УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЯ КОЛЕСА АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА СКОЛЬЗКИХ И НЕУСТОЙЧИВЫХ ПОКРЫТИЯХ

Полезная модель относится к средствам облегчения передвижения колесных автотранспортных средств по скольким и неустойчивым покрытиям (в т.ч. по льду, глубокому снегу, глине, влажной земле и пр.). Наиболее предпочтительно использовать полезную модель в начальной фазе движения автотранспортного средства при возникновении (или при угрозе возникновения) проскальзывания и/или пробуксовки ведущих колес.
В настоящее время хорошо известны средства подобного назначения, которые по функциональным возможностям и конструктивному выполнению можно разделить на две основные группы: устройства, имеющие возможность закрепления непосредственно на колесе транспортного средства или временного прикрепления к конкретным частям транспортного средства, а также устройства, которые не имеют подобных средств закрепления и просто подкладываются под колесо автотранспортного средства при необходимости.
Устройства первой группы описаны, например, в [1-3]. Общим недостатком указанных устройств (и всей группы подобных устройств в целом) является то, что средства их прикрепления к колесам или другим деталям и узлам транспортных средств как правило имеют значительные габариты и для увеличения прочности крепления изготовлены в основном из металлических деталей, вследствие чего существенно увеличивается масса всего устройства в целом, снижается удобство устройства в эксплуатации.
В частности, при попадании колеса автотранспортного средства в снежный занос (сугроб), в яму или при частичном погружении колеса в грязь установка подобного средства крепления на колесо автотранспортного средства может быть сопряжена с существенными проблемами, если вообще осуществима. Кроме того, в силу значительных массогабаритных характеристик подобные устройства неудобно транспортировать в багажных отсеках транспортных средств, а за счет выполнения деталей устройства из металла возникает опасность их ржавления и быстрого выхода из строя без надлежащего ухода (регулярной очистки после использования, обработки антикоррозионными составами и т.п.). Выполнение
же металлических деталей из нержавеющей стали нецелесообразно по экономическим причинам, поскольку это может привести к существенному удорожанию устройства в целом.
Устройства второй группы как правило представляют собой или содержат гибкие ленты или пластины, выполняемые предпочтительно из полимерных материалов, причем лента (или пластина) содержит основной участок, имеющий первую рабочую сторону, выполненную с возможностью сцепления с колесом автотранспортного средства, и вторую рабочую сторону, выполненную с возможностью сцепления с дорожным покрытием, и кроме того содержит стартовый участок, обеспечивающий сцепление устройства с колесом в начальной фазе его вращения [4-8]. При необходимости эти ленты (или пластины) подкладываются под одно ведущее колесо или под оба колеса ведущей оси, и за счет вращения колеса (колес) протаскиваются в пространство между колесом и дорожным покрытием, после чего, за счет сцепления колеса и покрытия с соответствующими сторонами ленты (пластины) колесо (колеса) перемещаются по поверхности ленты (пластины) без проскальзывания и буксования.
К недостаткам известных устройств для предотвращения проскальзывания колес автотранспортных средств можно отнести, во-первых, недостаточно развитые рельефы обеих рабочих поверхностей, а во-вторых, невозможность временной установки дополнительных средств зацепления с дорожным покрытием (в частности, шипов противоскольжения), вследствие чего такие устройства эффективно применяются, как правило, только на одном конкретном виде покрытия (на льду, на снегу, на размытом глинистом или земляном покрытии и т.п.) в определенное время года, а на остальных покрытиях и в других погодных условиях малоприменимы.
Задачами настоящей полезной модели являются расширение арсенала средств для предотвращения проскальзывания колес автотранспортного средства на скользких и неустойчивых покрытиях с одновременным обеспечением возможности использования подобного средства в различных погодных условиях на протяжении всего года и повышением эффективности подобного использования.
