ПОЛУПУСТАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА С УЛУЧШЕННЫМ ПРОФИЛЕМ И УЗЕЛ КАТКА, ОСНАЩЕННЫЙ ТАКИМИ ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ ШИНАМИ
SEMI-HOLLOW TYRE WITH IMPROVED PROFILE AND ROLLING DEVICE PROVIDED WITH SUCH TYRES

Настоящее изобретение относится к полупустой пневматической шине и колесу или катку, содержащему такие пневматические шины, позволяющему обрабатывать землю.
Сельскохозяйственное оборудование, такое как машины, сочетающее колеса, катки, сеялки, орудия для подготовки почвы и т.д., часто оснащено специальными пневматическими шинами. Некоторые из этих шин имеют форму пневматических шин полупустого типа. Полупустые пневматические шины, также именуемые полупустыми бандажами, являются шинами с ненадуваемым корпусом. Полупустые пневматические шины, как правило, подходят для насадки на цилиндрическую конструкцию и плотного прилегания друг к другу. Такие пневматические шины описаны, например, в заявке на патент Франции FR 2763279. Эти шины также могут быть установлены индивидуально на дисках, как описано, например, в документе FR 2933903.
Этот тип пневматических шин является удовлетворительным. Тем не менее, при определенных условиях работы, липкая земля, мокрая земля или грязь, как правило, загрязняют оборудование и снижают его эффективность. Для очищения пневматических шин в ходе эксплуатации обычно применяют металлические скребки или лопатки. Металлические скребки имеют форму, комплементарную форме пневматических шин, и жестко прикреплены к раме. Заявитель обнаружил, что присутствие этих скребков повышает риск повреждений и проколов пневматических шин. В ходе случайного контакта между скребками и пневматическими шинами или, например, при попадании камня, пневматические шины могут быть повреждены. Таким образом, Заявитель стремился уменьшить эти риски.
Заявитель разработал пневматические шины полупустого типа, свойства самоочистки которых позволяют обойтись без скребков. Профили таких пневматических шин, в частности, выполнены таким образом, чтобы протектор сохранял свою функциональную форму при эксплуатации, в то время как боковины подвергаются значительной деформации. Протектор при эксплуатации выполняет движение в радиальном направлении в связи с деформацией пневматической шины под весом сельскохозяйственной машины. Это движение не обязательно сопровождается значительной деформацией формы протектора. Радиальное смещение протектора улучшает отлипание земли без снижения эффективности сельскохозяйственной машины.
Некоторые изготовители полупустых пневматических шин стремились ограничить радиальную деформацию пневматических шин, например, придав жесткость значительной части боковин. Такие пневматические шины описаны, например, в европейской заявке на патент ЕР 0401592. Заявитель изначально пошел против этого и предложил пневматические шины с деформацией боковин, увеличиваемой в управляемом режиме.
Для этой цели в изобретении предложена пневматическая шина для сельскохозяйственной машины, содержащая ось вращения и содержащая протектор, основание, расположенное напротив протектора, и две боковины, соединяющие протектор с основанием. Протектор, основание и две боковины вместе образуют корпус, формирующий камеру внутри пневматической шины. По меньшей мере одна из боковин содержит, в указанном порядке, и последовательно в радиальном направлении от оси вращения наружу, проксимальную часть, промежуточную часть и дистальную часть. Промежуточная часть выступает в камеру в направлении, по существу параллельном оси вращения в ненагруженном состоянии.
Такие пневматические шины имеют улучшенные эксплуатационные характеристики, способствующие деформации боковин и отлипанию земли. Эффективность обработки земли улучшена.
Такая пневматическая шина может обладать одной или несколькими из следующих характеристик:
- промежуточная часть и дистальная часть имеет преимущественно идентичную и равномерную толщину,
- боковина в сечении вдоль плоскости, содержащей ось вращения пневматической шины, в ненагруженном состоянии имеет S-образный профиль,
- дополнительно пневматическая шина содержит по меньшей мере один армирующий элемент, расположенный в основании,
- основание и дистальная часть боковины в ненагруженном состоянии преимущественно выровнены радиально,
- в направлении, параллельном оси вращения, в ненагруженном состоянии основание имеет размер по ширине, строго превышающий максимальное расстояние, отделяющее две боковины,
- промежуточная часть выполнена с возможностью растягивания в сторону камеры под действием радиального сжатия, тогда как дистальная часть выполнена с возможностью растягивания в противоположную от камеры сторону под действием радиального сжатия.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен узел катка для сельскохозяйственной машины. Узел катка содержит в целом цилиндрическую опору, способную вращаться относительно оси, и по меньшей мере одну пневматическую шину, такую как описана выше, установленную на опоре.
