КОЛЕСО С ПНЕВМАТИКОМ В СБОРЕ Российский патент 2017 года по МПК B60C7/00 B60C7/06 B60C7/24 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к колесам с пневматиком в сборе для использования с безвоздушными шинами. Более конкретно, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к колесам в сборе с безвоздушными шинами, имеющими конкретные рабочие характеристики пневматических шин.

2. Описание предшествующего уровня техники

Оросительные системы включают в себя приподнятые водопроводы, поддерживаемые подвижными башнями. Такие подвижные башни устанавливают на колесах, которые перемещают башни вдоль земли, подлежащей орошению. Колеса обычно включают в себя пневматические шины, которые требуют периодического технического обслуживания, включающего в себя регулирование давления воздуха, восстановление шин, в которых образовались отверстия или другое повреждение, и замену старых или поврежденных шин, которые не поддаются восстановлению.

Поскольку оросительные системы и подобное сельскохозяйственное оборудование обычно используют на полях или других отдаленных местах, проблемы контроля шин и достижение выполнения технического обслуживания и восстановления шин могут быть неудобными или трудными. Если шина теряет давление воздуха и не восстанавливается своевременно, может следовать повреждение шины, оборудования, установленного на шине, или и того, и другого.

Одно решение проблем, представленных использованием пневматических шин, касается использования колес без шин. В то время как этот подход решает большинство проблем технического обслуживания шины, ремонта и замены, он имеет другие проблемы. Безвоздушные колеса, например, являются жесткими и испытывают большее проникновение земли, чем гибкая шина, таким образом создавая колеи или иначе разрушая структуру почвы больше, чем пневматическая шина. Подобные проблемы существуют для тракторов, автомобилей и других транспортных средств, в которых обычно используют пневматические шины.

Соответственно, имеется необходимость в решении, которое преодолевает описанные выше ограничения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения решают вышеописанные задачи, обеспечивая колесо в сборе, включающее в себя безвоздушную шину с некоторыми рабочими характеристиками пневматической шины.

Колесо в сборе в соответствии с вариантом осуществления изобретения, в общем, содержит жесткое колесо и гибкую безвоздушную шину. Жесткое колесо включает в себя центральный участок и множество расположенных с интервалами по окружности крепежных элементов, съемным образом прикрепленных к радиально внешней кромке центрального участка. Шину устанавливают на колесо, и она зацепляет крепежные элементы так, что участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, отделены радиально от колеса пространством, причем участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, предназначены для сгибания внутрь к колесу, когда подвергаются зацепляющему давлению грунта.

Способ сборки колеса в сборе в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения содержит съемное прикрепление первого множества крепежных элементов к радиально внешней кромке первой осевой стороны центрального участка колеса так, что крепежные элементы располагают с интервалами по окружности вокруг центрального участка колеса. Колесо размещают в безвоздушной шине так, что каждое первое множество крепежных элементов зацепляет внутреннюю поверхность безвоздушной шины. Второе множество крепежных элементов съемным образом прикрепляют к радиально внешней кромке второй осевой стороны центрального участка колеса так, что каждое второе множество крепежных элементов зацепляет внутреннюю поверхность безвоздушной шины. Второе множество крепежных элементов также располагают на одной окружности вокруг центрального участка колеса.

Колесо в сборе в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения содержит жесткое колесо и безвоздушную гибкую шину, установленную на колесе. Колесо включает в себя центральный участок в форме диска с множеством расположенных с интервалами по окружности фланцев, соответствующих радиально внешней кромке центрального участка. Пару крепежных элементов съемным образом прикрепляют к каждому из фланцев так, что каждая из пар крепежных элементов включает в себя первый крепежный элемент, съемным образом прикрепленный к первой стороне фланца, и второй крепежный элемент, съемным образом прикрепленный ко второй стороне фланца напротив первой стороны фланца. Пара крепежных элементов представляет удлиненный, перпендикулярно ориентированный радиально внешний край.

Шина зацепляет внешние края крепежных элементов так, что участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, отделены радиально от колеса пространством. Участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, выполнены с возможностью сгибаться внутрь к колесу, когда подвергаются зацепляющему давлению грунта. Элемент, работающий на растяжение, встраивают в шину, и он продолжается в продольном направлении вокруг шины.

