УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОХОДИМОСТИ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ, ОСНАЩЕННОЙ СИСТЕМОЙ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА В ШИНАХ Российский патент 2023 года по МПК B60B15/22 

Изобретение относится к автомобилестроению и предназначено для кратковременного увеличения силы сцепления колес с поверхностью дороги.

Известны устройства, повышающие сцепление колес с дорогой: шины с глубоким рисунком протектора; ленточные и траковые цепи противоскольжения; противобуксовочные колодки и браслеты; эластичные манжеты и подобные им приспособления, устанавливаемые на ведущие колеса [1]. Недостатком таких устройств является временность эксплуатации, необходимость демонтажа при движении по участкам дорог с достаточным сцеплением, что связано с остановкой колесной машины и потерей времени на движение.

Известно устройство для самовытаскивания, в конструкции которого предусмотрены специальные барабаны, прикрепляемые к осям ведущих колес, трос с анкером и тяговые направляющие для троса [2].

Недостатками устройства является то, что для него требуется естественный или искусственный анкер; большие затраты времени на проведение подготовительных работ, по разматыванию и закреплению свободного конца троса с анкером на местности.

Известно устройство для реализации способа преодоления участков дороги с пониженным коэффициентом сцепления [3]. Устройство включает кронштейны Г-образного поперечного сечения, охватывающие шины; элементы для их крепления к колесу и грунтозацепы.

Недостатком устройства является временность эксплуатации, необходимость демонтажа при движении автомобиля по дорогам с достаточным сцеплением шин с покрытием.

Известно устройство, предназначенное для установки на колеса при движении по дороге в гололед, по грунтовой дороге в период распутицы [4]. Оно содержит закрепленные на несущей ступице рычаги, свободные концы которых выполнены с грунтозацепами и изогнуты для охвата шины колеса, и приспособление для прижатия рычагов к протектору в виде нажимной ступицы, установленной соосно с несущей ступицей и связанной с ней посредством стяжного болта. Нажимная ступица выполнена с нажимным кольцом с направляющими элементами, через которые пропущены рычаги с возможностью радиального смещения.

Данная конструкция принята за прототип.

Недостатком устройства является временность эксплуатации, большие затраты времени на его монтаж и демонтаж при движении по маршрутам, на которых участки дорог с твердым покрытием чередуются с участками дорог с грунтовым покрытием и бездорожьем, имеющим недостаточное сцепление и несущую способность.

Целью предполагаемого изобретения является минимизация времени движения колесной машины по дорогам, имеющим наряду с твердым покрытием участки с низким сцеплением и малой несущей способностью.

Указанная цель достигается тем, что при движении колесной машины, по дороге с твердым покрытием, устройство повышения проходимости не требует демонтажа. Приводится в рабочее положение и отключается водителем с помощью крана управления системы регулирования давлением воздуха в шинах, а при движении по дорогам с покрытием, имеющим недостаточное сцепление, поверхность соприкосновения колеса с дорогой может увеличиваться за счет выдвижения за пределы окружности колеса грунтозацепов.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-4:

на фиг. 1 - вид устройства сбоку;

на фиг. 2 - транспортное положение устройства, разрез по А-А;

на фиг. 3 - рабочее положение устройства, разрез по А-А;

на фиг. 4 - принципиальная схема пневмопривода устройства на ведущее колесо.

Устройство для повышения проходимости колесной машины, оснащенной системой регулирования давления воздуха в шинах, включает диск 1, корпус 2, пневмопривод, грунтозацепы 3 (фиг. 1, 2, 3).

Диск 1 выполняют штамповкой или литьем в форме пространственной тарелки из жесткого конструкционного материала, например, из металла. На дне диска выполняют центральное отверстие 4 для установки на ступицу 5 моста, аналогичное центральному отверстию колеса 6 автомобиля, а по окружности монтажные отверстия 7, аналогичные монтажным отверстиям колеса 6 и совпадающие с осями шпилек 8, ступицы 5 колеса автомобиля.

