Колесо транспортного средства высокой проходимости Советский патент 1982 года по МПК B60B19/00 B62D57/00 

(З) КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ

I

Изобретение относится к транслортным средствам, высокой проходимости .

Известно колесо транспортного средства высокой проходимости, содержащее гкунтозацепы, закрепленные на опорной поверхности под углом к плоскости вращения колеса pj.

Однако, выбранное значение угла наклона грунтозацепа является оптимальным лишь при одном фиксированном радиусе поворота, а при количестве колес свыше двух на борт (у подобных транспортных средств обычно 3- .колеса на борт) приходится либо выполнять колеса неодинаковыми (с различными значениями угла наклона для крайних и средних колес, либо выбирать некоторое среднее значение, в наибольшей степени удовлетворяющее одновременно крайним и средним колесам.

Цель изобретения - повышение эффективности взаимодействия колеса

с грунтом во всех режимах прямолинейного движения и поворота.

Указанная цель достигается тем, что колесо снабжено дисками, расположенными на оси параллельными указанной плоскости, соединенными грунтозацепамй дисками, один из которых связан с механизмом его радиального и аксиального перем ений от привода , причем каждый грунтозацеп смонtoтирован на одном диске с помощью двухстепенного, а на другом - сферического шарниров.

На фиг. 1 показано колесо при максимальней ширине опорной поверхtsности (раздвинутое колесо); на фиг. 2 - то же, при минимальной ширине опорной поверхности; на.фиг.3 узлы соединения грунтозацепа с дисками колеса; на фиг. схемати20чески показано транспортное средство (вариант с четырьмя ведущими колесами), вид сверху, при прямолинейном движении; на фиг. 0- то же, при минимальной ширине колес;на фиг. 5 то же, при повороте вокруг центра тя жести; на фиг. 6 -то же, при повороте с радиусом, превышающим половину ширины транспортного средства, Колесо содержит ось 1, внутрь которой встроен мотор-редуктор.Непосредственно на оси 1 смонтированы на подшипниках диски с одинаковым и наружным диаметром 2 и 3, внешние края которых связаны грунтозацепами . Диск 2, установленный с помощью радиально-упорных подшипников на оси 1, жестко связан через крышку 5 и фланец 6 с выходным валом 7 моторредуктора. Диск 3 установлен поср едством радиально-упорных подшипников 8 на втулке 9. охватывающей ось 1 и соединенной с ней с помощью нескольких (2-) штифтов 10, вставленных в пазы 11. Пазы 11 выполнены в теле оси 1 под углом d- к последней. На втулке 9 предусмотрен рычаг 12, коне которого соединен с силовым приводом (не показан). Силовой привод может быть выполнен, например, в виде тяги связанной с электрическим следящим приводом. К внешним краям дисков 2 и 3 прикреплены соответственно посредством двухстепенных шарниров 13 и сферических шарниров Н множество грунтозацепов . Подшипники и скользящие элементы изолированы от внешней среды уплотнениями 15- Шарнир 13 состоит из внутренней втулки 16, закрепленной на оси шарнира 1 стопорным кольцом 18 и позволяющей грунтозацепу поворачиваться относительно оси шарнира в горизонтальной плоскости, и внешней втулки 19 охватывающей втулку 16 и скрепленной с ней штифтами 20, позволяющими грунтозацепу качаться относительно оси шарнира в вертикальной плоскости Сверху шарнир закрыт крышкой 21, зафиксированной -стопорным кольцом 22 Сферический шарнир 1A установлен в корпусе 23, зафиксирован на оси 2k стопорным кольцом 18 и закрыт сверху аналогично шарниру 13. Грунтозацепы представляют собой профилированные планки, предпочтительно Г-образные в поперечном сечении. Между основаниями дисков 2 и 3 предусмотрен зазор (Г J достаточный для осевого перемещения h диска 3 относительно диска 2, причем величина h выбирается, исходя из потребного диапазона углов У наклона продольной оси грунтозацепа к продольной оси колеса, при этом может быть использована .зависимость h t (1 - cos ), где - длина грунтозацепа. Грунтозацепы установлены таким образом, что при максимальном расстоянии меж- ду дисками 2 и 3 угол составляет величину, близкую к нулю. При любом расстоянии между дисками продольные оси грунтозацепов при их контакте с опорной поверхностью образуют с продольной осью транспортного средства острый угол. Втулка 9, штифты 10, пазы 11, рычаг 12 и силовой привод в совокупности образуют устройство перемещения диска, которое может быть выполнено, например, в виде встроенного в ось 1 силового цилиндра. В описании приведен пример-установки данных колес на транспортном средстве. Однако предложенное изобретение приемлемо также для ведомых колес с тем отличием что отсутствует встроенный в ось колеса мотор-редуктор, выходной вал которого жестко соединен с внешним диском. 8 упрсаценном варианте устройство перемещения диска может быть недистанционно управляемым. Устройство работает следующим образом. При прямолинейном движении и слабых грунтах (грунтах с низкой несущей способностью) все колеса транспортного средства максимально расширены (см. фиг, 1, ). При этом расстояние между дисками 2, 3 и величина зазора о имеют максимальные значения, а продольные оси грунтозацепов k составляют с продольной осью транспортного средства угол JB ., близкий к 90 . При взаимодействии грунтозацепов с грунтом силы реакции почти параллельны продольной оси транспортного средства, в то время как максимальное значение КПД,движителя.имеет место при их параллельности. При движении по пересеченной местности часть колес выходит из зацепления с грунтом. Если в определенный момент времени на левом и правом бортах во взаимодействии с грунтом находится различное число колес, то из-за незначительности величины боковых составляющих сил реакций не происходит бокового смещения корпуса, т.е. транспортное средство движется устойчиво.

