Универсальное колесо транспортного средства на камерах-шинах и способ регулирования силы сцепления (трения) его колёс

Изобретение относится к автотранспортному машиностроению, производству спецтехники повышенной проходимости. Колесо включает обод и протекторные ремни, которые снабжены подвижными грунтозацепами, расположенными по беговой дорожке колеса и изменяющими углы вертикального положения под действием неровной поверхности, независимо один от другого. Камера-шина в площади опорного контакта колеса с поверхностью служит воздушно-резиновой подушкой для обода, протекторных ремней и грунтозацепов. При контакте грунтозацепов с поверхностью смещают протекторные ремни и регулируют эти смещения относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью. Кроме того, изменением давления в камере-шине создают равные или различные смещения протекторных ремней относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью. Таким образом, повышают проходимость колеса транспортного средства и одновременно регулируют силу его сцепления при движении на различных поверхностях без пробуксовки. Технический результат - повышение надежности сцепления колеса транспортного средства и возможность регулирования силы сцепления при движении на различных поверхностях без пробуксовки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к автотранспортному машиностроению, а более конкретно к производству спецтехники повышенной проходимости.

Известно колесо вездехода низкого давления (см. патент RU №2192968, МПК В60В 15/00; В60С 11/02), содержащее ступицу, спицы и ободья, ложементы, камеру, ремни, грунтозацепы и шину. Шина охватывает камеру частично, не доходя до ободьев, и прикреплена к последним ремнями и грунтозацепами. В результате повышается износостойкость колеса.

Недостатком колеса является то, что его конструкция не универсальна, и оно не может двигаться по различным поверхностям из-за слабого сцепления колеса, не исключающего пробуксовку.

Известен также легкий колесный вездеход (см.патент на ПМ №91937, В60 В 9/00), содержащий двигатель, трансмиссию, ведущие колеса и кузов. Колесо состоит из обода сварной конструкции, выполненного в виде двух колец, соединенных между собой ложементами и спицами со ступицей, и шины, включающей камеру с давлением воздуха в ней до 0,02 МПа, покрышки и грунтозацепов, закрепленных на ложементах и удерживающих покрышку на камере.

Конструкция колеса также не универсальна и при постоянном давлении в камере до 0,02 МПа не обеспечивает достаточного сцепления для движения транспортного средства по различным и слабонесущим поверхностям без пробуксовки.

Наиболее близким техническим решением является универсальное колесо транспортного средства на камерах-шинах (см. патент RU №2405681, МПК В60В 15/00), включающее диск и обод, выполненный из колец, соединенных перемычками, протекторный бандаж, края которого закреплены на ободе, пневматическую камеру с вентилем, установленную и закрепленную без смещения или со смещением в обхвате обода и протекторного бандажа, промежуточный бандаж, края которого прижаты кольцами обода к пневматической камере. Пневматическая камера держит давление воздуха в обхвате обода и протекторного бандажа от высокого до сверхнизкого и служит основанием для контакта колеса с опорной поверхностью, то есть шиной. Протекторный бандаж выполнен из поперечных и продольных ремней или сплошным, а упомянутые перемычки прикреплены к пневматической камере с помощью накладок, удерживающих пневматическую камеру на ободе.

Недостатком является то, что конструкция колеса не обеспечивает надежного сцепления с различными поверхностями без пробуксовки.

Технической задачей изобретения является повышение надежности сцепления колеса транспортного средства и возможность регулирования силы сцепления при движении на различных поверхностях без пробуксовки.

Указанная техническая задача обеспечивается тем, что в универсальном колесе транспортного средства на камерах-шинах, включающем обод и протекторные ремни, закрепленные на ободе поперечными протекторными ремнями, камеру-шину, установленную в обхвате ободом и протекторными ремнями и закрепленную без смещения или со смещением, протекторные ремни снабжены подвижными грунтозацепами, расположенными по беговой дорожке колеса, в начале и в процессе движения без пробуксовки или при торможении, изменяющими углы вертикального направления горизонтального положения грунтозацепов под действием неровной поверхности, независимо один от другого, с изменением направления и величины или только величины относительно центра продольного сечения колеса, в направлении и против нормальной силы реакции поверхности с грунтозацепами к площади опорного контакта грунтозацепов с поверхностью, а в площади опорного контакта колеса с поверхностью камера-шина служит воздушно-резиновой подушкой между ободом, протекторными ремнями, грунтозацепами и поверхностью.

