Колесо повышенной проходимости

Предлагаемое устройство относится к колесным движителям повышенной проходимости, используемым в сельскохозяйственной, лесной и военной технике, а также в технике специального назначения.
Известно колесо шасси (патент РФ №2556413, МПК В60В 19/00, В60В 3/02, опубл. 10.07.2015), содержащее обод в виде соосных конических дисков с упругогибкой шиной между ними, упругогибкая шина выполнена в виде замкнутого в кольцо сильфона, имеющего устройство кругового перемещения относительно соосных ему неподвижных конических дисков. По меньшей мере, внешняя периферийная часть шины-сильфона гуммирована и/или покрыта упругим эластомерным материалом. При этом шина-сильфон может иметь пневматическое исполнение.
Недостатком известного технического решения является, в первую очередь, то, что оно относится к нескоростным колесным движителям, отсутствует возможность компенсации при неровности поверхности дорожного покрытия, упругогибкая шина в виде замкнутого в кольцо сильфона является слабым местом в случае наезда на острые предметы. Эти недостатки обеспечивают низкие эксплуатационные свойства устройства.
Задачей изобретения является повышение проходимости колесного движителя и его тягово-сцепных показателей, упрощение конструкции, реализация привода от общей оси вращения без дополнительного устройства.
Технический результат от реализации полезной модели заключается в увеличении проходимости колеса повышенной проходимости и его тягово-сцепных показателей за счет того, что использует катки, расположенные в углах водила, и деформационные возможности пружинного компенсатора деформаций в виде кольца.
Это достигается тем, что колесо повышенной проходимости, содержащее упругогибкую шину, согласно полезной модели состоит из упругогибкой шины-обечайки, подшипникового узла приводного барабана и привода шины-обечайки, установленных с одной стороны двухсторонней маятниковой подвески транспортного средства, и подшипникового узла водила с другой стороны двухсторонней маятниковой подвески транспортного средства; при этом в углах водила расположены катки; при этом на корпусе подшипникового узла смонтировано трехпозиционное фиксирующее устройство для удержания водила в необходимом фиксированном положении; при этом шина-обечайка выполнена заодно с упругим элементом в виде кольца, расположенного с противоположной стороны от водила; при этом внутренний диаметр шины-обечайки составляет единую беговую дорожку для катка.
Для некоторых типов транспортных средств одним из важных технико-эксплуатационных свойств является проходимость. Установлено, что проходимость зависит от многих параметров транспортного средства, главнейшими из которых являются опорно-тяговые качества и геометрические параметры колеса (диаметр, ширина и др.).
Повышение проходимости автомобильной техники является одной из важнейших задач отечественного машиностроения. Напряжения, возникающие в контакте колеса с опорной поверхностью и в толще грунта, оказывают большое влияние на срок службы шины, устойчивость, управляемость и проходимость автомобиля. Проходимость автомобиля во многом зависит от типа и конструкции колес и от удельного давления.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлено колесо повышенной проходимости, положение 1.
На фиг. 2 – то же, положение 2.
На фиг. 3 – то же, в положении 3.
На фиг. 4 – то же, сечение А-А на фиг. 3.
На фиг. 5 – то же, кольцо, узел I на фиг. 4.
Позиции обозначают: шина-обечайка 1; кольцо 2; водило 3; каток 4; приводной барабан 5; подшипниковый узел 6; фиксирующее устройство 7.
На двухсторонней маятниковой подвеске транспортного средства (не показано) установлен с одной стороны подшипниковый узел 6 приводного барабана 5 и привод шины-обечайки 1, с другой стороны - подшипниковый узел 6 водила 3, в углах которого расположены катки 4. На корпусе подшипникового узла 6 смонтировано трехпозиционное фиксирующее устройство 7, необходимое для удержания водила 3 в первом положении (фиг. 1), при котором транспортное средство опирается на один каток 4 при движении на дорогах общего пользования с качественными дорожными покрытиями.
Шина-обечайка 1 выполнена одним узлом с кольцом 2 из пружинной навитой стали. Кольцо 2 расположено с противоположной стороны от водила 3, при котором внутренний диаметр составляет единую беговую дорожку для каткового движителя.
В первом фиксированном положении (фиг. 1) каток 4 расположен в основном рабочем положении и катится по беговой дорожке внутреннего диаметра шины-обечайки 1.
Второе фиксированное положение шины-обечайки 1 (фиг. 2) - это при котором транспортное средство опирается на пружинное кольцо 2, а в случае динамической нагрузки при наезде на препятствие в виде бугорков и ямок удар перераспределяется на два катка 4, кольцо прогибается, воспринимая удар, и принимает первоначальное положение.
Третье расфиксированное положение водила 3 (фиг. 3) для преодоления труднопроходимых участков пути. В этом варианте катки 4 окатывают приводной барабан 5, часть, свободная от кольца беговой дорожки, прогибаясь, формирует грунт между катками 4, который является дополнительной опорой для движения транспортного средства.
Для преодоления транспортным средством участков пути со слабым грунтом (заснеженных, песчаных, увлажненных) водило 3 зафиксировано во втором (фиг. 2) положении, при котором пятно контакта с поверхностью увеличивается посредством равномерного распределения нагрузки на шину-обечайку 1 с опорой на два катка 4, уменьшая удельное давление на грунт многократно.
Колесо повышенной проходимости учитывает условия эксплуатации и может менять варианты своей конструкции: подбирать нужные площади контакта с разными опорными поверхностями, не нарушая их целостность и обеспечивая их экологическую безопасность.
Колесо повышенной проходимости может применяться для всех транспортных средств в автомобилестроении и в сельхозтехнике для повышенной проходимости и перемещения в условиях бездорожья в режимах повышенного силового нагружения.
Упругость шины-обечайки 1 компенсируется прогибом пружинной навивки между катками 4 при наезде на препятствие.
Колеса повышенной проходимости предлагаемой конструкции, выполненные по предлагаемой конструкции, могут использоваться в транспортных средствах, эксплуатируемых на местности со сложным рельефом и рыхлосыпучим грунтом.
Безвоздушная шина-обечайка 1 имеет преимущество в боевых условиях, не отражается на работоспособности при мелких повреждениях, пробоинах и проколах.
Устройство может найти применение как коробка перемены передач в виде планетарного редуктора.