КОЛЕСО, ОБРАЗУЮЩЕЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ОРУДИЕ
WHEELS FOR IMPROVED AGRICULTURAL IMPLEMENT

Изобретение относится к сельскохозяйственным орудиям, а конкретнее к орудиям, содержащим преимущественно одно или несколько колес.
В орудиях этого типа одно или несколько колес обычно используются для обработки почвы. Колеса могут действовать самостоятельно или в сочетании с другими частями орудия.
Например, в случае сеялки орудие содержит одну часть, предусмотренную для создания на почве борозды, обычно сошник, в виде пластины или зубца, и одно или несколько колес для закрытия борозды и/или для трамбования земли после того, как семена были помещены на дно борозды.
Некоторые орудия, такие как вышеупомянутая сеялка, также содержат колеса, именуемые «измерительными», которые регулируют глубину работы остальной части орудия. В случае, когда орудие содержит, например, сошник, измерительные колеса жестко прикреплены к сошнику таким образом, чтобы при качении по почве эти колеса способствовали поддержанию активной части сошника в значительной мере на постоянной глубине.
Чаще всего колеса, которыми оборудованы сельскохозяйственные орудия, предусмотрены для качения по почве. Следовательно, они содержат шину, установленную вокруг части колеса, образующей его корпус.
Во избежание снятия шины с корпуса колеса во время работы часть корпуса колеса, образующая обод, выполнена в определенной форме. Это способствует обычно сложным формам, усложняющим производство корпуса колеса, а также установку на него шины.
По этой причине колеса часто содержат два аналогичных фланца, соединенных друг с другом с образованием корпуса колеса. Фланцы соединены друг с другом своими основными поверхностями, зажимая таким образом колесо.
В документе FR 2933903 заявитель предложил инновационное колесо, форма корпуса которого не позволяет шине выходить из обода при эксплуатации, даже при экстремальных условиях. Указанный корпус образован взаимным соединением двух аналогичных фланцев лицом к лицу.
Поскольку они используются в качестве орудий, колеса при эксплуатации обычно подвержены значительным усилиям.
В некоторых случаях, в частности при оснащении ими сеялки, ориентация колеса в машине не соответствует направлению движения последней: часто выходит, что колесо значительно отклонено относительно направления движения машины. Кроме того, колесо может быть отклонено относительно вертикали к уровню почвы. В результате при эксплуатации это приводит к очень значительным напряжениям, действующим на корпус колеса.
Некоторые из этих колес содержат обод и ступицу, соединенные перекладинами. Перекладины обеспечивают механическую связь и передачу необходимых усилий для работы колеса с сохранением промежутка между перекладинами свободными. Таким образом, речь идет о колесах с несплошным диском.
Колеса с несплошным диском требуют меньше сырья и имеют небольшой вес. Свободные проходы дают возможность доступа к боковой стороне колеса с его противоположной боковой стороны. Например, оператор может иметь доступ вглубь прохода колеса сельскохозяйственной машины, не снимая колесо с его оси. Свободных проходов обычно достаточно для прохождения кистей рук оператора, его рук целиком и инструментов. Операция по очистке машины и колес является быстрой и эффективной и выполняется, например, посредством автоматической мойки под давлением. Это имеет особое преимущество при очистке и обслуживании машин, применяемых при обработке липкой и каменистой почвы, таких как сеялки: комья земли, способные затвердевать и повреждать машину, могут быть легко удалены.
Сельскохозяйственные машины, предусмотренные для маневров на почве, покрытой соломой и остатками сухих растений, обычно имеют колеса со сплошным диском. Обод и ступица, таким образом, соединены друг с другом сплошным диском.
Колеса со сплошным диском препятствуют прохождению потока воздуха через колеса. Колеса со сплошным диском способны создавать или усиливать завихрения воздуха вокруг движущейся машины. При использовании колес с несплошным диском перекладины ведут себя как виртуальные лопасти вентилятора. Следовательно, увлекаются остатки сухих растений и создаются клубы пыли. Такие клубы пыли затрудняют работу водителя машины, снижая его видимость, затрудняя его дыхание и способствуя быстрому загрязнению машины. Это также приводит к загрязнению соседних земельных участков.
Колеса сельскохозяйственных машин с несплошным диском, предусмотренные для обработки влажной почвы, не приспособлены для совершения маневров на почве, покрытой соломой и остатками сухих растений.
Заявитель поставил перед собой цель улучшить данную ситуацию.
Было предложено орудие сельскохозяйственной машины, имеющее корпус колеса, содержащий ступицу, обод и по меньшей мере две перекладины, каждая из которых соединяет между собой ступицу и обод. Между указанными двумя перекладинами и ободом образован по меньшей мере один проем, имеющий замкнутый контур. Орудие, кроме прочего, содержит вспомогательную деталь, содержащую профильную часть в целом соответствующей указанному замкнутому контуру формы и в целом поверхностную часть, завершающую профильную часть, и крепежный зазор. Профильная часть установлена с одной стороны корпуса колеса в указанном проеме, закрывая последний путем взаимодействия с его формой вплоть до конечного положения, в котором поверхностная часть полностью совпадает с перекладиной, по меньшей мере вблизи указанного контура, тогда как крепежный зазор обеспечивает удерживание детали в этом конечном положении.
Такое орудие позволяет получить по желанию сплошной или несплошной диск колеса в зависимости от ситуации. Например, проемы могут быть закрыты в ходе полевых работ для предотвращения возникновения клубов пыли и для защиты орудия от засоров. Вспомогательные детали могут быть сняты при обслуживании и, в частности, для облечения очистки орудий. Одни и те же колеса могут использоваться и на влажной или липкой почве, и на сухой почве путем изменения свойств колес, в том числе аэродинамических, путем установки и снятия вспомогательных деталей.
Орудие может иметь следующие оптимальные характеристики, как отдельно, так и в комбинации друг с другом.
