ШИПОВАННАЯ ШИНА КОЛЕСА ГРУЗОВОГО ВЕЗДЕХОДНОГО АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2007 года по МПК B60C11/16 B60B15/02 

Грузовое вездеходное шипование шин колес автомобиля (шипы) №5 относится к транспортным средствам и применяется для всех типов и классов автомобилей легковых и грузовых, особенно транспортных грузовых и внедорожных автомобилей для перевозки тяжелых грузов по проселочным дорогам, тяжелым грунтам, дорогам асфальтового покрытия. Прототипом шипованных шин колес автомобиля являются металлические цепи, которые давали малый эффект вездеходности автомобилей, цепи быстро стирали и рвали шины колес. Аналогом только по принципу грузовому вездеходному шипованию шин колес автомобилей в какой-то мере является "финское" шипование шин колес автомобилей, которое рассчитано на асфальтированные дороги, для лучшего сцепления шин колес автомобилей. Принципиальное различие "финского" и "русского" шипования шин колес автомобилей состоит в том, что "финское" шипование рассчитано на дороги с покрытием, "русское" шипование предназначено для вездеходности колес автомобиля по тяжелым грунтам, дорогам без покрытия, лесным, проселочным и т.д. "Русское" грузовое вездеходное шипование шин колес автомобиля является совершенным, несложным по конструкции, очень надежным в работе, полностью обеспечивает вездеходность шипованного колеса автомобиля по любым сложным и тяжелым грунтам дорог без покрытия, болотам, грязи, чернозему полей, песку, ямам, ухабам, снегу, гололеду и т.д. Материальные и финансовые выгоды "русского" шипования шин колес автомобилей огромны как для владельцев автотранспорта, так и в целом для государства.

Устройство (конструкция), технология изготовления, сборка, разборка, работа грузовой вездеходной шипованной шины колеса автомобиля.

Показано на фиг.1-8.

Фиг.1. Показано в разрезе полностью устройство шипованной шины (2) колеса автомобиля (1). Шина (2) автоколеса (1) состоит из покрышки (3) шины (2) колеса (1) (нижнего утолщения шины) и боковин шины (2). В покрышке (3) проделываются отверстия (дрелью или на станке) для прохода цилиндров (трубок) (6) для крепления болтов (8) с шайбой шипов (7) к покрышке (3) шины (2). Проделанные отверстия в покрышке (3) шины (2) колеса (1) смазываются по всей длине кремнийорганическим лаком (типа 916К) или другим полимерным лаком. Резина уплотняется лаком и дольше работает. Силовой металлический внутренний обод (4) выполняется по всему внутреннему диаметру шины (2), а также по ширине шины (2). Он может быть цельным, монолитным или состоять из секций (5) обода (4) колеса (1). Обод (4) шины (2) может делится на секции (5) обода, на 2, 3, 4, 5 и т.д. секций (5) обода. На фиг.№1 обод (4) шины (2) колеса (1) разделен на четыре части.

ПРИМЕЧАНИЕ: цельнометаллический обод (4) шины (2) колеса (1) автомобиля не разделенный на секции (5) более надежен в эксплуатации. Разделение обода (4) шины (2) колеса (1) обуславливается тем, как будет изготавливаться обод (4) шины (2) колеса (1) : на заводе будет производиться цельный обод, а в мастерской - будет делится на секции (от 2 до 5), а если водитель самостоятельно шипует шину (2) колеса (1), то обод (4) будет делиться по числу рядов шипов (7) на шине (2) по ширине шины (2) в 5-6 рядов.

