ШИНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПОВЫШЕННОЙ ПРОХОДИМОСТИ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано преимущественно при создании колесных движителей для транспортных средств повышенной проходимости.
Одной из проблем создания высоко проходимых движителей используемых, например, в сельском хозяйстве является проблема создания шины колеса, к которой предъявляется противоречивые требования. С одной стороны она должна минимальным образом взаимодействовать на почвенно-растительный покров, чтобы не травмировать посевы, а с другой - сцепление должно быть достаточно надежным, чтобы нести (или тянуть) сельхозоборудование и обеспечивать его функционирование.
Известно техническое решение, используемое на транспортных средствах повышенной проходимости в т.ч. и вездеходах (см. патент РФ №2402560, кл. МПК B62D 61/100, 1995).
Недостатком данного устройства является недостаточная проходимость при движении по грунтам с несущей способностью менее 0,05 МПа.
Известно техническое решение (см. патент РФ №2122504, МПК B62D 57/00, публ. 27.11.1998) - пневматическая шина с шириной профиля превышающей его высоту, содержащая боковые стенки, беговую часть и борта. Внутреннее давление в шине составляет 0,005-0,05 МПа.
Недостатком известного решения является значительная деформация поверхности почвенно-растительного слоя в связи со значительной деформацией грунта и образованием колеи при движении.
Известно техническое решение (см. патент РФ на изобретение №2399499, кл. B60C 11/00, от 02.07.2009 г. - прототип.) - содержащее рабочую поверхность выполненную в виде центральной и двух симметричных периферийных плечевых зон, причем в центре центральной зоны расположена направляющая беговая дорожка, от которой к ее периферии отходят периферийные почвозацепы, которые в периферийных зонах расположены под прямым углом к беговой дорожке.
Одним из существенных недостатков шин сверхнизкого давления является интенсивный износ плечевой зоны [1]. Повышенный износ обусловлен большими, чем в зоне экватора относительными скоростями скольжения элементов протектора по опорной части.
Так как эпюра давлений шин этого типа имеет седловидный характер [2], поэтому максимальная нагрузка приходится на плечевую зону, вследствие чего скольжение в данной зоне происходит в двух плоскостях, поперечном направлении, под действием прикладываемой нагрузки на колесо, и продольном под действием прикладываемого крутящего момента, следовательно, проскальзывание в плечевой зоне существенно возрастает.
Целью предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно повышения износостойкости боковины шины-оболочки, а так же повышения курсовой устойчивости при движении по почве с низкой несущей способность.
Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении, содержащем рабочую поверхность, выполненную в виде центральной и двух симметричных периферийных зон, причем в центре центральной зоны расположена направляющая беговая дорожка, согласно полезной модели, направляющая беговая дорожка выполнена эластичной, а плечевые зоны имеют криволинейные зоны с толщиной в 1,2-5 раз большей, чем центральная зона. Кроме того, как вариант, периферийные плечевые зоны могут иметь сферическую форму.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря вышеуказанному выполнению протектора шины достигается повышение износостойкости боковины шины-оболочки, а так же повышения курсовой устойчивости при движении по почве с низкой несущей способностью, возрастает общее сцепление колеса с почвой, а травмирование почвенно-растительного слоя снижается даже при движении транспортного средства на значительных скоростях.
Предлагаемое техническое решение представлено на фиг.1, где:
1 - резиновая оболочка;
2 - протектор плечевой зоны;
3 - протектор беговой дорожки;
4 - кривизна протекторной части;
5 - диск колеса;
А - зона беговой дорожки;
Б - плечевые зоны.
Шина-оболочка содержит резиновую оболочку 1, внутри которой нанесен герметизирующий слой, протектор плечевой зоны 2, протектор беговой дорожки 3. Под нагрузкой, за счет диафрагменного эффекта, кривизна протекторной части соответствует линии 4. В отличие от прототипа предлагаемая шина-оболочка имеет ярко выраженные плечевые зоны «Б» и зону беговой дорожки «А». Шина-оболочка монтируется на диске колеса 5.
После монтажа шины с протектором на транспортное средство, оно готово к движению в т.ч. и по сельхозхозяйственным угодьям. При движении по полю, рабочая поверхность плечевой зоны 2 и беговой дорожки 3 контактирует с почвенно-растительным слоем.
Улучшение износостойкости боковины шины-оболочки, а так же повышения курсовой устойчивости при движении по почве с низкой несущей способностью достигается за счет того что, направляющая беговая дорожка выполнена эластичной, а плечевые зоны имеют криволинейные зоны с толщиной в 1,2-5 раз большей, чем центральная зона, причем периферийные плечевые зоны имеют сферическую форму.
Применение эластичной резины меньшей толщины, в зоне беговой дорожки, обеспечивает лучший диафрагменный эффект, тем самым повышает равномерность распределения давлений в пятне контакта, поэтому повышаются сцепные свойства и обеспечивается лучшая курсовую устойчивость машины в целом.
Применение плечевой зоны специальной формы приводит к уменьшению износа, и как следствие повышается ресурс шины-оболочки.
Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволит повысить износостойкость боковины шины-оболочки, а так же повысить курсовую устойчивость при движении по почве с низкой несущей способностью.
Литература:
1. Петрушов В.А. и др. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов. М., «Машиностроение», 1975. - 225 с. (на стр.52).
2. Русанов В.А. Проблема переуплотнения почв движителями и эффективные пути ее решения. - М.: ВИМ, 1998. - 368. (на стр.91)