Благодаря тому, что протекторные ремни снабжены подвижными, расположенными по беговой дорожке колеса грунтозацепами, повышается сила сцепления колеса с поверхностью и увеличиваются смещения протекторных ремней, камеры-шины и по меньшей мере одного промежуточного бандажа относительно обода и протекторных ремней с изменением направления и величины или только величины против продольных сил реакций обода и протекторных ремней к площади контактов камеры-шины или промежуточного бандажа с ободом и протекторными ремнями, что увеличивает ускорение вращения обода или увеличивает ускорение центра тяжести транспортного средства. Изменяющиеся углы вертикального положения грунтозацепов в начале и в процессе движения без пробуксовки или торможения, под действием неровной поверхности, независимо один от другого, обеспечивают необходимое положение грунтозацепов, соответствующее неровностям поверхности.

В площади опорного контакта колеса с поверхностью камера-шина служит воздушно-резиновой подушкой для обода, протекторных ремней и грунтозацепов, обеспечивая надежную силу сцепления.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид колеса спереди; на фиг. 2 - вид колеса сбоку при вращении крутящим моментом; на фиг. 3 - вид колеса сбоку при вращении продольной силой. Кроме того, на чертеже представлены следующие обозначения:

М - крутящий момент;

Рх - продольная сила;

Pz - нормальная нагрузка;

Rx - направление продольной силы реакции поверхности;

Rx1 - направление продольной силы реакции обода;

Rz - направление нормальной силы реакции поверхности;

S - площадь опорного контакта.

Универсальное колесо транспортного средства включает камеру-шину 1, закрепленную без смещения или со смещением в обхвате ободом 2 и протекторными ремнями, закрепленными на ободе поперечными протекторными ремнями 3, с изменяемыми углами натяжения 4 и 5 относительно обода 2 и с углами 6 и 7 относительно поверхности, протекторные ремни снабжены подвижными грунтозацепами 8, расположенными по беговой дорожке колеса с изменяющимися углами их вертикального положения 9 и 10 под действием неровной поверхности, независимо один от другого.

Работа колеса происходит следующим образом. Крутящий момент М приводит во вращение колесо транспортного средства. При контакте колеса с поверхностью S под действием нормальной силы нагрузки Rz и неровностей поверхности происходит изменение направления и величины углов 9 и 10 вертикального направления подвижных грунтозацепов 8 относительно центра продольного сечения колеса, независимо один от другого с изменением направления и величины или только величины, в направлении и против нормальной силы реакции Rz поверхности с грунтозацепами к площади опорного контакта грунтозацепов с поверхностью. Камера-шина 1 в площади S опорного контакта с поверхностью служит подушкой для обода 2, протекторных ремней 3 и грунтозацепов 8. Подвижные грунтозацепы 8, расположенные по беговой дорожке колеса, увеличивают силы натяжения протекторных ремней 3. Тем самым увеличивается давление обода 2 на камеру-шину 1 с увеличением прижимных усилий и сил сцепления камеры-шины 1, грунтозацепов 8 и протекторных ремней 3 с площадью S опорной поверхности. Для прохождения колеса по слабонесущим поверхностям механизмами управления понижают давление в камере-шине 1, увеличивая тем самым силу сцепления грунтозацепов 8 и площадь S контакта колеса с поверхностью, или промежуточного бандажа с ободом и протекторными ремнями.

Известен способ регулирования силы сцепления (трения) колес транспортного средства (см. работу ПМ №91937, МПК В60В 9/00) с помощью грунтозацепов, вдавливающихся в почву и образующих замкнутую силовую линию, передающую крутящий момент на камеру и шину за счет сил трения при постоянном давлении в камере 0,02 МПа.

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает надежного сцепления колеса с различными поверхностями при постоянном давлении в камере, что ведет к пробуксовке колес, особенно по слабонесущим поверхностям.

Наиболее близким техническим решением является способ регулирования силы сцепления (трения) колес транспортного средства на камерах-шинах (см. патент RU №2548995, МПК В60В 39/00; В60В 15/00) механизмами управления в площади опорного контакта колеса с поверхностью, в неразрывном обхвате камеры-шины ободом и протекторными ремнями по всем радиальным сечениям с изменяемыми углами натяжения поперечных протекторных ремней и с изменением давления в камере-шине от высокого до сверхнизкого, спущенного состояния, за счет смещения камеры-шины и по меньшей мере одного промежуточного бандажа и создания равных или неравных ускорений вращения обода относительно центра колеса и центра его контакта с поверхностью, против продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, или равных или неравных ускорений центра тяжести транспортного средства относительно центра колеса и центра его контакта с поверхностью, против нормальной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью.