- Корпус колеса и/или вспомогательные детали содержат место захвата для инструмента или пальцев. Место захвата сконфигурировано для возможности снятия вспомогательной детали с корпуса колеса путем тянущего усилия, приложенного к одной из двух поверхностей корпуса колеса. Таким образом облегчается снятие вспомогательной детали с одной из поверхностей колеса.
- Вспомогательная деталь выполнена по меньшей мере из двух частей. Эти две части и крепежный зазор сконфигурированы для съемного соединения двух частей друг с другом с охватыванием контура проема. Улучшено удержание вспомогательной детали на корпусе колеса. Снижен риск случайного расцепления в ходе эксплуатации.
- Вспомогательная деталь содержит по меньшей мере две одинаковые, в целом поверхностные части, при этом каждая из в целом поверхностных частей закрывает соответствующий проем. Вспомогательная деталь может иметь форму группы элементов, способных закрывать каждый из проемов корпуса колеса. Одной вспомогательной детали достаточно для закрытия диска колеса.
- В целом поверхностная часть является прозрачной. Пользователь может визуально проверять внутреннюю часть корпуса колеса без снятия вспомогательной детали. Любое отклонение от нормы может быть выявлено быстрее.
- Крепежный зазор содержит по меньшей мере одну крепежную петлю, при этом съемный способ крепления возможен благодаря упругой деформации крепежной петли. Крепежный зазор также может быть выполнен одновременно с в целом поверхностной частью. Например, вспомогательная деталь и крепежный зазор могут быть выполнены в виде единой детали. Риск открепления в процессе эксплуатации исключен.
- Проем ограничен соответствующими кромками двух перекладин и обода. Таким образом, вспомогательная деталь может быть прикреплена непосредственно к двум перекладинам и ободу. Крепление вспомогательной детали к корпусу колеса улучшено.
- Вспомогательная деталь содержит ребра жесткости, находящиеся на поверхности в целом поверхностной части, при этом ребра жесткости участвуют в повышении жесткости в целом поверхностной части. В целом поверхностная часть, таким образом, имеет лучшее сопротивление деформации и ударам, например, в случае попадания выбрасываемых камней при эксплуатации.
- Корпус колеса выполнен путем сборки первого фланца и второго фланца, соединенных друг с другом. Первый фланец содержит центральную часть, периферическую часть по сути кольцеобразной формы и по меньшей мере две перекладины, соединяющие центральную часть и периферическую часть друг с другом. Второй фланец подобен периферической части первого фланца. В собранном состоянии корпус колеса содержит обод, образованный совместно периферической частью первого фланца и вторым фланцем, и ступицу, образованную центральной частью первого фланца. Первый фланец и второй фланец прикреплены друг к другу, а вспомогательная деталь прикреплена к первому фланцу. Вспомогательная деталь может быть установлена на корпус колеса и снята с него, независимо от того, соединены ли первый и второй фланцы.
Согласно другому аспекту заявитель предлагает комплект для регулировки. Комплект содержит по меньшей мере одну вспомогательную деталь, прикрепляемую съемным образом к имеющемуся корпусу колеса, для формирования устройства, которое было описано выше.
Соответствующие съемные детали, представляющие собой вспомогательные детали, имеют низкую стоимость и могут быть приспособлены к имеющемуся корпусу колеса. Такие орудия являются эффективными для применений, в которых раньше требовалась вторая машина или по меньшей мере другие колеса.
Другие характеристики, подробности и преимущества изобретения будут понятны по прочтению нижеприведенного подробного описания и прилагаемых графических материалов, на которых:
- на фиг. 1 показан разобранный вид в перспективе орудия согласно изобретению, на котором шина не показана,
- на фиг. 2 показан вид орудия согласно фиг. 1, показанный с другого угла обзора и в собранном состоянии,
- на фиг. 3 показан вид в разрезе орудия по фиг. 1, на котором шина установлена на корпус колеса,
- на фиг. 4 показан вид, подобный виду на фиг. 1, на котором шина установлена на корпус колеса,
- на фиг. 5 показан вид, подобный виду по фиг. 4 другого варианта осуществления изобретения,
- на фиг. 6A-6D показана сельскохозяйственная машина, на которую установлены два орудия согласно изобретению,
- на фиг. 7 показан вид, подобный виду по фиг. 4 другого варианта осуществления изобретения, и
- на фиг. 8 показан вид в разрезе варианта осуществления изобретения по фиг. 7.
На фигурах и в описании, приведенных ниже, в основном приведены конкретные элементы. Они не только позволяют лучше понять настоящее изобретение, но также обеспечивают его определение при необходимости.
На фиг. 1-4 показано орудие для выполнения полевых работ в виде колеса 1. Колесо 1 содержит корпус 3 колеса, на который установлена шина 5. На фиг. 1 показан корпус 3 колеса до сборки. На фиг. 2 показан корпус 3 колеса до установки на него шины 5.
Далее в описании под корпусом колеса (от англ. "body" или "wheel body") подразумевается практически недеформируемая часть колеса, в отличие от деформируемой части, представленной шиной. Под ободом (от англ. "rim" или "wheel rim") подразумевается часть, проходящая по периферии корпуса колеса и предназначенная для установки на нее шины. Остальная часть корпуса колеса может называться диском колеса (от англ. "disc", "wheel disc", "dish" или "wheel dish"). Другими словами, корпус колеса образован ободом и диском колеса. В данном случае термин обод не будет означать корпус колеса в полном объеме, несмотря на то, что часто его используют неправильно в этом значении.
Корпус 3 колеса образован в целом кольцевым первым фланцем 7 и вторым фланцем 9. Первый фланец 7 и второй фланец 9, показанные на фиг. 1 раздельно, соединяют друг с другом с образованием корпуса 3 колеса, как показано на фиг. 2.
