КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПОВЫШЕННОЙ НАДЕЖНОСТИ
VEHICLE HIGHER-SAFETY WHEEL

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности может использоваться в конструкции шин транспортных средств.
Известна камера для шины, разделенная, по меньшей мере, на две части посредством внутренней стенки, проходящей в экваториальной плоскости и определяющей границы центрального сердечника, и двух боковых стенок упомянутой камеры. Сердечник содержит упомянутую стенку, от концов которой два фланца отходят перпендикулярно самой стенке в противоположных направлениях на заданную длину. Концы фланцев и боковых стенок связаны друг с другом посредством вулканизации, при этом жесткость сердечника больше жесткости боковых стенок (патент РФ №2211764, МПК В60С 17/01, 2003).
Недостатком данной конструкции является низкая надежность при пулевом повреждении, так как высока вероятность повреждения всех частей камеры.
Известна шина с эластичным наполнителем, внутренние полости которого заполнены азотом, содержащая протектор, наполнитель, боковину, борт, распорное кольцо, обод и оболочку наполнителя (журнал «Техника и вооружение», №5, 1971 г.).
Недостатком данной конструкции является повышенное сопротивление качению по сравнению с обычной пневматической шиной при неповрежденной шине.
Известна усилительная мембрана для протектора из усиленной резины, используемая в качестве средства усиления протектора бескамерной шины и образующая вместе с шиной и ее монтажным ободом узел качения, согласно изобретению, будучи накачанной до давления, превышающего давление внутреннего пространства шины, имеет в накачанном состоянии радиус по вершине, меньший радиуса шины, используемой при нормативном давлении. Мембрана усилена в вершине арматурой вершины и бандажной арматурой, состоящей из кордных нитей, расположенных по круговому направлению, в боковинах - по меньшей мере одним усилительным слоем, завернутым вокруг кольцевого усилительного элемента, обладающего сопротивлением на разрыв, превышающим сопротивление на разрыв бандажной арматуры (патент РФ №2217322, МПК В60С 17/02, 2003).
Недостатком данной конструкции является то, что известное устройство, при потере давления воздуха в шине, обладает пониженной проходимостью по деформируемым грунтам из-за высокого давления в пятне контакта с грунтом. При движении по твердой опорной поверхности, например асфальтобетонное покрытие, недостатком является возможность движения только на пониженных скоростях, иначе из-за высокого давления в пятне контакта увеличится температура шины, что вызовет разрушение герметизирующего слоя, а возможно и всей шины - в любом случае шина уже будет непригодна к ремонту [1].
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является пневматическая шина, содержащая покрышку и надувную камеру из отдельных ячеек. Количество ячеек составляет 12-50. Ячейки контактируют торцовыми стенками, площадь которых составляет 1,2-3,5 площади поперечного сечения ячейки. Ячейки закреплены на остове, выполненном в виде двух параллельных друг другу трубчатых коллекторов - основного и вспомогательного, идентичных форме обода колеса. Между коллекторами закреплены втулки. Каждая ячейка снабжена штуцером и присоединена к соответствующей втулке (патент РФ №2099200, МПК В60С 5/20, 1997).
Недостатками данной конструкции являются повышенное сопротивление качению по сравнению с обычной пневматической шиной при неповрежденной шине, значительное усложнение конструкции при использовании системы регулирования давления воздуха в шинах.
Технический результат направлен на повышение безопасности движения при падении давления воздуха в пневматической шине.
Технический результат достигается тем, что колесо транспортного средства повышенной надежности, содержащее камеру, состоящую из отдельных ячеек в количестве 12-50, при этом оно оснащено бескамерной пневматической шиной, а камера расположена на ободе колеса в свернутом состоянии, причем каждая ячейка разделена непрочной (непрочными) перегородкой (перегородками) на две (на несколько) отдельные части (отдельных частей), одна из частей в каждой ячейке соединена через отверстие в ободе с воздуховодом, соединенным с внутренним уплотнением на цапфе колеса, которая соединена воздушной магистралью с воздушным ресивером, при этом в воздушную магистраль встроен электромагнитный клапан, соединенный с источником питания через блок управления, к которому подключен датчик давления воздуха в шине.