Недостатком способа является то, что не обеспечивается надежное регулирование силы сцепления (трения) колес транспортного средства с различными поверхностями при движении без пробуксовки.

В предлагаемом способе регулирования силы сцепления (трения) колес транспортного средства, на камерах-шинах механизмами управления в площади опорного контакта колеса с поверхностью, в неразрывном обхвате камеры-шины ободом и протекторными ремнями по всем радиальным сечениям с изменяемыми углами натяжения поперечных протекторных ремней и с изменением давления в камере-шине от высокого до сверхнизкого, спущенного состояния, за счет смещений камеры-шины и по меньшей мере одного промежуточного бандажа и создания равных или неравных ускорений вращения обода относительно центра колеса и центра его контакта с поверхностью, против продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, или равных или неравных ускорений центра тяжести транспортного средства относительно центра колеса и центра его контакта с поверхностью, против нормальной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, в начале и в процессе движения без пробуксовки или при торможении, при контакте грунтозацепов с поверхностью смещают протекторные ремни и регулируют эти смещения с изменением их направления и/или величины относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, с изменением направления и/или величины углов натяжения поперечных протекторных ремней относительно обода и поверхности, против продольных сил реакции обода и поверхности с углами натяжения поперечных протекторных ремней к величине углов натяжения поперечных протекторных ремней с ободом и поверхностью.

Кроме того, в начале и в процессе движения с увеличением скорости, без допуска ее снижения, изменением давления воздуха в камере-шине от высокого до сверхнизкого, спущенного состояния, создают равные или различные смещения протекторных ремней относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, а также создают равные или различные углы натяжения поперечных протекторных ремней относительно обода и поверхности, против продольных сил реакции обода и поверхности с углами натяжения поперечных протекторных ремней к величине углов натяжения поперечных протекторных ремней с ободом и поверхностью.

Благодаря смещениям протекторных ремней и их регулировке с изменением углов поперечных протекторных ремней относительно обода и поверхности, а также смещениям камеры-шины и промежуточных бандажей относительно обода и протекторных ремней с изменением направления и величины или только величины против продольных сил реакций обода и протекторных ремней к площади контактов камеры-шины или промежуточного бандажа с ободом и протекторными ремнями обеспечивается повышение проходимости и силы сцепления колеса транспортного средства при движении на различных поверхностях без пробуксовки.

Способ регулирования силы сцепления (трения) колес транспортного средства на камерах-шинах осуществляется механизмами управления в начале и в процессе движения без пробуксовки или при торможении. При контакте грунтозацепов с поверхностью изменяется их вертикальное положение и происходит смещение протекторных ремней относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью. Увеличивая силы натяжения поперечных протекторных ремней против продольных сил реакции обода и поверхности с углами натяжения поперечных протекторных ремней к величине углов натяжения поперечных протекторных ремней с ободом и поверхностью, достигаем увеличение давления обода на камеру-шину, протекторные ремни и грунтозацепы, что повышает силу сцепления колеса с поверхностью.

В начале и в процессе движения с увеличением скорости, без допуска ее снижения, при изменении давления воздуха в камере-шине от высокого до сверхнизкого, спущенного состояния, увеличивают или уменьшают равные или различные смещения протекторных ремней относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, а также увеличивают или уменьшают равные или различные углы натяжения поперечных протекторных ремней относительно обода и поверхности, против продольных сил реакции обода и поверхности с углами натяжения поперечных протекторных ремней к величине углов натяжения поперечных протекторных ремней с ободом и поверхностью. Таким образом, достигают равную или различную деформацию камеры-шины и изменяют площадь опорного контакта колеса с различными поверхностями при движении транспортного средства без пробуксовки.

Предлагаемое изобретение за счет грунтозацепов повышает сцепление и проходимость колес транспортного средства и одновременно позволяет регулировать силу сцепления при движении на различных поверхностях без пробуксовки.

1. Универсальное колесо транспортного средства на камерах-шинах, включающее обод и протекторные ремни, закрепленные на ободе поперечными протекторными ремнями, камеру-шину, установленную в обхвате ободом и протекторными ремнями и закрепленную без смещения или со смещением, отличающееся тем, что протекторные ремни снабжены подвижными грунтозацепами, расположенными по беговой дорожке колеса, в начале и в процессе движения без пробуксовки или при торможении, изменяющими углы вертикального направления горизонтального положения грунтозацепов под действием неровной поверхности, независимо один от другого, с изменением направления величины или только величины относительно центра продольного сечения колеса, в направлении и против нормальной силы реакции поверхности с грунтозацепами к площади опорного контакта грунтозацепов с поверхностью, а в площади опорного контакта колеса с поверхностью камера-шина служит воздушно-резиновой подушкой между ободом, протекторными ремнями, грунтозацепами и поверхностью.

