходимости колесного транспортного средства (фиг. 1) содержит две фигурные скобы 1 с узлом 2 фиксации на боковой поверхности шины и диска колеса. Узел 2 фиксации содержит крепежный винт, который устанавливается в центральные гнезда скоб 1 и крепится прижимной гайкой, а также фиксирующие бобышки и соответствующие им отверстия (на чертежах не обозначены).

На одной из скоб 1 в нижней ее части жестко монтирован грунтозацеп 3, корпус 4 которого выполнен прямоугольной формы (в поперечном сечении) и полым. Внутри корпуса 4 размещен выдвижной элемент 5 сцепления с грунтом, предназначенный для обеспечения дополнительного сцепления с поверхностью грунта и получения достаточной силы реакции грунта в экстремальных условиях работы устройства, когда работа только грунтозацепа становится недостаточно эффективна.

Выдвижной элемент 5 сцепления с грунтом (фиг.2) выполняется в виде пластины 6 прямоугольной формы из жесткою упругого материала, предпочтительно металла, необходимой толщины.

По всему периметру нижней открытой части корпуса 4 грунтозацепа 3 имеется упорный буртик 7, выполненный в виде полочки. Выдвижной элемент 5 имеет в верхней части пластины 6 ограничительные выступы 8. Такое конструктивное решение позволяет ограничить вылет выдвижного элемента 5 из корпуса 4 грунтозацепа 3 в рабочих условиях. В верхней части корпуса 4 выполнены сквозные пропускные отверстия 9, позволяющие осуществлять беспрепятственный пропуск воды или воздуха внутрь корпуса 4 или наружу при работе устройства, обеспечивая свободное возвратно-поступательное перемещение ("челночный" ход) выдвижного элемента 5.

Для снижения вероятности заклинивания или перекоса пластины 6 в корпусе 4 во время ее перемещения (движения) пластину 6 подпружинивают. Для этого, например, устанавливают одну или несколько пружин 10 между торцом пластины 6 и донной частью корпуса 4.

Для обеспечения более эффективного возвратно-поступательного движения элемента 5 в корпусе 4 грунтозацепа 3 при различных его положениях относительно оси вращения колеса транспортного средства выдвижной элемент 5 сцепления с грунтом выполняют с возможностью изменения своего центра тяжести. Осуществляют это, например, за счет того, что в теле пластины 6 в радиальном направлении (вертикально) выполняют закрытые с обоих концов внутренние цилиндрические полости 11. В них размещают сферические элементы 12 из высокоплотных материалов, например, чугунные, стальные или свинцовые шарики (дробь). При вращении колеса 13, а следовательно, и установленного на нем заявляемого устройства, шарики 12 будут перекатываться внутри полостей 11 и тем самым смещать центр тяжести выдвижного элемента 5, создавая дополнительный импульс, способствующий более быстрому перемещению элемента 5 относительно корпуса 4.

Для снижения ударных нагрузок, возникающих при перемещении элемента 5 относительно корпуса 4, во внутренней полости последнего устанавливают предохранительные уплотнительные прокладки 14, выполненные из резинотехнического материала.

Работа устройства осуществляется следующим образом (фиг.4).

Устройство может устанавливаться на колесе транспортного средства заблаговременно (при преодолении участка местности с неблагоприятными условиями движения, например заболоченной местности с ямами и рытвинами) или после начала буксования техники (для ее самовытаскивания).

В первом случае на твердой поверхности на ведущие колеса машины устанавливаются равномерно по окружности по три-четыре комплекта устройства на каждое колесо. Во втором случае количество устанавливаемых комплектов может быть и меньше (один-два - только на забуксовавшее колесо). Принципиальных различий в работе устройства в обоих случаях практически нет.

При установке устройства фигурные скобы 1 с грунтозацепом 3 крепят на шине и диске колеса, фиксируя их с помощью элементов узла 2 фиксации.

