УНИВЕРСАЛЬНОЕ КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2010 года по МПК B60B15/00 

Изобретение относится к шинной промышленности, в частности к универсальным колесам для транспортных средств на пневматических камерах-шинах, и может быть использовано в автомобилестроении и сельхозтехнике для повышенной проходимости и перемещения в условиях бездорожья в режимах повышенного силового нагружения.

Известна шина сверхнизкого давления (см. патент RU №2095256, МПК В60В 9/22), которая представляет собой тор, обвитый в меридиальном направлении эластичной плоской лентой. Ободная часть выполнена в виде двух бортовых металлических колец, соединенных металлическими перемычками. Стенки тора трехслойны.

Недостатком шины является ее низкая эксплуатационная возможность, т.е. она может использоваться в строго определенных режимах малого силового нагружения. Конструкция колеса не позволяет использовать деформационные возможности материалов шины-трубки, внутреннего слоя камерной резины, среднего слоя обрезиненного чефера и кордовой оплетки, поэтому не может обеспечить нужного сцепления со слабонесущими грунтами и необходимую проходимость в условиях бездорожья. Крепление кордовой оплетки не обеспечивает поперечного удержания при радиальных деформационных изменениях материалов шины, что приводит к разрыву оплетки и самой шины.

Известна покрышка пневматической шины для снегоболотохода (см. ПМ №50470, МПК В60С 9/02), состоящая из протектора с грунтозацепами и каркаса, выполненного из обрезиненного корда, слои которого завернуты на бортовые кольца. Количество слоев корда в каркасе покрышки от 1 до 4.

Недостатком такой покрышки также является ее низкая эксплуатационная возможность, не может обеспечить нужного сцепления со слабонесущими грунтами и обеспечить необходимую проходимость в условиях бездорожья. Края каркаса, завернутые на боковые кольца, и тонкостенная многослойная покрышка не выдержат радиальных деформационных изменений в режимах повышения силового нагружения, что приведет к разрыву края каркаса и покрышки.

Наиболее близким техническим решением является колесо транспортного средства (см. патент RU №2350480, МПК В60В 15/00), содержащее диск и обод, объединенные в основание, пневматическую камеру с потайным вентилем, установленную на ободе, и протекторный бандаж, закрепленный также на ободе, у которого обод выполнен в виде двух колец трубчатого сечения, соединенных спицами, пневматическая камера установлена на ободе с возможностью удержания и смещения. Между пневматической камерой и протекторным бандажом установлен промежуточный бандаж.

Недостатком прототипа является несовершенство конструкции, обусловленное низкими эксплуатационными возможностями из-за сочетания однотипных материалов обода, пневматической камеры, протекторного бандажа и промежуточного бандажа, от которых зависят деформационные свойства колеса. Величина удержания или смещения не учитывает давления воздуха в пневматической камере и другие режимы силового нагружения, а зависит только от режима крутящего момента.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение эксплуатационных возможностей универсального колеса транспортного средства за счет использования деформационных возможностей камеры-шины и промежуточного бандажа в обхвате обода и протекторного бандажа или протекторной шины в режимах повышенного силового нагружения.

Указанная техническая задача обеспечивается тем, что в универсальном колесе транспортного средства, включающем диск и обод, выполненный из колец, соединенных перемычками, протекторный бандаж, края которого закреплены на ободе, пневматическую камеру с вентилем, установленную в обхвате обода и протекторного бандажа, промежуточный бандаж, края которого прижаты кольцами обода к пневматической камере, пневматическая камера держит давление воздуха в обхвате обода и протекторного бандажа и служит основанием для контакта колеса с опорной поверхностью, то есть шиной; протекторный бандаж выполнен из поперечных и продольных ремней или сплошным, а упомянутые перемычки прикреплены к пневматической камере с помощью накладок, удерживающих пневматическую камеру на ободе. Протекторный бандаж может быть выполнен различного сечения, профиля и формы, например квадратного, плоского, клиновидного или круглого, из гибких нерастягивающихся поперечных и продольных кордных ремней. Пневматическая камера и промежуточный бандаж могут быть выполнены из разных кордных или бескордных материалов. Кольца обода, соединенные перемычками, могут быть выполнены различного сечения, профиля и формы, для изменения жесткого контакта с пневматической камерой-шиной, промежуточным бандажом и сплошным протекторным бандажом.

Обычно давление в колесе держит шина, а в предлагаемом изобретении пневматическая камера держит давление воздуха в обхвате обода и протекторного бандажа и служит основанием для контакта колеса с опорной поверхностью, то есть шиной. Она сжимается и растягивается не только на опорной поверхности, но и по всему обхвату обода и протекторного бандажа.

Выполнение протекторного бандажа из поперечных и продольных ремней или сплошным для разных гибких удержаний камеры-шины и промежуточного бандажа при разном давлении воздуха исключает разрыв и уменьшает проколы пневматической камеры-шины при резких радиальных изменениях.

Сплошной протекторный бандаж защищает пневматическую камеру-шину от износа, проколов, от воздействия внешней среды и позволяет выдерживать повышенное давление в пневматической камере-шине.

Соединение колец обода перемычками, которые в разрезе промежуточного бандажа прикреплены к пневматической камере-шине с помощью накладок, удерживает пневматическую камеру-шину на ободе. Такое соединение позволяет устанавливать не потайной, а обычный вентиль на пневматической камере-шине, что упрощает ее накачивание.