И первый фланец 7, и второй фланец 9 содержат центральную ось, или ось вращения. Эти центральные оси в собранном состоянии совмещаются и во время работы совпадают с осью вращения колеса 1. Эти оси на фигурах обозначены как XX.
И первый фланец 7, и второй фланец 9 содержат внутренние поверхности 77 и 97 соответственно и расположенные противоположно наружные поверхности 79 и 99 соответственно. Во время сборки первого фланца 7 со вторым фланцем 9 внутренние поверхности 77 и 97 располагаются друг напротив друга. Внешние поверхности 79 и 99 направлены в стороны друг от друга наружу от корпуса 3 колеса.
Первый фланец 7 и второй фланец 9 прикреплены друг к другу, в данном случае обратимым образом, с образованием корпуса 3 колеса посредством крепежных элементов. Согласно описываемому примеру крепежные элементы содержат пары винт-гайка 13. Пары винт-гайка 13 удерживают вместе первый фланец 7 и второй фланец 9. В данном случае пары винт-гайка 13 распределены по периферии корпуса колеса, а также пары винт-гайка 13 распределены в центре корпуса 3 колеса. Альтернативно или дополнительно можно использовать другие средства крепления, например зажимы или заклепки.
Первый фланец 7 содержит центральную часть 71, периферическую часть 73 и по меньшей мере две перекладины 75, соединяющие центральную часть 71 с периферической частью 73. В данном случае первый фланец 7 содержит три перекладины 75.
Центральная часть 71 имеет в целом фигуру вращения. В собранном виде центральная часть 71 образует ступицу колеса 1. Центральное пространство фигуры вращения центральной части 71 выполнено с возможностью установки в него оси или шейки вала для установки на нее колеса 1, свободно вращающегося на оси XX вращения. Колесо 1 содержит подшипник вращения, установленный в центральной части 71, в данном случае в форме шарикового подшипника 11. В данном случае подшипник 11 содержит двойной ряд радиально-упорных шариков, помещенных в обойму. Обойма имеет в целом цилиндрическую внешнюю форму. Диаметр подшипника 11 является постоянным. Альтернативно вместо шарикового подшипника 11 можно использовать другие типы подшипников качения, в общем подшипники разных типов, например подшипник скольжения.
Центральная часть 71 имеет внутреннюю поверхность 81, в целом обращенную к главной оси XX и образующую, в данном случае, отверстие, предназначенное для установки в него подшипника 11. Центральная часть 71 имеет наружную периферическую поверхность 83, расположенную противоположно внутренней поверхности 81.
Периферическая часть 73 имеет в целом кольцевую форму. Периферическая часть 73 ограничена в направлении главной оси XX посредством внутренней кромки и внешней кромки. Периферическая часть 73 и центральная часть 71 являются по существу концентричными и центрированы на главной оси XX. Периферическая часть 73 проходит вокруг центральной части 71. Согласно примеру, представленному на фиг. 3, периферическая часть 73 и центральная часть 71 смещены относительно друг друга в направлении главной оси XX. Со стороны внутренней поверхности 77 (слева на фиг. 3) центральная часть 71 образует выступ в направлении главной оси XX относительно внутренней кромки периферической части 73 почти по всей длине центральной части 71. Со стороны наружной поверхности 79 (справа на фиг. 3) центральная часть 71 расположена с образованием углубления относительно внешней кромки периферической части 73. Внешний конец центральной части 71 почти совпадает с внутренней кромкой периферической части 73. Как вариант, периферическая часть 73 и центральная часть 71 могут быть расположены по существу в одной плоскости относительно плоскости, перпендикулярной главной оси XX.
Периферическая часть 73 содержит внутреннюю поверхность 91. или диаметрально внутреннюю в целом направленную к центральной части 71, и наружную поверхность 93, или диаметрально наружную и периферическую, расположенную противоположно внутренней поверхности 91. В данном случае внутренняя поверхность 91 имеет в целом цилиндрическую форму, через которую проходят перекладины 75. В данном случае наружная поверхность 93 имеет в целом кольцевую форму с закругленным профилем, выступающим внутрь.
Каждая перекладина 75 содержит внутренний конец 101, соединенный с центральной частью 71 своей наружной поверхностью 83, и внешний конец 103, расположенный противоположно внутреннему концу 101 и соединенный с периферической частью 73 своей внутренней поверхностью 91. Таким образом, каждая перекладина 75 соединяет центральную часть 71 с периферической частью 73. Перекладины 75 проходят в радиальном направлении. Они образуют спицы колеса 1.
В данном случае внутренний конец 101 каждой перекладины 75 соединен с наружной поверхностью 83 по сути на трех четвертях длины центральной части 71 в направлении главной оси XX. Толщина перекладин 75 в направлении главной оси XX немного уменьшается, а затем равномерно увеличивается от центральной части 71 к внешнему концу 103, или она является наибольшей и по существу равняется толщине периферической части 73. Таким образом, внешний конец 103 каждой перекладины 75 совпадает по существу с периферической частью 73, с которой он соединяется. Центральная часть 71 образует выступ относительно плоскости, образованной внутренней кромкой периферической части 73. Часть внутренней поверхности 77 первого фланца 7, образованная перекладинами 75, в целом имеет форму усеченного конуса, соединяющего между собой внутренние концы центральной части 71 и периферической части 73. Часть наружной поверхности 79 первого фланца 7, образованная перекладинами 75, является по существу вогнутой в форме углубления, центрированного на главной оси XX. Внешний конец центральной части 71 образует небольшой выступ в нижней части углубления.
Между перекладинами 75 и внутренней поверхностью 91 периферической части 73 образованы просветы 78. Распределение перекладин 75 на центральной части 71 определяет количество промежуточных просветов 78. Эти просветы 78 являются пустыми и проходят в направлении главной оси XX от внутренней поверхности 77 к наружной поверхности 79. Поскольку они оставлены пустыми, просветы 78 упрощают извлечение отходов и грязи через первый фланец 7. Перекладины 75 и промежуточные просветы 78, таким образом, совместно образуют несплошной диск колеса.