Указанные задачи решаются тем, что в устройстве для предотвращения проскальзывания колеса автотранспортного средства на скользких и неустойчивых покрытиях, по меньшей мере состоящем из гибкой ленты, содержащей основной участок, первая рабочая сторона которого выполнена с возможностью сцепления с колесом автотранспортного средства, а вторая рабочая сторона выполнена с возможностью сцепления с дорожным покрытием, а также содержащей стартовый участок, обеспечивающий сцепление устройства с колесом в начальной фазе его вращения, согласно полезной модели,
первая сторона содержит выступы, сечение каждого из которых по оси, параллельной продольной оси ленты, имеет треугольную форму, указанные выступы расположены на первой поверхности в шахматном порядке, а вторая сторона содержит совокупность крайних и внутренних элементов зацепления, образующих по существу параллельные ряды, расположенные под углом к продольной оси ленты, каждый из указанных рядов по меньшей мере содержит два крайних элемента, и при этом каждый из внутренних элементов имеет замкнутый контур и образован по крайней мере четырьмя однотипными ребрами, сопряженными между собой с образованием многогранной внутренней поверхности этого элемента, а каждый из крайних элементов, прилегающий к наружному краю основного участка ленты, имеет разомкнутый контур и содержит по крайней мере два ребра, сопряженных между собой идентично сопряжению соседних ребер внутреннего элемента, при этом при этом основной участок ленты выполнен с возможностью установки на него шипов противоскольжения, выступающих над его второй стороной.
Вышеописанное выполнение полезной модели обеспечивает хорошее сцепление соответствующих рабочих поверхностей устройства как с колесом автотранспортного средства, так и с поверхностью дорожного покрытия за счет развитого рельефа этих рабочих поверхностей. Кроме того, возможность установки (и, соответственно, снятия) шипов противоскольжения существенно расширяет функциональные возможности устройства и позволяет применять его в любое время года - как в зимних условиях при движении по льду и снежным заносам, так и при движении по неустойчивым грунтовым покрытиям. Предпочтительно, каждый шип состоит из закрепленного в теле ленты основания и наконечника, причем основание и наконечник разъемно соединены друг с другом посредством резьбового соединения.
При этом, предпочтительно, основной участок ленты имеет сквозные отверстия для закрепления шипов, причем основание каждого шипа выполнено в виде болта, головка которого полностью размещена в отверстии, а по крайней мере участок резьбовой части выступает над поверхностью основного участка ленты с его второй стороны, и при этом наконечник выполнен с возможностью его навинчивания на выступающий участок резьбовой части основания.
В этом случае также предпочтительно, наконечник шипа имеет нижнюю часть, выполненную в виде усеченного конуса, и выполненную с ней за единое целое верхнюю часть, боковая поверхность которой выполнена в виде многогранника для обеспечения навинчивания наконечника на выступающий участок резьбовой части основания шипа.
Предпочтительно, стартовый участок имеет в плане по существу прямоугольную форму, при этом его нижняя сторона выполнена гладкой, а верхняя сторона выполнена с многогранным рельефом для обеспечения зацепления с колесом автотранспортного средства сразу после начала его вращения.
Для уменьшения веса устройства и облегчения его очистки от снега и/или грязи предпочтительно, чтобы основной участок ленты содержал ряды сквозных отверстий
Полезная модель поясняется далее более подробно на конкретном примере ее осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
- на фиг.1 - частный случай реализации устройства, вид сверху;
- на фиг.2 - то же - вид сбоку;
- на фиг.3 - то же - вид снизу;
- на фиг.4 - то же, стартовый участок и прилегающая к нему часть ленты, разрез А-А на фиг.1.
Изображенное на чертежах устройство для предотвращения проскальзывания состоит из гибкой ленты с по существу прямоугольным основным участком 1 и стартовым участком 2, который выполнен с основным участком 1 за единое целое и так же имеет в плане прямоугольную форму. Нижняя сторона стартового участка 2 может быть выполнена гладкой, а верхняя сторона предпочтительно выполнена с многогранным рельефом («зубчатым» в продольном сечении) для обеспечения зацепления с колесом автотранспортного средства сразу после начала его вращения.