Данная сущность изобретения приведена, чтобы ввести отбор понятий в упрощенной форме, который дополнительно описан ниже в подробном описании. Эта сущность не предназначена для идентификации основных характеристик или определяющих характеристик заявленного предмета изобретения, и она не предназначена, чтобы ее использовать для ограничения объема заявленного предмета изобретения. Другие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления и прилагаемых чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид в перспективе иллюстративной оросительной системы, включающей в себя колеса в сборе, созданные в соответствии с вариантами осуществления изобретения;

фиг.2 - вид спереди в перспективе одного из колес в сборе согласно фиг.1, где колесо в сборе включает в себя жесткое колесо и гибкую безвоздушную шину, установленную на колесе;

фиг.3 - вид сзади в перспективе колеса в сборе согласно фиг.2;

фиг.4 - изображение в разобранном виде колеса в сборе согласно фиг.2;

фиг.5 - местное частичное изображение в разобранном виде колеса в сборе согласно фиг.2;

фиг.6 - местное частичное изображение в разобранном виде колеса в сборе согласно фиг.2;

фиг.7 - местное изображение в разрезе колеса в сборе согласно фиг.2; и

фиг.8 - внешний вертикальный вид сбоку колеса в сборе согласно фиг.2, показывающий колесо в сборе, установленное на оросительной системе согласно фиг.1 и зацепляющее грунт.

Чертежи не ограничивают настоящее изобретение конкретными вариантами осуществления, раскрытыми и описанными здесь. Чертежи не должны обязательно определять масштаб, и вместо этого размещены непосредственно после ясного пояснения принципов изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Следующее подробное описание ссылается на прилагаемые чертежи, поясняющие конкретные варианты осуществления, в которых может быть осуществлено изобретение. Варианты осуществления предназначены для описания аспектов изобретения с достаточными подробностями, чтобы обеспечить возможность специалисту в данной области техники осуществить на практике изобретение. Можно использовать другие варианты осуществления и можно выполнять изменения, не выходя за рамки объема настоящего изобретения. Поэтому следующее подробное описание не должно быть взято в смысле ограничения. Объем настоящего изобретения определяется только прилагаемой формулой изобретения, наряду с полным объемом эквивалентов, на которые такая формула изобретения дает право.

В данном описании ссылки на "один вариант осуществления", "вариант осуществления" или "варианты осуществления" означают, что признак или признаки относятся к включенным по меньшей мере в один вариант осуществления техники. Отдельные ссылки на "один вариант осуществления", "вариант осуществления" или "варианты осуществления" в данном описании не обязательно относятся к тому же варианту осуществления и являются также не взаимно исключающими, если не установлено и/или не исключено, как будет очевидно выражено для специалистов в данной области техники из описания. Например, признак, конструкция, действие и т.д., описанное в одном варианте осуществления, могут также быть включены в другие варианты осуществления, но не обязательно включены. Таким образом, уровень техники может включать в себя множество комбинаций и/или объединений вариантов осуществления, описанных здесь.

Обращаясь теперь к чертежам и первоначально к фиг.1, показана иллюстративная оросительная система 10, включающая в себя множество колес в сборе, выполненных в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Показанная оросительная система 10 является центральной оросительной системой кругового полива, которая, в общем, содержит неподвижную ось 12 вращения корпуса и главную секцию 14, шарнирно соединенную с осью 12 вращения корпуса. Оросительная система 10 может также содержать раздвижную штангу (также обычно называемую "поворотный рычаг" или "угловой рычаг"), шарнирно соединенную со свободным концом главной секции.

Неподвижная ось 12 вращения корпуса может быть башней или любой другой опорной конструкцией, относительно которой может вращаться главная секция 14. Ось 12 вращения корпуса имеет доступ к скважине, водяному резервуару или другому источнику воды и ее можно также соединять с резервуаром или другим источником сельскохозяйственных продуктов, чтобы вводить удобрения, пестициды и/или другие химические продукты в воду для применения во время полива.

Главная секция 14 может содержать множество подвижных опорных башен 16A-D, наиболее удаленная 16D из которых упоминается здесь как "концевая башня". Опорные башни соединены с неподвижной центральной осью 12 вращения корпуса и друг с другом ферменными секциями 18A-D или другими опорами, чтобы образовать множество взаимосвязанных пролетов. Оросительная система 10, показанная на фиг.1, включает в себя четыре подвижные опорные башни 16A-D; однако, она может содержать любое количество опорных башен, не выходя при этом за рамки объема настоящего изобретения.

Каждая подвижная башня может включать в себя полый стержень 20A-D привода, на котором установлена пара колес 22A-D в сборе. Варианты выполнения колес 22A-D в сборе описаны более подробно ниже. Приводной электродвигатель 24A-D устанавливают в каждом полом стержне 20A-D привода для приведения в действие колес 22A-D в сборе. Электродвигатели 24A-D могут включать в себя выполненные за одно целое или внешние реле, таким образом их можно включать, выключать и изменять направление. Электродвигатели могут также иметь несколько скоростей или быть оснащены приводами с регулируемой скоростью.