Перекладины 75 равномерно распределены под углом вокруг главной оси XX. Согласно описанным примерам представлено три перекладины, расположенные под углом 120° относительно друг друга. Такая конфигурация позволяет обеспечить механическое сопротивление, достаточное для предусмотренных применений, при этом экономя материал диска литого колеса. Согласно вариантам осуществления количество и/или распределение перекладин 75 может отличаться.
Согласно описываемым примерам первый фланец 7 выполнен в виде монолитной детали. Первый фланец 7 получают, например, в ходе литья под давлением. Первый фланец 7, в данном случае, выполнен из пластика, например из полиамида, такого как полиамид 6-6 или полипропилен. Первый фланец 7 из пластика имеет невысокую себестоимость исходного материала и изготовления. Тем не менее, первый фланец 7 также может быть выполнен из металла. Первый фланец 7 из металла характеризуется улучшенным сопротивлением к ударам, например, в случае ударов камнями в процессе движения машины.
Как показано на фиг. 2-3, первый фланец 7 может быть выполнен в форме огибающей, укрепленной усиливающими внутренними стенками, или ребрами, между которыми образовано несколько пустых полостей. Ребра придают первому фланцу 7 хорошее механическое сопротивление, сравнимое с литой металлической деталью и/или пластиковой деталью. Они позволяют обеспечить необходимое механическое сопротивление, при этом используя меньшее количество исходного материала. Объем, занимаемый первым фланцем 7, в большей степени является полым.
При необходимости количество, распределение и форма ребер могут быть изменены в зависимости от необходимого механического сопротивления для первого фланца 7. Можно применять инструменты моделирования по методу конечных элементов.
В центральной части 71 размещают подшипник 11. Во время монтажа подшипник 11 устанавливают соосно с главной осью XX корпуса 3 колеса. Подшипник 11 удерживается в этом положении за счет установки с совмещением во время эксплуатации главной оси XX корпуса 3 колеса с осью вращения колеса 1.
В описанном здесь примере внутренняя поверхность 81 центральной части 71 первого фланца 7 имеет форму цилиндрического отверстия, проходящего через главную ось XX. Диаметр цилиндрического отверстия соответствует внешнему диаметру цилиндрической формы подшипника 11.
В примере согласно фиг. 3 центральная часть 71 первого фланца 7 выполнена с возможностью обеспечения поступательного движения подшипника 11 относительно главной оси XX при отсутствии дополнительной детали 164. Таким образом, подшипник 11 может быть размещен в соответствующем гнезде и извлечен из него простым способом.
Кроме того, центральная часть 71 содержит осевой упор 72, предназначенный для ограничения поступательного движения подшипника 11. Осевой упор 72 в данном случае образован со стороны наружной поверхности 79 первого фланца 7. Следовательно, вставку или извлечение подшипника 11 можно осуществлять с противоположной стороны. Осевой упор 72 позволяет регулировать положение подшипника 11 относительно первого фланца 7. Осевой упор 72 можно рассматривать как основание гнезда.
Колесо 1, кроме прочего, содержит дополнительную деталь 164 или колпак. Дополнительная деталь 164 выполнена с возможностью крепления к корпусу 3 колеса, окружая подшипник 11, установленный в центральной части 71 первого фланца 7. Дополнительная деталь 164 в данном случае имеет общую форму диска, в котором выполнено центральное круглое отверстие. В данном случае дополнительная деталь 164 выполнена путем штамповки из листа железа. В установленном состоянии дополнительная деталь 164 частично закрывает центральную часть 71.
Дополнительная деталь 164 закреплена с открытой стороны гнезда подшипника 11, то есть в данном случае со стороны внутренней поверхности 77. Дополнительная деталь 164 закреплена посредством пар винт-гайка 1-3, расположенных вблизи центра колеса 1. После прикрепления к центральной части 71 дополнительная деталь 164 образует крышку гнезда и осевой упор для подшипника 11. Подшипник 11 закрыт внутри гнезда. Отверстие в центре дополнительной детали 164 позволяет продевать через него ось для установки колеса 1 на сельскохозяйственную машину. Во время эксплуатации дополнительная деталь 164 обеспечивает фиксацию подшипника 11 в осевом направлении.
В варианте осуществления по фиг. 1-4 подшипник 11 может быть извлечен из своего гнезда без необходимости в снятии двух фланцев 7, 9, например, для его замены в ходе техобслуживания. Демонтаж дополнительной детали 164 является достаточным для открытия гнезда и извлечения подшипника 11.
Дополнительная деталь 164, по меньшей мере частично покрывающая ступицу, защищает ее от воздействия окружающей среды. Например, дополнительная деталь 164 защищает ступицу и подшипник 11, расположенный в ней, от ударов, создаваемых камнями во время эксплуатации. Дополнительная деталь 164 также защищает от напряжений и трения, которые могут возникнуть в результате скопления засохшей земли рядом с подвижными деталями колеса 1. Дополнительная деталь 164 предотвращает загрязнение подшипника 11 инородными телами.
Второй фланец 9 соответствует периферической части 73 первого фланца 7. Второй фланец 9 имеет в целом кольцеобразную форму. Второй фланец 9 не содержит перекладины и центральную часть, образующую ступицу. Второй фланец 9 содержит внутреннюю поверхность 111, аналогичную внутренней поверхности 91 первого фланца 7, в целом ориентированную в направлении оси XX вращения, и наружную поверхность 113, аналогичную наружной поверхности 93 первого фланца 7, напротив внутренней поверхности 111. Внутренняя поверхность 111 второго фланца 9 и внутренняя поверхность 91 первого фланца 7 выполняют аналогичную функцию.
