Упругое колесо

 

Колесо предназначено для использования на транспортных средствах, преимущественно внедорожных. Колесо содержит ступицу с закрепленными на ней Л-образными упругими спицами с установленными на них упругими элементами. Спицы выполнены полыми. Их внутренние полости сообщены с внутренней полостью ступицы. В спицах установлены дроссельные устройства, а на входе в спицы и на выходе из них - сообщающиеся соответственно с напорным и обратным трубопроводами обратные клапаны встречного действия. В результате использования изобретения повышается энергоемкость подвески колеса. 5 ил.

Изобретение относится к конструкции колес транспортных средств, преимущественно, внедорожных.

Известны конструкции колес, которые в силу своих габаритов и массы не позволяют удовлетворительно организовать их подвеску. Фактически роль подвески выполняют пневмокамеры, что ограничивает возможность передвижения по пересеченной местности с повышенной скоростью [1].

Наиболее близким к заявляемому является упругое колесо, содержащее ступицу с закрепленными на ней Л-образными упругими спицами с установленными на них упругими опорными элементами, в котором роль механической подвески выполняют упругие спицы [2].

Эта конструкция позволяет расширить функциональные возможности колеса.

Недостатками же является малая энергоемкость подвески и отсутствие возможности использования энергии спиц при движении.

Цель изобретения - устранение этих недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что спицы выполнены полыми, их внутренние полости сообщены с внутренней полостью ступицы, в спицах установлены дроссельные устройства, а на входе в спицы и на выходе из них сообщающиеся соответственно с напорным и обратным трубопроводами установлены обратные клапаны встречного действия.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема колеса (слева - с индивидуальными пневмокамерами, справа - с общей пневмокамерой); на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - узел Б на фиг. 1; на фиг. 4 - фрагмент колеса с гидроприводом; на фиг. 5 - узел В на фиг. 4.

Упругое колесо содержит ступицу 1 с закрепленными на ней Л-образными упругими спицами 2, с установленными на них упругими опорными элементами - индивидуальными или общей пневмокамерами 3. Спицы 2 выполнены полыми и их внутренние полости 4 сообщены с внутренней полостью 5 ступицы 1. В местах закрепления на ступице 1 спиц 2 в последних установлены дроссельные устройства 6.

В случае колеса с гидроприводом внутренняя полость 5 ступицы 1 сообщена с напорным 7 и обратным 8 трубопроводами, в ступице 1 в рассечку с указанными трубопроводами установлено рабочее колесо гидропривода 9, а на входе в спицы 2 и выходе из них установлены обратные клапаны 10 и 11 встречного действия.

Работает конструкция следующим образом.

При движении транспортного средства колесо вращается, при этом спицы 2 поочередно нагружаются массой транспортного средства. При передвижении по неровностям нагрузки, передаваемые на спицы 2, увеличиваются. Указанные нагрузки приводят к тому, что спицы 2 начинают изгибаться, их стенки начинают сходиться, находящаяся в спицах жидкость при этом сжимается и с силой выталкивается во внутреннюю полость 5 ступицы 1. Дроссельное устройство 6 (например, выполненное в виде сопла) задерживает свободное поступление жидкости в ступицу 1, тем самым требуя определенных усилий для прохождения жидкости, то есть спицы работают не только как механическая подвеска (упругий изгиб материала спицы), но и как гидравлическая, что усиливает энергоемкость подвески. В варианте колес с гидроприводом рабочая жидкость подается по напорному трубопроводу 7 с давлением P₁ на лопатки рабочего колеса 9, где срабатывает давление жидкости до P₂. Развиваемое на лопатках усилие преобразуется во вращательное движение колеса.

Под давлением P₂ рабочая жидкость, отжимая рабочий клапан 10, поступает во внутреннюю полость 4 спиц 2. При очередном нагружении спицы 2 массой транспортного средства внутренний объем спицы 2 при ее упругой деформации уменьшается, и давление рабочей жидкости соответственно возрастает до P₃. Под действием этого давления обратный клапан 10 закрывается, а обратный клапан 11 открывается и пропускает часть жидкости в зону спицы 1 с давлением P₁, где присоединяется к основной массе жидкости, проходящей через лопатки рабочего колеса 9. Дополнительно проходящая жидкость создает и дополнительное усилие, способствующее подкрутке колеса.

Таким образом, развиваемое усилие рабочей жидкости в спицах 2, работающих в качестве гидроподвески, частично используется полезно для подкрутки колеса, а оставшаяся часть преобразуется в тепло, рассеиваемое в окружающую среду. Чем более пересеченная местность, тем большая часть энергии жидкости, циркулирующей в спицах 2, используется полезно. Последнее приводит к экономии топлива на передвижение транспортного средства.

Литература 1. Н.А.Ульянов, "Колесные движители строительных и дорожных машин", М., "Машиностроение", 1982, стр. 280.

2. RU, 2000216, A1, 07.09.93.

Формула изобретения

Упругое колесо, содержащее ступицу с закрепленными на ней Л-образными упругими спицами с установленными на них упругими опорными элементами, отличающееся тем, что спицы выполнены полыми, их внутренние полости сообщены с внутренней полостью ступицы, в спицах установлены дроссельные устройства, а на входе в спицы и на выходе из них - сообщающиеся соответственно с напорным и обратным трубопроводами обратные клапаны встречного действия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5