Ведущее колесо транспортного средства Советский патент 1991 года по МПК B60B19/00 

Изобретение относится к колесам транспортных средств, предназначенных для движения по пересеченной местности .

Цель изобретения - повышение проходимости .

На фиг. 1 изображено предлагаемое колесо, вид спереди; на фиг. 2 - схема качения колеса по твердой опоре; на фиг. 3 - схема преодоления выступа; на фиг. 4 - схема качения по слабонесущему грунту.

Колесо транспортного средства содержит кольцевой гибкий (упругий)

обод 1, соединенный упругими спицами 2 посредством шарниров 3 и 4 со ступицей 5, установленной на ведущем валу 6. При этом шарниры 4 параллельны оси вала 6 и распределены по окружности ступицы 5 равномерно, а спицы 2 установлены на них средней частью поворотно.и на одноименных концах (например левых или правых) содержат дисбалансы 7. Шарниры 3 распределены по внутренней поверхности обода 1 также равномерно, и если радиус окружности, на которой лежат их оси, равен R.J, то радиус окружности R2, на

о ел ю

ю

которой размещены шарниры 4, равен

90,

180

. Ra- ( -n-)/sin - ;

где п - количество спиц.

Приведенная формула позволяет обеспечить неизменное расстояние между концами всех спиц при повороте последних на одинаковый угол относительно J среднего положения, что обусловливает большую податливость обода при складывании колеса в форму скругленного треугольника, так как обод 1 сопротивляется только изгибу. Изменяя RJ, 1 относительно значения, рассчитанного по формуле, можно увеличивать сопротивление обода 1 изменению круглой формы, так как в этом случае он подвергается не только изгибу, но и рас-2 тяжению или сжатию. Описанная особенность колеса позволяет изменять его радиальную жесткость варьированием R без изменения материала или сечения обода и спиц, причем последние 2 могут быть выполнены из упругого материала с различной формой сечения: плоской, круглой, многогранной и т.п. Сам обод может содержать грунтозаце- пы, закрепленные непосредственно на его внешней поверхности, или эластомер ное покрытие с протектором. Дисба- ланасы 7 могут удерживаться на спицах силой трения, винтовыми фиксаторами или хомутами. Их функцию может выполнять и шарнир 3 с увеличенной массой.

3

Колесо работает следующим образом.

При качении по твердой опоре, когда спицы 2 расположены симметрич но относительно вертикального диаметра, часть обода 1, заключенного между ними, прогибается к центру под действием силы тяжести, приведенной к валу 6, увеличивая площадь пятна контакта, при этом величина прогиба зависит от жесткости обода и спиц, работающих на изгиб. При дальнейшем качении часть силы тяжести, приведенная к оси шарнира 4 и действующая на плече а относительно шарнира 3, поворачивает спицу 2 против часовой стрелки на угол об (показано пунктиром) относительно среднего положения, второй конец которой увеличивает про гиб обода, что приводит к повороту спиц в этом же направлении и преобразованию профиля обода 1 в овальный

-

-

JQ1520250 35

40

45

50

треугольник, установленный на одну из сторон.

При наезде на ступенчатый выступ касательная реакция выступа Rg приводит к изменению формы обода (пунктирные линии), что способствует преодолению препятствия. При движении по слабонесущему грунту, например песку, с частичным погружением обода в грунт, нормальные реакции последнего распределяются по длине обода и моменты от этих реакций, действующие на нижние спицы, становятся меньше моментов от касательных реакций R при работе колеса в ведущем режиме. В частности, при вращении колеса против часовой стрелки реакции R х разворачивают обод относительно ступицы по часовой стрелке, что сопровождается поворотом спиц в этом же направлении, а обод принимает форму скругленного треугольника, значительно повышая силу тяги по сцеплению с грунтом. В отличие от качения по твердой опоре колесо в течение всего оборота сохраняет эту форму, т.е. спицы остаются повернутыми на угол об.

Установка дисбалансов 7 (см. фиг.4) на одноименных концах спиц позволяет изменять форму обода при повышении угловой скорости колеса под действием центробежной силы , действующей на обод, что необходимо при движении колеса по болоту и воде, когда значения недостаточны для преобразования колеса в треугольную форму. В этом случае колесо выполняет функцию гребного устройства на амфибийном средстве, - Формула изобретения.

1. Ведущее колесо транспортного средства, содержащее ступицу, обод и не менее трех дугообразных спиц, которые концами соединены с ободом цилиндрическими шарнирами, равномерно распределенными по его длине, а средними частями - со ступицей при помощи цилиндрических шарниров, равномерно распределенных по ее окружности, отличающееся тем, что, с целью повышения проходимости, обод выполнен сплошным, гибким, а радиус R окружности-, на которой помещены шарниры ступицы, и радиус R, обода связаны между собой следую55 щей зависимостью:

. 90

sin

п

о п ;; .

4 « . 180

sin

п

Изобретение относится к колесам для транспортных средств, предназначенных для пересеченной местности, Цель изобретения - повышение проходимости. Колесо состоит из кольцевого гибкого (упругого) обода . 1, соединенного шарнирами 3 с концами дугообразных гибких спиц 2, которые серединами посредством шарниров 4 установлены равномерно на ступице 5, закрепленной на валу 6, а спицы снабжены дисбалансами 7, установленными на одноименных концах спиц 2. При движении колеса по твердой опоре периодическое чередование прогиба обода 1 и спиц с прогибом обода и поворотом спиц обеспечивает качение с увеличенным по длине пятном контакта. При движении по слабонесущему грунту касательные реакции, действующие на обод 1, разворачивают последний относительно ступицы 5, что сопровождается поворотом спиц на шарнирах 4 и преобразованием круглой формы обода в скругленный треугольник, реализующий большую силу тяги. При движении по текучей поверхности (вода, болото) и увеличении частоты вращения колеса более тяжелые концы спиц под действием центробежной силы удаляются от центра колеса, преобразуя его форму в скругленный треугольник. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

Фиг 2

ft

В

R

Фиг.3

а

-JV х

Фив. fy