Каждая из ферменных секций 18A-D несет или иначе поддерживает секцию 26A-D трубопровода или другой механизм распределения текучей среды, который связан по текучей среде со всеми другими секциями трубопровода. Множество водораспыляющих головок, пистолетов для распыления, капельных форсунок или других испускающих текучую среду устройств располагают на расстоянии вдоль 26A-D секций трубопровода, чтобы применять воду и/или другие текучие среды для орошения почвы под оросительной системой.

Оросительная система 10 может также включать в себя дополнительную раздвижную штангу (не показана), шарнирно соединенную с концевой башней 16D и поддерживаемую поворотной башней с рулевыми колесами, приводимыми в действие электродвигателем. Раздвижную штангу можно соединять с концевой башней шарнирным поворотным соединением. Раздвижная штанга сгибается внутрь относительно концевой башни, когда она не орошает угол поля, и может поворачиваться наружу от концевой башни, орошая углы поля.

Оросительная система 10 может также включать в себя один или более разбрызгивателей высокого давления или концевых пистолетов 28, прикрепленных к концевой башне 16D или к концу раздвижной штанги. Концевые пистолеты 28 можно активизировать в углах поля или других определенных областях, чтобы увеличивать количество почвы, подлежащей орошению.

Должно быть понятно, что оросительная система 10 показана и описана здесь как один иллюстративный вариант выполнения колес 22 в сборе, описанных подробно ниже. Другие, одинаково предпочтительные варианты выполнения колес 22 в сборе, не показанные или не описанные подробно здесь, могут включать в себя, без ограничения, другие типы оросительных систем, такие как оросительные системы ответвлений, другие типы сельскохозяйственного оборудования, такие как автофургоны, тележки, рабочее оборудование и т.д., или другие типы транспортных средств, такие как автобусы, грузовики и автомобили. Однако варианты осуществления изобретения обычно подходят для оросительных систем и других транспортных средств или систем, которые перемещаются по немощеному или незавершенному грунту.

Обращаясь теперь к фиг.2-8, показано колесо 22 в сборе, выполненное в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Колесо 22 в сборе, в общем, включает в себя жесткое колесо 30 и гибкую безвоздушную шину 32, установленную на колесе 30 в основном в круговом отношении к колесу 30. Колесо 30 и шина 32 выполнены так, что шина 32, являясь безвоздушной, имеет некоторые характеристики пневматической шины, которые улучшают рабочие характеристики шины. Например, колесо 30 и шина 32 выполнены так, что участки шины 32 изгибаются радиально внутрь к колесу 30 в ответ на зацепляющее давление грунта, как показано на фиг.8. Должно быть понятно, что это действие сгибания увеличивает полную опорную поверхность зацепления колес 22 в сборе с грунтом, таким образом распределяя вес колеса 22 в сборе и вес любых машин, поддерживаемых колесом 22 в сборе, по большей площади и ограничивая общее количество проникновения земли в колесо 22 в сборе. Дополнительно, проникновение земли в грунтозацепы колеса или в другие захватывающие грунт элементы шины 32 ограничено, как объяснено более подробно ниже.

Как используется здесь, выражение "зацепляющее давление грунта" относится к давлению, оказываемому на колесо 22 в сборе грунтом, когда колесо 22 в сборе опирается на грунт или катится по грунту. Зацепляющее давление грунта может включать в себя давление, оказываемое на колесо 22 в сборе от различных направлений или от множества направлений одновременно, например, где колесо 22 в сборе находится на наклонной почве или преодолевает какое-либо препятствие. Зацепляющее давление грунта относится к весу колеса 22 в сборе и к весу любых машин, поддерживаемых колесом 22 в сборе, и таким образом будет изменяться от одного варианта осуществления изобретения к другому и от одного применения к другому.

Колесо 30 предназначено для зацепления шины 32 в расположенных на одной окружности местоположениях так, что участки шины 32 между точками зацепления изгибаются радиально внутрь в ответ на зацепляющее давление грунта. В показанном варианте осуществления колесо 30 включает в себя внутренний центральный участок 34 в форме диска и множество расположенных на одной окружности крепежных элементов 36, съемным образом прикрепленных к радиально внешней кромке центрального участка 34. Центральный участок 34 колеса 30 включает в себя самую дальнюю внутреннюю ступицу 38 с множеством отверстий для прикрепления, например, к зажимным гайкам или подобным узлам прикрепления.