Отличительными признаками от прототипа является то, что колесо транспортного средства повышенной надежности оснащено бескамерной пневматической шиной, а камера расположена на ободе колеса в свернутом состоянии, причем каждая ячейка разделена непрочной (непрочными) перегородкой (перегородками) на две (на несколько) отдельные части (отдельных частей), одна из частей в каждой ячейке соединена через отверстие в ободе с воздуховодом, соединенным с внутренним уплотнением на цапфе колеса, которая соединена воздушной магистралью с воздушным ресивером, при этом в воздушную магистраль встроен электромагнитный клапан, соединенный с источником питания через блок управления, к которому подключен датчик давления воздуха в шине.
Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемое колесо транспортного средства повышенной надежности до повреждения имеет характеристики автомобильной шины обычной конструкции (за исключением небольшого увеличения массы), а в случае отсутствия давления воздуха позволяет сохранить геометрические размеры шины, как если бы она была в накачанном состоянии. Тем самым предлагаемое безопасное колесо транспортного средства позволяет продолжить движение автомобиля даже после нескольких повреждений, в том числе при наличии пробоин от пуль крупного калибра.
На фиг.1 показано предлагаемое колесо транспортного средства повышенной надежности, на фиг.2 - система аварийной накачки шины. Колесо транспортного средства повышенной надежности (фиг.1) содержит камеру 1, состоящую из отдельных ячеек 2 в количестве 12-50, бескамерную пневматическую шину 3, а камера 1 расположена на ободе 4 колеса в свернутом состоянии, причем каждая ячейка 2 разделена непрочной (непрочными) перегородкой 5 (перегородками) на две (на несколько) отдельные части (отдельных частей) 6, одна из частей 6 в каждой ячейке 2 соединена через отверстие 7 в ободе 4 с воздуховодом 8, соединенным с внутренним уплотнением 9 (фиг.2) на цапфе колеса 10, которая соединена воздушной магистралью 11 с воздушным ресивером 12, при этом в воздушную магистраль 11 встроен электромагнитный клапан 13, соединенный с источником питания через блок управления 14, к которому подключен датчик давления воздуха 15 в шине 3.
Колесо транспортного средства повышенной надежности работает следующим образом.
При движении транспортного средства с внутренним давлением воздуха не ниже минимального внутренний рабочий процесс в шине 3 проходит как в обычной шине, камера 1 при этом расположена на ободе 4 колеса в свернутом состоянии за счет внутреннего давления воздуха в шине 3 и натяжения непрочных перегородок 5. При падении давления ниже минимально допустимого блок управления 14, получив от датчика давления 15 сигнал, соответствующий падению давления, соединяет электромагнитный клапан 13 с источником электрического тока. После чего сжатый воздух из ресивера 12 по воздушной магистрали 11 через открытый электромагнитный клапан 13 и цапфу колеса 10 поступает во внутреннее уплотнение 9 и далее по воздуховоду 8 через отверстия 7 в ободе 4 подается в одну из частей 6 каждой ячейки 2. Давление в камере 1 увеличивается, в результате чего разрушаются непрочные перегородки 5. Как только внутреннее давление в камере 1 достигает номинального значения, блок управления 14, получив от датчика давления 15 сигнал о восстановлении давления, разъединяет электромагнитный клапан 13 с источником питания, в результате чего прекращается подача сжатого воздуха в камеру 1. В результате форма шины 3 сохраняется близкой к форме при допустимом внутреннем давлении, а сжатый воздух, имеющий низкую температуру в результате быстрого расширения в камере 1, предотвращает тепловое разрушение шины 3.
Организация рабочего процесса с предлагаемым устройством приводит к повышению безопасности движения при падении давления воздуха в пневматической шине.
Использованные источники
1. Отчет о НИР «Разработка типажа шин для серийных и перспективных образцов ВАТ», итоговый отчет по этапу 8. ФГУП 21 НИИИ AT МО РФ г.Бронницы. Инв. №8560, 2002 г. - 128 с.