2. Способ регулирования силы сцепления (трения) колес транспортного средства на камерах-шинах механизмами управления в площади опорного контакта колеса с поверхностью, в неразрывном обхвате камеры-шины ободом и протекторными ремнями по всем радиальным сечениям с изменяемыми углами натяжения поперечных протекторных ремней и с изменением давления в камере-шине от высокого до сверхнизкого, спущенного состояния, за счет смещений камеры-шины и по меньшей мере одного промежуточного бандажа и создания равных или неравных ускорений вращения обода относительно центра колеса и центра его контакта с поверхностью, против продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, или равных или неравных ускорений центра тяжести транспортного средства относительно центра колеса и центра его контакта с поверхностью, против нормальной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью, отличающийся тем, что в начале и в процессе движения или торможения транспортного средства, при контакте протекторных ремней и грунтозацепов с поверхностью смещают, увеличивают смещение протекторных ремней и регулируют эти смещения с изменением направления величины или только величины относительно промежуточного бандажа, в направлении продольных сил реакций обода и поверхности к площадям контактов промежуточного бандажа и протекторных ремней с ободом и поверхностью, с изменением направления и величины или только величины углов натяжения поперечных протекторных ремней относительно обода и поверхности, в направлении или против нормальных сил реакций обода и поверхности к величине углов поперечных протекторных ремней с ободом и поверхностью.

3. Способ регулирования силы сцепления (трения) колес транспортного средства на камерах-шинах механизмами управления по п.2, отличающийся тем, что в начале и в процессе движения с увеличением скорости, без допуска ее снижения, изменением давления воздуха в камере-шине от высокого до сверхнизкого, спущенного состояния, увеличивают или уменьшают равные или различные смещения протекторных ремней относительно камеры-шины, в направлении продольных сил реакций обода и поверхности к площадям контактов промежуточного бандажа и протекторных ремней с ободом и поверхностью, а также увеличивают или уменьшают равные или различные углы натяжения поперечных протекторных ремней относительно обода и поверхности, против нормальных сил реакции обода и поверхности к величине углов натяжения поперечных протекторных ремней с ободом и поверхностью.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к автомобильной технике и может быть использовано для повышения проходимости колесных транспортных средств, а также погрузчиков с бортовым поворотом.

Изобретение относится к области эксплуатации автомобильного транспорта, а именно к устройствам самовытаскивания автомобиля, застрявшего в грунтах с малой несущей способностью.

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинно-тракторным агрегатам. Дополнительная опорная ось устанавливается спереди трактора и представляет собой П-образную жесткую сварную раму.

Изобретение относится к сельскохозяйственным машинно-тракторным агрегатам. Дополнительная опорная ось устанавливается спереди трактора и представляет собой П-образную жесткую сварную раму.

Изобретение относится к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам. Догружающее устройство машинно-тракторного агрегата содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством трактора, гидроцилиндр и поперечину нижних продольных тяг навески трактора.

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспорту, а именно к устанавливаемым вспомогательным устройствам для перераспределения сцепного веса между мостами колесного трактора раздельно-агрегатной компоновки.

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспорту, а именно к устанавливаемым вспомогательным устройствам для перераспределения сцепного веса между мостами колесного трактора полурамного типа.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Стабилизатор нагрузки управляемого моста колесного трактора содержит силовой гидроцилиндр и тягово-догружающее устройство, состоящее из силового гидроцилиндра и направляющей торсионной оси, установленных на упорах-косынках в технологических отверстиях картера коробки перемены передач трактора, вращающийся рычаг.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов. Пружинный регулятор тяговой нагрузки содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа с прицепным устройством трактора, гидроцилиндр, цилиндрическую пружину, гибкую силовую тросовую связь, фланцевый блок и силовой гидроцилиндр.

Изобретение относится к транспорту, а именно к дополнительно устанавливаемым вспомогательным устройствам колесных тракторов при их агрегатировании с прицепами. Тросовый догружатель ведущего моста колесного трактора содержит жесткую силовую связь, соединяющую дышло прицепа со сцепным устройством трактора, рычаги навески трактора, гидроцилиндр и гибкую тросовую силовую связь (стандартный буксировочный трос).