Радиально внешняя кромка центрального участка 34 колеса 30 определяет множество фланцев 40, которые продолжаются радиально наружу и поддерживают крепежные элементы 36, как объяснено ниже более подробно. Каждый из фланцев 40 имеет трапецеидальную форму, которая сужается от более широкого внутреннего участка 42 к более узкому внешнему участку 44. Каждый из фланцев 40 включает в себя множество отверстий для использования при прикреплении крепежных элементов 36 к фланцам 40. В показанном варианте осуществления отверстия предназначены для приема болтов, которые прикрепляют крепежные элементы 36 к фланцам 40. В показанном варианте осуществления колесо 30 включает в себя десять фланцев 40, расположенных на одной окружности вокруг колеса 30.

Пару крепежных элементов 36 съемным образом прикрепляют к каждому из фланцев 40. Каждая из пар крепежных элементов включает в себя первый крепежный элемент 36, съемным образом прикрепленный к первой стороне фланца 40, и второй крепежный элемент 36, съемным образом прикрепленный ко второй стороне фланца 40, напротив первой стороны фланца 40. Когда установлена на фланце 40, пара крепежных элементов 36 представляет удлиненный, перпендикулярно ориентированный радиально внешний край 46, который продолжается радиально за пределы фланца 40 и зацепляет шину 32. Как показано, внешний край 46 содержит два сегмента, где первый сегмент 46a соответствует первому установочному элементу 36 и первой осевой стороне внешнего края 46, а второй сегмент 46b соответствует второму установочному элементу 36 и второй осевой стороне внешнего края 46. Сегменты 46a, 46b могут быть разделены для определения пространства 48 между сегментами 46a, 46b, которое зацепляет участок 50 шины 32 между крепежными элементами 36, чтобы предотвращать смещение вбок шины 32 относительно колеса 30, как объяснено ниже.

Как используется здесь, крепежные элементы 36 "съемным образом прикрепляют" к центральному участку 34 колеса 30, если крепежные элементы 36 можно отделять от центрального участка 34 и повторно прикреплять, не изменяя или не повреждая конструкцию крепежных элементов 36 или центрального участка 34 колеса 30. В показанном варианте осуществления крепежные элементы 36 съемным образом прикрепляют к центральному участку 34 колеса 30, используя комбинации гайки и болта, которые можно удалять и заменять, чтобы удалять и заменять крепежные элементы 36. В качестве примера, крепежные элементы, которые образованы за одно целое, или приварены к центральному участку 34 колеса 30, съемным образом не прикреплены.

Каждый крепежный элемент 36 включает в себя пару крепежных фланцев 50, внешний краевой участок 52 и участок 54 перемычки, соединяющий каждый из крепежных фланцев 50 с внешним краевым участком 52. Каждый из крепежных фланцев 50 является прямоугольным и соответствует боковым кромкам крепежного элемента 36. Каждый из крепежных фланцев 50 является плоским, соединен с одним из участков 54 перемычки вдоль продольного края фланца 50 и расположен под углом приблизительно девяноста градусов относительно участка 54 перемычки. Первый участок 54a перемычки и второй участок 54b перемычки соединены на внешнем краевом участке 52 и отклонены от внешнего краевого участка 52 под углом приблизительно тридцать градусов. Каждый участок 54 перемычки имеет треугольную форму.

Каждый крепежный элемент 36 может быть выполнен из цельной одинарной части материала, такого как металл, согнутой или иначе образованной в требуемую форму и конфигурацию. Кроме того, все крепежные элементы 36 могут быть идентичными по размеру и форме. В качестве примера, каждый из крепежных элементов 36 может быть выполнен путем вырезания части металла в конкретную плоскую форму и затем формирования части металла в требуемую форму посредством ряда этапов сгибания.

Пары крепежных элементов 36 приблизительно располагаются на равных расстояниях вокруг центрального участка 34 колеса 30 и продолжаются радиально наружу от центрального участка 34. Когда шину 32 устанавливают на колесе 30, крепежные элементы 36 зацепляют участки шины 32 так, что шина 32 отделена радиально от центрального участка 34 колеса 30 пространством, обеспечивая возможность сгибания участков шины 32 внутрь к центральному участку 34 в ответ на зацепляющее давление грунта. Как используется здесь, крепежные элементы 36 продолжаются радиально наружу от центрального участки 34, если по меньшей мере участок каждого из крепежных элементов 36 продолжается радиально наружу от центрального участка 34 колеса 30.

