КОЛЕСО САМОХОДНОЙ ОПОРНОЙ ТЕЛЕЖКИ ДОЖДЕВАЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, а именно к искусственному орошению полей, и может использоваться в конструкции многоопорной дождевальной машины преимущественно с электроприводом колес.
В дождевальной машине для поддержания водопроводящего трубопровода с разбрызгивателями и обеспечения его перемещения по орошаемой территории используются самоходные опорные тележки. Перемещение осуществляется посредством колес, установленных на раме тележки, на которой также закреплены привод колес, водопроводящий трубопровод и другие узлы дождевальной машины. В случае использования в дождевальной машине электропривода колеса связаны с выходным валом редуктора, входной вал которого соединен с электродвигателем непосредственно или через механическую передачу.
Из патентной заявки США на изобретение №2018249647 (публ. 06.09.2018 г.) известно колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины, состоящее из ступицы, диска с усилительными уголками, обода и грунтозацепов.
Ступица расположена в центре диска, по периметру которого установлены своими перемычками первые края грунтозацепов П-образного сечения, вторые края которых соединяют диск с ободом. Между грунтозацепами образовано свободное пространство, способствующее прохождению грунта во внутреннее пространство колеса.
Описанная конструкция недостаточно надежна, поскольку обод не имеет силовой функции и служит только для объединения второго края комплекта грунтозацепов.
Из патента Российской Федерации на полезную модель №192313 (публ. 12.09.2019 г.) известно колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины, состоящее из ступицы, спиц и обода с равномерно расположенными на его наружной поверхности грунтозацепами. Каждый грунтозацеп соединен сваркой кромками своих стенок с ободом, снабженным по наружной поверхности центральной канавкой. Ступица выполнена в виде диска с вырезами по периметру, с кромками которых сваркой соединены первые концы спиц, вторые концы которых изогнуты с прилеганием к внутренней поверхности обода, снабженной центральным выступом, и соединены с ней сваркой, а каждый край обода отогнут к оси колеса, формируя ребро жесткости.
Надежность описанной конструкции также недостаточна, поскольку в условиях увязания колеса во влажной почве при передаче крутящего момента через ступицу на обод с грунтозацепами возникает значительное усилие на изгиб спиц, приводящее к их деформации.
В патенте Канады на изобретение №2026615 (публ. 30.03.1991 г.) описано колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины, состоящее из ступицы в виде увеличенной шестиугольной пластины, спиц и обода с грунтозацепами. Спицы выполнены в виде пластин заедино с грунтозацепами и соединяют обод с углами пластины.
Надежность конструкции колеса недостаточна в силу конструктивного выполнения спиц и грунтозацепов совмещенными, что приводит к передаче усилия от ступицы к грунтозацепам через плоскость пластины, образующей спицу. Вероятность изгиба такой спицы достаточно велика.
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является описанное в патенте США на изобретение №5451001 (публ. 19.09.1995 г.) колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины, состоящее из ступицы, спиц и обода с грунтозацепами. Цилиндрический обод соединен со ступицей спицами, выполненными в виде полосок и уголков. Ступица образована цилиндром малой высоты и усилена квадратной пластиной. Грунтозацепы имеют V-образную форму и закреплены равномерно и параллельно друг другу на внешней цилиндрической поверхности обода углом наружу, при этом длина каждого грунтозацепа больше ширины обода. Грунтозацепы могут быть гнутыми из пластины или составными из двух пластин.
Технической проблемой описанной конструкции колеса является ее недостаточная надежность, что вызвано использованием в качестве половины от общего количества спиц полосок, передающих усилие через их плоскость, что способствует деформации таких спиц.
Указанная техническая проблема для колеса самоходной опорной тележки дождевальной машины, содержащем ступицу, снабженную соединенной с ней усилительной пластиной, расположенной перпендикулярно оси ступицы, и обод с равномерно расположенными на его наружной поверхности грунтозацепами, каждый из которых соединен сваркой кромками своих стенок с ободом, решается тем, что усилительная пластина образована в виде многолучевой звездочки, концы лучей которой посредством кронштейнов соединены с внутренней поверхностью обода, при этом по меньшей мере часть лучей звездочки снабжены соединенными с ними дополнительными ребрами, каждое из которых выполнено в виде планки, простирающейся от ступицы до кронштейна луча и соединенной с ними.
Ступица выполнена предпочтительно составной из цилиндра и снабженного крепежными отверстиями диска на его торце и установлена со смещением вдоль оси колеса.
Усилительная пластина выполнена в виде звездочки, содержащей преимущественно восемь лучей, с плавным переходом между лучами.
Предпочтительно каждый луч звездочки снабжен соединенным с ним дополнительным ребром. При этом каждое дополнительное ребро может быть соединено со ступицей и кронштейном луча звездочки сваркой.
Колесо может быть снабжено фиксаторами в виде плоских треугольных деталей, охватывающих каждое дополнительное ребро и зафиксированных на усилительной пластине.
Кронштейны каждого конца луча звездочки выполнены, как правило, Г-образного сечения с вырезом в средней части первой стенки и закреплены попарно на внутренней поверхности обода противоположно направленными вторыми стенками, при этом в вырезах первых стенок пары кронштейнов расположен конец луча звездочки, а между этими же стенками этой же пары кронштейнов установлен конец дополнительного ребра.