Узел катка, оборудованный такими пневматическими шинами, например, каток или колесо, снижает риски повреждения орудий вследствие скапливания земли и камней на пневматических шинах, вокруг них или между ними. Наличие дополнительных орудий, таких как скребки для очистки пневматических шин, в ходе работы становится необязательным.
Узел катка может обладать одной или несколькими из следующих характеристик:
- узел катка дополнительно содержит по меньшей мере перегородку, установленную на опоре вблизи пневматической шины и в контакте с ней. Пневматическая шина удерживается на расстоянии от другой пневматической шины, установленной на опоре.
- Опора имеет форму обода, на котором установлена пневматическая шина.
- Опора содержит набор ободьев. Пневматическая шина установлена по меньшей мере на одном из ободьев.
Настоящее изобретение будет более понятным по прочтению подробного описания нескольких вариантов осуществления, приведенных в качестве неограничивающих примеров, со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых:
- фиг.1 представляет вид спереди пневматической шины согласно изобретению в ненагруженном состоянии,
- фиг.2 представляет вид сбоку пневматической шины по фиг.1,
- фиг.3 представляет вид в осевом сечении пневматической шины по фиг.1,
- фиг.4 представляет подробный вид участка на фиг.3,
- фиг.5 представляет вид спереди пневматической шины согласно изобретению в ненагруженном состоянии,
- фиг.6 представляет вид в осевом сечении пневматической шины по фиг.5,
- фиг.7 представляет вид в осевом сечении пневматической шины согласно изобретению в ненагруженном состоянии,
- фиг.8 представляет подробный вид участка на фиг.7,
- фиг.9 представляет вид в осевом сечении пневматической шины согласно изобретению в ненагруженном состоянии,
- фиг.10 представляет подробный вид участка фиг.9,
- фиг.11 представляет вид в осевом сечении пневматической шины согласно изобретению в ненагруженном состоянии,
- фиг.12 представляет подробный вид участка на фиг.11,
- фиг.13 представляет вид спереди катка, содержащего пневматические шины, подобные пневматической шине по фиг.1,
- фиг.14 представляет вид в осевом сечении катка по фиг 13,
- фиг.15 представляет вид спереди катка, содержащего пневматические шины, подобные пневматической шине по фиг.1,
- фиг.16 представляет вид в осевом сечении катка по фиг.15,
- фиг.17 представляет вид спереди катка, содержащего пневматические шины, подобные пневматической шине по фиг.1,
- фиг.18 представляет вид в осевом сечении катка по фиг.17,
- фиг.19 представляет частичное схематическое изображение в разрезе пневматической шины согласно изобретению,
- фиг.20 и 21 представляют виды в осевом сечении пневматической шины согласно изобретению, установленной на соответствующем ободе,
- фиг.22, 24 и 26 представляют виды в осевом сечении пневматических шин согласно изобретению в состоянии, установленном на почву, но не нагруженном, и
- фиг.23, 25 и 27 представляют виды в осевом сечении пневматических шин согласно изобретению в установленном на почву и нагруженном состоянии.
Прилагаемые графические материалы в основном носят определенный характер и могут служить не только для осуществления изобретения, но также при необходимости способствуют его определению. Следует отметить, что таким особенностям, как геометрия профиля пневматической шины трудно дать определение иным способом, чем изображением.
Ссылка делается на пять показанных здесь вариантов осуществления, то есть соответственно на фиг.1-4, 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12. Пневматическая шина 1 предусмотрена для установки на сельскохозяйственной машине, такой как узел 100 катка, буксируемый и/или навешенный на транспортном средстве (не показано), например, тракторе. Под термином «узел катка», в частности, подразумевают катки и колеса, причем каток сам может содержать набор из нескольких колес.