В показанном варианте осуществления колесо 22 в сборе включает в себя десять пар крепежных элементов, приблизительно равноотстоящих вокруг радиально внешней кромки центрального участка 34 колеса 30. Крепежные элементы 36 помещают на колесо 30 так, что каждая пара крепежных элементов определяет удлиненный радиально внешний край 46, который ориентирован в поперечном направлении на колесе 30, то есть ориентирован параллельно с осью вращения колеса 22 в сборе. Пары крепежных элементов 36 зацепляют шину, и общий поперечный отрезок каждого из внешних краев 46 приблизительно равен ширине шины 32.

Если колесо 30 включает в себя десять пар крепежных элементов 36 (как показано), угловое разнесение пар крепежных элементов 36 составляет приблизительно тридцать шесть градусов. Таким образом, если колесо 30 составляет приблизительно сорок восемь дюймов в диаметре, пары крепежных элементов 36 расположены на расстоянии друг от друга приблизительно двенадцать с половиной дюймов. Если колесо 30 составляет приблизительно пятьдесят дюймов в диаметре, пары крепежных элементов 36 расположены на расстоянии друг от друга приблизительно тринадцать дюймов. Если колесо 30 составляет приблизительно двадцать четыре дюйма в диаметре, пары крепежных элементов 36 расположены на расстоянии друг от друга приблизительно шести дюймов.

Шина 32 предназначена для установки на колесе 30 так, что по меньшей мере участок шины 32 зацепляет крепежные элементы 36, и шина 32 имеет обычно круглый или почти круглый внешний профиль. Предпочтительно, колесо 30 предназначено для использования с безвоздушной шиной. Как используется здесь, "шина" является гибким элементом, расположенным и предназначенным для зацепления с грунтом во время использования колеса 22 в сборе. "Безвоздушная шина" является шиной, которая не требует запертого или сжатого воздуха для нормального и правильного использования. Безвоздушная шину может быть выполнена из цельной одинарной части материала или составных частей материала. Как объяснено выше и показано на фиг.8, шина 32 предназначена для сгибания внутрь в ответ на зацепляющее давление грунта. Как используется здесь, шина 32 может "сгибаться", если она может деформироваться или неоднократно сгибаться и возвращаться в свою первоначальную форму.

Показанная шина 32 включает в себя корпус 56, который имеет обычно цилиндрическую форму с множеством гребней 58 сцепления с грунтом, продолжающихся радиально наружу от внешней стороны корпуса 56, и множество приводных гребней грунтозацепов 60 привода, продолжающихся радиально внутрь от внутренней стороны корпуса 56. В показанном варианте осуществления внешняя сторона 62 корпуса 56 шины являются обычно плоской в поперечном направлении, то есть внешняя сторона корпуса имеет небольшую кривизну или не имеет никакой кривизны от первого края до второго края шины. Точно так же внутренняя сторона 64 корпуса 56 шины является также в общем плоской в поперечном направлении.

Гребни 58 сцепления с грунтом зацепляют грунт и помогают предотвращать скольжение колеса 22 в сборе относительно грунта. Показанные гребни 58 сцепления с грунтом имеют, в общем, прямоугольную форму и ориентированы в поперечном направлении на шине 32, выполнены за одно целое с шиной 32 и могут приблизительно равномерно располагаться по окружности вокруг внешней стороны 62 корпуса 56 шины. Как показано на фиг.8, шина 32 может быть выполнена так, чтобы гребни 58 сцепления с грунтом находились между крепежными элементами 56. Эта конфигурация обеспечивает возможность участку шины 32 опираться на гребни 58 сцепления с грунтом, чтобы сгибаться внутрь в ответ на зацепляющее давление грунта. Эта рабочая характеристика обеспечивает возможность каждому гребню 58 сцепления с грунтом зацеплять грунт, при этом ограничивая количество проникновения грунта и не разрушая структуру почвы. При некоторых применениях может требоваться располагать гребни 58 сцепления с грунтом вблизи или прямо радиально выровненными с крепежными элементами 36. Такие альтернативные конфигурации шины 32 находятся в рамках объема настоящего изобретения.

Как показано на фиг.8, некоторые гребни 58b сцепления с грунтом могут быть больше (то есть иметь большую радиальную зону доступа), чем другие гребни 58a сцепления. В показанном варианте осуществления один из каждых трех гребней сцепления с грунтом имеет большую радиальную зону доступа, соответствующую положению, которое является приблизительно половиной расстояния между следующими друг за другом парами крепежных элементов 36. Таким образом, имеется три гребня сцепления с грунтом между следующими друг за другом парами крепежных элементов 36, со средним гребнем сцепления с грунтом, являющимся большим, чем другие два.