При заблаговременной установке устройств на колеса они будут работать так же, как и аналогичные устройства для повышения проходимости с традиционными грунтозацепами. Сила упругости грунта будет препятствовать выходу выдвижного элемента 5 в нижнем (относительно оси колеса) положении устройства, а в верхнем положении он (под действием своего веса и пружин 10) также будут утоплен в корпусе 4. Рабочей поверхностью, воспринимающей силу реакции грунта, будет являться только внешняя поверхность корпуса 4 грунтозацепа 3.

В случае, когда при движении машины в нижнем положении устройства попадается свободное пространство, образуемое неровностями грунта, выдвижной элемент 5 сцепления с грунтом выходит из корпуса 4 грунтозацепа 3 и образует дополнительную рабочую поверхность, которая контактирует с внешними слоями грунта и улучшает проходимость техники, предотвращая пробуксовывание колес. Далее, вследствие воздействия силы упругости грунта и относительного перемещения устройства, выдвижной элемент 5 будет стремиться вновь разместиться внутри корпуса 4.

В случае, когда устройство монтируется на застрявшей технике, крутящий момент от двигателя машины через коробку передач и межколесный дифференциал будет передаваться на ведущие колеса. На забуксовавшем колесе устройство с грунтозацепом 3 начинает перемещаться по окружности (вращаться). Приблизительно в нижней четверти окружности, по которой происходит перемещение устройства, под действием силы тяжести выдвижной элемент 5 начинает выходить из корпуса 4 грунтозацепа 3, образуя дополнительную рабочую поверхность. Указанная поверхность, воспринимая реакцию грунта, заставляет работать межколесный дифференциал машины. Второе ведущее колесо начинает вращаться, и транспортное средство выходит из ямы, преодолевая данное препятствие.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства, помимо возможности его использования, как для повышения проходимости, так и для самовытаскивания техники, является также и то, что оно может достаточно эффективно применяться и на технике, ведущие колеса которой размещены в нишах корпуса машины.

Демонтаж устройства после его использования осуществляется в последовательности, обратной установке устройства на машине.

Предлагаемое устройство может быть изготовлено на предприятиях машиностроительной промышленности страны.

Устройство содержит грунтозацеп и две фигурные скобы с узлом фиксации на боковой поверхности шины и диска колеса. Грунтозацеп жестко закреплен в нижней части одной из скоб. Корпус его выполнен полым, прямоугольной формы в поперечном сечении. Внутри корпуса дополнительно размещен выдвижной элемент сцепления с грунтом, выполненный в виде прямоугольной пластины из жесткого упругого материала. В результате повышается проходимость транспортного средства. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для повышения проходимости колесного транспортного средства, содержащее грунтозацеп и две фигурные скобы с узлом фиксации на боковой поверхности шины и диска колеса, отличающееся тем, что грунтозацеп жестко закреплен в нижней части одной из скоб, корпус его выполнен полым, прямоугольной формы в поперечном сечении, и внутри корпуса дополнительно размещен выдвижной элемент сцепления с грунтом, выполненный в виде прямоугольной пластины из жесткого упругого материала, причем грунтозацеп по периметру нижней открытой части корпуса содержит упорный буртик в виде полочки, а выдвижной элемент сцепления с грунтом имеет в верхней своей части ограничительные выступы, при этом в верхней части корпуса грунтозацепа выполнены сквозные пропускные отверстия. 2. Устройство для повышения проходимости колесного транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что пластина выдвижного элемента сцепления с грунтом выполнена подпружиненной. 3. Устройство для повышения проходимости колесного транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что выдвижной элемент сцепления с грунтом выполнен с возможностью изменения своего центра тяжести за счет того, что в пластине выполнены размещенные в радиальном направлении внутренние полости цилиндрической формы, в которых расположены сферические элементы из материала с высокой плотностью, например свинцовые шарики. 4. Устройство для повышения проходимости колесного транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что во внутренней полости грунтозацепа установлены предохранительные уплотнительные прокладки из резинотехнического материала.