Пневматическая шина 1 в описанных здесь примерах находится в ненагруженном состоянии. Ненагруженное состояние здесь означает состояние, лишенное внешних механических нагрузок, и, в частности, нагрузки сопротивления почвы весу сельскохозяйственной машины. Пневматическая шина 1 находится в не деформированном состоянии.
Пневматическая шина 1 имеет форму тела вращения относительно оси XX. В вариантах осуществления по фиг.1-4, с одной стороны, и 11 и 12, с другой стороны, пневматическая шина 1 имеет по существу равномерный профиль вдоль своей окружности. В вариантах, которые не показаны, пневматическая шина 1 имеет исключения в однородности по окружности, например, вогнутые и/или выпуклые надписи на боковых частях пневматической шины 1. Такие надписи могут указывать марку, каталожные номера, размеры, и т.д. Кроме того, на пневматической шине 1 в готовом состоянии могут присутствовать следы производства. Эти элементы считаются практически не влияющими на механическое свойства пневматической шины 1. Однородность по окружности пневматической шины 1 считается сохраненной.
В других вариантах осуществления, например, как показано на фиг.5-10, пневматическая шина 1 может содержать выступы 3 и канавки 5. Может иметься отверстие 21, применяемое во время вулканизации, см. фиг.7-10. Такие выступы 3, канавки 5 и отверстия 21 являются исключениями из однородности по окружности пневматической шины 1.
Пневматическая шина 1 также содержит среднюю плоскость YY, перпендикулярную оси XX вращения. В варианте осуществления по фиг.1-4 и по фиг.11 и 12 средняя плоскость YY образует плоскость симметрии пневматической шины 1. В вариантах осуществления по фиг.5-10 средняя плоскость YY образует плоскость симметрии пневматической шины 1 за исключением расположения выступов 3, канавок 5 и отверстий 21.
Пневматическая шина 1 имеет полупустой профиль. Пневматическая шина 1 содержит протектор 7, основание 11 и две боковины 13, 15. Обе боковины 13, 15 соединены с протектором 7 в основании 11. Протектор 7, основание 11 и обе боковины 13, 15 вместе образуют корпус 17. Корпус 17 образует камеру 19 внутри пневматической шины 1.
Протектор 7 представляет собой стенку, предусмотренную для контакта с почвой. Протектор 7 содержит выступы 3 и канавки 5 из вариантов осуществления по фиг.5-10.
Основание 11, или кожух, является практически цилиндрической стенкой, предназначенной для установки в контакте с опорой 101 в целом цилиндрической формы, относящейся к узлу 100 катка. В целом цилиндрическая форма основания 11 отцентрирована на оси XX вращения. В представленных здесь вариантах осуществления внешняя поверхность основания 11, повернутая к оси XX вращения, т.е. радиально внутренняя поверхность, в целом является гладкой.
Камера 19 представляет собой полое кольцевое пространство, ограниченное протектором 7, основанием 11 и боковинами 13, 15. Полое кольцевое пространство камеры 19 не надуто, но может сообщаться с окружающей средой через отверстие 21 (видно, например, на фиг.8 и 10), проходящее через основания 11. Отверстием 21, позволяющим выравнивать давления в процессе эксплуатации, может быть отверстие, используемое для введения воздуха под давлением на этапе вулканизации при изготовлении пневматической шины 1, или специально предназначенное для этого отверстие.
Наличие отверстия 21, соединяющего камеру 19 с внешней стороной пневматической шины 1, позволяет выравнивать давления и способствует деформации пневматической шины 1 при эксплуатации.
Полое кольцевое пространство камеры 19 пневматической шины 1 предпочтительно занимает объем, меньше объема, занимаемого материалом, образующим указанную пневматическую шину 1.
В описанных здесь примерах основание 11 механически усилено армирующими элементами 23, или металлическими кольцами, встроенными в материал пневматической шины 1. Армирующие элементы 23 обеспечивают лучшее удержание пневматической шины 1, несмотря на механические напряжения, которым она подвергается. Основание 11 имеет большую жесткость, лучшую износоустойчивость, чем остальная часть пневматической шины 1, при эксплуатации.