В показанном на фигурах примере второй фланец 9 имеет форму кольца со сплошным, преимущественно треугольным сечением. Одна из сторон этой треугольной формы содержит наружную поверхность 113, аналогичную наружной поверхности 93 периферической части 73 первого фланца 7. Наружная поверхность 113 имеет в целом кольцевую форму с закругленным профилем, выступающим внутрь.
В ходе соединения двух фланцев 7, 9 друг с другом просветы 78 первого фланца 7 оказываются напротив внутреннего свободного пространства кольцеобразной формы второго фланца 9. Просветы 78, таким образом, остаются сквозными. Корпус 3 колеса, таким образом, содержит несплошной диск колеса.
Согласно описываемым примерам второй фланец 9 выполнен в виде монолитной детали. Второй фланец 9 получен путем литья. Второй фланец 9 имеет форму буртика или периферической закраины. Как вариант, второй фланец 9 может быть получен путем штамповки или ковки из листового металла. Второй фланец 9 в данном случае выполнен из металла, например из стали. Альтернативно можно использовать алюминий. Второй фланец 9 характеризуется повышенным механическим сопротивлением. Тем не менее, второй фланец 9 также может быть выполнен из пластика, например, такого, как использован для первого фланца 7.
Первый фланец 7 из пластика имеет низкую стоимость производства, при этом второй фланец 9 из металла придает корпусу 3 колеса необходимое для полевых работ механическое сопротивление. Тем не менее, оба фланца 7, 9 могут быть выполнены из металла, например, когда предусмотрены серьезные механические напряжения, или же из пластика, например, когда предусмотрены умеренные механические напряжения. Общая конфигурация корпуса 3 колеса, образованного первым фланцем 7 и вторым фланцем 9, позволяет адаптировать механические свойства корпуса 3 колеса путем подбора применяемого материала без изменения общей конфигурации корпуса 3 колеса. Альтернативно первый фланец 7 и/или второй фланец 9 могут быть выполнены сборкой нескольких деталей, а не из монолитной детали. Например, периферическая часть 73 первого фланца 7 и/или второго фланца 9 могут быть выполнены из нескольких кольцевых секций.
Когда оба фланца 7, 9 соединены друг с другом, корпус 3 колеса имеет обод 121, сформированный совместно периферической частью 73 первого фланца 7 и вторым фланцем 9, соответствующего периферической части 73. Обод 121, таким образом, содержит наружную поверхность, сформированную совместно наружной поверхностью 93 периферической части 73 первого фланца 7 и аналогичной наружной поверхностью 113 второго фланца 9. Указанная наружная поверхность обода формирует посадочную часть 201 корпуса 3 колеса. Посадочная часть 201 удерживает шину 5.
В описываемом здесь примере, когда шина 5 надета на обод 121, первый фланец 7 и второй фланец 9 поддерживают шину 5, в данном случае каждый по сути свою половину. Площадь покрытой шиной 5 наружной поверхности 93 первого фланца 7, по существу, эквивалентна площади соответствующей покрытой шиной 5 наружной поверхности 113 второго фланца 9. Первый фланец 7, второй фланец 9 и шина 5 выполнены относительно друг друга таким образом, чтобы радиальное усилие, прилагаемое шиной 5, охватывающей корпус 3 колеса, по сути одинаково распределялось по обоим фланцам 7, 9. В данном случае ни первый фланец 7, ни второй фланец 9 самостоятельно не осуществляют функцию блокировки шины 5 в направлении главной оси XX. Как вариант, распределение усилий может быть несбалансированным, например, до соотношения 4:1.
Шина 5 содержит основание 131, опирающееся на посадочную часть 201 обода 121. Конфигурации основания 131, с одной стороны, и посадочной части 201, с другой стороны, выбирают по существу с учетом соответствия форме. При эксплуатации шина 5 удерживается вокруг корпуса 3 колеса. Риск случайного соскакивания с обода снижен, даже в тяжелых условиях.
В описанных здесь примерах шина 5 является шиной полупустого типа. Шина 5 относится к типу ненакачиваемых шин. Внутреннее пространство между основанием 131 и беговым протектором сообщается по текучей среде с внешним пространством через отверстие, которое не показано. Таким образом обеспечивается большая деформация шины 5 в процессе эксплуатации, упрощая очищение от грязи.
Согласно вариантам осуществления, показанным на фигурах, посадочная часть 201 имеет диаметр, который изменяется в направлении главной оси XX. Посадочная часть 201 имеет нестрого цилиндрическую форму. Рядом с границей между первым фланцем 7 и вторым фланцем 9, то есть рядом с внутренними поверхностями 77, 97, диаметр посадочной части 201 по существу отличается от диаметра посадочной части 201 рядом с противоположными поверхностями, то есть наружными поверхностями 79, 99. Это видно в сечении на фиг. 3. Участки посадочной части 201, таким образом, препятствуют осевому смещению шины 5. Таким образом риск случайного соскакивания с обода особенно низок. Добавление специальной детали для осуществления блокировки является излишним.
В описанных здесь примерах диаметр посадочной части 201 вблизи границы между первым фланцем 7 и вторым фланцем 9 превышает диаметр посадочной части 201 вблизи противоположных поверхностей фланцев 7, 9, за исключением паза 161. Посадочная часть 201, таким образом, имеет в целом выпуклую форму. Такая конфигурация, например, позволяет использовать шины, основание 131 которых является вогнутым и надевается на выпуклую посадочную часть 201, частично охватывая ее. Такие шины, например, описаны в документе FR 2933903.
Как вариант, диаметр посадочной части 201 вблизи границы между первым фланцем 7 и вторым фланцем 9 меньше диаметра посадочной части 201 вблизи противоположных поверхностей. Посадочная часть 201, таким образом, имеет в целом вогнутую форму. Посадочная часть 201 содержит поверхности, предотвращающие осевое смещение шины 5.
