Устройство для повышения проходимости колесных машин
DEVICE FOR INCREASING THE CROSS-COUNTRY ABILITY OF WHEELED VEHICLES

Изобретение относится к области транспортного машиностроения.
Известно устройство для повышения проходимости автомобиля на грунтовых дорогах и бездорожье, содержащее Г-образный рычаг, свободный рабочий конец которого имеет длину не превышающую ширину шины по беговой дорожке протектора прилежащего колеса к смонтированному устройству, а другой конец рычага шарнирно соединен с одним торцом промежуточного звена, другой торец которого шарнирно соединен со средством крепления, включающего в себя стержневую пластину, на которой закреплен с возможностью поворота опорный стержень, с ограничением его осевого перемещения фиксирующими шайбами, причем с наружной стороны устройства на опорном стержне выполнены грани под гаечный ключ, а с внутренней стороны - на стержне выполнена резьба (Патент RU №89455 U1 МПК В60С 27/04, опубл. 10.12.2009 г.).
Недостатком конструкции является трудоемкость монтажа на колесо, а также ее влияние на демпфирующие свойства пневматической шины.
Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство для повышения проходимости колесных машин, содержащее ступицу с отверстиями для крепления на обод колеса, по периметру ступицы расположены Г-образные стойки, каждая из которых состоит из корпуса стойки, представляющего собой полый цилиндр, внутри которого расположены поршень со штоком, на конце штока закреплен грунтозацеп, крепление корпуса стойки к ступице осуществляется резьбовым соединением, на конце штока закреплена опорная пята, представляющая собой шашечный грунтозацеп, длина опорной пяты не превышает ширину пневматической шины, для увеличения коэффициента сцепления с опорной поверхностью, на поверхность опорной пяты привулканизирован тонкий слой резины, для предотвращения проворачивания штока вокруг своей оси под действием касательной силы, действующей на опорную пяту при вращении колеса, на поршне имеется фиксатор, который имеет возможность двигаться поступательно по проточке, выполненной в корпусе стойки, для обеспечения деформации пневматической шины при наезде колеса на препятствие, шток опорной пяты опирается через поршень на пружину, жесткость которой равна жесткости пневматической шины, ступица, корпус стойки, шток, поршень, опорная пята для уменьшения массы выполнены из алюминиевого сплава, крепление устройства на обод колеса осуществляется за отверстия в ступице устройства с помощью болтового соединения (Патент RU №2452628 МПК В60В 9/28, В60С7/18, опубл. 10.06.2012 г.).
Недостатком конструкции является сильное трение поршня о цилиндр, соответственно больной износ в узлах трения поршень-цилиндр. Если будет небольшой перекос осей поршня и цилиндра, то силы трения будут возрастать, т.е. интенсивность износа возрастет.
Технический результат изобретения заключается в повышении проходимости колесных машин при движении по слабым грунтам с низкой несущей способностью и снегу, упрощении конструкции, повышении ресурса колеса.
Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что ступица колеса выполнена цилиндрической формы с внутренним сверлением и конусным приливом у основания крепления с прямоугольными сквозными вырезами и проточкой на меньший диаметр от противоположного основания на длине 2/3 боковой поверхности. На проточку подвижно устанавливается подвижный цилиндр с внутренним сверлением и конусным приливом у донного основания с прямоугольными сквозными вырезами. Внутри по оси подвижного и неподвижного цилиндров установлена упорная цилиндрическая пружина. В сквозные вырезы конусных приливов подвижного и неподвижного цилиндров вставлены пластинчатые пружины, жестко закрепленные на внешних поверхностях цилиндров, имеющие параболическую форму.
Применяемые в устройстве пластинчатые пружины параболической формы установленные по окружности подвижного и неподвижного цилиндров поддерживают форму колеса и выполняют роль шины. При движении по дороге пластинчатые пружины разгибаются или сгибаются в зависимости от нагрузки, снижая нагрузку на ось и уменьшая колебательные процессы корпуса. Кроме того боковые грани отдельных пластин являются грунтозацепами и обеспечивают повышение проходимости машины. В процессе движения по неровностям грунта подвижный цилиндр осуществляет возвратно поступательное движение, обеспечиваемое возвратной пружиной.
Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 представлена схема устройства. Устройство для повышения проходимости колесных машин состоит из ступицы 1 с отверстиями для крепления фланца оси колеса 10, отличающееся тем, что ступица колеса 1 выполнена цилиндрической формы с внутренним сверлением и конусным приливом 3 у основания крепления с прямоугольными сквозными вырезами по периметру и проточкой на меньший диаметр от противоположного основания на длину 2/3 боковой поверхности, на проточку подвижно устанавливается подвижный цилиндр 7 с манжетой 6 и внутренним сверлением с конусным приливом у донного основания 8, а также с прямоугольными сквозными вырезами по периметру, внутри по оси подвижного цилиндра и ступицы установлена упорная цилиндрическая пружина 4, а в сквозные вырезы конусных приливов 3, 8 подвижного цилиндра 7 и ступицы 1 вставлены пластинчатые пружины 5, жестко закрепленные на внешних поверхностях 2, 9 подвижного цилиндра 7 и ступицы 1, имеющие параболическую форму, ступица болтами 12 крепится к фланцу 11, имеющему квадратный сквозной вырез в центре, в который вставлен квадратный вырез оси, закрепляемой гайкой 13.
Работает устройство следующим образом. Усилие от оси колеса 10 через прямоугольный вырез передается фланцу 11 и жестко с ним связанной ступице 1 колеса. В результате колесо получает вращение. При движении по грунту пластинчатые пружины 5 разгибаются или сгибаются в зависимости от нагрузки, снижая нагрузки на ось и уменьшая колебательные процессы корпуса машины. Поскольку концы пружин жестко связаны с поверхностями ступицы 1 и подвижного цилиндра 7, происходит их взаимное перемещение, возвращаемое в исходное положение возвратной 4 и пластинчатыми пружинами 5. При этом боковые грани соприкасающихся с грунтом пластин являются грунтозацепами и обеспечивают повышение проходимости машины.
Предлагаемое устройство позволит упростить процесс монтажа колеса, упростить его конструкцию, повысить проходимость колесных машин.