В вариантах осуществления по фиг.1-6 армирующие элементы 23 представлены в количестве двух на одном основании 11. В вариантах осуществления по фиг.7-12 армирующие элементы 23 представлены в количестве трех на одном основании 11. Количество армирующих элементов 23 предусмотрено в зависимости от осевых размеров основания 11. Армирующие элементы 23 проходят по существу по окружности пневматической шины 1.
В описанных здесь примерах первая боковина 13 симметрична второй боковине 15 относительно средней плоскости YY. Далее подробно описана только первая боковина 13, см. фиг.4, 8, 10 и 12.
Далее на фиг.4, 8, 10 и 12 показано осевое сечение, позволяющее анализировать профили пневматической шины. Боковина 13 содержит в указанном порядке, и последовательно в радиальном направлении от оси XX вращения наружу, проксимальную часть 131, промежуточную часть 133 и дистальную часть 135. Проксимальная часть 131 соединена с основанием 11. Дистальная часть 135 соединена с протектором 7. Под определением «внутренние» здесь подразумеваются поверхности, обращенные к камере 19, а под «внешними» подразумеваются противолежащие поверхности, обращенные к внешней стороне пневматической шины 1, в том числе к поверхности основания 11, обращенной радиально внутрь.
Как можно видеть на фиг.4, 8, 10 и 12, промежуточная часть 133 выступает в камеру 19 в направлении, по существу параллельном оси XX вращения. Промежуточная часть 133 является вогнутой. Проксимальная часть 131 и дистальная часть 135 являются выпуклыми. С внешней стороны пневматической шины 1 промежуточная часть 133 имеет форму кольцевой полости, проходящей по окружности пневматической шины 1, тогда как от камеры 19, с внутренней части пневматической шины 1, промежуточная часть 133 имеет форму кольцевого буртика, проходящего по окружности пневматической шины 1.
Внутренняя поверхность боковины 13 и внешняя поверхность боковины 13 по существу являются непрерывными. Непрерывность этих поверхностей позволяет снизить риск возникновения концентрации нагрузки при эксплуатации. Снижены риски повреждения или разрыва вследствие деформации.
В описанных здесь примерах промежуточная часть 133 и дистальная часть 135 имеют по существу идентичную толщину. Кроме того, толщина промежуточной части 133, с одной стороны, и дистальной части 135, с другой стороны, в целом однородны. Как вариант, толщины промежуточной части 133 и дистальной части 135 различны.
Как можно видеть на фигурах 4, 8, 10 и 12 в сечении вдоль плоскости, содержащей ось XX вращения пневматической шины 1, боковина 13 имеет S-образный профиль. В ненагруженном состоянии боковина 13 имеет точку 130 перегиба. Эта точка 130 перегиба отмечает границу между промежуточной частью 133 и дистальной частью 135. При эксплуатации на протектор 7 действует по существу радиальное усилие, которое возникает как следствие действия силы веса сельскохозяйственной машины на землю. При этом считается, что пневматическая шина 1 находится в нагруженном состоянии. При таком действии протектор 7 и основание 11, как правило, сближаются друг с другом в точке контакта с землей. В результате боковины 13, 15 деформируются.
Кроме движения чистого вращения пневматической шины 1 вокруг своей оси XX вращения при эксплуатации точка 130 перегиба подвергается смещению, в основном в радиальном направлении. Смещение направлено к оси XX вращения во время сжатия и в противоположную сторону после снятия нагрузки. Осевая составляющая смещения точки 130 перегиба, проходящая параллельно оси XX вращения, мала по сравнению с его радиальной составляющей. Дистальная часть 135 обычно сжимается в радиальном направлении и растягивается в осевом направлении и к наружной части пневматической шины 1. Промежуточная часть 133 обычно сжимается в радиальном направлении и растягивается в осевом направлении и в сторону камеры 19.
Каждая из фиг.22, 24 и 26 представляет пневматическую шину 1, установленную на жесткой опоре 101 в контакте с землей 90, но в состоянии, когда значительная нагрузка не действует. Фиг.23, 25 и 27 соответственно изображают эту же пневматическую шину 1 под действием по существу равномерной силы, приложенной сверху вниз к опоре 101. Эта сила показана на фигурах стрелками F.