Основной участок ленты 1 имеет первую рабочую сторону, которая выполнена с возможностью сцепления с колесом автотранспортного средства, а также вторую рабочую сторону, которая выполнена с возможностью сцепления с дорожным покрытием. Первая рабочая сторона основного участка 1 с целью обеспечения ее надежного сцепления с колесом автотранспортного средства имеет развитый рельеф и содержит совокупность выступов 3, сечение каждого из которых по оси, параллельной продольной оси самой ленты, имеет треугольную или трапециевидную форму. Как показано на фиг.1 и фиг.2, каждый из выступов 3 имеет призматическую форму и содержит две однотипные треугольные грани 4, одну непосредственно контактирующую с поверхностью колеса автотранспортного средства по существу трапециевидную грань 5, верхнее основание которой меньше нижнего, по которому грань 5 сопрягается с поверхностью основного участка 1, а также по существу прямоугольную грань 6, сопряженную по своим ребрам с треугольными гранями 4 и трапециевидной гранью 5. При этом трапециевидная грань 5 обращена к стартовому участку
2 ленты, со стороны которого осуществляется заезд колеса автотранспортного средства на поверхность ленты, а прямоугольная грань 6 обращена в направлении съезда колеса с поверхности ленты.
Указанные выступы 3 расположены по поверхности основного участка 1 ленты в шахматном порядке, т.е. с возможностью образования рядов выступов 3 как поперечных, так и диагональных относительно продольной оси ленты. В частности, на фиг.1 выступы 3 образуют поперечные ряды с чередующимся через один ряд их количеством - первый ряд содержит три полных (целых) выступа 3, второй - четыре полных выступа 3, третий - снова три полных выступа и так далее. При этом ряды, содержащие меньшее количество полных выступов 3, содержат крайние выступы 7, примыкающие к продольным краям основного участка ленты 1, каждый из которых представляет собой по сути половину целого выступа 3.
Описанная поверхность основного участка ленты 1 с развитым рельефом обеспечивает хорошее сцепление с поверхностью колеса автотранспортного средства даже при существенном износе его покрышки. При этом следует отметить, что в различных частных случаях реализации полезной модели число выступов в одном поперечном ряду может варьироваться в зависимости от решаемой задачи. Например, для увеличения сцепных свойств с покрышками легковых автотранспортных средств поперечные ряды выступов 3 могут содержать большее их число по сравнению с вышеописанным примером. Кроме того, в других частных случаях возможно несколько иное конкретное выполнение самих выступов 3, однако указанная выше треугольность или трапециевидность продольных сечений выступов 3 является обязательной во всех случаях реализации полезной модели, поскольку за счет этого обеспечивается наилучшее сцепление поверхности ленты с колесом автотранспортного средства и отталкивание последнего от поверхности основного участка 1 ленты в процессе его движения.
Как это лучше показано на фиг.3, вторая сторона основного участка 1 ленты, контактирующая с дорожным покрытием, содержит совокупность крайних 8 и внутренних 9 ячеек зацепления, образующих по существу параллельные ряды, расположенные под углом к продольной оси ленты. В частном случае реализации полезной модели, изображенном чертежах, в т.ч. на фиг.3, каждая из внутренних ячеек 9 имеет замкнутый контур и образована четырьмя однотипными ребрами 10, которые сопряжены друг с другом с образованием многогранной внутренней боковой поверхности ячейки 9 (как показано на фиг.3 таких боковых граней у каждой внутренней ячейки 9 - восемь). Согласно описываемому примеру ближайшие друг к другу ребра 10 двух соседних ячеек отделены друг от друга канавкой 11, что позволяет еще больше увеличить поверхность сцепления
основного участка 1 ленты с дорожным покрытием, однако в некоторых частных случаях реализации канавка 11 может отсутствовать, и в этом случае одно ребро 10 будет общим для двух соседних ячеек 9. В показанном на чертежах примере ребра 10 расположены под углом около 45° к продольной оси ленты, за счет чего и обеспечивается указанное выше диагональное расположение рядов ячеек 8 и 9 по отношению к этой оси. Такое расположение ребер 10 (и, соответственно, рядов ячеек) увеличивает поверхность сцепления основного участка 1 ленты с неустойчивым дорожным покрытием (грязь, снег и т.п.) и эффективно предотвращает проскальзывание ленты при перемещении колеса автотранспортного средства по первой рабочей поверхности основного участка 1.