Выполнение протекторного бандажа различного сечения, профиля и формы, например квадратного, плоского, клиновидного или круглого из гибких нерастягивающихся поперечных и продольных кордных ремней служит для изменения гибкого контакта с пневматической камерой-шиной, промежуточным бандажом и опорной поверхностью, что улучшает прижимное удержание камеры-шины в обхвате обода и протекторных бандажей.

Выполнение пневматической камеры-шины и сменного промежуточного бандажа из различных кордных или бескордных материалов служит для разных удержаний давления воздуха в камере-шине в обхвате обода и протекторного бандажа: при радиальных изменениях в режимах повышенного силового нагружения, под направленными действиями сил и моментов при высоком давлении в полном объеме пневматической камеры-шины и далее, с понижением давления до сверхнизкого и с уменьшением до неполного объема пневматической камеры-шины, с возможностью удержаний промежуточного бандажа в обхвате обода и протекторного бандажа, что делает колесо универсальным для контакта с любой опорной поверхностью.

Благодаря тому, что кольца обода и перемычки колец могут быть выполнены различного сечения, профиля и формы, для изменения жесткого контакта с пневматической камерой-шиной обеспечивается ее удержание на ободе при разном давлении.

Конструкция универсального колеса транспортного средства поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен вид колеса сбоку в продольном разрезе; на фиг.2 изображена нижняя часть колеса в поперечном сечении с протекторным бандажом; на фиг.3 изображена нижняя часть колеса в поперечном сечении с протекторным сплошным бандажом.

Универсальное колесо транспортного средства состоит из пневматической камеры-шины 1, протекторного бандажа 3, который может быть заменен сплошным протекторным бандажом 8, края которого закреплены на ободе 6. Кольца 5 обода 6 соединены перемычками 2, которые прикреплены к пневматической камере-шине 1 с помощью накладок 7, удерживающих пневматическую камеру-шину 1 на ободе 6. Протекторный бандаж 3 выполнен из поперечных и продольных ремней (продольные ремни на чертежах не указаны) различного сечения, профиля и формы, например плоского, клиновидного, квадратного и круглого.

Преимущества колеса транспортного средства проиллюстрированы на следующем примере его эксплуатации.

При движении транспортного средства при высоком давлении в полном объеме камеры-шины 1 по неподвижным твердым и скальным грунтам и далее, с понижением давления до сверхнизкого и с уменьшением до неполного объема камеры-шины 1 по подвижным твердым, скальным, сыпучим, рыхлым, песчаным, снежным и болотистым грунтам и поверхностям универсальное колесо может подбирать нужную площадь с опорной поверхностью и перемещаться по всем вышеуказанным грунтам и поверхностям.

Универсальное колесо учитывает условия эксплуатации: значительные радиальные изменения камеры-шины, промежуточного бандажа и протекторного бандажа и может менять варианты своей конструкции: подбирать нужные площади контакта с разными опорными поверхностями, не нарушая их целостность и обеспечивая их экологическую безопасность.

Универсальное колесо может применяться для всех транспортных средств в автомобилестроении и в сельхозтехнике для повышенной проходимости и перемещения в условиях бездорожья в режимах повышенного силового нагружения.

Изобретение предназначено для применения на всех транспортных средствах в автомобилестроении и в сельхозтехнике для повышенной проходимости и перемещения в условиях бездорожья в режимах повышенного силового нагружения. Универсальное колесо включает диск и обод, выполненный из колец, соединенных перемычками, протекторный бандаж, края которого закреплены на ободе, пневматическую камеру с вентилем, установленную в обхвате обода и протекторного бандажа, промежуточный бандаж, края которого прижаты кольцами обода к пневматической камере. Пневматическая камера держит давление воздуха в обхвате обода и протекторного бандажа и служит основанием для контакта колеса с опорной поверхностью, то есть шиной. Протекторный бандаж выполнен из поперечных и продольных ремней или сплошным, а упомянутые перемычки прикреплены к пневматической камере с помощью накладок, удерживающих пневматическую камеру на ободе. Технический результат - увеличение эксплуатационных возможностей колеса. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Универсальное колесо транспортного средства, включающее диск и обод, выполненный из колец, соединенных перемычками, протекторный бандаж, края которого закреплены на ободе, пневматическую камеру с вентилем, установленную в обхвате обода и протекторного бандажа, промежуточный бандаж, края которого прижаты кольцами обода к пневматической камере, отличающееся тем, что пневматическая камера держит давление воздуха в обхвате обода и протекторного бандажа и служит основанием для контакта колеса с опорной поверхностью, то есть шиной; протекторный бандаж выполнен из поперечных и продольных ремней или сплошным, а упомянутые перемычки прикреплены к пневматической камере с помощью накладок, удерживающих пневматическую камеру на ободе.

2. Универсальное колесо транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что протекторный бандаж может быть выполнен различного сечения, профиля и формы, например квадратного, плоского, клиновидного или круглого, из гибких нерастягивающихся поперечных и продольных кордных ремней.

3. Универсальное колесо транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что пневматическая камера и промежуточный бандаж могут быть выполнены из разных кордных или безкордных материалов.

4. Универсальное колесо транспортного средства по п.1, отличающееся тем, что кольца обода, соединенные перемычками, могут быть выполнены различного сечения, профиля и формы для изменения жесткого контакта с пневматической камерой-шиной, промежуточным бандажом и сплошным протекторным бандажом.