Приводные гребни 60 зацепляют колесо 30 и предотвращают продольное смещение или смещение вбок шины 32 на колесе 30. В показанном варианте осуществления приводные гребни 60 выполнены в парах, соответствующих крепежным элементам 36 так, что приводные гребни 60 находятся рядом с крепежными элементами 36 на противоположных сторонах крепежных элементов 36. Каждый из приводных гребней 60 образован за одно целое с шиной 32 и представляет, в общем, удлиненный корпус с поперечным элементом 50, соединяющим каждую пару приводных гребней 60. Каждый из поперечных элементов 50 размещен в центре шины 32 и соответствует пространству 48 между крепежными элементами 36.

Шину 32 изготавливают из гибкого материала, такого как резина, ПХВ или пластик. Шина 32 может быть выполнена так, что, когда шина сгибается внутрь к колесу 30, сгибаемый участок шины 32 остается плоским в поперечном направлении или, по существу, плоским в поперечном направлении. Например, может требоваться предохранять широкую опорную поверхность или иначе ограничивать количество проникновения грунта. С конкретной ссылкой на фиг.5-7, один или более элементов 66, работающих на растяжение, могут быть прикреплены к шине 32 для добавления шине 32 конструктивной прочности и упругости. Как используется здесь, элемент 66, работающий на растяжение, "прикреплен к" шине 32, если он частично или полностью вмонтирован в шину 32 или иначе прикреплен к шине 32. Первый элемент 66a, работающий на растяжение, может быть размещен в первой осевой стороне корпуса 56 шины, а второй элемент 66b, работающий на растяжение, может быть размещен во второй осевой стороне корпуса 56 шины. В качестве альтернативы, отдельный элемент, работающий на растяжение, может быть размещен в центральном участке шины 32. Элементы 66, работающие на растяжение, предпочтительно полностью встраивают в шину 32, как показано.

Элементы 66, работающие на растяжение, являются предпочтительно более упругими, чем материал, используемый для изготовления шины 32, так что один или более элементов 66, работающих на растяжение, увеличивают общую упругость шины 32, упрочняя конструкцию шины 32 и обеспечивая возможность возврата шины 32 в свою первоначальную форму, после подвергания ее деформации во время использования. Один или более элементов 66, работающих на растяжение, можно изготавливать из металла, такого как пружинная сталь, или другого упругого и долговечного материала. Более конкретно, каждый из элементов 66, работающих на растяжение, может быть металлической лентой, созданной из цельного куска металла или из множественных соединенных или оплетенных металлических элементов. Элементы 66, работающие на растяжение, могут иметь ширину, которая составляет между 0,05 и 0,5 общей ширины шины, например, 0,1, 0,2 или 0,3 общей ширины шины. Если шина 32 имеет ширину двенадцать дюймов, например, каждый из элементов 66, работающих на растяжение, может иметь ширину приблизительно два или два с половиной дюйма и толщину между одной восьмой и половиной дюйма.

Колесо 30 создают из жесткого материала, такого как, например, металл, пластик или композиционный материал. Размер колеса 22 в сборе может изменяться, по существу, от одного варианта осуществления изобретения к другому, не выходя за рамки объема изобретения. Размеры и область изменения значений различных предпочтительных вариантов осуществления будут теперь описаны с пониманием, что размеры и области изменения значений являются примерными, а не ограничивающими, по своему характеру. Диаметр колеса 30 предпочтительно находится в диапазоне приблизительно от двадцати четырех дюймов до приблизительно шестидесяти дюймов и более предпочтительно в диапазоне приблизительно от тридцати шести дюймов до приблизительно сорока восьми дюймов. Ширина колеса 30 (то есть общая ширина каждой из пар крепежных элементов) предпочтительно находится в диапазоне приблизительно от шести дюймов до приблизительно восемнадцати дюймов и более предпочтительно в диапазоне приблизительно от восьми дюймов до приблизительно шестнадцати дюймов. Диаметр центрального участка 34 колеса 30 находится предпочтительно приблизительно между 0,6 и 0,9 общего диаметра и может, в частности, составлять приблизительно 0,8 общего диаметра.

Высота фланцев 40 (то есть расстояние от внутреннего участка 42 до внешнего участка 44) находится предпочтительно в диапазоне приблизительно от трех дюймов до приблизительно семи дюймов, более предпочтительно, в диапазоне приблизительно от четырех дюймов до приблизительно шести дюймов, и может, в частности, составлять приблизительно пять дюймов. Отрезок внутреннего участка 42 каждого фланца 40 находится предпочтительно в диапазоне приблизительно от пяти дюймов до приблизительно десяти дюймов, более предпочтительно, в диапазоне приблизительно от шести дюймов до приблизительно девяти дюймов, и может составлять приблизительно семь дюймов, приблизительно семь с половиной дюймов или приблизительно восемь дюймов. Отрезок внешнего участка 44 каждого фланца 40 находится предпочтительно в диапазоне приблизительно от двух дюймов до приблизительно семи дюймов, более предпочтительно, в диапазоне приблизительно от трех дюймов до приблизительно шести дюймов, и может составлять приблизительно четыре дюйма, приблизительно четыре с половиной дюймов или приблизительно пять дюймов.