Обод образован преимущественно сварным соединением двух арок, выполненных штамповкой с формированием центральной канавки на наружной поверхности и центрального выступа на внутренней поверхности обода, при этом каждый край обода отогнут к оси колеса, формируя ребро жесткости.
Каждый грунтозацеп сформирован, как правило, V-образным и выполнен повторяющим кромками своих стенок поперечный профиль наружной поверхности обода. При этом каждая стенка грунтозацепа предпочтительно соединена сваркой с наружной поверхностью обода в пяти точках, а именно, по одной точке на основных наружных поверхностях, по одной точке на стенках центральной канавки и в одной точке на дне центральной канавки.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности колеса самоходной опорной тележки дождевальной машины за счет соединения ступицы колеса и его обода посредством усилительной пластины новой конструкции.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в сельском хозяйстве при искусственном орошении полей, поэтому оно соответствует условию "промышленная применимость".
Заявляемая полезная модель представлена на следующих рисунках.
На фиг. 1 показана многоопорная дождевальная машина.
На фиг. 2 изображено колесо самоходной опорной тележки многоопорной дождевальной машины, вид спереди.
На фиг. 3 приведено колесо самоходной опорной тележки многоопорной дождевальной машины, вид сбоку.
На фиг. 4 представлен вид на грунтозацеп колеса.
На фиг. 5 показан разрез по месту соединения усилительной пластины, дополнительного ребра и кронштейна.
На фиг. 6 изображено колесо в изометрии без грунтозацепов.
На фиг. 7 приведена усилительная пластина.
На фиг. 8 показан фиксатор.
На фиг. 9 изображен кронштейн в трех проекциях.
На фиг. 10 показан вид спереди на обод колеса.
На фиг. 11 представлен профиль обода колеса.
Как показано на фиг. 2 и фиг. 3, колесо 1 самоходной опорной тележки 2 дождевальной машины (фиг. 1) состоит из ступицы 3, снабженной соединенной с ней усилительной пластиной 4, расположенной перпендикулярно геометрической оси ступицы 3, и обода 5 с равномерно расположенными на его наружной поверхности 6 грунтозацепами 7. Ступица 3 выполнена предпочтительно составной из цилиндра 8 и снабженного крепежными отверстиями 9 диска 10 на его торце и установлена со смещением вдоль оси колеса.
Усилительная пластина 4 (фиг. 7) образована в виде многолучевой звездочки, преимущественно содержащей восемь лучей 11 с плавным переходом 12 между лучами 11, концы которых посредством кронштейнов 13 соединены с внутренней поверхностью 14 обода 5. По меньшей мере часть лучей 11 звездочки снабжены соединенными с ними дополнительными ребрами 15, каждое из которых выполнено в виде планки, простирающейся от ступицы 3 до кронштейна 13 луча 11 и соединенной с ними (фиг. 6). В то же время, преимущественно каждый луч 11 звездочки снабжен дополнительным ребром 15, соединенным с ним, как правило, сваркой.
Колесо может быть снабжено фиксаторами 16 в виде плоских треугольных деталей (фиг. 8), охватывающих каждое дополнительное ребро 15 и зафиксированных на усилительной пластине 4, как правило, сваркой. Для предварительной установки соединяемых деталей усилительная пластина 4, как правило, снабжена прорезями, соответствующими выступам на дополнительных ребрах 15 и фиксаторах 16.
Кронштейны 13 каждого конца луча 11 звездочки выполнены предпочтительно Г-образного сечения с вырезом 17 в средней части первой стенки 18 (фиг. 9) и закреплены преимущественно сваркой попарно на внутренней поверхности 4 обода 5 противоположно направленными вторыми стенками 19, при этом в вырезах 17 первых стенок 18 пары кронштейнов 13, как правило, расположен и зафиксирован сваркой конец луча 11 звездочки, а между этими же стенками 18 этой же пары кронштейнов 13 может быть установлен конец дополнительного ребра 15 (фиг. 5).
Обод 5 (фиг. 10, фиг. 11), снабженный по наружной поверхности 6 центральной канавкой 20, образован, как правило, сварным соединением двух арок, выполненных штамповкой с формированием центральной канавки 20 на наружной поверхности 6 и центрального выступа 21 на внутренней поверхности 4 обода 5. Каждый край 22 обода 5 отогнут к оси колеса, формируя ребро жесткости.
Каждый грунтозацеп 7 соединен сваркой кромками своих стенок с наружной поверхностью 6 обода 5 (фиг. 4). Грунтозацеп 7 может быть сформирован V-образным и выполнен повторяющим кромками своих стенок поперечный профиль наружной поверхности 6 обода 5. Каждая стенка грунтозацепа 7 установлена двумя выступами в соответствующих прорезях 23 обода 5 и соединена сваркой с наружной поверхностью 6 обода 5 в пяти точках, а именно, по одной точке на основных наружных поверхностях 24, по одной точке на стенках 25 центральной канавки 20 и в одной точке на дне 26 центральной канавки 20.
Таким образом, разработано надежное колесо самоходной опорной тележки дождевальной машины, в котором соединение ступицы колеса и его обода осуществлено усилительной пластиной новой конструкции, что позволяет передавать крутящий момент от ступицы колеса на его обод без деформации передающего узла.