Колесо

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам ходовых систем с пневматическими шинами транспортных средств, способных передвигаться в том числе по пересеченной местности, на суше и в воде. Колесо содержит диск с ободом, шину, устройство подвода/отвода рабочего агента. Дополнительно содержит перегородку. По линиям торцевых диаметров перегородка герметично прикреплена к внутренней поверхности шины под углом к центральной оси колеса. Для обеспечения циркуляции рабочего агента внутри шины в перегородке выполнены клапаны и отверстия. Размер и количество отверстий обеспечивают меньший расход рабочего агента, проходящего через них, в сравнении с клапанами. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик колеса и снижение трудоемкости его эксплуатации. 1 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам ходовых систем с пневматическими шинами транспортных средств, способных передвигаться в том числе по пересеченной местности, на суше и в воде.

Известен колесный движитель транспортного средства [Патент на изобретение №2378129. Российская Федерация. Колесный движитель транспортного средства (варианты) / Красовских Е.В., Красовских Е.В.; патентообладатель: Красовских Е.В. - Опубл. 10.01.2010. - Режим доступа: http://wwwl.fips.ru], содержащий широкопрофильные шины низкого давления, образующие с протектором и боковинами и опорной осью остова транспортного средства герметичную полость, в которой на опорной оси установлены внутренние бортовые кольца. По первому варианту протектор шины соединен с ними гибкими, сходящимися во фронтальной плоскости и радиальной плоскости растяжками. По второму варианту внутренняя полость шины разделена упругими эластичными перегородками на несколько смежных полостей. Одна из сторон упругих эластичных перегородок выполнена за одно с внутренней поверхностью протектора шины, а вторая посредством внутренних бортовых колец крепится к опорной оси остова транспортного средства. Между бортовыми кольцами боковин и внутренними бортовыми кольцами установлены распорные втулки. В третьем варианте внутри герметичной полости, на оси остова транспортного средства, с зазором к внутренней поверхности широкопрофильной шины установлен пустотелый барабан, а полость между барабаном и шиной частично заполнена жидкостью. Растяжки предложено выполнять из металлических цепных соединений, металлических тросов, резинокордовых, резинометаллических и других высокопрочных материалов на растяжение и эластичных на изгиб. К числу недостатков указанного изобретения следует отнести трудоемкость изготовления и, возможно, высокую стоимость, вызванных наличием существенного количества разнородных по материалу и технологии монтажа элементов, а также ограниченную область применения (рельеф местности, условия эксплуатации (суша, вода)).

Для любого транспортного средства большое значение имеет конструкция амортизатора или заменяющих устройств, обеспечивающих демпфирование колебаний и поглощение толчков и ударов подвижных частей транспорта о препятствия или при изменении рельефа поверхности движения. В основу работы этого узла может быть положен фрикционный или механический, гидравлический, электромагнитный принцип действия.

Известен вездеход [Патент на изобретение №2564778. Российская Федерация. Вездеход и подвеска вездехода / Гарагашьян A.M.; патентообладатель: Самохвалов С.А. - Опубл. 10.10.2015. - Режим доступа: http://wwwl.fips.ru], ходовая часть которого включает систему бортовых передач, связанную с двумя парами валов с установленными на них колесами с шинами низкого давления, подвеску, связанную с шинами колес, систему подкачки шин. Выполнение подвески в виде воздушной магистрали, взаимодействующей одновременно с каждой шиной, обеспечивает плавность хода транспортного средства за счет изменения давления в шинах путем перераспределения воздуха одновременно между всеми шинами при пересечении рельефов местности различной сложности, снижение резонансных и упругих колебаний транспортного средства в целом. Связь воздушной магистрали через трубопровод с запорным элементом с выхлопной системой двигателя, снабженной заслонкой, позволяет автоматически регулировать давление в шинах. Например, при необходимости снизить давление в шинах (при преодолении вездеходом водной преграды) открывают запорный элемент, и воздух из магистрали через заслонку выхлопной системы выпускается в атмосферу. Недостатком указанной конструкции является отсутствие системы амортизации и демпфирующих устройств. Указанное изобретение наиболее близко по своей сути к заявленному и выбрано в качестве прототипа.