Толщина корпуса 56 шины находится предпочтительно в диапазоне от приблизительно половины дюйма до приблизительно трех дюймов, более предпочтительно, в диапазоне приблизительно от одного дюйма до приблизительно двух дюймов. Высота гребней 58 сцепления с грунтом находится предпочтительно в диапазоне от приблизительно одной четверти дюйма до приблизительно четырех дюймов, более предпочтительно, в диапазоне от приблизительно половины дюйма по приблизительно трех дюймов. В одном примерном варианте осуществления колесо 22 в сборе имеет ширину приблизительно одиннадцать дюймов и приблизительно пятьдесят два дюйма в диаметре. Корпус шины предпочтительно имеет отношение ширины к толщине между пятью и двадцатью.

Хотя изобретение было описано в отношении иллюстративных вариантов осуществления, показанных на прилагаемых чертежах, следует отметить, что в них могут быть использованы эквиваленты и замены, не выходя за рамки объема изобретения, как описано в формуле изобретения. Например, хотя вариант осуществления изобретения, показанного и описанного выше, включает в себя десять пар крепежных элементов 36, можно использовать различное количество пар крепежных элементов 36, не выходя за рамки объема изобретения. Дополнительно, конкретную конструкцию и конфигурацию каждого из крепежных элементов 36 можно изменять от одного варианта осуществления изобретения к другому, не выходя за рамки объема изобретения.

Таким образом описанные различные варианты осуществления изобретения, которые заявлены как новые.

Изобретение относится к безвоздушным, ненадувным, сплошным шинам. Колесо в сборе включает в себя жесткое колесо и безвоздушную гибкую шину с конкретными рабочими характеристиками пневматической шины. Жесткое колесо включает в себя центральный участок и множество расположенных с интервалами по окружности крепежных элементов, съемным образом прикрепленных к радиально внешней кромке центрального участка. Шина установлена на колесе и зацепляет крепежные элементы так, что участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, отделены радиально от колеса пространством. Шина выполнена так, что участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, сгибаются внутрь к колесу, когда подвергаются зацепляющему давлению грунта. Шина может включать в себя один или более элементов, работающих на растяжение, вмонтированных в шину для увеличения конструкционной прочности и упругости шины. Технический результат - минимизация разрушения структуры почвы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Колесо в сборе, содержащее жесткое колесо, включающее в себя

центральный участок и

множество расположенных с интервалами по окружности крепежных элементов, съемным образом прикрепленных к радиально внешней кромке центрального участка, и

безвоздушную гибкую шину, установленную на колесе и зацепляющую крепежные элементы так, что участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, отделены радиально от колеса пространством, причем участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, выполнены с возможностью сгибания внутрь к колесу, когда подвергаются зацепляющему давлению грунта.

2. Колесо в сборе по п.1, в котором множество крепежных элементов включает в себя множество пар крепежных элементов, где каждая пара крепежных элементов включает в себя первый крепежный элемент, съемным образом прикрепленный к первой стороне центрального участка колеса, и второй крепежный элемент, съемным образом прикрепленный ко второй стороне центрального участка колеса, напротив первого крепежного элемента.

3. Колесо в сборе по п.2, в котором каждая пара крепежных элементов представляет собой удлиненный, в поперечном направлении ориентированный внешний край, который зацепляет шину.

4. Колесо в сборе по п.3, в котором первая осевая сторона внешнего края соответствует первому крепежному элементу, вторая осевая сторона внешнего края соответствует второму крепежному элементу и отделена от первой осевой стороны пространством, при этом шина включает в себя продолжающийся внутрь фланец, расположенный между первой и второй сторонами внешнего края.

5. Колесо в сборе по п.1, в котором

центральный участок колеса выполнен из одного цельного куска материала, и

каждый из крепежных элементов выполнен из одного цельного куска материала и является идентичным всем другим крепежным элементам.

6. Колесо в сборе по п.1, в котором шина включает в себя пару приводных гребней, расположенных, чтобы зацеплять противоположные стороны одного из крепежных элементов, где приводные гребни продолжаются радиально внутрь от шины.

