ВЕЗДЕХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ Российский патент 2007 года по МПК B60C27/08 B60B15/02 B60B15/18 

Данное изобретение относится к автомобильным транспортным средствам как универсальное, может быть на практике применено к автоколесам всех видов и типов автомобилей - грузовых, легковых, автотягачей и внедорожных тяжелых автомобилей как вездеходное устройство для преодоления препятствий на дорогах с тяжелыми грунтами - мокрая глина, чернозем (поля), болотный грунт, грязь, песок, снег, гололед, лесные дороги, а также для преодоления ям, возвышенностей и других тяжелых участков дорог. Прототипом вездеходного накидного устройства являются цепи, надеваемые на автоколеса для преодоления тяжелых грунтов дорог, но они не решают проблему вездоходности, т.к. цепи круглые или элепсовидные не прилегают плотно к шинам автоколес, рвут и мнут их, а главное не имеют прочного сцепления при движении автоколеса с грунтом - в этом их главный недостаток.

УСТРОЙСТВО, КОНСТРУКЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА, СБОРКА, РАЗБОРКА И РАБОТА "ВЕЗДЕХОДНОГО УСТРОЙСТВА - ГУСЕНИЦЫ ИЛИ ШИПЫ ДЛЯ КОЛЕС АВТОМОБИЛЕЙ №19"

Данное устройство показано на фигурах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Накидные шипы или гусеницы по устройству и конструкции могут быть сборно-разборными, состоящими из отдельных соединенных между собой секций, как показано на фиг.3, или сплошными:

1) сборно-разборные предназначены для надевания на колеса автомобиля с двойными задними (ведущими) колесами (осями), как показано на фиг.6. По длине, с учетом расстояния между колесами, ширины шины и их диаметра (1200 мм, например), из секций собирается накидное устройство и надевается сразу на два колеса слева автомобиля и справа. Можно надевать устройство и на передние колеса (ведущие и неведущие), а также отдельно на передние или задние колеса;

2) накидное устройство сплошное (неразборное) показано на фиг.1 с постоянным размером длины резинового полотна устройства - 1200, 1500 мм и т.д., т.е. задается постоянный размер устройства для конкретных автоколес. На фиг.1 - 1 - резиновое полотно (например, 1200 мм) длиной по диаметру колеса, его толщина (оптимальная) - 20 мм (19,5 или 18,5 мм) производится из резины, которая используется в производстве шин автоколес. Желательно для производства полотна устройства применять селиконовые резины - жаростойкие, морозостойкие, эластичные, обладающие техническими характеристиками резины и металла. Селиконовая резина - лучший технологический материал для изготовления полотна накидного устройства - шипы или гусеницы. Для изготовления полотна вездеходного устройства можно использовать более дешевые материалы - капроновые, нейлоновые, кашпероновые, терлоновые, СВМ (особая прочность), кевлар и т.д. Технология изготовления полотна устройства такова - берется полотно резины по длине, равное диаметру колеса (1200, 1500 мм и т.д.), по ширине ширине шины автоколеса (100, 120, 200 мм и т.д.), вырезается или изготавливается в пресс-формах на шинном заводе. В полотне делаются отверстия для крепления шипов или гусениц болтами или заклепками. Очень желательно полотно (резиновое) делать на шинном заводе, выпуклым по окружности диаметра колес, чтобы оно плотно прилегало к протектору (покрышке) шины круглого резинового колеса - это одно из главных требований сцепления вездеходного устройства с шиной колеса и грунтом. Чем плотнее вездеходное устройство будет прилегать к покрышке шины, тем прочнее будет сцепление вездеходного устройства с колесом и грунтом.

Принцип работы вездеходного устройства - накидные шины или гусеницы на автоколеса - резиновое полотно внизу и вверху имеет - вверху шипы, внизу - шипы или гусеницы. Верхние шипы при нагрузке массы груза на колесо вдавливаются в резину шины, прочно с ней сцепляясь. Нижние шипы или гусеницы под давлением массы груза вдавливаются в грунт, таким образом происходит сцепление вездеходного устройства - верхние шипы с резиной (покрышкой) шины, нижние шипы или гусеницы - с грунтом. В итоге, прочное сцепление колес и вездеходного устройства - надежное условие работы колеса и вездеходного устройства.

