ШИНА ТОРОИДНОГО ДВИЖИТЕЛЯ

Техническое решение относится к транспортным средствам. Она касается шины тороидного движителя транспортных средств, предназначенных для передвижения по слабым грунтам, в частности по тундре, по песку, по снегу.
Тороидные движители содержат тороидальную шину, показанную в выданных в СССР авторских свидетельствах №№701858, 895787, 1207077, 1403519, в международных заявках WO 98/10975, WO 99/05020, B62D 57/02.
Шина тороидного движителя, изображенная в выданном в СССР авторском свидетельстве №1483816, B62D 57/00, представляет собой эластичную оболочку, сделанную из эластичного рукава. Концы этого рукава вывернуты наизнанку и герметично соединены между собой швом. Этот шов расположен по окружности в плоскости, перпендикулярной продольной оси шины. Однако, когда шов, соединяющий концы рукава, при качении шины оказывается у ее торца, он подвергается значительному поперечному изгибу, что снижает срок его службы и, следовательно, уменьшает надежность шины.
Ближайшим аналогом является шина тороидного движителя, представленная в выданном в США патенте №3814046. Шина этого движителя сделана из трубы, изготовленной из резины или из полимерного материала. Один из концевых участков трубы завернут внутрь нее, и концы трубы соединены между собой вулканизацией при выполнении трубы из резины и сваркой при выполнении трубы из полимерного материала. Шов, образующийся при соединении концов трубы между собой, расположен по окружности в плоскости, перпендикулярной оси шины, из-за чего он испытывает значительный поперечный изгиб у торца шины при ее вывертывании во время ее качения. Это снижает срок службы шва и соответственно уменьшает надежность шины.
Задача - повышение надежности шины тороидного движителя.
Решение задачи повышения надежности шины тороидного движителя обеспечено тем, что эластичная тороидальная оболочка шины сделана из полотнища, края которого соединены между собой швом, расположенным наискось вдоль шины.
При косом расположении шва, соединяющего края полотнища, из которого сделана тороидальная оболочка шины, этот шов располагается наклонно относительно оси шины. Поэтому, когда шов при качении шины оказывается у ее торца, он при выворачивании оболочки частично подвергается продольному изгибу и в меньшей степени подвергается поперечному изгибу. Вследствие этого срок службы шины, и, значит, ее надежность получается больше.
Полотнище, из которого сделана тороидальная оболочка шины, в развернутом виде имеет форму параллелограмма.
Отношение меньшей стороны полотнища в развернутом его виде к расстоянию между меньшими сторонами составляет 1,2-2,2, а величина острого угла между меньшей и большей сторонами полотнища составляет 12°-35°.
Шина тороидного движителя снабжена по меньшей мере двумя вентилями, расположенными вдоль тороидальной оболочки.
Вентили установлены в манжетах, сделанных из упругого материала в виде трубки с фланцем, соединенным с полотнищем оболочки клеем.
На фигуре 1 представлено транспортное средство с тороидальными шинами, вид сбоку.
На фигуре 2 изображен движитель транспортного средства с тороидальными шинами, вид спереди.
На фигуре 3 показан сверху движитель с тороидальными шинами.
На фигуре 4 изображена тороидальная шина.
На фигуре 5 показано полотнище.
На фигуре 6 показаны в разрезе ремни с цепью привода движителя.
На фигуре 7 показаны ремни с цепью привода движителя, вид сверху.
На фигуре 8 показаны ремни с цепью привода движителя и каток, поперечный разрез.
Транспортное средство, представленное на фигуре 1, содержит тороидный движитель с тороидальными шинами 1 и 2 (фигура 2), расположенными под рамой 3. Рама 3 сделана в виде решетки с прямоугольными окнами 4 на краях (фигура 3), под которыми расположены тороидальные шины 1, 2.
