ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА ВЕЗДЕХОДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, в частности к пневматическим шинам, предназначенным для использования на вездеходных транспортных средствах.
Вездеходные транспортные средства предназначены для движения по пересеченной местности, а также грунтам с малой несущей способностью, включая болотистую местность, песчаные поверхности, заснеженные участки и другие слабонесущие грунты. Поэтому при разработке вездеходных транспортных средств одним из основных направлений в области научно-исследовательских работ является улучшение их проходимости с обеспечением заданных тягово-динамических характеристик, управляемости, грузоподъемности и др. Улучшение проходимости может быть достигнуто различными способами. Эффективным средством является использование шин сверхнизкого давления, которые позволяют снизить удельное давление на грунт, и тем самым повысить проходимость. Таким образом, актуальной является проблема поиска оптимальных параметров шины, положительно влияющих на ее качественные характеристики, в частности на уменьшение сопротивления качению, способствующее снижению расхода топлива транспортного средства, уменьшению шумности при движении вездеходного транспортного средства, а также способствующие упрощению изготовления и увеличению функциональности.
Известна покрышка пневматической шины для снегоболотохода по патенту Российской Федерации на полезную модель №50470, МПК В60С 9/02, В60С 11/00, опубл. 20.01.2006, где описана шина, ширина профиля которой равна или меньше высоты профиля, включающая протектор с грунтозацепами и каркас. Шина выполнена из обрезиненного корда с количеством слоев от одного до четырех, при этом слои завернуты на бортовые кольца, а по внутренней поверхности каркаса имеются углубления, повторяющие конфигурацию и расположение элементов рисунка протектора.
Недостатком указанного решения является усложнение технологии ее изготовления за счет указанного выполнения внутренней поверхности каркаса шины, при этом переменная высота грунтозацепов увеличивает сопротивление качению.
Известна бескамерная пневматическая шина по патенту Российской Федерации на изобретение №2005083, МПК В60С 5/00, опубл. 30.12.1993, где описана шина, включающая борта с каркасными кольцами, боковые стенки и беговую часть с каркасом из корда, где ширина профиля шины превышает высоту ее профиля, а толщина боковых стенок и беговой части выполнена постоянной и составляет 0,01-0,015 высоты профиля шины.
Ближайшим аналогом заявляемой полезной модели и выбранным в качестве прототипа является пневматическая шина колесного транспортного средства по патенту Российской Федерации на изобретение №2122504, МПК B62D 57/00, В60В 19/00, опубл. 27.11.1998, где описана шина, включающая каркас, выполненный из обрезиненного корда, беговую часть с протектором, бортовую часть для закрепления на ободе колеса, боковую часть, расположенную между беговой и бортовой частями, при этом ширина профиля шины превышает высоту профиля шины при внутреннем давлении 0,005-0,05 МПа.
Недостатком изделий по указанным выше патентам являются сравнительно низкие характеристики тяговых возможностей шины на слабонесущих грунтах и курсовой устойчивости на твердых поверхностях, что обусловлено их конструкцией.
Задачей заявляемой полезной модели является создание пневматической шины с низким сопротивлением качению и расширенными функциональными возможностями, способную улучшить проходимость вездеходного транспортного средства по грунтам с низкой несущей способностью.
Создание пневматической шины с низким сопротивлением качению и расширенными функциональными возможностями, способную улучшить проходимость вездеходного транспортного средства по грунтам с низкой несущей способностью, обеспечено выбором оптимальных конструктивных параметров шины.
3
Для этого разработана пневматическая шина вездеходного транспортного средства, содержащая каркас, выполненный из обрезиненного корда, беговую часть с протектором, борта для закрепления на ободе колеса, боковую часть, расположенную между беговой частью и бортами. При этом ширина профиля шины превышает высоту профиля шины, при номинальном внутреннем давлении. Согласно полезной модели, отношение массы шины к ее внутреннему объему составляет 30-120 кг/м.
В предпочтительном варианте осуществления толщина стенок беговой части и боковой части составляет 0,004-0,03 высоты профиля шины.
Согласно полезной модели, рисунок протектора шины выполнен с продольными канавками и выступами, при этом высота выступов составляет 0,012-0,075 высоты профиля шины.
