УНИВЕРСАЛЬНОЕ КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
UNIVERSAL WHEEL OF TRANSPORT FACILITY

Изобретение относится к шинной промышленности, в частности к универсальным колесам для транспортных средств на пневматических камерах-шинах, и может быть использовано в автомобилестроении и сельхозтехнике для повышенной проходимости и перемещения в условиях бездорожья в режимах повышенного силового нагружения.
Известна шина сверхнизкого давления (см. патент RU №2095256, МПК В60В 9/22), которая представляет собой тор, обвитый в меридиальном направлении эластичной плоской лентой. Ободная часть выполнена в виде двух бортовых металлических колец, соединенных металлическими перемычками. Стенки тора трехслойны.
Недостатком шины является ее низкая эксплуатационная возможность, т.е. она может использоваться в строго определенных режимах малого силового нагружения. Конструкция колеса не позволяет использовать деформационные возможности материалов шины-трубки, внутреннего слоя камерной резины, среднего слоя обрезиненного чефера и кордовой оплетки, поэтому не может обеспечить нужного сцепления со слабонесущими грунтами и необходимую проходимость в условиях бездорожья. Крепление кордовой оплетки не обеспечивает поперечного удержания при радиальных деформационных изменениях материалов шины, что приводит к разрыву оплетки и самой шины.
Известна покрышка пневматической шины для снегоболотохода (см. ПМ №50470, МПК В60С 9/02), состоящая из протектора с грунтозацепами и каркаса, выполненного из обрезиненного корда, слои которого завернуты на бортовые кольца. Количество слоев корда в каркасе покрышки от 1 до 4.
Недостатком такой покрышки также является ее низкая эксплуатационная возможность, не может обеспечить нужного сцепления со слабонесущими грунтами и обеспечить необходимую проходимость в условиях бездорожья. Края каркаса, завернутые на боковые кольца, и тонкостенная многослойная покрышка не выдержат радиальных деформационных изменений в режимах повышения силового нагружения, что приведет к разрыву края каркаса и покрышки.
Наиболее близким техническим решением является колесо транспортного средства (см. патент RU №2350480, МПК В60В 15/00), содержащее диск и обод, объединенные в основание, пневматическую камеру с потайным вентилем, установленную на ободе, и протекторный бандаж, закрепленный также на ободе, у которого обод выполнен в виде двух колец трубчатого сечения, соединенных спицами, пневматическая камера установлена на ободе с возможностью удержания и смещения. Между пневматической камерой и протекторным бандажом установлен промежуточный бандаж.
Недостатком прототипа является несовершенство конструкции, обусловленное низкими эксплуатационными возможностями из-за сочетания однотипных материалов обода, пневматической камеры, протекторного бандажа и промежуточного бандажа, от которых зависят деформационные свойства колеса. Величина удержания или смещения не учитывает давления воздуха в пневматической камере и другие режимы силового нагружения, а зависит только от режима крутящего момента.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение эксплуатационных возможностей универсального колеса транспортного средства за счет использования деформационных возможностей камеры-шины и промежуточного бандажа в обхвате обода и протекторного бандажа или протекторной шины в режимах повышенного силового нагружения.
Указанная техническая задача обеспечивается тем, что в универсальном колесе транспортного средства, включающем диск и обод, выполненный из колец, соединенных перемычками, протекторный бандаж, края которого закреплены на ободе, пневматическую камеру с вентилем, установленную в обхвате обода и протекторного бандажа, промежуточный бандаж, края которого прижаты кольцами обода к пневматической камере, пневматическая камера держит давление воздуха в обхвате обода и протекторного бандажа и служит основанием для контакта колеса с опорной поверхностью, то есть шиной; протекторный бандаж выполнен из поперечных и продольных ремней или сплошным, а упомянутые перемычки прикреплены к пневматической камере с помощью накладок, удерживающих пневматическую камеру на ободе. Протекторный бандаж может быть выполнен различного сечения, профиля и формы, например квадратного, плоского, клиновидного или круглого, из гибких нерастягивающихся поперечных и продольных кордных ремней. Пневматическая камера и промежуточный бандаж могут быть выполнены из разных кордных или бескордных материалов. Кольца обода, соединенные перемычками, могут быть выполнены различного сечения, профиля и формы, для изменения жесткого контакта с пневматической камерой-шиной, промежуточным бандажом и сплошным протекторным бандажом.
