Колесо высокой проходимости Российский патент 2023 года по МПК B60B15/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к колесным транспортным средствам, а именно к устройствам для повышения проходимости транспортных средств при движении на слабонесущих грунтах и предназначено для снижения буксования колес.

Уровень техники

Известно устройство обеспечения проходимости транспортных средств машин на слабонесущих грунтах, содержащее пневматическую шину, обод, диск, грунтозацепы-толкатели, каждый из которых шарнирно закреплен к пальцам, концентрично расположенным относительно центра диска. (Патент №2265526 С2 Российская Федерация, МПК В60В 15/26, В60В 15/08. Колесный движитель: №2003118923/11: заявл. 23.06.2003: опубл. 10.12.2005 / И.М. Курочкин, С.С. Челноков; заявитель Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ)).

Недостатком известной конструкции является отсутствие жесткости конструкции при выводе машины из состояния буксования.

Наиболее близким техническим решением является устройство для повышения проходимости транспортных средств, содержащее колесо с выдвижными зацепами, расположенными по периферии обоймы, установленной на ободе колеса. Одни из концов зацепов изогнуты и шарнирно закреплены на планшайбе, установленной на диске колеса (Патент №2176602 С2 Российская Федерация, МПК В60В 15/26. Колесо с выдвижными зацепами: №99112009/28: заявл. 03.06.1999: опубл. 10.12.2001 / Н.Е. Рыжих, В.И. Фортуна, С.Е. Бахмутский; заявитель Кубанский государственный аграрный университет).

Недостатком известной конструкций является ограничение сцепных усилий с грунтом на зацепах при выходе из буксования, сложность фиксации зацепов и высокая материалоемкость конструкции.

Раскрытие изобретения

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: колесо с выдвижными зацепами, расположенными по периферии обоймы, установленной на ободе колеса.

Изобретение направлено на обеспечение проходимости транспортного средства в процессе эксплуатации в момент его буксования.

Колесо высокой проходимости содержит выдвижные зацепы, расположенные по периферии, причем к ступице колеса неподвижно крепится цилиндр, с расположенным в нем поршнем, в котором выполнено отверстие. К нижней поверхности поршня крепится направляющая, в которой выполнена полость с размещенным в ней толкателем. Направляющая, жестко соединенная с толкателем, свободно перемещается в полости. В направляющей, расположенной в полости, выполнен паз, в котором размещена ползушка с шарниром, к которому свободными концами крепятся стержни и, другие свободные концы которых соединены соответственно шарнирами и со стержнями и, свободные концы которых соединены шарниром с направляющей. На направляющей в полости между внутренним основанием цилиндра и поршнем размещен упругий элемент. Также в полости между шарниром и основанием полости размещен упругий элемент. При этом размещенные на ступице колеса цилиндры жестко соединены между собой стержнями, при этом число цилиндров не менее трех.

Сущность изобретения объясняется чертежами:

Краткое описание чертежей

на Фиг. 1 - вид спереди колеса транспортного средства;

на Фиг. 2 - вид шарнирно-сочлененного устройства на фиг. 1.

Осуществление изобретения

Колесо высокой проходимости содержит выдвижные зацепы, расположенные по периферии, причем к ступице 1 колеса (Фиг. 1) неподвижно крепится цилиндр 2, с расположенным в нем поршнем 3 в котором выполнено отверстие 4. К нижней поверхности поршня 3 крепится направляющая 5 (Фиг. 2), в которой выполнена полость 6 с размещенным в ней толкателем 7. Направляющая 8, жестко соединенная с толкателем 7, свободно перемещается в полости 6. В направляющей 8, расположенной в полости 6, выполнен паз 9, в котором размещена ползушка с шарниром 10, к которому свободными концами крепятся стержни 11 и 12, другие свободные концы которых соединены соответственно шарнирами 13 и 14 со стержнями 15 и 16, свободные концы которых соединены шарниром 17 с направляющей 5. На направляющей 5 в полости между внутренним основанием цилиндра 2 и поршнем 3 размещен упругий элемент 18. Также в полости 6 между шарниром 10 и основанием полости 6 размещен упругий элемент 19. При этом размещенные на ступице колеса 1 цилиндры 2 жестко соединены между собой стержнями 20, причем число цилиндров не менее трех.