Вариант осуществления по фиг.26 и 27 содержит ограничители 81, образующие выступы в камере 19 от внутренней поверхности основания 11. Часть протектора 7 упирается в ограничитель 81 при значительной деформации сжатия пневматической шины 1.
Таким образом, среднее осевое смещение соединения промежуточной части 133 и дистальной части 135 уменьшается. Осевое расширение, то есть увеличение ширины пневматической шины 1, при эксплуатации ограничено. Таким образом, боковины 13, 15 деформируются «гармошкой», а не выступают наружу во время сжатия. Как будет описано ниже, это небольшое осевое расширение приводит к плотному контакту пневматических шин в узле 100 катка. Такое сочетание деформации также способствует лучшему отлипанию земли от внешней поверхности пневматической шины 1.
Конфигурация проксимальной части 131 может быть различной в зависимости от вариантов осуществления, как показано на фиг.4, 8, 10 и 12. Проксимальная часть 131 обеспечивает механическое соединение между промежуточной частью 133 и основанием 11.
На виде в разрезе варианта осуществления, показанного на фиг.10, проксимальная часть 131 имеет несколько большую толщину, чем у промежуточной части 133 и дистальной части 135. Проксимальная часть 131 проходит по существу в радиальном направлении от основания 11. Проксимальная часть 131 содержит внешнюю поверхность, проходящую вдоль осевой поверхности торца основания 11. Как видно из внешнего вида пневматической шины 1, основание 11 и проксимальная часть 131 могут быть объединены.
В вариантах осуществления по фиг.4, 8 и 12 проксимальная часть 131 представляет собой небольшую часть боковины 13. Кроме того, внешняя поверхность проксимальной части 131 и осевая поверхность торца основания 11, с которой она соединена, отстоят от средней плоскости YY на расстоянии, большем, чем расстояние между внешней поверхностью дистальной части 135 и средней плоскостью YY. Другими словами, ширина основания 11 в осевом направлении строго больше, чем ширина остальной части пневматической шины 1.
Боковина 13 согласно варианту осуществления по фиг.11 и 12 аналогична боковине 13 по фиг.1-4. Разница между шириной основания 11 и максимальным расстоянием между двумя боковинами 13, 15 больше в варианте осуществления по фиг.10 и 12, чем в варианте осуществления по фиг.1-4.
Для облегчения отлипания земли, которая часто прилипает к пневматической шине 1, как к протектору 7, так и к боковинам 13, 15, предпочтительно, чтобы обе боковины 13, 15 при эксплуатации деформировались. Чем больше смещение протектора 7 в радиальном направлении относительно основания 11, тем более эффективно очищение вследствие деформации. Кроме того, осевой размер пневматической шины 1 контролируется при ее эксплуатации таким образом, что деформация вызывает небольшое расширение пневматической шины 1 или не вызывает его вообще. В установленном на узел 100 катка состоянии и при установке рядом с другими пневматическими шинами осевое расширение пневматической шины 1 ограничено.
Изобретение может быть рассмотрено следующим образом. Каждая из двух боковин 13, 15 содержит внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность. По меньшей мере для одной из боковин 13, 15 часть внутренней поверхности, находящаяся в промежуточной части 133, является выпуклой. Часть внешней поверхности, находящаяся в промежуточной части 133, является вогнутой. Часть внутренней поверхности, находящаяся в дистальной части 135, является вогнутой. Часть внешней поверхности, находящаяся в дистальной части 135, является выпуклой. Указанная боковина 13, 15, таким образом, имеет деформацию, контролируемую с целью облегчения отлипания грязи от пневматической шины 1.
