ПРОТЕКТОР ШИНЫ Советский патент 1996 года по МПК B60C11/00 

Изобретение относится к устройству, обеспечивающему взаимодействие шин ведущих колес тракторов, дорожных и строительных машин, тягачей и большегрузных автомобилей с несущим основанием, в частности к шинам повышенной проходимости, имеющим протектор с развитыми грунтозацепами.

Цель изобретения повышение проходимости шины на глинистых почвах и грунтах.

На фиг. 1 представлена аксонометрическая проекция шины с предложенным протектором; фиг.2 грунтозацеп в сечении протектора, параллельном экваториальной плоскости шины; на фиг.3 условный грунтозацеп в сечении протектора, параллельном экваториальной плоскости шины; фиг.4 взаимодействие шины колеса с предлагаемым протектором с недеформируемым несущим основанием; фиг.5 и 6 то же с деформируемым несущим основанием.

На фиг.1 изображена шина колеса, состоящая из покрышки 1 и предлагаемого протектора. Протектор шины включает грунтозацепы 2, имеющие переднюю 3 упорную поверхность, заднюю 4 упорную поверхность и расположенную между ними опорную 5 поверхность, причем передняя 3 упорная поверхность выше задней 4 упорной поверхности. В сечении грунтозацепа 2 (фиг.2), параллельном экваториальной плоскости шины, прямая линия 6, соединяющая крайние точки 7 и 8 упорных 3 и 4 поверхностей, в месте ее сопряжения с меньшей по высоте задней 4 упорной поверхностью имеет с продолжением 9 в точку 8 радиуса покрышки 1 шины угол α, который больше α₁= arctg и меньше α₂= , где R радиус покрышки шины; h_м высота и t ширина условного грунтозацепа (фиг.3). На фиг.3 в сечении, параллельном экваториальной плоскости шины, условный 10 грунтозацеп показан сплошной линией, а грунтозацеп 2 пунктирной линией. Как видно из фиг.3, условный 10 грунтозацеп имеет одинаковые по высоте упорные 11 поверхности, которые равны высоте задней 4 упорной поверхности грунтозацепа 2. Опорная 12 поверхность условного 10 грунтозацепа перпендикулярна линии 13, являющейся продолжением радиуса покрышки 1 шины в точку 14 середину опорной 12 поверхности. Высотаh_м измеряется как отрезок линии 13 между покрышкой 1 шины и опорной 12 поверхностью условного 10 грунтозацепа. Ширина t условного 10 грунтозацепа измеряется длиной его опорной 12 поверхности. Она же является и шириной грунтозацепа 2. Угол α₁между упорной 11 и опорной 12 поверхностями условного 10 грунтозацепа определяет отсутствие наклона к ней прямолинейной опорной 5 поверхности грунтозацепа 2 при заданных значениях R, h_м и t. Угол β наклона опорной 5 поверхности грунтозацепа 2, который наделяет этот грунтозацеп новыми свойствами, равен α-α₁.

Протектор шины колеса работает следующим образом. При взаимодействии протектора шины колеса с недеформируемым несущим основанием, например дорогой с искусственным покрытием, грунтозацепы 2 контактируют с основанием по плоскости, площадь которой зависит от вертикальной деформации шины колеса. Части контактирующих грунтозацепов 2, расположенные в области опорной 5 и передней 3 упорной поверхностей грунтозацепа 2, вертикально деформируясь, обеспечивают в результате трения с основанием касательную силу тяги колеса. Максимальная сила трения, а следовательно, касательная сила тяги зависит от фрикционных свойств протектора и несущего основания, а также действующего на колесо сцепного веса, при этом форма грунтозацепов 2 несущественна.

При взаимодействии протектора шины колеса с деформируемым почвенным и грунтовым основанием (фиг. 5 и 6) приобретают значение горизонтальные силы сопротивления, действующие на движитель машины, а через него на колесо со стороны: деформируемого основания (сопротивление перекатыванию), рабочих органов машины (тяговое сопротивление) и прицепных средств (тяговая нагрузка). При движении колеса вперед под действием суммарной горизонтальной силы сопротивления, которое преодолевается прилагаемым к колесу крутящим моментом, грунтозацепы 2 протектора, благодаря наклону β их опорной 5 поверхности, погружаются в несущее основание и создают при воздействии их передней 3 упорной поверхности на почву и грунт, а также за счет внешнего трения, возникающего на их опорной 5 поверхности, касательную силу тяги, равную силе сопротивления. Чем больше суммарная сила сопротивления, тем больше должна быть касательная сила тяги, тем больше погружение в основание грунтозацепов 2. При полном погружении грунтозацепов (фиг.6) тягово-сцепные качества протектора исчерпываются и дальнейшее увеличение силы сопротивления приводит к полному буксованию колеса. При движении колеса в обратном направлении протектор развивает касательную силу тяги в основном за счет трения с несущим основанием, т.е. работает так же, как известные протекторы.

Настоящее изобретение предназначено для использования в шинной промышленности при разработке конструкций шин ведущих колес мобильных средств, предназначенных для работы на глинистых почвах и грунтах и имеющих увеличенную ширину грунтозацепов, когда сцепной вес машины не обеспечивает погружение грунтозацепов в несущее основание.

Использование: изобретение относится к устройствув, обеспечивающему взаимодействие шин ведущих колес мобильных средств с несущим основанием, в частности, к шинам повышенной проходимости, имеющим протектор с развитыми грунтозацепами. Сущность: протектор шины содержит грунтозацепы 2, имеющие переднюю 3 и заднюю 4 упорные поверхности и расположенную между ними опорную 5 поверхность, причем передняя 3 упорная поверхность выше задней 4 упорной поверхности. В сечении грунтозацепа 2, параллельном экваториальной плоскости шины, прямая линия 6, соединяющая крайние точки 7 и 8 упорных 3 и 4 поверхностей, в месте ее сопряжения с меньшей по высоте задней 4 упорной поверхностью имеет с продолжением 9 в точку 8 радиуса покрышки 1 шины угол α, который больше угла α₁ и меньше . Угол α₁ зависит от радиуса покрышки 1 шины, высоты и ширины условного грунтозацепа, у которого упорные поверхности равные между собой и с меньшей по высоте задней 4 упорной поверхностью грунтозацепа 2. 6 ил.

ПРОТЕКТОР ШИНЫ ведущего колеса мобильного средства с рисунком грунтозацепов, каждый из которых имеет две упорные разные по высоте и расположенную между ними опорную поверхности, имеющих одинаковую ориентацию, при этом в сечении каждого грунтозацепа, параллельном экваториальной плоскости шины, линия, проведенная через наиболее удаленные от оси шины точки упорных поверхностей грунтозацепа, в месте ее сопряжения с меньшей по высоте упорной поверхностью, образует с радиусом шины угол α отличающийся тем, что, с целью повышения проходимости шины на глинистых почвах и грунтах, угол a больше угла и меньше угла где R - радиус шины у основания грунтозацепа; h - высота и t - ширина условного грунтозацепа, построенного с одинаковыми упорными поверхностями, равными по высоте меньшей упорной поверхности грунтозацепа, причем h является продолжением радиуса R и перпендикулярна к опорной поверхности условного грунтозацепа, а t - длина этой опорной поверхности.