Каждый диагональный ряд ячеек содержит две крайние ячейки 8, прилегающие к краю основного участка ленты 1 (отдельные - краевые - ряды могут содержать только две крайние ячейки 8 и не содержать ни одной внутренней ячейки 9 - см. фиг.3). Для обеспечения равномерной нагрузки на основной участок 1 ленты и исключения нежелательных краевых эффектов каждая крайняя ячейка 8 представляют собой по существу половину внутренней ячейки 9, имеет разомкнутый контур и содержит два ребра 12, сопряженных между собой идентично сопряжению ребер 10 внутренних ячеек, т.е. с образованием многогранной внутренней боковой поверхности ячейки 8 (на фиг.3 - пять граней). Следует отметить, что в отдельных частных случаях реализации полезной модели число ребер 10 и 12 может быть увеличено - например, до шести у внутренних ячеек 9 и до трех у крайних ячеек 8.
Для облегчения конструкции ленты, упрощения ее очистки, а также для еще большего увеличения сцепления рабочих участков поверхности основного участка 1 ленты с дорожным покрытием основной участок 1 ленты может содержать ряды сквозных отверстий 13 (лучше показано на фиг.1 и 3). Совокупность отверстий 13 может образовывать поперечные (и одновременно продольные) ряды, легко видимые со стороны первой рабочей поверхности основного участка 1 ленты, контактирующей с колесом автотранспортного средства (фиг.1). При этом поперечные линии, проведенные через центры указанных отверстий 13 по первой рабочей поверхности основного участка 1 ленты, могут также включать в себя участки сопряжения трапециевидных граней 5 выступов 3 с этой поверхностью основного участка 1, причем, как показано на фиг.1, центры отверстий 13 могут совпадать с центрами указанных прямолинейных участков сопряжения. В этом случае именно в зоне расположения отверстий 13 продольные сечения выступов 3 будут иметь трапециевидную форму, а все остальные продольные сечения (соответственно, вне зоны расположения отверстий 13) будут иметь треугольную форму.
Как показано на фиг.3, со стороны второй рабочей поверхности основного участка 1 часть отверстий 13 располагается в центрах внутренних ячеек 9 и в аналогичных зонах крайних ячеек 8 зацепления (указанные зоны крайних ячеек 8 попадают на кромку основного участка 1 ленты), а другая часть отверстий 13 расположена в зонах сопряжения ребер 10 ячеек 8 и 9 зацепления. Следует отметить, что в различных частных случаях реализации полезной модели расположение отверстий 13 на основном участке 1 ленты может отличаться от описанного выше, однако приведенный на чертежах вариант представляется наиболее технологичным и удобным для выполнения.
Часть сквозных отверстий 13 может быть задействована под установку на основном участке 1 ленты шипов противоскольжения 14, вследствие чего некоторые отверстия 13 могут отличаться по форме от остальных.
В предпочтительном случае реализации полезной модели каждый шип противоскольжения 14 состоит из закрепленного в теле основного участка 1 ленты основания 15 и наконечника 16, выступающего над второй рабочей стороной основного участка 1. Основание 15 может представлять собой болт, размещенный в соответствующем сквозном отверстии 13 таким образом, что его головная часть (в частном случае, изображенном на фиг.1, - многогранная) полностью утоплена в отверстии 13, а удлиненная его часть в виде стержня с выполненной на его свободном конце резьбой, выступает над поверхностью основного участка 1 ленты со второй его стороны. Отверстие 13, в котором предполагается установка основания 15 шипа противоскольжения 14, предпочтительно выполнять таким образом, чтобы основание 15 было установлено в указанном отверстии 13 без зазора.
Наконечник 16 шипа противоскольжения 14 предпочтительно представляет собой тело, наружная боковая поверхность нижней части которого выполнена конической (см., например, фиг.4) с уменьшающимися книзу диаметрами поперечных сечений этой части поверхности наконечника 16. При этом наружная боковая поверхность верхней части наконечника 16, выполненной за единое целое с нижней частью, представляет собой многогранник. Наконечник 16 также предпочтительно содержит глухое торцевое отверстие с выполненной внутри него резьбой, соответствующей наружной резьбе на основании 15 шипа 14, для обеспечения навинчивания наконечника 16 на основание 15. Установка наконечника 16 на основание 15 может осуществляться при помощи гаечного ключа, зев которого соответствует по размерам вышеуказанному многогранному участку наружной боковой поверхности наконечника 16. Для повышения надежности крепления шипов
противоскольжения 14 к ленте при установке наконечника 16 на основание 15 шипа 14 между ними может быть проложена шайба 17.