Другой способ определения изобретения показан на фиг.19. Пневматическая шина 1 показана в ненагруженном состоянии в направлении, параллельном оси XX вращения:
- расстояние между осевой поверхностью торца основания 11 и средней плоскостью YY обозначено как XII, также этот размер может именоваться как половина ширины основания 11;
- максимальное расстояние между внутренней поверхностью проксимальной части 131 и средней плоскостью YY обозначено как Х131;
- минимальное расстояние между внутренней поверхностью промежуточной части 133 и средней плоскостью YY обозначено как X133;
- максимальное расстояние между внутренней поверхностью дистальной части 135 и средней плоскостью YY обозначено как X135;
- толщина проксимальной части 131 на уровне максимального расстояния Х131 между внутренней поверхностью проксимальной части 131 и средней плоскостью YY обозначена как Е131;
- толщина промежуточной части 133 на уровне минимального расстояния X133 между внутренней поверхностью промежуточной части 133 и средней плоскостью YY обозначена как Е133;
- толщина дистальной части 135 на уровне минимального расстояния X135 между внутренней поверхностью дистальной части 135 и средней плоскостью YY обозначена как Е135.
Из этого следует, что соответственно для проксимальной части 131, промежуточной част 133 и дистальной части 135 расстояние между внешней поверхностью, с одной стороны, и средней плоскостью YY, с другой стороны, соответствует сумме расстояния между внутренней поверхностью и средней плоскостью YY, соответственно, Х131, Х133 и Х135 и соответствующей толщины, соответственно, Е131, Е133 и Е135.
В случае симметричности пневматической шины 1 относительно средней плоскости YY ширина пневматической шины 1 на уровне различных участков боковин 13, 15 вычисляется умножением на два расстояния между средней плоскостью YY и соответствующей внешней поверхностью.
Минимальное расстояние X133 между внутренней поверхностью промежуточной части 133 и средней плоскостью YY строго меньше, чем максимальное расстояние X135 между внутренней поверхностью дистальной части 135 и средней плоскостью YY (Х133<Х135). Минимальное расстояние Х133+Е133 между внешней поверхностью промежуточной части 133 и средней плоскостью YY строго меньше, чем максимальное расстояние X135+Е135 между внешней поверхностью дистальной части 135 и средней плоскостью YY (Х133+Е133<Х135+Е135). Минимальное расстояние Х133+Е133 между внешней поверхностью промежуточной части 133 и средней плоскостью YY строго меньше, чем расстояние X11 между осевой поверхностью торца основания 11 и средней плоскостью YY (Х133+Е133<Х11).
Предпочтительно минимальное расстояние X133+Е133 между внешней поверхностью промежуточной части 133 и средней плоскостью YY строго меньше, чем максимальное расстояние X135 между внутренней поверхностью дистальной части 135 и средней плоскостью YY (Х133+Е133<Х135). Точка 130 перегиба в соединении промежуточной части 133 и дистальной части 135 находится на осевом расстоянии X130 от средней плоскости YY, между минимальным расстоянием X133+Е133, отделяющим внешнюю поверхность промежуточной части 133 и среднюю плоскость YY, и максимальным расстоянием X135, отделяющим внутреннюю поверхность дистальной части 135 и среднюю плоскость YY (Х133+Е133<Х130<Х135).
Предпочтительно, максимальное расстояние X131 между внутренней поверхностью проксимальной части 131 и средней плоскостью YY строго больше, чем минимальное расстояние X133 между внутренней поверхностью промежуточной части 133 и центральной плоскостью YY (Х131<Х133). Максимальное расстояние X131+Е131 между наружной поверхностью проксимальной части 131 и средней плоскостью YY строго больше, чем минимальное расстояние Х133+Е133 между внешней поверхностью промежуточной части 133 и средней плоскостью YY (Х133+Е133<Х131+Е131). Толщина Е133 промежуточной части 133 по существу идентична толщине Е135 дистальной части 135 (Е133=Е135).
Размерные соотношения, описанные выше и показанные схематически на фиг.19, распространяются на варианты осуществления, показанные на предыдущих фигурах. В случае симметричности пневматической шины 1 относительно средней плоскости YY указанные выше размерные соотношения распространяются на ширину пневматической шины 1 путем умножение на два вышеуказанных размеров.
В целом, профиль пневматической шины 1 согласно изобретению имеет промежуточное радиальное положение между основанием 11 и протектором 7, при котором ширина корпуса 17 меньше по сравнению со смежными радиальными положениями.