Обычно давление в колесе держит шина, а в предлагаемом изобретении пневматическая камера держит давление воздуха в обхвате обода и протекторного бандажа и служит основанием для контакта колеса с опорной поверхностью, то есть шиной. Она сжимается и растягивается не только на опорной поверхности, но и по всему обхвату обода и протекторного бандажа.
Выполнение протекторного бандажа из поперечных и продольных ремней или сплошным для разных гибких удержаний камеры-шины и промежуточного бандажа при разном давлении воздуха исключает разрыв и уменьшает проколы пневматической камеры-шины при резких радиальных изменениях.
Сплошной протекторный бандаж защищает пневматическую камеру-шину от износа, проколов, от воздействия внешней среды и позволяет выдерживать повышенное давление в пневматической камере-шине.
Соединение колец обода перемычками, которые в разрезе промежуточного бандажа прикреплены к пневматической камере-шине с помощью накладок, удерживает пневматическую камеру-шину на ободе. Такое соединение позволяет устанавливать не потайной, а обычный вентиль на пневматической камере-шине, что упрощает ее накачивание.
Выполнение протекторного бандажа различного сечения, профиля и формы, например квадратного, плоского, клиновидного или круглого из гибких нерастягивающихся поперечных и продольных кордных ремней служит для изменения гибкого контакта с пневматической камерой-шиной, промежуточным бандажом и опорной поверхностью, что улучшает прижимное удержание камеры-шины в обхвате обода и протекторных бандажей.
Выполнение пневматической камеры-шины и сменного промежуточного бандажа из различных кордных или бескордных материалов служит для разных удержаний давления воздуха в камере-шине в обхвате обода и протекторного бандажа: при радиальных изменениях в режимах повышенного силового нагружения, под направленными действиями сил и моментов при высоком давлении в полном объеме пневматической камеры-шины и далее, с понижением давления до сверхнизкого и с уменьшением до неполного объема пневматической камеры-шины, с возможностью удержаний промежуточного бандажа в обхвате обода и протекторного бандажа, что делает колесо универсальным для контакта с любой опорной поверхностью.
Благодаря тому, что кольца обода и перемычки колец могут быть выполнены различного сечения, профиля и формы, для изменения жесткого контакта с пневматической камерой-шиной обеспечивается ее удержание на ободе при разном давлении.
Конструкция универсального колеса транспортного средства поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен вид колеса сбоку в продольном разрезе; на фиг.2 изображена нижняя часть колеса в поперечном сечении с протекторным бандажом; на фиг.3 изображена нижняя часть колеса в поперечном сечении с протекторным сплошным бандажом.
Универсальное колесо транспортного средства состоит из пневматической камеры-шины 1, протекторного бандажа 3, который может быть заменен сплошным протекторным бандажом 8, края которого закреплены на ободе 6. Кольца 5 обода 6 соединены перемычками 2, которые прикреплены к пневматической камере-шине 1 с помощью накладок 7, удерживающих пневматическую камеру-шину 1 на ободе 6. Протекторный бандаж 3 выполнен из поперечных и продольных ремней (продольные ремни на чертежах не указаны) различного сечения, профиля и формы, например плоского, клиновидного, квадратного и круглого.
Преимущества колеса транспортного средства проиллюстрированы на следующем примере его эксплуатации.
При движении транспортного средства при высоком давлении в полном объеме камеры-шины 1 по неподвижным твердым и скальным грунтам и далее, с понижением давления до сверхнизкого и с уменьшением до неполного объема камеры-шины 1 по подвижным твердым, скальным, сыпучим, рыхлым, песчаным, снежным и болотистым грунтам и поверхностям универсальное колесо может подбирать нужную площадь с опорной поверхностью и перемещаться по всем вышеуказанным грунтам и поверхностям.
Универсальное колесо учитывает условия эксплуатации: значительные радиальные изменения камеры-шины, промежуточного бандажа и протекторного бандажа и может менять варианты своей конструкции: подбирать нужные площади контакта с разными опорными поверхностями, не нарушая их целостность и обеспечивая их экологическую безопасность.
Универсальное колесо может применяться для всех транспортных средств в автомобилестроении и в сельхозтехнике для повышенной проходимости и перемещения в условиях бездорожья в режимах повышенного силового нагружения.