Корпус 2, коробчатого сечения выполняют из жесткого конструкционного материала. Внутренняя полость 9 имеет квадратное сечение, описывающее центральное отверстие 4 диска 1. Корпус 2 жестко соосно прикрепляется (например, с помощью сварки) к диску 1, таким образом, чтобы они образовывали единую конструкцию с возможностью посадки на ступицу 5 колеса. В стенках корпуса 2 с трех сторон выполняют резьбованные отверстия 10 для крепления к ступице 5, а со стороны воздушного шланга 11 колесного крана 12 - проточку 13 шириной равной диаметру отверстия 10. К каждой стенке корпуса 2 снаружи жестко прикрепляют, например, приваривают цилиндрический стакан 15 из жесткого конструкционного материала.

К пневмоприводу относятся пневмоцилиндры 14 и колесный кран 12. Пружинные одностороннего действия пневмоцилиндры 14 бесштоковой частью нормально плоскости стенок закрепляют в стаканах 15 корпуса 2. В донышке каждого стакана 15 и стенке корпуса 2 центрально выполняют сквозные отверстия, образующие снабжаемый штуцером 17 воздушный канал 16 для сопряжения воздушным патрубком 18 бесштоковой полости. Верхнюю штоковую часть пневмо-цилиндра 14 радиально жестко прикрепляют к тарелке 1 цилиндрической обоймой 25. Колесный кран 12 двухпозиционный, например, ручной, имеет два положения. В первом положении воздушный канал 19 цапфы полуоси моста автомобиля через шланг 11 соединяют с полостью шины 20. Во втором положении полость шины 20 перекрывают, а воздушный канал 19 соединяют воздушными патрубками 18 с бесштоковыми полостями всех пневмоцилиндров 14. Рукоятку 21 колесного крана размещают в полости 9 корпуса 2.

Грунтозацепы 3 изготавливают из жесткого конструкционного материала в форме прямоугольных (другой формы) пластин и жестко прикрепляют к концам штоков пневмоцилиндров 14.

Устройство монтируют на каждую ступицу 5 ведущих мостов автомобиля, для чего выполняют следующие операции: откручивают гайки крепления колеса 6, шпильки 8 ступиц 5 пропускают в монтажные отверстия 7, тарелку 1 устройства устанавливают и закрепляют на ступице 5 теми же гайками крепления. При этом воздушный шланг 11 подкачки шины 20 пропускают в проточку 13, а корпус 2 надевают на ступицу 5 колеса автомобиля. Болтами через резьбованные отверстия 10 и проточку 13 корпус 2 прикрепляют к ступице 5. Воздушные патрубки 18 от колесного крана посредством штуцеров 17 соединяют с воздушным каналом 16. Крайние верхние точки грунтозацепов 3 располагают по окружности, так, чтобы ее радиус был меньше, чем внешний радиуса колеса автомобиля с шиной 20, накаченной воздухом до нормы для дорог с твердым покрытием, на величину «а» (фиг. 2).

Устройство к работе готово.

При движении колесной машины по дороге, обеспечивающей нормальное сцепление шин с ее покрытием, кран управления давлением воздуха в шинах 22 находится в среднем положении «С», воздух от компрессора 23 системы регулирования давления воздуха в шинах автомобиля в шины 20 в пневматические цилиндры 14 устройство не поступает, колесный кран 12 находится в положении «II» (фиг. 2, 4).

При движении по дороге, имеющей недостаточное сцепление или по участку дороги с недостаточной несущей способностью (когда высока вероятность пробуксовки колес и застревания) водитель, не прекращая движения автомобиля, переключает кран управления давлением воздуха в шинах 22 в правое положение «П». Воздух от компрессора 23 через неподвижную головку 24 подвода воздуха поступает в воздушный канал 19 вращающейся цапфы полуоси моста к колесному крану 12 и по воздушным патрубкам 18 через воздушный канал 16 в бесштоковые полости пневмоцилиндров 14. Штоки пневматических цилиндров 14 с грунтозацепами 3 радиально выдвигаются пока их крайние верхние точки не будут описывать окружность, имеющей радиус больший максимального радиуса колеса автомобиля с шиной 20, накаченной воздухом до нормы для дорог с твердым покрытием, на величину «б» (фиг. 3). Водитель в зависимости от дорожных условий самостоятельно выбирает требуемую величину выдвижения грунтозацепов 3 и может ее изменять в процессе движения. Обеспечив достаточное сцепление с покрытием дороги, водитель включает кран управления давлением воздуха в шинах 22 в положение «С», пневматические цилиндры 14 запираются, выдвижение их штоков с грунтозацепами 3 прекращается.

Перед въездом на участок дороги с нормальным сцеплением водитель кран управления давлением воздуха в шинах 22 включает в левое положение «Л» (фиг. 1. 2) и сообщает бесштоковые полости пневмоцилиндров 14 с атмосферой. Под действием возвратных пружин поршни пневмоцилиндров 14 возвращаются в положение, когда крайние верхние точки грунтозацепов 3 располагаются по окружности, имеющей радиус меньший максимального радиуса колеса автомобиля с шиной 20, накаченной воздухом до нормы, соответствующей максимальной нагрузке для дорог с твердым покрытием, на величину «а».

При необходимости произвести подкачку шин 20 или выпуск из них воздуха, водитель останавливает автомобиль и рукояткой 21 переключает колесный кран 12 в положение «I» (фиг. 4). Если колесный кран имеет электромагнитное управление, его переключение осуществляется дистанционно без остановки автомобиля. Подкачка, выпуск воздуха в атмосферу и запирание системы осуществляется краном управления давлением воздуха в шинах 22.

В процессе эксплуатации колесной машины на дорогах с любым покрытием демонтажа устройства не требуется.

Предлагаемое изобретение может найти широкое применение при использовании колесной машины для движения по дорогам и бездорожью, например, при преследовании противника в ходе выполнении задач военного характера.

Использованные источники:

1. Вахламов В.К. Автомобили: Эксплуатационные свойства: Учебник для студ. высш. учеб. заведений /В.К. Вахламов. - М.: Академия, 2005. - 240 с.

2. Авторское свидетельство SU 1373586, опубл. 15.02.88.

3. Патент на изобретение RU 2449896.

4. Патент на изобретение RU 2023598.

Устройство содержит диск в форме пространственной тарелки и корпус коробчатого сечения с цилиндрическими стаканами, выполненные за одно целое. Имеются монтажные отверстия и проточка в корпусе для установки на ступицу ведущего колеса автомобиля. В стаканы корпуса бесштоковой частью вставляются и там нормально относительно его стенок закрепляются пружинные пневматические цилиндры одностороннего действия. Их штоковая часть радиально прикрепляется к тарелке цилиндрическими обоймами. К концам штоков прикрепляются пластинчатые грунтозацепы. В стенках корпуса выполнены сквозные отверстия, которые с соосными отверстиями в стаканах образуют воздушные каналы и соединяются с бесштоковыми полостями пневмоцилиндров. К штуцерам воздушных каналов внутренней полости корпуса подсоединяются воздушные патрубки от двухпозиционного воздушного колесного крана. Технический результат - улучшение сцепления колес с поверхностью дороги и повышение скорости приведения устройства в действие. 4 ил.

Устройство для повышения проходимости колесной машины, оснащенной системой регулирования давления воздуха в шинах, монтируемое на ступицу ведущего колеса, содержит выполненные из жесткого конструкционного материала: диск в форме пространственной тарелки с центральным и монтажными отверстиями; выполненный с ним за одно целое корпус коробчатого сечения с резьбованными отверстиями и проточкой для воздушного шланга; жестко прикрепляемые к его наружным стенкам цилиндрические стаканы с центральными отверстиями, соосно сопряженные со сквозными отверстиями в стенках корпуса, образующие снабженные штуцерами воздушные каналы, соединяемые воздушными патрубками с бесштоковыми полостями прикрепляемых в верхней штоковой части к диску цилиндрическими обоймами пружинных пневматических цилиндров одностороннего действия с колесным двухпозиционным краном и рукояткой его переключения, размещаемых в полости корпуса; грунтозацепы в форме прямоугольных пластин, жестко прикрепляемых к концам штоков пневматических цилиндров.