На фиг.1 показано по диаметру шины (2) колеса (1)-16 рядов на ободе (4) шины (2). По ширине шины (2) колеса (1) ряд на ободе (4) составляет 5 шипов (7).К ободу шины (2) колеса (1) по всему диаметру (монолитного или секционного (5) обода (4) шины (2) колеса (1)) прикрепляются (литьем или сваркой) цилиндры (трубки) крепления шипов (7), с внутренней резьбой, к ободу (4) по конусу, куда вворачиваются (внешняя резьба) болты шипов (7) с шайбами. В болте шипа (7) и цилиндра (трубки) (6) просверливаются отверстия для контровки сталистой проволокой. Тогда, когда обод (4) шины (2) колеса (1) с металлическими цилиндрами (трубками) вставлены в отверстия шины (2) колеса (1) и в них закреплены шипы (7), то на обод (4) шины (2) колеса (1) накладывается резиновая полоса (полотно)-прокладка (9) - по диаметру и ширине шины (2) колеса (1), которая приклеивается к ободу (4) и боковинам (стенкам) шины (2) колеса (1) кремнийорганическим клеем или другими полимерными клеями для герметезации шины (1), а также чтобы резиновая камера не терлась о металл. Внутренний металлический обод (4) шины (2) колеса (1) делится на секции (5) обода (4) шины (2) колеса (1) рядами по диаметру колеса (имеется в виду размещение рядов шипов по расстоянию). Оптимально ряды шипов по диаметру шины (2) обода (4) должны располагаться не ближе, чем 40 мм, к друг другу, а далее, чем 40 мм, можно располагать шипы (7) в зависимости от типа автомобиля. По ширине на покрышке (3) шины (2) колеса (1) оптимально располагать 4-5 шипов (7), совсем необязательно шипы (7) по ширине ставить близко друг к другу, особого эффекта вездеходности шины (2) колеса (1) не будет. Металлические цилиндры (трубки) (6) для крепления шипов (7) с шайбой и болтами выполняются литьем вместе с внутренним ободом (4) шины (2) колеса (1) (или приворачиваются к ободу). Цилиндр (7) пустотелый, внутри резьба к ободу (4), резьба идет на конус, в цилиндр (6) вворачиваются болты с шайбами шипов (7). На конусе цилиндра (6) (трубки) делается отверстие для контровки с болтом шипа (7) сталистой проволокой. Металлический цилиндр (трубка) (6) наряду с ободом (4) шины (2) колеса (1) является главной и основной деталью шипования шины (2) колеса (1). Шип (7) с шайбой и болтом (8) выполняется литьем (вытачивается из металла) вместе с шайбой (можно шайбу вытачивать отдельно) и болтом. Шип (7) четырехгранный, конусный, шайба намного шире болта (чтобы удерживала плотно шип (7) на шине (2) колеса (1) и не давала ему при больших массах-нагрузках уходить внутрь 1). Все силовые металлические части шипованной шины (2) колеса автомобиля (1) шины).На болт (8) наносится внешняя резьба, которой он вворачивается в цилиндр (трубку) (6). Шип (7), как основная силовая деталь шипования шины (2) колеса (1), конструктивно очень прочен и надежен, что обеспечивает вездеходность шин колес автомобилей.

Технология изготовления и производства частей шипованной шины (2) колеса (1):

1.Выполняются из лучших легированных сталей, нержавеющих, нихромовых и других сталей типа 30ХГСН, 30ХХГСНА, 30ХГСА, 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 08ХН28ЛДТ.

2. Резиновые части шипованной шины должны быть выполнены из резины типа бутиловых, силиконовых и других. Клей и лак, используемые при работе с резиновыми частями, должны быть кремнийорганическими или эпоксидными.

3. Основные металлические части шипованной шины (2) колеса (1) автомобиля должны изготавливаться и производиться литьем для очень высокой прочности шипованного устройства шины (2) колеса (1):

а) шип (7) должен выполняться литьем вместе с шайбой и болтом (8), это удешевляет производство и дает высокое качество и надежность изделию в целом, а также ободу (4) с цилиндром (трубкой) (6). Сварка и штамповка должны применяться только в исключительных случаях.

Особая технология

Для того чтобы продлить срок работы шипованной шины (2) колеса (1) (долголетие), необходимо:

1) на все основные части шипованной шины (2) колеса (1), в разобранном виде нанести на все их поверхности густо слой кремнийорганического лака типа 916К. Лак глубоко проникает в поры структуры детали и повышает их прочность на 25%.