Также периферическая часть 73 первого фланца 7 и второго фланца 9 имеют такую взаимодополняющую форму, чтобы при их соединении друг с другом формировался паз 161. Паз 161 проходит по сути по окружности корпуса 3 колеса на границе периферической части 73 первого фланца 7 и второго фланца 9. Паз 161 способен вмещать соответствующий край 53 шины 5. Удерживание шины 5 вокруг корпуса 3 колеса дополнительно улучшено.
В каждом из вариантов осуществления, показанных на фигурах, корпус 3 колеса является несимметричным. В частности, ступица, образованная центральной частью 71 первого фланца 7, смещена относительно середины корпуса 3 колеса вдоль главной оси XX. Ступица первого фланца 7, по меньшей мере, частично проходит во внутреннее пространство, образованное кольцеобразной формой второго фланца 9, в большей или меньшей степени в зависимости от вариантов осуществления. Эта особенность является необязательной, но позволяет лучше уравновешивать орудие 1, уже установленное на остальной части машины.
Шина 5, такая, как показана на фиг. 3-5, имеет несимметричный профиль. И основание 131, и посадочная часть 201 имеют плоскость симметрии, перпендикулярную главной оси XX. Часть шины 5, расположенная противоположно основанию 131, беговой протектор, является несимметричной. Беговой протектор содержит реборду 55. Реборда 55 выступает из шины 5 по существу в направлении главной оси XX наружу со стороны наружной поверхности 99 второго фланца 9. Реборда 55 проходит по существу по окружности шины 5. Такое колесо 1, оснащенное шиной 5 с ребордой 55, предназначено для установки на машине, такой, как схематически показана на фиг. 6A-6D.
Согласно представленным на фигурах примерам реборда 55 шины 5 расположена со стороны второго фланца 9. Согласно этой конфигурации внутри колеса 1 со стороны реборды 55 предусмотрено свободное пространство. Свободное пространство позволяет, в частности, располагать частично во внутреннем пространстве, образованном шиной 5, перекладину 502 рамы сельскохозяйственной машины, на которой устанавливается ось, проходящая по существу в направлении главной оси XX. На фиг. 6A-6D показан пример такого монтажа. В этом примере перекладина 502 рамы должна проходить между главной осью XX рядом с подшипником 11 и периферией колеса 1. Перекладина 502 рамы, кроме прочего, не должна мешать работе диска 501, расположенного во взаимодействии с частью реборды 55, и закрывать часть поверхности колеса 1. Согласно вариантам осуществления реборда 55 может быть расположена с той же стороны колеса 1, что и первый фланец 7, и направлена к диску 501.
На фиг. 6A-6D частично показана сеялка 500, в которой орудия 1, аналогичные орудию, показанному на фиг. 1-5, соединены с диском 501. Таким образом, орудие 1 образует измерительное колесо. Орудие 1 может свободно вращаться, но прикреплено к диску 501 по существу в вертикальном направлении. Таким образом, даже при наличии неровностей на поле диск 501 выполняет работу по существу на постоянной глубине относительно поверхности почвы. Кроме того, соответствующие оси орудия 1 и диска 501 смещены относительно друг друга. Когда сеялка 500 продвигается вперед, реборда 55 орудия 1 трется об одну из поверхностей диска 501, очищая его таким образом от грязи и отходов, которые могли к нему пристать. В этом примере применения орудия 1 одна из двух сторон орудия 1 во время эксплуатации остается недоступной: доступ к стороне орудия 1, соответствующей наружной поверхности 99 второго фланца 9, ограничен из-за диска 501.
Как видно на фиг.6В, то есть на виде сзади относительно направления движения сеялки 500, сеялка 500 имеет V-образную конфигурацию. Два диска 501 взаимодействуют с образованием в почве борозды. Два диска 501 симметричны друг другу относительно вертикальной плоскости, проходящей в направлении движения, показанного стрелкой А. Диски 501 расположены не вертикально, а наоборот направлены к почве. Они образуют с вертикалью, например, угол, равный приблизительно 5°. Колесо 1 взаимодействует с каждым из дисков 501. Два колеса 1 имеют ориентацию, подобную ориентации дисков 501, однако значение угла может отличаться.
Как показано на фиг. 6С, сеялка 500, кроме прочего, имеет V-образную конфигурацию согласно другой ориентации в пространстве. Таким образом два диска 501 образуют угол с направлением движения сеялки 500. В данном случае угол также составляет приблизительно 5°. Колеса 1 имеют ориентацию, подобную ориентации дисков 501, однако значение угла может отличаться.
По причине таких особенностей ориентации и вследствие сопротивления земли и сил трения испытываемые колесами 1 усилия повышаются. Они превышают те усилия, которые бы испытывало идентичное колесо 1, ось XX вращения которого по существу перпендикулярна направлению движения машины и/или горизонтали.
Напряжения способны концентрироваться на уровне ступицы и соединения с осью. Вышеописанная конфигурация корпуса колеса представляет, таким образом, особый интерес в сфере сельскохозяйственных орудий подобной конфигурации.
Когда первый фланец 7 и второй фланец 9 находятся в соединенном друг с другом состоянии, корпус 3 колеса имеет несплошной диск. Просветы 78 первого фланца 7 сохраняются свободными во время соединения со вторым фланцем 9. Таким образом, просветы 78 могут выглядеть как проемы в корпусе 3 колеса.
Просветы 78 ограничены замкнутым контуром 28, в данном случае выполненном посредством:
- кромки каждой из смежных перекладин 75,
- части внутренней поверхности 91 периферической части 73 первого фланца 7, и
- части наружной поверхности 83 центральной части 71 первого фланца 7.
Контур 28, таким образом, имеет проходное сечение по сути в форме части кольца. Как вариант, внутренние концы 101 двух смежных перекладин 75 соединены между собой. В этом случае контур 28 образован кромкой каждой из двух смежных перекладин 75 и частью внутренней поверхности 91 периферической части 73 первого фланца 7.