Устройство работает следующим образом. В момент буксования при передаче крутящего момента, ось колеса перемещается на некоторое расстояние назад, что ведет к снижению поступательной скорости колеса. Причиной этого служит непосредственно перемещение точек колеса по опорной поверхности грунта при выходе из него грунтозацепа и переходе на поверхность колеса. В этот момент грунтозацепы располагаются в грунте на разной глубине, что ведет к неравномерности усилий сдвига грунта под грунтозацепами.

Выдвижение грунтозацепов возможно за счет дополнительного устройства пневмо-гидропривода (условно не показан) при сбрасывании воздуха из колеса в полость цилиндра или подачи гидравлической жидкости из гидросистемы (условно не показан). Поступившая гидравлическая жидкость в цилиндр приводит в движение поршень, в котором выполнено отверстие, через которое рабочая жидкость поступает на толкатель, приводя в движение направляющую, соединенную с толкателем и ползушкой, перемещаемой по пазу. На ползушке размещены шарнир, к которому свободными концами крепятся стержни, соединенные попарно с другими стержнями через шарниры, приводя к раздвижению (складыванию) стержней, обеспечивая проходимость при буксовании. Расположенные на направляющих упругие элемент обеспечивают возврат устройства в исходное положение после снятия давления в цилиндре.

Проведенные расчеты показали, что для обеспечения перемещения колеса по рыхлому грунту без буксования предлагаемое устройство размещается в количестве не менее трех штук равноотстоящих друг от друга.

Для борьбы с буксованием колесных транспортных средств наиболее эффективным средством являются дополнительно устанавливаемые на колесе съемные или стационарные противобуксовочные устройства, изготовленные по предложению авторов и, позволяющие увеличить сцепление с грунтом и вывести машину из режима буксования.

Колесо содержит выдвижные зацепы, расположенные по периферии. К ступице колеса неподвижно крепится цилиндр с расположенным в нем поршнем, в котором выполнено отверстие. К нижней поверхности поршня крепится направляющая, в которой выполнена полость с размещенным в ней толкателем. Направляющая, жестко соединенная с толкателем, свободно перемещается в полости. В направляющей, расположенной в полости, выполнен паз, в котором размещена ползушка с шарниром, к которому свободными концами крепятся стержни, другие свободные концы которых соединены соответственно шарнирами со стержнями, свободные концы которых соединены шарниром с направляющей. На направляющей в полости между внутренним основанием цилиндра и поршнем размещен упругий элемент. Также в полости между шарниром и основанием полости размещен упругий элемент. При этом размещенные на ступице колеса цилиндры жестко соединены между собой стержнями, при этом число цилиндров не менее трех. Технический результат – улучшение проходимости транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Колесо высокой проходимости, содержащее выдвижные зацепы, расположенные по периферии обоймы, отличающееся тем, что к ступице (1) колеса неподвижно крепится цилиндр (2) с расположенным в нем поршнем (3), в котором выполнено отверстие (4), причем к нижней поверхности поршня (3) крепится направляющая (5), в которой выполнена полость (6) с размещенным в ней толкателем (7), причем направляющая (8), жестко соединенная с толкателем (7), свободно перемещается в полости (6), при этом в направляющей (8) выполнен паз (9), в котором размещена ползушка с шарниром (10), к которому свободными концами крепятся стержни (11) и (12), другие свободные концы которых соединены соответственно шарнирами (13) и (14) со стержнями (15) и (16), свободные концы которых соединены шарниром (17) с направляющей (5), причем на направляющей (5) в полости между внутренним основанием цилиндра (2) и поршнем (3) размещен упругий элемент (18) и в полости (6) между шарниром (10) и основанием полости (6) размещен упругий элемент (19).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что размещенные на ступице колеса (1) цилиндры (2) жестко соединены между собой стержнями (20), при этом число цилиндров не менее трех.