ПРИМЕЧАНИЕ: полотно для вездеходного устройства можно производить из композитов - из волокна и нитей таких материалов, как капрон, нейлон, кашперон, СВМ (особо прочной). Из этих материалов делается полотно (волокно или нити прессуются) по контуру колеса для вездеходного устройства. Изготовленное из композитов полотно (дешевле резины) оборачивается толстой полиэтиленовой лентой (т.к. нежелательно попадание воды), зашивается в два слоя толстого брезента (на брезент наносится кремнеорганический лак №916К, чтобы был крепче и не промокал), затем делаются отверстия под арматуру вездеходного устройства. На готовое резиновое полотно с соответствующими отверстиями производится монтаж частей вездеходного устройства. На полотно накладываются металлические планки (поперек полотна в ширину). Планки с отверстиями делаются отдельно, шипы тоже делаются отдельно и тогда нижние и верхние планки, наложенные на полотно, скрепляются при помощи болта-стержня (без головки), на обоих концах внешняя резьба, а на шипах - внутренняя. Стержни вставляются в отверстия планок (верх-низ) и на болт-стержень накручиваются шипы, затягиваются и контрятся через отверстия в стержне и шипе. Второй способ - на планках выточены шипы (отливаются) и отверстия, тогда планки соединяются через полотно (верх-низ) вставленными в отверстия планок болтами с гайками, они затягиваются и контрятся. Или же в отверстия планок вставляются заклепки с шайбами и они расклепываются (дешевле, но также прочно). Гусеницы изготавливаются только на низ полотна с откосами (планками), в которых по бокам гусеничного зацепа отверстия. Берутся планка с шипами (верхними к шине колеса) и сегмент гусеницы, накладываются верх-низ и скрепляются болтами с гайками или заклепываются заклепками с шайбами. Планки располагаются только поперек полотна, чтобы плотно прилегали к шине колеса.

Фиг.1 - 2 - круглое резиновое автоколесо, на которое надевается вездеходное накидное устройство - шипы или гусеницы.

Фиг.1 - 3 - верхние шипы вездеходного устройства, они под массой-нагрузкой вдавливаются в покрышку шины и обеспечивают сцепление с шиной колеса.

Фиг.1 - 4 - нижние шипы или гусеницы, они под массой-нагрузкой плотно сцепляются с грунтом дороги и обеспечивают вездеходность.

Таким образом, верхние шипы крепко держат шину колеса, а нижние шипы или гусеницы, вдавливаясь в грунт, обеспечивают вездеходность колесам автомобиля.

Фиг.1 - 5 - протектор автоколеса (покрышки) шины, в него вдавливаются верхние шипы и обеспечивают прочное сцепление шины (колеса) с грунтом.

Фиг.1 - 6 - на боковинах полотна вездеходного устройства(фиг.7) прикреплены пружинные зажимы для того, чтобы прочно удерживать полотно вездеходного устройства на шине автоколеса как дублирующее средство, конструкция так спроектирована, что накидное устройство шипы или гусеницы при движении автоколес всегда при помощи верхних и нижних шипов будет прочно держаться на автоколесе.

Фиг.1 - 7 - пружинный замок направленного действия только вниз - вдавливает шипы пружинных зажимов (1-6) в резину шины колеса.

Фиг.1 - 8 - шина автоколеса круглая резиновая.

Фиг.1 - 9 - корпус (барабан, диск) автоколеса.

Фиг.1 - 10 - пружина безвозвратная, давит зажимы только вниз и вдавливает их в резину шины колеса.

Фиг.1 - 11 - крепление в корпусе колеса на ось.

Фиг.1 - 12 - крепежное силовое кольцо шины к корпусу.

Фиг.1 - 13 - проушины в корпусе (барабане, диске) автоколес (не во всех, но у большинства).

Фиг.1 - 14 - ремни, тросики (шнуры и т.д.) крепления пружинных зажимов к проушинам (отверстиям) корпуса (барабана) автоколеса. Это - дополнительные дублирующие средства, чтобы вездеходные накидные устройства крепко (неподвижно) держались при движении колеса постоянно устойчиво.

Фиг.1 - 15 - отверстия в планках и место для болтов и заклепок с шайбами.

На фиг.2 показан сегмент (секция) вездеходного накидного устройства с гусеницами, их расположение и крепление.

На фиг.3 показан фрагмент сборно-разборного накидного устройства шипы или гусеницы и как они крепятся друг к другу. Крепление концов накидного устройства - к концам с постоянной длиной (по диаметру колеса) или секциям, прикрепляются кольца металлическими планками и приклепываются заклепками с шайбами. Кольца одного конца одинарные, кольца другого конца - двойные. Одинарные кольца вставляются в двойные (с предварительным натягом полотна накидного устройства), в их отверстия вставляется болт с гайкой, которая закручивается и контрится. Такое крепление секции очень надежно. Можно применять также очень надежные накидные замки - скоба набрасывается на держатель, а корпус замка контрится проволокой.

На фиг.4 показан фрагмент накидного устройства с пружинным держателем. Это дублирующее устройство предназначено для того, чтобы прочно удерживать накидное устройство. Пружинный держатель (фиг.4 и фиг.7) имеет планку внутри (к резине шины - фиг.7), маленькие шипы выполнены вместе с планкой или прикреплены отдельно. На верху планки - пружинный замок постоянной направленности, т.е. имеет пружинный держатель к шине и вдавливает его в резину шины. Он крепится к краю (по диаметру колеса) полотна накидного устройства и содействует тому, чтобы накидное устройство плотно держалось на колесе.

На фиг.5 показан фрагмент нижней гусеницы (к грунту), расположение грунтовых зацепов - гусеницы, их крепление по концам и середине болтами с гайками или заклепками с шайбами.