При необходимости придания грч/нто.Эацепам всех колес большего угла наклона у 90 -j9, например с цел предотвращения бокового смещения корпуса при прямолинейном движении на косогоре или движении на хороших дорогах, рычаги 12 всех колес поворчивают посредством силовых приводов на одинаковый угол. При этом поворачивается также втулка 9 каждого колеса относительно его оси 1. За счет взаимодействия штифтов 10 с наклонными пазами 11 втулка 9 перемещается вдоль оси колеса. Осевое усилие с втулки 9 передается через подшипники 8 на диск 3 который вследствие этого перемещается в направлении диска 2 и одновременно поворачивается на подшипниках 8 изза жесткости грунтозацепов.Уменыиение расстояния между дисками компенсируется поворотом грунтозацепов на больший угол У Чем больше угол поворота втулки 9 тем больше угол . Поворот грунтозацепа 4 возможен благодаря шарнирам 13 и k. Минималная ширина колеса имеет место при выборке зазора о (см. фиг.2, ). Изменение ширины колеса от Smat до

6 trtin. сопровождается изменением поперечной базы (колеи) транспортного средства от до Bmaif (см. фиг.). Для поворота транспортного средства с нулевым радиусом (см. фиг.5) грунтозацепы поворачивают на угол )Г, при котором продольные оси нижних (т.е. опирающихся о грунт) грунтозацепов пересекаются с центром поворота (Ц). При входе в поворот с центром, лежащим вне внешнего обвода транспортного средства (см. фиг. 6,7) каждому колесу придают такой угол у наклона грунтозацепов

f , Уг/, 2 и т.д.), чтобы продольные оси грунтозацепов колес забегающего борта, а также линии, перпендикулярные к продольным осям грунтозацепов колес отстаюцего борта, пересекались в центре поворота (Ц). При нечеГном числе колес на один борт центральные колеса отстающего и забегающего бортов максимально расширяют. В случае недистанционного управляемого устройства перемещения диска телеуправляемого транспортного средства регулировку угла У производят перед эксплуатацией транспортного средства в зависимости от эксплуатационных условий.

Применение данного изобретения позволяем в сравнении с известным снизить энергозатраты в системе колесо-грунт и увеличить скорость трапортного средства при прямолинейном движении и во время поворота, повысить проходимость в различных эксплуатационных условиях и устойчивость прямолинейного движения транспортного средства. Снижение энергозатрат и увеличение скорости движения объясняется оперативным придаииен грунтозацепам каждого колеса оптимального с точки зрения тяговосцепных качеств угла наклона.

Устойчивость прямолинейного движения достигается уменьшением угла наклона грунтозацепов.

Повышение проходимости связано с возможностью оперативно и дистанционно изменять ширину каждого колеса, а также поперечную базу и, соответственно, колею.

Положительным эффектом при использовании данного изобретения следует считать снижение энергозатрат в системе колесо-грунт и повышение скорости путем оперативного придания грунтозацепам оптимального в каждом конкретном случае эксплуатационных условий угла наклона в горизонтальной плоскости, в то время как повышение проходимости благодаря обеспечению возможности изменять ширину колес и поперечную базу выражено незначительно, т.к. величины осевых перемещений дисков невелики.

Формула изобретения

Колесо транспортного средства высокой проходимости, содержащее грунтозацепы, закрепленные на опорной поверхности под углом к плоскости вращения колеса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности взаимодействия колеса с грунтом во всех режимах прямолинейного движения и поворота, оно снабжено дисками, расположенными на оси параллельно указанной плоскости и соединенными грунтозацепами, причем один диск связан с механизмом его радиального и аксиального переме7927570

щений от привода,а каждый грунтозацеп Источники информации, смонтирован на одном диске с помощью принятые во внимание при экспертизе двухстепенного, а на другом - сфе- 1.Авторское свидетельство СССР рического шарниров.N ,кл.В 62 D П/02,1 977 прототип

wz.f

f