Каждая пневматическая шина 1 изготовлена из подходящего гибкого материала. Применяемый материал может включать либо натуральный каучук, либо один или несколько синтетических каучуков, либо даже их смесь. Химический состав пневматической шины 1 выбран в комбинации с вышеописанными формами так, что деформация указанной пневматической шины 1 при эксплуатации, т.е. при прикатывании земли, способствует эффективному отлипанию грязи.
Рассмотрим теперь фиг.13-18. В каждом из трех показанных вариантов осуществления применяемые пневматические шины 1, 99 не содержат выступов 3 и канавок 5. Варианты осуществления пневматических шин 1, снабженных такими выступами 3 и/или канавками 5, такие как показанные на фиг.5-10, совместимы с описанными ниже узлами 100 катка.
Узел 100 катка для сельскохозяйственной машины, в данном случае каток, содержит опору 101 и по меньшей мере одну пневматическую шину 1, такую как описана выше. Опора 101 является по существу цилиндрической и выполнена с возможностью вращения относительно оси вращения. В собранном состоянии ось вращения опоры 101 совпадает с осью XX вращения пневматических шин 1, 99. В данном случае цилиндрическая опора 101 на каждом своем торце содержит фланец 105, предусмотренный для поддержания контакта с вращающимся валом.
Рассмотри фиг.13 и 14. Пневматические шины 1 последовательно нанизаны на опору 101. Пневматические шины 1 установлены смежно друг с другом и в контакте друг с другом. В описанном здесь примере торец опоры 11 пневматической шины 1 находится в контакте с аналогичным ему торцом другой смежной пневматической шины 1. Пневматические шины 1, расположенные на каждом торце катка 100, находятся в контакте с фланцем 105. Фланец 105, таким образом, действует как осевой упор. Как вариант, пневматические шины, расположенные на каждом торце катка 100, могут иметь специальную конструкцию. Например, пневматические шины на торцах могут быть несимметричными относительно их средней плоскости YY.
Как показано на фиг.14, последовательность пневматических шин 1 в осевом направлении XX выполнена так, что бандаж катка 100 имеет основной рисунок, повторяющийся в направлении оси XX вращения, и шаг р соответствующего повтора с расстоянием «от пика до пика» или «от впадины до впадины». Пневматические шины 1 могут создавать на земле в целом параллельные и равноудаленные между собой борозды, в которые, например, могут быть посажены семена. Расстояние между центрами борозд соответствует интервалу между каждым рисунком и шагу р. На фиг.13 и 14 рисунок соответствует ширине пневматической шины 1.
Здесь каток 100 имеет шаг р от 60 до 250 миллиметров, например, 125, 143, 150 или 167 мм. Значение шага р выбирают для соответствия требуемой ширине между двумя бороздами и, в частности, в соответствии со стандартными значениями в данной сфере для совместимости с другими существующими сельскохозяйственными машинами, например, сеялками.
Рассмотрим теперь фиг.15 и 16. Расстояние между бороздами может быть отрегулировано путем помещения между смежными пневматическими шинами 1 промежуточных кольцевых элементов выбранной ширины. Ширина выполняемых пневматическими шинами 1 борозд может быть выбрана в зависимости от назначения, например, для установки расстояния между двумя рядами всходов.
На фиг.15 и 16 общие с вариантом осуществления по фиг.13 и 14 элементы пронумерованы одинаково. В этом варианте осуществления пневматические шины 1 находятся на расстоянии друг от друга. Перегородки 103, или бандажи, нанизаны на опору 101 и помещены между каждой из пневматических шин 1. Перегородки 103 здесь выполнены в виде колец, предпочтительно из материала с механическими свойствами, аналогичными свойствам пневматических шин 1, такого как натуральный или синтетический каучук, усиленный одной или несколькими металлическими вставками. Перегородки 103 альтернативно могут быть выполнены из пластикового материала, обладающего существенно меньшей упругостью, чем упругость пневматической шины 1. Ширину в осевом направлении и/или количество перегородок 103 между каждой пневматической шиной 1 выбирают так, чтобы шаг Р катков 100 был равномерным на всем катке 100. Наличие или отсутствие перегородки 103 между идентичными пневматическими шинами 1 также позволяет выбирать значение шага Р.