7. Колесо в сборе по п.1, в котором шина включает в себя множество гребней сцепления с грунтом, продолжающихся радиально наружу от шины.

8. Колесо в сборе по п.1, в котором шина включает в себя корпус цилиндрической формы с внешней стороной, плоской в поперечном направлении, где корпус шины имеет отношение ширины к толщине между пятью и двадцатью.

9. Колесо в сборе по п.1, в котором шина включает в себя корпус цилиндрической формы с внешней стороной, плоской в поперечном направлении, где корпус шины имеет толщину между половиной дюйма и тремя дюймами и ширину между шестью дюймами и восемнадцатью дюймами.

10. Способ сборки колеса в сборе, при этом способ содержит:

съемное прикрепление первого множества крепежных элементов к радиально внешней кромке первой осевой стороны колеса, причем крепежные элементы располагают с интервалами по окружности вокруг колеса,

размещение колеса в безвоздушной шине так, что каждое первое множество крепежных элементов зацепляет внутреннюю поверхность безвоздушной шины, и

съемное прикрепление второго множества крепежных элементов к радиально внешней кромке второй осевой стороны колеса так, что каждое второе множество крепежных элементов зацепляет внутреннюю поверхность безвоздушной шины, причем второе множество крепежных элементов располагают с интервалами по окружности вокруг колеса.

11. Способ по п.10, в котором колесо выполняют из одного цельного куска материала и каждый из крепежных элементов выполняют из одного цельного куска материала, где каждый из крепежных элементов является идентичным всем другим крепежным элементам.

12. Способ по п.10, в котором второе множество крепежных элементов прикрепляют к колесу так, что удлиненный внешний край каждого второго множества крепежных элементов выравнивают с внешним краем одного из первого множества крепежных элементов.

13. Способ по п.10, в котором шина включает в себя корпус цилиндрической формы с внешней стороной, плоской в поперечном направлении, где корпус шины имеет отношение ширины к толщине между пятью и двадцатью.

14. Способ по п.10, в котором шина включает в себя корпус цилиндрической формы с внешней стороной, плоской в поперечном направлении, где корпус шины имеет толщину между половиной дюйма и тремя дюймами и ширину между шестью дюймами и восемнадцатью дюймами.

15. Колесо в сборе, содержащее жесткое колесо, включающее в себя

центральный участок в форме диска, включающий в себя множество расположенных с интервалами по окружности фланцев, соответствующих радиально внешней кромке центрального участка, и

пару крепежных элементов, съемным образом прикрепленных к каждому из фланцев, где каждая из пар крепежных элементов включает в себя первый крепежный элемент, съемным образом прикрепленный к первой стороне фланца, и второй крепежный элемент, съемным образом прикрепленный ко второй стороне фланца, напротив первой стороны фланца, причем пара крепежных элементов представляет собой удлиненный, ориентированный в поперечном направлении радиально внешний край, и

безвоздушную гибкую шину, установленную на колесе и зацепляющую внешние края крепежных элементов так, что участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, отделены радиально от колеса пространством, причем участки шины, не зацепляющие крепежные элементы, выполнены с возможностью сгибаться внутрь к колесу, когда подвергаются зацепляющему давлению грунта, а шина включает в себя элемент, работающий на растяжение, вмонтированный в шину и продолжающийся в продольном направлении вокруг шины.

16. Колесо в сборе по п.15, в котором шина включает в себя корпус цилиндрической формы с внешней стороной, плоской в поперечном направлении, где корпус шины имеет отношение ширины к толщине между пятью и двадцатью.

17. Колесо в сборе по п.15, в котором шина включает в себя корпус цилиндрической формы с внешней стороной, плоской в поперечном направлении, где корпус шины имеет толщину между половиной дюйма и тремя дюймами и ширину между шестью дюймами и восемнадцатью дюймами.

18. Колесо в сборе по п.15, в котором элемент, работающий на растяжение, включает в себя металлическую ленту.

19. Колесо в сборе по п.15, в котором

центральный участок колеса создают из цельного одинарного куска материала, и

каждый из крепежных элементов создают из цельного одинарного куска материала и являющегося идентичным всем другим крепежным элементам.

20. Колесо в сборе по п.15, в котором первая осевая сторона каждого внешнего края соответствует первому крепежному элементу пары крепежных элементов, вторая осевая сторона внешнего края соответствует второму крепежному элементу пары крепежных элементов, причем вторая осевая сторона внешнего края отделена от первой осевой стороны пространством, а шина включает в себя продолжающийся внутрь фланец, расположенный между первой и второй сторонами внешнего края.