Уширитель колеса с пневматической шиной Советский патент 1992 года по МПК B60B15/26 

СП

с

Изобретение относится к средствам повышения проходимости пневматических колес во внедорожных условиях. Цель изобретения - повышение проходимости. Это достигается тем, что колесо 1 взаимодействует боковинами своей шины 3 с пластинами 12 и 13 решетчатого обода 2,

-sj

00

01

О О

VJ

защемляясь между ними при радиальной деформации и тем самым дополнительно сцепляясь с ободом. Дополнительное сцепление обода с грунтом обеспечивается за

Изобретение относится к устройствам повышения проходимости колесных машин во внедорожных условиях, в частности к уширителям колес.

Цель изобретения - повышение проходимости.

На фиг.1 изображен уширитель, поперечное сечение; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 и 4 - варианты формы торцов пластин уширителя; на фиг.5 - вариант конструктивного решения движителя с наклонным расположением пластин обода при виде сбоку; на фиг.6 -- то же, вид сверху; на фиг.7 и 8 - вариант конструктивного решения устройства поворотного крепления пластин обода; на фиг. 9 и 10- принцип работы устройства, спереди и сверху.

Уширитель установлен на основное пневматическое колесо 1 и содержит охватывающий его решетчатый обод 2, на который колесо опирается своей шиной 3 с внутренней стороны. При этом продольные плоскости симметрии колеса и обода совпадают. Шина колеса посажена на сплошной обод 4, образуя герметичную полость 5, заполненную воздухом под давлением, превышающим атмосферное (возможно оборудование шины системой регулирования давления воздуха в процессе движения, которая на схемах не изображена). Обод 4 шины прикреплен к ведущей полуоси 6 транспортного средства с помощью диска 7, Полуось установлена в корпусе 8 ведущего моста с возможностью вращения.

Решетчатый обод 2 выполнен из поперечных планок 9, скрепленных каждая обоими своими торцами с плоскими дисками 10 и 11. С внутренней стороны образованного таким образом обода по обе стороны колеса установлены радиально расположенные пластины 12 и 13,дополнительно скрепляющие планки 9 с плоскими дисками 10 и 11 между собой. Своими обращенными друг к другу торцами 14 и 15 пластины контактируют с боковыми поверхностями 16 и 17 шины в ее свободном (ненагруженном) состоянии. Пластины 12 и 13 могут иметь не только радиальное расположение в плоскости вращения обода. Они могут быть направлены по касательной к некоторой окружности с центром оси на ободе.

счет упора пластин в гребни грунта, образующиеся в результате его выдавливания колесом при колееобразовании. 3 з.п.ф-лы, 10 ил.

Для улучшения угловой в плане фиксации колеса и решетчатого обода по обе стороны протектора 18 шины к поперечным планкам прикреплены упорные кольца 19 и

20, контактирующие с ее плечевыми зонами 21 и 22. Отверстия в плоских дисках 10 и 11 превышают в диаметре внешний диаметр шины, а пластины 12 и 13 не выступают за внутренние края этих дисков, что необходимо для монтажа решетчатого обода на пневматическое колесо в полевых условиях.

Возможны и другие варианты конструктивной реализации данного технического предложения. В частности, упоры 23 для

взаимодействия с плечевыми зонами шины могут выполняться непосредственно на пластинах 12 и 13. Для защемления протекторной зоны шины между упорами их обращенные одна к другой поверхности 24

скошены к продольной плоскости 25 симметрии обода. При этом в свободном (ненагруженном) состоянии шины ее протекторная поверхность не контактирует с поперечными планками обода (фиг.4). Для

усиления эффекта защепления протектора шины между пластинами их обращенные к ее боковинам краевые поверхности 26 расположены под углом к продольной плоскости симметрии обода, причем вершина угла,

образованного упомянутым поверхностями каждой пары пластин, обращена к геометрической оси вращения решетчатого обода, а вершина угла между поверхностями 24 упоров этих пластин обращена в противоположном направлении.

На фиг.5 и 6 представлен вариант конструкции решетчатого обода, у которого пластины 27 и 28 наклонены к плоскости вращения 29 колеса, причем угол между парой расположенных по различные колеса лопаток обращен вершиной в сторону, противоположную направлению вращения обода при движении передним ходом. Такое расположение пластин позволяет повысить

эффективность сцепления решетчатого колеса со сминаемым грунтом, поскольку выдавливаясь в стороны из-под шины, грунт , будет создавать дополнительные реакции в направлении качения движителя. Оптимальное значение угла установки пластины может быть определено экспериментально

применительно к тем или иным типичным условиям эксплуатации движителя на стадии опытно-конструкторских работ.