В показанном здесь примере две перегородки 103 помещены между каждой пневматической шиной 1. Три перегородки 103 расположены между каждой торцевой пневматической шиной и смежным с ней фланцем 105. Шаг Р катка 100 соответствует сумме ширины пневматической шины 1 и ширины двух перегородок 103.
Рассмотрим теперь фиг.17 и 18. В показанном здесь варианте осуществления пневматические шины 1, как описанные выше, и другие пневматические шины 99 установлены рядом поочередно в осевом направлении XX катка 100. В показанном здесь примере каток 100 не содержит перегородок 103. Как вариант, могут быть использованы перегородки 103.
Шаг Р катка 100 соответствует сумме ширины пневматической шины 1 и ширины пневматической шины 99. В зависимости от формы пневматических шин 1, 99 на земле могут быть образованы несколько одинаковых или различных борозд с шагом Р.
В одном варианте осуществления, который не показан, каток, содержащий пневматические шины 1, как показанные на фиг.11 и 12, позволяет образовывать посредством пневматической шины 1 две одинаковые и параллельные борозды.
Каждая из фиг.20 и 21 показывает вариант осуществления пневматической шины 1. Элементы, подобные уже описанным, пронумерованы одинаково. Узел 100 катка в данном случае является колесом. Опорой 101 является обод 71. Пневматическая шина 1 установлена на обод 71. Обод 71, как и опора 101 в предыдущих вариантах осуществления, поддерживает пневматическую шину 1. В примере на фиг.20 и 21 обод 71 колеса 100 поддерживает одну пневматическую шину 1. Как вариант, обод 71 колеса 100 поддерживает несколько пневматических шин 1, установленных в ряд.
В данном случае пневматическая шина 1 содержит выступ 51, проходящий радиально к оси XX вращения от внутренней поверхности основания 11. Выступ 51 имеет форму, комплементарную выемке 61, сформированной радиально на наружной поверхности обода 71.
Обод 71 образован здесь двумя кольцами 73 и 75. Два кольца 73 и 75 имеют комплементарную форму и соединены с двух сторон с выступом 51. Зона контакта между двумя кольцами 73 и 75 по существу соответствует средней плоскости YY пневматической шины 1. Кольца 73 и 75 закреплены вместе посредством крепежных средств 77, в данном случае с помощью винтов и гаек. Обод 71 дополнительно содержит шайбу 79 в целом в форме диска, поддерживаемую между двумя кольцами 73 и 75. Шайба 79 является по существу перпендикулярной и отцентрованной относительно оси XX вращения.
Несколько ободьев 71, оснащенных пневматическими шинами 1, могут быть прикреплены друг к другу и/или к цилиндрическим опорам 101. Этот набор образует единую опору, поддерживающую несколько пневматических шин 1. Этот набор вместе с пневматическими шинами 1, таким образом, образует единый узел 100 катка.
Варианты осуществления, показанные на фиг.13-18, являются примерами возможных комбинаций пневматических шин 1, 99 при формировании катка 100 для сельскохозяйственной машины. В зависимости от требуемой обработки земли специалистами в данной области могут быть разработаны другие комбинации.
Пневматические шины 1 согласно изобретению могут быть изготовлены в различных размерах, обычно с внешним диаметром от 200 до 1000 мм, и могут быть установлены на стандартные или нестандартные опоры 101 существующих катков 100. Например, диаметры таких опор 101 могут быть от 150 до 900 мм.
Разумеется, изобретение не ограничено описанными выше в качестве примера вариантами осуществления и распространяется на другие варианты.
Понятно, что точная форма пневматической шины может быть отрегулирована в зависимости от различных критериев, связанных с предполагаемым применением узла катка.
Изобретение находит конкретное применение для катков и колес, применяемых в сельском хозяйстве, в частности, для катков сельскохозяйственных сеялок, позволяющих выполнять борозды для высаживания семян или саженцев. Эти колеса и катки также могут быть использованы для выравнивания почвы после посева. Они могут быть использованы отдельно или в комбинации с сеялкой или орудием для подготовки почвы, приводным или нет.
Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными примерами пневматических шин и узла катка, приведенными исключительно в иллюстративных целях, но оно охватывает все варианты, которые могут быть рассмотрены специалистами в данной области в рамках нижеследующей формулы изобретения.