3
3
3
3
3
Указанное отношение массы шины к ее внутреннему объему в диапазоне 30-120 кг/м определяет давление шины на грунт и соответственно проходимость транспортного средства. При значении отношения массы шины к ее внутреннему объему меньше 30 кг/м, наблюдается ухудшение управляемости транспортного средства при его движении по мягким грунтам. При значении отношения массы шины к ее внутреннему объему более 120 кг/м, наблюдается значительное увеличение массы и жесткости шины, что в свою очередь, увеличивает давление на грунт. При этом наиболее оптимальными диапазонами отношения массы шины к ее внутреннему объему, позволяющим обеспечить оптимальные параметры проходимости транспортного средства с шинами данного типа, являются диапазоны 30-44 кг/м и 81-120 кг/м.
Выполнение шины с толщиной стенок беговой части и боковой части в диапазоне 0,004-0,03 высоты профиля шины, позволяет обеспечить высокую эластичность шины в зонах беговой и боковой частей, обеспечивая тем самым равномерное распределение давления в пятне контакта шины с опорной поверхностью, увеличивая проходимость транспортного средства, а также снижая сопротивление качению. При выполнении толщины стенок беговой части и боковой части, выходящей за пределы указанного диапазона, не будет достигнуто оптимальных характеристик шины. Так, при выполнении толщины стенок меньше 0,004 высоты профиля шины, усложняется процесс изготовления шины, а также снижается надежность и долговечность шины. При выполнении толщины стенок более 0,03 высоты профиля шины, значительно уменьшается эластичность шины, ухудшается ее способность повторять неровности рельефа, тем самым ухудшается проходимость транспортного средства с шиной данного типа.
Выполнение шины с рисунком протектора в виде продольных канавок и выступов, повышает функциональность шины, позволяя варьировать его рисунок и выполнять различные коэффициенты насыщенности рисунка протектора для предполагаемых условий эксплуатации, а также упрощает изготовление шины. Кроме того, выполнение шины только с продольно направленным рисунком протектора позволяет уменьшить сопротивления качению, снизить расход топлива и уменьшить шумность при движении транспортного средства.
Выполнение высоты выступов рисунка протектора менее 0,012 высоты профиля шины значительно снижает износостойкость протектора, а выполнение высоты выступов рисунка протектора более 0,075 неоправданно увеличивает массу шины и усложняет ее изготовление.
Заявляемая полезная модель поясняется при помощи следующих фигур:
Фиг.1 - поперечное сечение шины вездеходного транспортного средства.
Фиг.2 - фрагмент поперечного сечения шины в области ее борта.
Фиг.3 - изображение вида спереди шины.
3
3
3
Пневматическая шина вездеходного транспортного средства содержит каркас 1, выполненный из обрезиненного корда, беговую часть 2 с протектором, борта 3 для закрепления на ободе колеса, боковую часть 4, расположенную между беговой частью 2 и бортами 3. Ширина В профиля шины превышает высоту Н профиля шины, при номинальном внутреннем давлении, например, 0,005-0,05 МПа, при этом, согласно полезной модели, отношение массы шины к ее внутреннему объему 5 составляет 30-120 кг/м. При этом предпочтительно, отношение массы шины к ее внутреннему объему 5 составляет 30-44 кг/м или 81-120 кг/м. Толщина k стенок беговой части 2 и боковой части 4 составляет 0,004-0,03 высоты Н профиля шины. Рисунок протектора выполнен с продольными канавками 6 и выступами 7, при этом высота h выступов 7 составляет 0,012-0,075 высоты Н профиля шины. Канавки 6 и выступы 7 рисунка протектора предпочтительно имеют П-образную форму, выполнены чередующимися, расположенными с одинаковым шагом симметрично относительно серединной плоскости шины. Рисунок протектора выполнен таким образом, что существует возможность последующей дополнительной нарезки протектора, тем самым, выполняя различные варианты рисунка протектора для различных условий эксплуатации, чем упрощается изготовление шины и увеличивается ее функциональность.
Заявляемая пневматическая шина эффективно применяется на вездеходных транспортных средствах, работающих в условиях бездорожья, болотистой местности, заснеженных участков и пр.
Таким образом, разработанная пневматическая шина вездеходного транспортного средства повышает проходимость транспортного средства, на котором она установлена, снижает сопротивление качения шины, расширяет ее функциональность, упрощает изготовление шины, снижает расход топлива транспортного средства и уменьшает шумность при движении транспортного средства.