2) после того, как на детали шипованной шины (2) колеса автомобиля (1) нанесен лак, необходимо все детали (в разобранном виде) поместить в вакуумную печь для металлизации карбонилами металлов:хром, никель, вольфрам, можно железо и другие. Пары карбонилов глубоко проникают в поры резины и металла и повышают их прочность на 30-40%;

3) все детали шипованной шины (2) колеса (1) покрываются (внутренние и внешние их стороны) эластомером (скользкой жидкой резиной). Эта технология защищает детали от атмосферных воздействий и придает изделию очень хороший товарный вид. Болт шипа (8) с разрезом на конце болта конусный, предназначен для самоконтровки шипа (7) и цилиндра (трубки) (6) крепления болтов (8) шипа (7). Резиновая прокладка (полотно) накладывается на обод (4) шины (2) колеса (1) для герметезации шины (2) и, чтобы резиновая камера при работе не терлась о металл, приклеивается к внутреннему ободу (4) шины (2) колеса (1) по всему диаметру покрышки (3) шины (2) колеса (1) и по ее ширине кремнийорганическим клеем или эпоксидным, чтобы через отверстия в покрышке грязь и влага не попадала внутрь шины (2) колеса автомобиля (1). Корпус (барабан, диск) колеса автомобиля (1) выполняется из лучших легированных сталей и подвергается металлизации карбонилами металлов и другим технологическим процессам, которые указаны в разделе "Особая технология". Корпус колеса (1) с шипованной шиной (2) (в основном для грузовых автомобилей, перевозящих тяжелые грузы по бездорожью), должен быть особо прочным и надежным. Дополнительная контровка (11) цилиндра (трубки) крепежа шипов (7) (для большей надежности работы шины (2) колеса 1)) осуществляется через отверстия (на их концах к шине), сделанные в цилиндре (трубке) (6) и болте (8) шипа (7), в которые вставляется стальная проволока, концы ее загибаются. Чтобы законтрить, нужно отогнуть шину (2) и вставить стальную проволоку, контровка проволокой обязательна - шип (7) должен прочно держаться в цилиндре (трубке) (6), от этого зависит надежность и безопасность работы шипованной шины (2) колеса (1). Двойная контровка разрезом болта (8) и стальной проволокой (11) - это очень надежная контровка шипа (7) к шине (2) колеса (1). Соблюдение технологии обязательно.

Фиг.2. На ней показано, что шипы (7) по диаметру шины (2) колеса (1) автомобиля можно располагать не по всему диаметру шины (2) колеса (1), а секциями (5) по потребности и необходимости. На фиг.2 изображено колесо (1) с шипованной тремя секциями (5) шины (2). Три секции (5) по три ряда шипов (7), эти секции (5) по ширине шины (2) по пять шипов (7) (9·5=45) - итого 45 шипов (7). Шипованное колесо (1) будет работать надежно с большой нагрузкой и Бездоходностью. На фиг.2 и 5 показаны пружинные амортизаторы (12) для увеличения плавности хода, грузоподъемности, скорости и безопасности движения. Они надеваются на цилиндры трубки (6) крепления шипов (7) и упираются о внутренний обод (4) шины (2) колеса (1) и нижним концом в шайбу шипа (7). Их желательно ставить на амортизированные шины (2) колес автомобиля (1), начиная с пяти тонн грузоподъемности автомобиля, а на автомобили свыше 10 т грузоподъемности ставить обязательно.

Фиг.3. На ней показана зашипованная в двух местах, противоположных друг другу, шина (2) колеса (1), по 5 рядов по диаметру - это 10 рядов. Ряд по ширине шины (2) колеса (1) составляет 5 шипов (7), итого на шине (2) колеса (1) расположено 50 шипов (7). Для того чтобы шип (7) крепко и прочно крепился к шине (2) колеса (1), имеется надежная самоконтровка болта (8) в цилиндре (трубке) (6). Болт (8) на конце имеет прорезь, которая при вворачивании болта (8) в цилиндр (трубку) (6) сжимается и все время находится под напряжением, стараясь разжаться, и таким образом обеспечивает надежное крепление болта (8) в цилиндре (трубке) (6) шипов (7) к покрышке (3) шины (2) колеса (1).

Фиг.4. На ней показана секция обода (5) по диаметру шины (2) колеса (1), состоящая из 5 рядов шипов по диаметру и ширине (25 шипов (7)), к ободу (5) шины (2) колеса (1) приварены или литьем цилиндры (6) с внутренней резьбой, в которые вворачиваются шипы (7) с болтом (8) и шайбой на шипе (7). На внутренний обод (5) накладывается и приклеивается полимерным (эпоксидным) клеем резиновая прокладка (9) по всей ширине и диаметру шины (2) колеса (1), чтобы не терлась резиновая камера шины (2) колеса (1) об обод (5). На шип (7), у которого внешняя резьба, и цилиндр (трубку) (6), у которой внутренняя резьба, когда они соединены, болт (8) вкручен в цилиндр (трубку) (6), ставится дополнительная контровка (11) в высверленное отверстие в болте (8) и трубке (6). Шайба шипа (7) не дает при перегрузках колес автомобиля шипам (7) уйти внутрь шины (2) колеса (1).