В различных частных случаях реализации полезной модели шипы 14 могут устанавливаться на основном участке 1 ленты различными способами, в том числе и уступами 18 по пять шипов 14 в каждом уступе, как показано на фиг.3. Шипы 14 по существу в каждом из таких уступов 18 располагаются в три поперечных ряда и в два диагональных, причем один из поперечных рядов содержит всего один шип 14 (вершину уступа), а два других - по два шипа 14, и при этом каждый из диагональных рядов имеет по три шипа 14 (вершина уступа расположена на пересечении указанных диагональных рядов).
Гибкая лента вместе со стартовым участком 2 может быть изготовлена формованием из резиновой смеси, твердость которой близка к значениям твердости резины, используемой при производстве покрышек колес автотранспортных средств. Для получения ленты резиновую смесь засыпают в заранее подготовленную пресс-форму, рельеф внутренних поверхностей которой соответствует рельефу первой и второй рабочих поверхностей основного участка 1 ленты и рельефу рабочей поверхности стартового участка 2. Для выполнения сквозных отверстий 13 заданной формы может быть использована дополнительная оснастка в виде стержней соответствующей формы, вертикально устанавливаемых в пресс-форме и закрепляемых между ее верхней и нижней частями. После того, как смесь засыпана в пресс-форму, используют стандартный процесс вулканизации для получения ленты.
Шипы противоскольжения 14 могут устанавливаться на основном участке 1 ленты как в производственных условиях, так и могут продаваться отдельным комплектом и устанавливаться по необходимости самим потребителем. Наличие съемных шипов 14 позволит потребителю самому варьировать (повышать или снижать) качество сцепления второй рабочей поверхности основного участка 1 ленты с дорожным покрытием, исходя из состояния последнего и с учетом погодных условий. При этом следует отметить, что шипы 14 эффективны не только в условиях обледенения дорожного покрытия в зимнее время, но и на неустойчивых покрытиях (грязь, мягкая земля и т.п.), что позволяет использовать полезную модель круглогодично.
Используют полезную модель известным образом. При возникновении опасности буксования или проскальзывания колес автотранспортных средств в начальной фазе или уже в процессе движения по скользким или неустойчивым покрытиям устройство раскладывают по поверхности дорожного покрытия таким образом, чтобы стартовый участок 2 контактировал с покрышкой колеса автотранспортного средства. После этого инициируют
вращение колеса, в процессе которого оно оказывается на первой рабочей поверхности основного участка 1 ленты (заезжая на нее или протягивая стартовый участок 2 за счет сцепления покрышки колеса с рельефной поверхностью ленты). При этом за счет развитой поверхности ячеек зацепления 8 и 9 и за счет шипов 14 противоскольжения, если они установлены, происходит сцепление второй рабочей поверхности основного участка 1 ленты с поверхностью дорожного покрытия, в результате чего устройство в основном фиксируется и больше не перемещается при вращении колеса автотранспортного средства. При этом за счет трения покрышки колеса по первой рабочей поверхности основного участка 1 ленты, а также за счет отталкивания покрышки от выступов 3 обеспечивается хорошее сцепление первой рабочей поверхности основного участка 1 ленты с колесом, в результате чего предотвращается буксование и/или проскальзывание последнего.
В заключение следует особо отметить, что вышеприведенный пример приведен исключительно для большей наглядности и лучшего понимания принципов заявленной полезной модели, и при этом отнюдь не исчерпывает всех возможных частных случаев реализации полезной модели в рамках заявленного объема притязаний, определяемого исключительно в соответствии с прилагаемой формулой полезной модели.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. RU 45336 U1, ООО «ЭТЮД», В 60 В 39/12, опубл. 10.05.2005.
2. RU 45337 U1, Штурман И.В., В 60 С 27/00, опубл. 10.05.2005.
3. DE-OS 2045716, Strauss, B 60 C 27/06, опубл. 23.03.1972.
4. US 3025002, Kunz, B 60 B 39/12, опубл. 13.03.1962.
5. DE 8702357 U1, Muller, B 60 C 27/00, опубл. 23.07.1987.
6. DE 20103458 U1, Noll, B 60 B 39/12, опубл. 19.07.2001.
7. US 4133481, Bennett, E 01 B 23/00, опубл. 09.01.1979.
8. US 3836075, Botbol, B 60 C 27/00, опубл. 17.09.1974.