Орудие 1, кроме прочего, содержит по меньшей мере одну вспомогательную деталь, в данном случае в виде колпака 2. Колпак 2 имеет по сути общую форму, комплементарную по меньшей мере просветам 78 корпуса 3 колеса. Колпак 2 может быть прикреплен съемным образом к корпусу 3 колеса, закрывая соответствующий просвет 78.
В описанных здесь примерах три просвета 78 в каждом корпусе 3 колеса являются одинаковыми. Орудие 1 содержит три идентичных колпака 2.
Колпак 2 по фиг. 1, как показано на фиг. 5, содержит в целом поверхностную часть, образованную в данном случае основной стенкой 21, и профильную часть, выполненную в данном случае посредством закраины 23. В целом на конце поверхностной части находится профильная часть. Основная стенка 21 имеет форму, объединенную с просветом 78, а именно в данном случае по сути форму части кольца. Основная стенка 21 имеет внутреннюю поверхность 27 и наружную поверхность 29, противоположную внутренней поверхности 27.
Закраина 23 имеет форму стенки, образующей выступ от внутренней поверхности 27 основной стенки 21 и проходящей вдоль контура основной стенки 21.
Колпак 2 содержит крепежный зазор, в данном случае имеющий форму крепежных петель 24. Крепежные петли 24 выполнены в виде вырезов в закраине 23. Крепежные петли 24 соединены одним концом с основной стенкой 21, тогда как противоположный конец остается свободным. Крепежные петли 24 способны к упругой деформации, в данном случае посредством изгибания, в ходе закрепления и удерживания колпака 2 на корпусе 3 колеса.
В описанном здесь примере колпак 2 выполнен из пластика. В данном случае колпак 2 образует цельную деталь, получаемую литьем. Кроме прочего, применяемый материал является прозрачным. Таким образом, в состоянии установки на корпус 3 колеса прозрачная основная стенка 21 образует окно или иллюминатор для визуального контроля. При эксплуатации визуальный контроль возможен без снятия колпака 2. Как вариант, колпак 2 может быть непрозрачным.
Колпак 2 содержит ребра 26 жесткости. Ребра 26 жесткости расположены на внутренней поверхности 27. Ребра 26 жесткости образуют выступ относительно внутренней поверхности 27 между двумя участками закраин 23. Ребра 26 жесткости способствуют приданию жесткости основной стенке 21.
Колпак 2 установлен в соответствующем просвете 78. выполненном в первом фланце 7. Направление его установки в значительной степени соответствует направлению главной оси XX корпуса 3 колеса. Закраина 23 образует, таким образом, направляющую для его введения. Крепежные петли 24 загибают к центру основной стенки 21 после их контакта с корпусом 3 колеса. Обратное упругое усилие крепежных петель 24 вызывает силу трения между колпаком 2 и контуром 28 просвета 78. Силы трения противодействуют снятию установленного колпака 2 с просвета 78. Предотвращено случайное соскакивание колпака 2 с корпуса 3 колеса в ходе эксплуатации. В описанном здесь примере свободные концы крепежных петель 24 образуют крючки, способные входить в зацепление с внутренней поверхностью 79 первого фланца 7. Крючки улучшают удерживание колпака 2 после его установки.
После установки контур основной стенки 21 входит в зацепление с контуром 28 просвета 78. Просвет 78 таким образом закрывается колпаком 2 и, в частности, основной стенкой 21. Основная стенка 21 приходится вровень с контуром 28. Наружная поверхность 29 основной стенки 21, таким образом, расположена на продолжении наружной поверхности корпуса 3 колеса, образованной в данном случае 79 первым фланцем 7. Иными словами, корпус наружной поверхности 29 приходится вровень с контуром 28 просвета 78 в направлении главной оси XX, по сути по всему периметру. Наружная поверхность 29 образует часть наружной поверхности корпуса 3 колеса, соответствующей в данном случае наружной поверхности 79 первого фланца 7.
Циркуляция воздуха через просвет 78 не допускается.
Поскольку все просветы 78 корпуса 3 колеса перекрыты колпаком 2, корпус 3 колеса становится корпусом колеса со сплошным (или закрытым) диском.
Путем прикладывания к колпаку 2 усилия, превосходящего силу трения между колпаком 2 и корпусом 3 колеса, колпак 2 может быть извлечен из просвета 78. Таким образом, колпак 2 закреплен съемным образом на корпусе 3 колеса. Закрытие просвета 78 является обратимым. Сплошная или несплошная конструкция диска колеса для колеса 1, по меньшей мере, частично подлежит регулировке посредством установки колпаков 2 в просветы 78 и их снятия. Возможность снятия прикрепленного колпака 2 обеспечена посредством креплений, в данном случае благодаря упругой деформации крепежных петель 24.
Колпак 2 может рассматриваться как закрывающий элемент или крышка, способная при желании закрывать свободные просветы в несплошном диске колеса.
Форма наружной поверхности 29 выполнена в соответствии с поверхностью корпуса 3 смежного колеса, когда колпак 2 находится в прикрепленном состоянии. В описанном здесь примере наружная поверхность 29 является вогнутой. Вогнутая форма соответствует отцентрированному по главной оси XX углублению части наружной поверхности 79 первого фланца 7, образованного перекладинами 75 и периферической частью 73, как описано выше. Для варианта, при котором наружная поверхность 79 корпуса колеса является плоской, наружная поверхность 29 колпака 2 также является плоской. Обычно полученная таким образом при установке колпака 2 в просвет 78 непрерывная поверхность способствует ламинарному характеру циркуляции воздуха вдоль наружной поверхности колеса 1.
Вследствие этого аэродинамические свойства движущегося колеса 1 становятся более равномерными. Наружные поверхности 29 каждого колпака 2 образуют обтекаемую поверхность колеса 1, циркуляция воздуха относительно которой является более ламинарной. Прохождение в воздушное пространство колеса 1 улучшено. Регулировка наружных поверхностей орудия 1 позволяет сократить образование клубов пыли, особенно на сухих почвах.