Для повышения универсальности устройства может быть рекомендовано техническое решение., обеспечивающее изменение угла установки пластин 30, представленное на фиг.7 и 8. Здесь каждая пластина крепится к плоскому диску 31 решетчатого обода посредством винтов 32 со сферическими подголовниками 33, контактирующих с ответными сферическими уг- лублениями на отогнутых закраинах 34 пластин. Противоположная углублениям поверхность 35 закраин выполнена цилиндри- ческой и контактирует с ответным цилиндрическим углублением в проставке 36, прикрепленной к диску 31 обода. Указанные цилиндрические поверхности выполнены из материалов с высокими фрикционными свойствами, или имеют специальное рифление для сцепления пластины с проставкой при затяжке винтов 32. Благодаря такому конструктивному исполнению крепления пластины могут поворачиваться при отпущенных винтах и затем фиксироваться в необходимом угловом положении при их затяжке.

Устройство работает следующим образом.

При движении по дорогам с твердым покрытием уширитель снят и находится в кузове транспортного средства. Выехав во внедорожные условия, уширитель одевают на колесо 1, обеспечив питание протектора шины 3 на поперечные планки 9 между пластинами 12 и 13. Проходимость повышается, так как выдавливаясь из-под шины в сторону при колееобразовании, грунт попадет в пространство между пластинами 12 и 13 (фиг.9), увеличивая площадь их упирания в грунт в тангенциальном направлении к ободу 2. Сопротивление грунта срезу повышает сцепление с ним обода.

Повышенное сцепление колеса 1 с ободом 2 обеспечивается тем, что при выпучивании боковины шины 3 прижимаются к торцам 14 и 15 пластин, действуя враспор, и прогибаются в пространства между пластинами (фиг.10). Поскольку выпучивание боковин шины происходит только под действием радиальной нагрузки на нее и только в зоне ее опирания, то вход и выход шины между торцами 14 и 15 пластин происходит беспрепятственно, так как на участках входа и выхода она разгружена, и выпучивание ее отсутствует.

Благодаря тому, что шина взаимодействует с кольцами 19 и 20 обода посредством своих наиболее жестких плечевых зон 21 и

22, примыкающих к протектору, обод поворачивается в плане совместно с колесом практически на тот же угол при криволиней5 ном движении транспортного средства. Боковины шины при этом не подвергаются дополнительной деформации, так как разгружены от передачи поворачивающего момента на пластины 12 и 13.

Выполнение упоров 23 для защемления протектора шины непосредственно на пластинах в виде участков, контактирующих с плечевыми зонами, не препятствует выдавливанию грунта при колееобразовании в

пространства между пластинами, повышая эффективность устройства.

Еще больше повысится эффективность устройства, если выполнить обращенные одна к другой поверхности 24 упоров на0 клоиными и лишить протектор шины возможности опираться на поперечные планки обода. Это полностью исключит проскальзывание колеса в ободе благодаря эффективному защемлению протектора под

5 действием вертикальной нагрузки между упорами пластин. Защемлению протектора будет способствовать также выполнение наклонными краевых поверхностей 26 пластин (фиг.4), поскольку при выпучивании

0 боковин шин появятся составляющие сил их взаимодействия с пластинами, направленные вниз, т.е. суммирующиеся с нагрузкой на колесо.

Наклонное расположение поперечных

5 пластин к плоскости вращения колеса (фиг.5 и 6) повысит эффективность сцепления обода с грунтом за счет того, что перемещаются в стороны при колееобразовании, грунт обусловит появление продольных составля0 ющих сил его реакции, направленных в направлении качения движителя (фиг.10).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность за счет того, что шина защемляется между по5 перечными пластинами и не проскальзывает относительно обода, а обод получает дополнительное сцепление с грунтом за счет возрастания сопротивления его срезу. Форму ла изобретения

шиной, содержащий решетчатый обод с поперечными планками, образующий своей внутренней поверхностью беговую дорожку для шины, ограниченную с обеих сторон

5 пластинами для взаимодействия с боковыми поверхностями, отличающийся тем, что, с целью повышения проходимости, беговая дорожка выполнена с упорами для плечевой зоны протектора шины, а каждая

0 из пластин обращена к боковой поверхности шины одним своим торцом.

П

12

12

противоположном направлении в зоне взаимодействия с боковой поверхностью шины.

1

/9

Фиг

55

23

Фие.З

S

t Nl

СЧ|

«NJ

Фиг. 7

Фиг. б

А-А

Фиг. 8

r

гЖ Фиг. 9