Фиг.6. Металлические цилиндры (трубки) с внутренней резьбой для крепления болтов шипов.

Фиг.7. Шип с шайбой и болтом с внешней резьбой.

Фиг.8. Показана заглушка (18) с болтом, имеющим внешнюю резьбу. Когда шипы нужно убрать, их заменяют резиновыми заглушками (переход на летнюю резину).

Сборка и разборка шипованной шины колеса автомобиля

1. Сборка шипованной шины (2) колеса (1) производится по следующей технологии. Внутренний силовой обод (4) шины (2) колеса (1) с выполненными вместе с ним цилиндрами (трубками) (6) - креплением шипов (7) - вставляется в отверстия покрышки (3) (нижней части) шины (2) колеса (1). На цилиндры (трубки) (6)-крепления шипов (7) - надеваются пружинные амортизаторы (12) (со стороны покрышки шины). Затем в цилиндр (трубку) (6) закручивается (вворачивается) болт (8) шипа с шайбой (7). Берется монтировка, шипы (7) отжимаются от покрышки (3) шины (2) колеса (1) в отверстие, проделанное в цилиндре (6) и болте (8) шипа с шайбой (7), вставляется сталистая проволока для дополнительной страховочной контровки цилиндра (6) с болтом (8) шипа (7) шины (2) колеса автомобиля (1). Когда закреплены шипы (7) на покрышке (3) шины (2) колеса (1), берется резиновая прокладка (полотно) и приклеивается кремнийорганическим (эпоксидным) клеем по ширине нижней части покрышки (3) шины (2) колеса (1) и по всему диаметру шины (2) колеса (1) к ободу (4).

2. Разборка шипованной шины колеса автомобиля идет в обратном порядке данной технологии сборки шипованной шины (2) колеса автомобиля (1).

Работа шипованной шины колеса автомобиля.

Масса - нагрузка автомобиля (груз) - давит на ступицу (10) колеса, давление передается на шину (2) с резиновой камерой (или пневмокамерой), они эту нагрузку передают на покрышку (3) шины (2) колеса (1), шина давит на шипы (7), которые очень плотно и надежно сцепляются с грунтом дороги. Этим обеспечивается грузоподъемность и вездеходность шипованной шины (2) колеса автомобиля (1). Циклы повторяются.

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к внедорожным. В покрышке шины проделаны отверстия для расположения в них пустотелых цилиндров (трубок) с шипами. Цилиндры (трубки) выполнены металлическими с внутренней резьбой, в которых закреплены шипы с шайбами и болтами, а сами цилиндры при помощи литья или сварки закреплены к металлическому ободу колеса автомобиля. В результате обеспечивается надежное и прочное сцепление металлических шипов шины колеса с дорогой и улучшается вездеходность транспортного средства. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Шипованная шина колеса грузового вездеходного автомобиля, содержащая шину колеса, в покрышке которой проделаны отверстия для расположения в них пустотелых цилиндров (трубок) с шипами, отличающаяся тем, что цилиндры (трубки) выполнены металлическими с внутренней резьбой, в которых закреплены шипы с шайбами и болтами, а сами цилиндры (трубки) при помощи литья или сварки закреплены к металлическому ободу колеса автомобиля.2. Шипованная шина колеса грузового вездеходного автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что на шипованную шину колеса автомобиля грузоподъемностью 10 т и выше на цилиндры (трубки) крепления шипов с шайбой и болтом установлены пружинные амортизаторы.3. Шипованная шина колеса грузового вездеходного автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что болты шипов с шайбой имеют конусную форму болта с внешней резьбой и разрезами на конце болта, цилиндр (трубка) крепления шипов также имеют внутри себя резьбу конусной формы, при этом дополнительная контровка цилиндров и шипов производится контровкой сталистой проволокой в отверстия цилиндров и шипов.4. Шипованная шина колеса грузового вездеходного автомобиля по п.1, отличающаяся тем, что шипы выполнены металлическими или резиновыми.