КОЛЕСО, ОБРАЗУЮЩЕЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ОРУДИЕ
WHEELS FOR IMPROVED AGRICULTURAL IMPLEMENT

Изобретение относится к сельскохозяйственным орудиям, а конкретнее к орудиям, содержащим преимущественно одно или несколько колес.
В орудиях этого типа одно или несколько колес обычно используются для обработки почвы. Колеса могут действовать самостоятельно или в сочетании с другими частями орудия.
Например, в случае сеялки орудие содержит одну часть, предусмотренную для создания на почве борозды, обычно сошник, в виде пластины или зубца, и одно или несколько колес для закрытия борозды и/или для трамбования земли после того, как семена были помещены на дно борозды.
Некоторые орудия, такие как вышеупомянутая сеялка, также содержат колеса, именуемые «измерительными», которые регулируют глубину работы остальной части орудия. В случае, когда орудие содержит, например, сошник, измерительные колеса жестко прикреплены к сошнику таким образом, чтобы при качении по почве эти колеса способствовали бы поддержанию активной части сошника в значительной мере на постоянной глубине.
Чаще всего колеса, которыми оборудованы сельскохозяйственные орудия, предусмотрены для качения по почве. Следовательно, они содержат шину, установленную вокруг части колеса, образующей его корпус.
Во избежание снятия шины с корпуса колеса во время работы часть корпуса колеса, образующая обод, выполнена имеющей определенную форму. Это способствует обычно сложным формам, усложняющим производство корпусов колеса, а также установку на него шины.
По этой причине колеса часто содержат два аналогичных фланца, соединенные друг с другом с образованием корпуса колеса. Фланцы соединены друг с другом своими основными поверхностями, зажимая таким образом колесо.
В документе FR 2933903 заявитель предложил инновационное колесо, форма корпуса которого не позволяет шине выходить из обода при эксплуатации, даже при экстремальных условиях. Указанный корпус образован взаимным соединением двух аналогичных фланцев лицом к лицу.
Поскольку они используются в качестве орудий, колеса при эксплуатации обычно подвержены значительным усилиям.
В некоторых случаях, в частности при оснащении ими сеялки, ориентация колеса в машине не соответствует направлению движения последней: часто выходит, что колесо значительно отклонено относительно направления движения машины. Кроме того, колесо может быть отклонено относительно вертикали к уровню почвы. В результате при эксплуатации это приводит к очень значительным напряжениям, действующим на корпус колеса.
Для обеспечения сопротивления колеса этим напряжениям, как правило, корпус колеса выполняют довольно массивным. Это приводит к значительной массе колеса, что является нежелательным. Значительная масса увеличивает стоимость изготовления и доставки и усложняет установку колеса на машину, в частности установку на весу.
Заявитель поставил перед собой цель улучшить данную ситуацию.
Предлагается производственное орудие, содержащее первый фланец и второй фланец, установленные друг на друга с образованием корпуса колеса. Первый фланец содержит центральную часть, периферическую часть по сути кольцеобразной формы и по меньшей мере одну перекладину, соединяющую центральную часть и периферическую часть друг с другом. Второй фланец подобен периферической части первого фланца. В собранном состоянии корпус колеса содержит обод, образованный совместно периферической частью первого фланца и вторым фланцем, и ступицу, образованную центральной частью первого фланца.
В предложенном орудии установка и снятие шины облегчены благодаря особой конфигурации корпуса колеса. Он обладает механическим сопротивлением, сравнимым, по меньшей мере, с сопротивлением классических колес и по меньшей мере достаточным для полевых работ. Для изготовления такого корпуса колеса требуется намного меньше сырья. Предлагаемое орудие обеспечивает сокращение сроков и стоимости изготовления.
Орудие может иметь следующие дополнительные характеристики, взятые по отдельности или в сочетании друг с другом.
- Первый фланец и второй фланец выполнены из двух различных материалов. Таким образом, механические свойства каждого материала лучше приспособлены к конкретным функциям каждого из двух фланцев.
- Второй фланец выполнен из металла. Поскольку второй фланец в целом содержит меньший объем материала, чем первый фланец, то увеличение массы относительно второго фланца из пластика остается незначительным.
- Первый фланец выполнен из пластика, и второй фланец выполнен из пластика. Масса корпуса колеса, таким образом, незначительна по сравнению с корпусом колеса, содержащим по меньшей мере один металлический фланец.
- Второй фланец выполнен по меньшей мере из двух частей с общей формой в виде секций кольца. Размер оборудования для изготовления второго фланца, например пресс-формы, может быть сокращен. Второй фланец занимает мало место до его сборки. Это облегчает его транспортировку.
- Каждый из первого фланца и второго фланца удерживает шину, надетую на обод. Таким образом, усилие, воспринимаемое корпусом колеса из-за сжатия шины, распределяется лучше. Концентрации этих напряжений и вероятность разрыва снижены.
- Когда фланцы соединены друг с другом, ступица первого фланца, по меньшей мере, частично проходит во внутреннее пространство, образованное кольцеобразной формой второго фланца. Таким образом, улучшена балансировка корпуса колеса в сборе, установленного на ось. В частности, балансировку можно регулировать в зависимости от напряжений при эксплуатации.
- Как периферическая часть первого фланца, так и второй фланец имеют наружную поверхность, диаметр которой вблизи границы между первым фланцем и вторым фланцем в установленном состоянии отличается от диаметра с противоположной стороны от границы между первым фланцем и вторым фланцем, так что обод имеет посадочную часть в целом вогнутой или выпуклой формы, выполненную с возможностью установки на нее шины. Сама шина поддерживается в осевом направлении посадочной частью. Таким образом снижен риск случайного соскакивания с обода.
