Колесо транспортного средства с пневматической шиной и регулируемым в ней давлением

 

Изобретение относится к колесному производству, в частности к колесам транспортных средств высокой проходимости. Сущность изобретения: колесо транспортного средства содержит обод 1, на котором установлена пневматическая шина 2 с регулируемым в нем давлением. На ободе внутри шины установлен опорный элемент, состоящий из отдельных равномерно установленных по окружности на ободе 1 на кронштейнах 3 башмаков 4, которые установлены на кронштейнах 3 посредством горизонтальных упругих шарниров 5. Кронштейны выполнены упругими в радиальном и окружном направлениях. 2 ил.

Изобретение относится к области колесного производства, в частности, к колесам транспортных средств высокой проходимости.

Известно колесо транспортного средства с пневматической шиной и регулируемым в ней давлением, содержащее обод с установленным на нем в полости шины по его периметру опорным элементом с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра шины, взаимодействующем с внутренней поверхностью шины в ее нижней части при снижении в ней давления.

Такие колеса обеспечивают транспортному средству высокую проходимость на грунтах с низкой несущей способностью за счет снижения давления в шинах и передаче основной части нагрузки на опорную поверхность через опорный элемент в центре пятна контакта шины с опорной поверхностью, что в свою очередь препятствует боковому выпору грунта из-под колеса и увеличивает несущую способность грунта. Кроме того, такая конструкция колеса обеспечивает возможность движения транспортного средства при повреждении шины, т.е. опорный элемент выступает в роли противоаварийного устройства.

Недостатками такой конструкции колеса с пневматической шиной является то, что площадь пятна контакта опорного элемента с нижней частью шины незначительная по причине того, что опорный элемент выполнен круглой формы, сплошным и жестко установлен на ободе. По этой же причине возникает проскальзывание опорного элемента относительно внутренней поверхности шины в результате разных линейных скоростей перемещения опорного элемента и шины, что приводит к износу шины и нарушается адаптация шины к неровностям опорной поверхности.

Технический результат, который достигается предложенной конструкцией колеса, заключается не только в том, что присуще прототипу, т.е. обеспечение высокой проходимости транспортного средства, но и в устранении недостатков, которые имеют место в прототипе.

В изобретении увеличивается площадь контакта опорного элемента с внутренней поверхностью шины в ее нижней части, устраняется проскальзывание опорного элемента относительно шины и улучшаются условия адаптации шины к опорной поверхности.

Указанный технический результат достигается тем, что в колесе транспортного средства с пневматической шиной и регулируемым в ней давлением, содержащем обод с установленным на нем в полости шины по его периметру опорным элементом с наружным диаметром меньшим внутреннего диаметра шины, взаимодействующем с внутренней полостью шины в ее нижней части при снижении в ней давления, опорный элемент выполнен в виде отдельных равномерно закрепленных по окружности на ободе на кронштейнах башмаков, которые закреплены на кронштейнах посредством горизонтальных упругих шарниров, а кронштейны выполнены упругими в радиальном и окружном направлениях.

На фиг.1 показано колесо со сниженным давлением, вид сбоку; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1.

Колесо транспортного средства содержит обод 1, на котором установлена пневматическая шина 2 с регулируемым в ней давлением. На ободе внутри шины установлен опорный элемент, состоящий из отдельных равномерно установленных по окружности на ободе 1 на кронштейнах 3 башмаков 4, которые установлены на кронштейнах 3 посредством горизонтальных перпендикулярных к плоскости качения колеса упругих шарниров 5.

Кронштейны 3 выполнены упругими в радиальном и окружном направлениях и состоят из упругого элемента 6, обеспечивающего радиальную упругость кронштейна 3, и из упругого элемента 7, обеспечивающего окружную упругость кронштейна 3. Конструктивное выполнение этих упругих элементов может быть различным при условии, что они должны обеспечить боковую жесткость колесу.

Через вентиль 8 шина связана с системой накачки шины воздухом.

Работает колесо следующим образом.

При движении транспортного средства в нормальных дорожных условиях, т.е. по твеpдым грунтам и без проскальзывания, колесо работает в режиме качения обычной пневматической шины с установленным в ней для данных условий движения давлением воздуха. В этом случае башмаки 4 опорного элемента в контакт с шиной не вступают.

При движении транспортного средства по грунтам с низкой несущей способностью и по скользким грунтам давление в шине через систему накачки снижается до минимально допустимого для данной конструкции шины. В результате этого шина в нижней части деформируется с увеличением ее пятна контакта с опорной поверхностью, а башмаки 4 вступают во взаимодействие с нижней частью внутренней поверхности шины в зоне ее контакта с опорной поверхностью движителя. Нагрузка на колесо в этом случае перераспределяется с шины на башмаки 4 опорного элемента, которые взаимодействуют с внутренней поверхностью шины не как в прототипе в режиме качения, а в режиме шагания. Такие условия взаимодействия опорного элемента с шиной обеспечивают увеличение длины его площади контакта в нижней части внутренней поверхности шины, что улучшает в значительной мере условия взаимодействия шины. В этом случае с увеличением площади контакта шины с опорной поверхностью снижается и равномерно распределяется по пятну контакта удельное давление.

Кроме того, шаговый режим взаимодействия опорного элемента с шиной и связь башмаков 4 с кронштейнами 3 посредством упругих элементов 5 обеспечивает передачу на опорную поверхность со стороны колеса нагрузку только вертикально. Наличие упругого элемента 7, обеспечивающего окружную упругость кронштейна 3, практически исключает проскальзывание башмаков 4 относительно внутренней поверхности шины 2 в период их взаимодействия за счет того, что разность скоростей пересечения нижней части шины и опорного элемента компенсируется прогибом упругого элемента 7 в сторону, противоположную направлению движения.

Наличие упругого элемента 6, обеспечивающего радиальную упругость, компенсирует упругость шины при снижении в ней давления и решает задачу подрессоривания колеса в этом режиме движения. Наличие всех перечисленных упругих связей позволяет также решать задачу адаптации шины к неровностям на опорной поверхности, которые оказываются в зоне пятна ее контакта. При повреждении шины, когда невозможно в ней поддержать необходимое давление, опорный элемент выполняет функции противоаварийного устройства, позволяющего продолжать движение транспортного средства при спущенной шине.

Предлагаемая конструкция колеса может быть использована на транспортных средствах, предназначенных для работы в сложных условиях, боевых колесных машинах, тракторах и т.д.

Формула изобретения

КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНОЙ И РЕГУЛИРУЕМЫМ В НЕЙ ДАВЛЕНИЕМ, содержащее обод с установленным на нем в полости шины по его периметру опорным элементом с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра шины, взаимодействующим с внутренней поверхностью шины в ее нижней части при снижении в ней давления, отличающееся тем, что опорный элемент выполнен в виде отдельных равномерно закрепленных по окружности на ободе на кронштейнах башмаков, при этом башмаки закреплены на кронштейнах посредством горизонтальных упругих шарниров, а кронштейны выполнены упругими в радиальном и окружном направлениях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2