Шины 1, 2 тороидного движителя содержат эластичные тороидальные оболочки 5 (фигура 4). Оболочка тороидальной шины сделана из полотнища 6
(фигура 5), изготовленного из прорезиненной ткани с круглыми отверстиями 7. Полотнище 6 в развернутом виде имеет форму параллелограмма. Величина острого угла между меньшей и большей сторонами полотнища находится в пределах 12°-35°. Отношение меньшей стороны полотнища к расстоянию между меньшими его сторонами в развернутом, то есть в плоском его виде перед складыванием для образования тороидальной оболочки, находится в пределах 1,2-2,2. Края полотнища 6 после его свертывания для образования тороидальной оболочки соединены между собой клеем и нитями, образующими шов 8. В надутом состоянии оболочки шов 8 вследствие выполнения полотнища в виде параллелограмма расположен наискось вдоль шины наклонно относительно ее оси. При косом, то есть наклонном расположении шва 8 исключается заламывание ткани полотнища в районе шва во время выворачивания тороидальной оболочки при качении шины и тем самым предотвращается раскрытие шва при переходе наружного цилиндрического участка тороидальной оболочки внутрь шины в ее осевое отверстие 9. Вследствие этого надежность тороидальной шины получается больше.
Для наполнения тороидальной оболочки 5 сжатым воздухом шина снабжена двумя вентилями 10, расположенными вдоль тороидальной оболочки над осевым отверстием 9. Вентили 10 размещены на противоположных участках оболочки 5, оказываясь при качении шины поочередно то сверху оболочки 5, то внутри отверстия 9. При наличии нескольких вентилей 10, рассредоточенных на тороидальной оболочке 5, когда один из них при выворачивании оболочки 5 оказывается внутри нее в осевом отверстии 9, другой вентиль всегда находится снаружи оболочки. Это упрощает подкачку оболочки сжатым воздухом.
Вентили 10 установлены в манжетах 11, расположенных в отверстиях 7, сделанных в полотнище 6. Манжеты 11 сделаны из упругого материала типа резины в виде трубки 12 с фланцем, соединенным с полотнищем оболочки 5 клеем. Трубка 12 вследствие упругости манжеты плотно охватывает вставленный в нее с натягом корпус вентиля, что обеспечивает надежность и удобство его установки. При этом такая грибовидная манжета со шляпкой, приклеенной к оболочке, и полой ножкой, в которую вставлен вентиль, не мешает выворачиванию тороидальной оболочки при качении шины.
Для привода тороидного движителя в осевом отверстии 9 каждой тороидальной шины 1, 2 размещены две гибкие тяги 13 и 14, огибающие шкивы 15 и 16, расположенные на раме 3. Передний шкив 15 является натяжным. Задний шкив 16 является ведущим, имеющим привод через дифференциальную передачу 17 от силовой установки 18, размещенной на раме 3 между окнами 4, под которыми расположены тороидальные шины 1, 2.
Каждая тяга привода тороидного движителя содержит клиновые ремни 19 и 20 (фигура 6), сделанные с продольной канавкой 21 (фигура 7) с внешней стороны. В канавке 21 расположена замкнутая роликовая цепь 22. Над ремнями 19, 20 в окнах 4 решетки рамы 3 установлены катки 23, контактирующие с ремнями. В каждом окне решетки расположены два ряда катков 23. Катки 23 сделаны с ребордами 24 (фигура 8).
При нажатии катками 23 на тороидальную оболочку шины внутренние стенки в осевом отверстии 9 смыкаются между собой, и это отверстие превращается узкую щель, в уголках которой располагаются гибкие тяги 13 и 14. При перемещении гибких тяг ведущими шкивами 16 ремни 19, 20 за счет трения выворачивают тороидальные оболочки, вследствие чего тороидальные шины передвигаются по опорной поверхности путем качения по ней. Когда при качении тороидальной шины шов 8 при выворачивании тороидальной оболочки оказывается у ее торца, то вследствие расположения шва наискось вдоль шины он в меньшей степени подвергается поперечному изгибу при переходе с внешней стороны оболочки в осевое отверстие 9, вследствие чего срок службы у него получается больше.
Таким образом, в созданной шине тороидного движителя, сделанной из полотнища фигурной формы, края которого для образования тороидальной оболочки соединены швом, расположенным наискось вдоль шины наклонно относительно ее оси, обеспечены благоприятные условия нагружения шва при выворачивании оболочки шины и тем самым согласно проведенным испытаниям увеличена надежность шины. При этом простыми средствами путем использования нескольких вентилей, установленных вдоль шины в упругих манжетах, повышены удобства накачки тороидальной шины сжатым воздухом.