Технической задачей заявленного изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик колеса и снижение трудоемкости его эксплуатации.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет изменения конструкции шины колеса, поддержания постоянного количества рабочего агента в шине и создания условий для его циркуляции внутри нее при движении.

Заявленное изобретение поясняется чертежом - фиг. 1, на которой представлена схема колеса транспортного средства в нагруженном состоянии, где 1 - диск с ободом с узлом крепления к корпусу транспортного средства, 2 - шина, смонтированная на ободе, 3 - перегородка, 4 - узел подвода/отвода рабочего агента, 5 - препятствие.

Суть заявленного изобретения заключается в следующем.

Колесо состоит из шины 2, закрепленной на ободе колесного диска 1, в котором размещен узел подвода/отвода рабочего агента 4. В качестве рабочего агента может использоваться атмосферный воздух, выхлопные газы, газовоздушная смесь и т.п. Внутри шины расположена перегородка 3, разделяющая полость шины на зоны I и П. По линиям торцевых диаметров перегородка герметично прикрепляется к внутренней поверхности шины. В зависимости от типа используемых шин (камерные или бескамерные) перегородка выполняется во внутреннем пространстве, заполненном рабочим агентом. В перегородке выполнены клапаны и сквозные отверстия (на фиг. 1 не показано). При нагружении колеса (например, при наезде на препятствие) клапаны мгновенно открываются и позволяют беспрепятственно рабочему агенту перемещаться в обеих зонах. Размер и количество отверстий в перегородке выбраны таким образом, чтобы расход воздуха через них был существенно ниже расхода воздуха через клапаны в открытом состоянии.

Это позволяет достигнуть эффекта амортизатора при движении транспортного средства по местности любого рельефа с любой скоростью.

Колесо работает следующим образом. Посредством узла подвода/отвода рабочего агента в шине создается необходимое давление (подается необходимое количество рабочего агента, остающееся постоянным в течение времени движения по заданной местности), величина которого зависит от характеристик местности, по которой предстоит перемещаться транспортному средству. При наезде на препятствие 5 зона II деформируется в месте контакта шины с ним. Давление в зоне II повышается, клапаны перегородки открываются в зону I (поз. 3 в нижней части схемы), рабочий агент мгновенно перемещается в зону I с большой скоростью. Давление в колесе выравнивается, клапаны закрываются (возвращаются в первоначальное положение). После снятия нагрузки (съезда с препятствия) давление в зоне II меньше, чем в зоне I. Происходит постепенное выравнивание давления в зонах I и II вследствие движения рабочего агента через отверстия перегородки. Поскольку расход воздуха через отверстия меньше расхода воздуха через клапаны, реакция колеса на снятие нагрузки демпфируется. Независимо от места контакта шины с препятствием (боковые или центральная часть) колесо сохраняет работоспособное состояние. Заявленная конструкция колеса предусматривает наличие постоянного контакта шины с поверхностью, по которой перемещается транспортное средство, вне зависимости от скорости его движения, типа и размеров препятствий и обеспечивает демпфирование возникающих колебаний и ударов, исключая эффект отскакивания колеса от препятствия.

Колесо, содержащее диск с ободом, шину, устройство подвода/отвода рабочего агента, отличающееся тем, что дополнительно содержит перегородку, по линиям торцевых диаметров перегородка герметично прикреплена к внутренней поверхности шины под углом к центральной оси колеса, для обеспечения циркуляции рабочего агента внутри шины в перегородке выполнены клапаны и отверстия, размер и количество отверстий обеспечивают меньший расход рабочего агента, проходящего через них, в сравнении с клапанами.