На фиг.6 показано, как из секций накидного устройства собирается накидное устройство и ставится сразу на два ведущих задних колеса автомобиля - меньше давление на грунт - больше вездеходность автомобиля.

При необходимости шипы или гусеницы могут быть изготовлены как из металла, так и из резины, конструкция и технология изготовления накидного устройства позволяет это делать. Резиновые шины или гусеницы желательно производить из селиконовых резин, т.к. они очень прочные.

1. Шипы резиновые (как и металлические) делаются с внутренней резьбой и наворачиваются на болты-стержни без головок и гаек, имеющих с обоих концов внешнюю резьбу, и так крепятся к полотну вездеходного накидного устройства. Шипы резиновые изготавливаются на шинных заводах - льются в пресс-формах.

2. Гусеницы резиновые тоже изготавливаются на шинных заводах с планками крепления так же, как и металлические, крепятся при помощи болтов с гайками или приклепываются к полотну изделия заклепками с шайбами, в трех местах - по краям и в середине планки гусеницы.

РАБОТА ВЕЗДЕХОДНОГО УСТРОЙСТВА - НАКИДНЫЕ ШИПЫ ИЛИ ГУСЕНИЦЫ №19

Вездеходность накидного устройства шипы или гусеницы обеспечивается тем, что верхние шипы, расположенные на полотне вверху, начинают работать под воздействием массы-нагрузки на колесо, вдавливаясь прочно в покрышку (протектор) шины колеса, таким образом при движении колеса создавая очень крепкое сцепление верхних шипов с покрышкой (резиной) шины колеса. Давление массы - нагрузки автомобиля на колесо передается верхними шипами через полотно накидного устройства на нижние шипы или гусеницы, которые, восприняв массу-нагрузку, вдавливаются в грунт, таким образом обеспечивая прочное сцепление верхних шипов с резиной шины колеса, а нижних шипов или гусениц - с грунтом. Такая уникальная конструкция полностью обеспечивает вездеходность резиновых колес автомобиля. При его движении накидное устройство, облегая покрышку колеса, очень прочно крепится на колесе, обеспечивая устойчивую и надежную работу колеса. Итак, циклы работы колеса с вездеходным устройством при движении автомобиля повторяются многократно. Такое автоколесо с вездеходным устройством везде проходимо (снег, песок, гололед и т.д.), обеспечивает движение автомобиля по тяжелым грунтам.

ПРИМЕЧАНИЕ: 1) если полотно накидного устройства делается (льется) на шинном заводе (в пресс-формах), то оно изготавливается круглым по диаметру колеса с постоянной длиной, равной диаметру колеса, или секцией для сборно-разборного накидного устройства и оно плотно прилегает по всему диаметру к шине колеса;

2) если же вездеходное накидное устройство делается из прямой резины - полотна, для того чтобы оно плотно облегало шину колеса, необходимо приделывать напуск к основному полотну (секции или постоянному по длине диаметру колеса), вырезая в нем через 40-50 мм треугольники, склеивая их углы кремниево-органическим клеем, эпоксидным клеем или другими полимерными клеями, напуск будет плотно прилегать к шине колеса. К полотну вездеходного устройства напуск крепится кремниево-органическим клеем (или другими полимерными клеями) или приклепывается к краям заклепками. Такая технология изготовления полотна накидного устройства делает его очень прочным и дешевым.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Устройство содержит накидное устройство, которое выполнено в виде полотна с закрепленными на нем сверху шипами и снизу - гусеницами или шипами, закрепленными через отверстия в полотне болтами или заклепками. Также содержит пружинные держатели, прикрепленные к краю полотна накидного устройства, выполненные в виде планки с шипами, сверху которой расположен пружинный замок постоянной направленности для вдавливания пружинного держателя в резину шины, при этом пружинные держатели прикреплены к проушинам в корпусе автоколеса посредством ремней или пружин. Накидное устройство выполнено сборно-разборным. Гусеницы или шипы вездеходного накидного устройства выполнены резиновыми или металлическими, а полотно накидного устройства выполнено из резины или композитов - капрон или нейлон или СВМ. В результате повышается надежность крепления устройства на колесе, а также прочность сцепления его с грунтом. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Вездеходное устройство для колес автомобиля, содержащее накидное устройство, отличающееся тем, что накидное устройство выполнено в виде полотна с закрепленными на нем сверху шипами, и снизу - гусеницами или шипами, закрепленными через отверстия в полотне болтами или заклепками, пружинные держатели, прикрепленные к краю полотна накидного устройства и выполненные в виде планки с шипами, сверху которой расположен пружинный замок постоянной направленности для вдавливания пружинного держателя в резину шины, при этом пружинные держатели прикреплены к проушинам в корпусе автоколеса посредством ремней или пружин.2. Вездеходное устройство для колес автомобиля по п.1, отличающееся тем, что накидное устройство выполнено сборно-разборным.3. Вездеходное устройство для колес автомобиля по п.1, отличающееся тем, что гусеницы или шипы вездеходного накидного устройства выполнены резиновыми или металлическими, а полотно накидного устройства выполнено из резины или композитов - капрон, или нейлон, или СВМ.