Колпак 2 кроме прочего выполняет функцию обшивки. Попадание каких-либо материалов, например земли и пыли, в просветы 78 предотвращено. Чистка орудия 1 может быть выполнена путем снятия колпака 2.
Аэродинамические свойства диска колеса имеют особенную важность, поскольку основная плоскость диска колеса образует отличный от нуля угол относительно направления А движения машины. Таким образом, при эксплуатации поверхность колеса частично ориентирована вперед и имеет большую парусность, чем любое колесо, направление движения которого совпадает с его плоскостью вращения.
Грязезащитные и пылезащитные свойства являются особенно важными, поскольку основная плоскость поверхности колеса образует отличный от нуля угол с вертикалью, например, когда наружная поверхность колеса частично ориентирована в направлении почвы.
Такие важные для эксплуатации конфигурации колес скомбинированы, например, с сеялкой 500 по фиг. 6A-6D V-образной конфигурации, одновременно показанной на виде спереди и виде сверху.
Вариант осуществления согласно фиг. 5 аналогичен варианту осуществления согласно фиг. 1-4. Здесь детали, выполняющие аналогичные функции, обозначены теми же ссылочными позициями. Данный корпус 3 колеса отличается от предыдущего варианта осуществления тем, что второй фланец аналогичен первому фланцу 7. Второй фланец также содержит центральную часть и перекладины. В собранном состоянии корпус 3 колеса содержит обод 121, образованный совместно периферической частью 73 первого фланца 7 и аналогичной частью второго фланца. В центральную часть второго фланца устанавливается ступица, образованная центральной частью 71 первого фланца 7.
В варианте осуществления по фиг. 5 колпак 2, кроме прочего, содержит место 25 захвата для инструмента или пальцев, в данном случае имеющее форму углубления, выполненного вблизи контура 28. Место 25 захвата является исключением из однородности поверхности и соответствия формы контура 28 просвета 78 форме основной стенки 21. Место 25 захвата сконфигурировано для возможности снятия колпака 2 с корпуса 3 колеса путем тянущего усилия, приложенного к поверхности корпуса 3 колеса. Это имеет особое преимущество, поскольку колпак 2 не доступен с противоположной поверхности колеса 1. Например, в конфигурации, показанной на фиг. 6A-6D, сложно сместить колпаки 2 со стороны второго фланца 9 из-за диска 501, препятствующего доступу. Как вариант, место захвата выполнено в корпусе 3 колеса, например, напротив места 25 захвата, показанного на фиг. 5.
В комбинированных вариантах крепежный зазор содержит систему зажима и место 25 захвата, при этом место 25 захвата позволяет отпирать зажим.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 7 и 8, колпак 2 содержит, по меньшей мере, две части, сконфигурированные для съемного соединения друг с другом с охватыванием контура 28 просвета 78. Таким образом, две поверхности колеса 1 могут быть выполнены симметричными. Дополнительно улучшены аэродинамические свойства.
В одном варианте осуществления колпак способен закрывать по меньшей мере два просвета 78. Например, колпак имеет в целом кольцеобразную форму, способную закрывать три просвета 78 с частичным перекрыванием перекладин 75. Колпак также имеет три части, по сути соответствующие трем колпакам из варианта осуществления по фиг. 1-5, соединенным вместе соединительными участками, примыкающими к наружной поверхности перекладин 75 корпуса 3 колеса, когда колпак установлен. Такой колпак может быть выполнен за один этап и единой деталью, например, посредством литья. Для сравнения, для варианта осуществления по фиг. 1-5 должны быть выполнены три отдельных колпака 2. Также, единый колпак, закрывающий несколько проемов, снижает вероятность потери одного из колпаков.
Как вариант, крепежный зазор содержит, например, шарнирное соединение между колпаком и корпусом колеса в сочетании с блокировкой. Таким образом, колпак имеет форму створки или заслонки, которая может быть заблокирована для закрытия проемов, либо разблокирована для открытия проемов, оставаясь соединенной с корпусом колеса посредством шарнирного соединения. Такой вариант, например, может быть получен путем изготовления первого фланца 7 и колпаков в виде единой детали путем литья из пластика. Шарнирное соединение, таким образом, выполнено путем создания гибких соединений между колпаками и корпусом колеса.
В другом варианте корпус колеса и колпаки могут быть выполнены в виде монолитной детали и соединены разъемными или разборными частями. В данном случае пользователь имеет колесо со сплошным диском колеса и при желании может отделить колпаки от корпуса колеса для получения колеса с несплошным диском.
В описанных здесь вариантах осуществления корпус колеса получают путем соединения двух фланцев лицом к лицу. Как вариант, корпус колеса выполнен в виде единой детали.
Благодаря взаимодействию корпуса колеса со вспомогательной деталью орудия согласно изобретению колесо может иметь несплошной диск или закрытый диск. Посредством простых операций установки и снятия колпака оператор может быстро регулировать такое орудие в соответствии состоянием грунта.
Когда колпаки закреплены на корпусе колеса, попадание земли или других засоряющих веществ во внутреннюю часть орудия ограничено. При этом внутренняя часть орудия остается доступной для обслуживания, в частности для очистки, путем снятия колпаков.
Изобретение можно рассматривать как комплект. Таким образом, комплект содержит по меньшей мере один колпак, как описано выше, с возможностью соединения с корпусом колеса. Комплект может содержать корпус колеса, совместимый с колпаком. Как вариант, комплект может не содержать корпус колеса, а колпаки могут быть совместимыми с имеющимися корпусами колес. Такие колпаки имеют невысокую стоимость изготовления.
Настоящее изобретение не ограничивается примерами орудий, описанных выше исключительно в иллюстративных целях, и охватывает все варианты, которые могут быть предусмотрены специалистом в данной области в рамках следующей формулы изобретения.