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к колесам со сменным протектором - бесконечной гусеницей. Колесо содержит обод с закрепленным на нем бесконечным основанием.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к колесным шасси кресел-колясок. В колесе шасси, содержащем обод на валу и множество грунтозацепов на периферии обода, ободная часть колеса не является цельнозамкнутой и не является одним целым с общей ступицей, представляет собой пакет двуплечих упругих секторных пластин, выполненных с центральным отверстием для посадки на многогранный вал и периферийной частью, имеющей возможность ложиться внахлест двум соседствующим пластинам, смонтированным на многогранном валу с угловым смещением.

Изобретение относится к автомобилестроению и предназначено для оснащения колес автомобилей с целью уменьшения скольжения пневматических шин колес на дорогах в условиях гололеда, снега, грязи.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Устройство для самовытаскивания транспортного средства содержит силовой элемент, расположенный под рамой транспортного средства, систему управления и гидроаккумулятор.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к колесным шасси кресел-колясок. В колесе шасси, содержащем обод на валу с системой грунтозацепов на периферийной части обода, обод выполнен в виде двух соосных валу встречно ориентированных крепежных обойм, фиксирующих с торцев упругоподатливый элемент в виде пакета рабочих, выполняющих функции грунтозацепов, и петлевых, выполняющих функцию опорно-крепежных, участков, переходящих зигзагообразно с равным шагом один в другой.

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспорту, а именно к устанавливаемым вспомогательным устройствам для перераспределения сцепного веса между мостами колесного трактора полурамного типа.

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспорту. Корректор качельного типа колесного трактора с изменяемой точкой передачи весовой нагрузки содержит дополнительный ведущий мост, гидроцилиндр, прижимной рычаг, демпфер, реактивные штанги, качельные блоки, торсионы, шарниры, кронштейны, рычаги задней навески трактора.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к колесам со сменным протектором - бесконечной гусеницей. В колесе со сменным протектором - бесконечной гусеницей, содержащем обод с закрепленным на нем бесконечным основанием, бесконечное основание выполнено в виде упругоподатливой полосы, имеющей два ряда отверстий равного шага, через которые пропущены витки закольцованной пружины.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к колесным шасси кресел-колясок. В колесе шасси, содержащем обод на валу и множество грунтозацепов на периферии обода, ободная часть колеса, не являющаяся одним целым со ступицей и асимметричная ступице, но вращаемая синхронно со ступицей, на которой смонтирована пневмокамера атмосферного давления, выполнена в форме цилиндрического барабана, имеющего реборды, со сквозными отверстиями по образующей под эластичные грунтозацепы, формируемые в отверстиях барабана из пневмокамеры атмосферного давления.

Устройство выполнено в виде, по крайней мере, двух жестких полых призматических конструкций с поперечным сечением в форме треугольника, с плоскими и/или рельефными боковыми поверхностями, с прямолинейными и/или криволинейными ребрами, каждая из которых расположена на соответствующей стороне движителя транспортного средства.

Изобретение относится к области транспортных средств и самоходных машин колесного типа и, в частности, к устройствам, предотвращающим проскальзывание колес безрельсовых транспортных средств. Антибуксовочное устройство выполнено в виде полотна, в качестве основных нитей которого использованы цепи, а в качестве уточных нитей - нить из гибкого материала. В качестве уточной нити может быть использована цепь меньшего размера по сравнению с основной цепью, или использована веревка, или использован шнур. Уточная нить может быть пропитана водоотталкивающим составом. Достигается повышение проходимости. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автотранспортному машиностроению, производству спецтехники повышенной проходимости. Колесо включает обод и протекторные ремни, которые снабжены подвижными грунтозацепами, расположенными по беговой дорожке колеса и изменяющими углы вертикального положения под действием неровной поверхности, независимо один от другого. Камера-шина в площади опорного контакта колеса с поверхностью служит воздушно-резиновой подушкой для обода, протекторных ремней и грунтозацепов. При контакте грунтозацепов с поверхностью смещают протекторные ремни и регулируют эти смещения относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью. Кроме того, изменением давления в камере-шине создают равные или различные смещения протекторных ремней относительно камеры-шины, в направлении продольной силы реакции поверхности с колесом к площади опорного контакта колеса с поверхностью. Таким образом, повышают проходимость колеса транспортного средства и одновременно регулируют силу его сцепления при движении на различных поверхностях без пробуксовки. Технический результат - повышение надежности сцепления колеса транспортного средства и возможность регулирования силы сцепления при движении на различных поверхностях без пробуксовки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх