СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ОПОРНО-СЦЕПНОЙ ПРОХОДИМОСТИ И ТЯГОВО-СЦЕПНЫХ СВОЙСТВ ВЕДУЩИХ КОЛЕС МАШИНЫ ПОВЫШЕННОЙ ПРОХОДИМОСТИ Российский патент 2025 года по МПК B60B15/22 B60B15/26 B60B15/10 

Изобретение относится к автомобилестроению и предназначено для повышения опорно-сцепной проходимости и тягово-сцепных свойств колесной машины повышенной проходимости преимущественно военного назначения, в том числе на местности, где ведутся боевые действия.

Известны устройства, кратковременно повышающие сцепление колес с дорогой: шины с различным типом и рисунком протектора; цепи противоскольжения; различные противобуксовочные приспособления, устанавливаемые на ведущие колеса [1]. Недостатком таких устройств является кратковременность их использования, необходимость демонтажа при движении по участкам дорог с достаточным сцеплением, что связано с остановкой колесной машины и потерей времени на движение.

Известно устройство для повышения проходимости по участкам дорог с низкой несущей способностью покрытия путем самовытаскивания застрявшего автомобиля, 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 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.

Известен способ повышения проходимости колесной машины с помощью штатной системы регулирования давления воздуха в шинах, смонтированной на автомобиле заводом-изготовителем. Система позволяет за счет снижения в шинах давления воздуха увеличить опорную проходимость и поверхность соприкосновения колеса с грунтом. Давление воздуха в шинах изменяется краном управления. Подвод воздуха от компрессора (ресивера) к шинам выполнен по однопроводной схеме. Шины всех колес с открытыми колесными кранами соединены между собой, давление в них одинаково и регулируется одновременно рычагом крана управления из кабины водителя. Кран управления давлением имеет три положения: накачка шин, нейтральное и выпуск воздуха из шин [4].

Способ осуществляется следующим образом: кран управления давлением воздуха в шинах переключают из нейтрального положения в положение «выпуск», воздух из шин выпускается в атмосферу (подача воздуха от компрессора или ресивера перекрыта), давление воздуха в шине снижается, площадь контакта шин с поверхностью грунта увеличивается; по достижению величины давления воздуха, обеспечивающего достаточное сцепление шин с грунтом, кран управления переключают в нейтральное положение, обеспечивающее перекрытие полостей шин с атмосферой и компрессором.

Недостатком способа является то, что повышенная опорная проходимость автомобиля при использовании на слабых грунтах не реализуется при недостаточном сцеплении шин с поверхностью дороги (грунта) в связи с пробуксовкой, а установка на колеса противобуксовочных приспособлений ведет к потерям времени на движение.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение сцепления шин с дорогой (грунтом) без применения дополнительных устройств, монтируемых на колеса, и обеспечивающее сокращение времени движения колесной машины по маршрутам, имеющим участки с недостаточным для движения сцеплением.

Указанная цель достигается тем, что при движении колесной машины, по поверхностям с низкой несущей способностью и недостаточным сцеплением, давление в пневматических шинах снижают, в результате чего грунтозацепы устройства, постоянно установленного на ступицу колеса, выступают за пределы его внешней окружности, в связи с чем поверхность соприкосновения колеса и, дополнительно, грунтозацепов с грунтом увеличивается.

Предлагаемое устройство для осуществления способа иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-3:

на фиг. 1 - вид устройства сбоку;

на фиг. 2 - транспортное положение устройства, разрез по А - А и принципиальная схема системы регулирования давления воздуха в шинах;

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

Устройство для осуществления способа повышения сцепления колесной машины повышенной проходимости с грунтом включает корпус 1 и грунтозацепы 2 (фиг. 1, 2).

Корпус 1 выполняют штамповкой или литьем в форме пространственной тарелки из жесткого конструкционного материала, например, из металла. В корпусе 1 выполняют центральное отверстие 3 для установки на ступицу 4 колеса 5, а по окружности выполняют монтажные отверстия 6, аналогичные монтажным отверстиям штатного колеса 5 и совпадающие с осями шпилек 9, ступицы 4 колеса 5.

К вертикальной плоскости корпуса 1 радиально жестко прикрепляют (например, приваривают) грунтозацепы 2, усиленные косынками 7. Грунтозацепы 2 изготавливают из жесткого конструкционного материала, например, из металла, в форме прямоугольных пластин. Размеры грунтозацепов 2 рассчитывают таким образом, чтобы при давлении воздуха в шинах 8, соответствующем максимальной нагрузке на колесо 5, их верхние торцы располагались ниже границы внешней окружности шин 8 с учетом возможных упругих деформаций, возникающих при движении колесной машины.

Устройство монтируют на каждую ступицу 4 ведущих колес колесной машины, для чего выполняют следующие операции: откручивают гайки крепления колеса 5; на ступицу 4 устанавливают корпус 1 так, чтобы шпильки 9 выступали наружу через монтажные отверстия 6, а в центральном отверстии 3 размещался торец ступицы 4 с колесным краном 10; корпус 1 прикрепляют к ступице 4 штатными гайками крепления колеса. Устройство к работе готово.

При движении колесной машины по дороге, обеспечивающей нормальное сцепление шин с ее покрытием, кран управления 11 давлением воздуха в шинах находится в среднем положении «нейтральное», воздух от компрессора 12 (ресивера) системы регулирования давления воздуха в шинах автомобиля в шины 8 не поступает, давление в них соответствует максимальной нагрузке, 2-х позиционные колесные краны 10 открыты (фиг. 2).

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 11 управления давлением воздуха в шинах 8 в положение «выпуск». Воздух из шин 8 через кран 11 управления выходит в атмосферу. Давление воздуха в них уменьшается, контактная часть шин 8 деформируется, грунтозацепы 2 выступают за внешние границы окружности колес 5, внедряются в грунт, увеличивая сцепление и предотвращая пробуксовку. По достижении необходимого давления в шинах 8 кран управления 11 давлением воздуха в шинах 8 водитель переключает в положение «нейтральное», сообщение полостей шин 8 с атмосферой перекрывается.

Перед выездом на участок дороги с достаточным сцеплением водитель кран 11 управления давлением воздуха в шины переключает в положение «накачка», воздух из компрессора через кран И управления, головку 13 подвода воздуха и шинный кран 10 поступает в шины 8, давление в них повышается до тех пор, пока внешний диаметр колеса не превысит диаметр окружности, описываемой верхними плоскостиями грунтозацепов 2 и доводится до диаметра, соответствующего максимальной нагрузке колесной машины. Водитель переключает кран 11 управления в «нейтральное» положение, подача воздуха от компрессора 12 в полости шин 8 прекращается.

В процессе эксплуатации колесной машины повышенной проходимости монтажа и демонтажа устройства не требуется.

Предлагаемое изобретение может найти широкое применение при использовании колесных машин для движения по дорогам и по 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. Автомобили-тягачи Урал 4320, Урал 4420 и их модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М.: Министерство обороны СССР ГАУ, 1989. - 303 с.

Способ использует штатную систему регулирования давления в шинах. На ступицу каждого из ведущих колес гайками прикрепляют устройства, содержащие корпус в форме пространственной, имеющей центральное и располагаемые по окружности монтажные отверстия, тарелки из жесткого конструкционного материала, к вертикальной плоскости которой радиально жестко прикрепляют располагаемые при движении по дороге с твердым покрытием ниже границы внешней окружности шин и усиленные косынками пластинчатые грунтозацепы из жесткого конструкционного материала, которые после снижения давления воздуха в шинах погружаются в грунт, одновременно увеличивая и опорную поверхность соприкосновения протектора шины с поверхностью грунта. Технический результат – повышение тягово-сцепных свойств колеса. 3 ил.

Способ одновременного повышения опорно-сцепной проходимости и тягово-сцепных свойств ведущих колес машины повышенной проходимости, оснащенной штатной системой регулирования давления в шинах, отличающийся тем, что на ступицу каждого из ведущих колес гайками прикрепляют устройства, содержащие корпус в форме пространственной, имеющей центральное и располагаемые по окружности монтажные отверстия, тарелки из жесткого конструкционного материала, к вертикальной плоскости которой радиально жестко прикрепляют располагаемые при движении по дороге с твердым покрытием ниже границы внешней окружности шин и усиленные косынками пластинчатые грунтозацепы из жесткого конструкционного материала, которые после снижения давления воздуха в шинах погружаются в грунт, одновременно увеличивая и опорную поверхность соприкосновения протектора шины с поверхностью грунта и тягово-сцепные свойства колеса.