- Периферическая часть первого фланца и второй фланец имеют взаимодополняющую форму, так что после их сборки образуется паз, проходящий по сути по окружности корпуса колеса на границе периферической части первого фланца и второго фланца. Паз способен вмещать край шины. Таким образом, шина удерживается в пазе в радиальном направлении. Таким образом снижен риск случайного соскакивания с обода.
- Первый фланец выполнен в виде моноблока, и второй фланец выполнен в виде монолитной детали. Изготовление первого и/или второго фланца может быть выполнено одной операцией литья. Риск разрыва одного из двух фланцев при эксплуатации снижен.
Другие характеристики, подробности и преимущества изобретения будут понятны по прочтению нижеприведенного подробного описания и прилагаемых графических материалов, на которых:
- на фиг. 1 показан вид в перспективе орудия согласно изобретению,
- на фиг. 2 показан вид орудия по фиг. 1 с другого угла обзора,
- на фиг. 3 показан вид сбоку орудия по фиг. 1,
- на фиг. 4 показан вид в разрезе орудия по фиг. 1,
- на фиг. 5 показан вид, подобный виду на фиг. 2, на котором корпус колеса показан без шины,
- на фиг. 6 показан разобранный вид в перспективе корпуса колеса по фиг. 5,
- на фиг. 7 показан разобранный вид в перспективе орудия согласно изобретению,
- на фиг. 8 показан вид в разрезе орудия по фиг. 7, на котором орудие показано без шины,
- на фиг. 9 показан разобранный вид в перспективе орудия согласно изобретению,
- на фиг. 10 показан вид в разрезе орудия по фиг. 9, на котором орудие показано без шины,
- на фиг. 11 показан разобранный вид в перспективе орудия согласно изобретению, на котором орудие показано без шины,
- на фиг. 12 показан вид в разрезе орудия по фиг. 11,
- на фиг. 13 показан вид, подобный виду по фиг. 2, орудия по фиг. 11,
- на фиг. 14A-14D показана сельскохозяйственная машина, на которую установлены два орудия согласно изобретению.
На фигурах и в описании, приведенных ниже, в основном приведены специальные элементы. Они не только позволяют лучше понять настоящее изобретение, но также обеспечивают его определение при необходимости.
На фиг. 1-4 показано орудие для выполнения полевых работ в виде колеса 1. Колесо 1 содержит корпус 3 колеса, на который установлена шина 5. На фиг. 5 и 6 показан корпус 3 колеса согласно варианту осуществления по фиг. 1-4 до установки шины 5.
Далее в описании под корпусом колеса (от англ. "body" или "wheel body") подразумевается практически недеформируемая часть колеса, в отличие от деформируемой части, представленной шиной. Под ободом (от англ. "rim" или "wheel rim") подразумевается часть, проходящая по периферии корпуса колеса и предназначенная для установки на нее шины. Остальная часть корпуса колеса может называться диском колеса (от англ. "disc", "wheel disc", "dish" или "wheel dish"). Другими словами, корпус колеса образован ободом и диском колеса. В данном случае термин обод не будет означать корпус колеса в полном объеме, несмотря на то, что часто его используют неправильно в этом значении.
Корпус 3 колеса образован в целом кольцевым первым фланцем 7 и вторым фланцем 9. Первый фланец 7 и второй фланец 9, показанные на фиг. 6 раздельно, соединяют друг с другом с образованием корпуса 3 колеса, как показано на фиг. 5.
И первый фланец 7, и второй фланец 9 содержат центральную ось, или ось вращения. Эти центральные оси в собранном состоянии совмещаются и во время работы совпадают с осью вращения колеса 1. Эти оси на фигурах обозначены как XX.
И первый фланец 7, и второй фланец 9 содержат внутренние поверхности 77 и 97 соответственно и расположенные противоположно наружные поверхности 79 и 99 соответственно. Во время сборки первого фланца 7 со вторым фланцем 9 внутренние поверхности 77 и 97 располагаются друг напротив друга. Наружные поверхности 79 и 99 направлены в стороны друг от друга наружу от корпуса 3 колеса.
Первый фланец 7 и второй фланец 9 прикреплены друг к другу, в данном случае обратимым образом, с образованием корпуса 3 колеса посредством крепежных элементов. Согласно описываемому примеру крепежные элементы содержат пары винт-гайка 13. Пары винт-гайка 13 удерживают вместе первый фланец 7 и второй фланец 9. В данном случае пары винт-гайка 13 распределены по периферии корпуса колеса. Альтернативно или дополнительно можно использовать другие средства крепления, например зажимы или заклепки.
Первый фланец 7 содержит центральную часть 71, периферическую часть 73 и по меньшей мере одну перекладину 75, соединяющую центральную часть 71 с периферической частью 73. В данном случае первый фланец 7 содержит три перекладины 75.
Центральная часть 71 имеет в целом фигуру вращения. В собранном виде центральная часть 71 образует ступицу колеса 1. Центральное пространство фигуры вращения центральной части 71 выполнено с возможностью установки в него оси или шейки вала для установки на нее колеса 1, свободно вращающегося на оси XX вращения. Колесо 1 содержит подшипник вращения, установленный в центральной части 71, в данном случае в форме шарикового подшипника 11. Альтернативно вместо шарикового подшипника 11 можно использовать другие типы подшипников скольжения, в общем подшипники разных типов, например подшипник скольжения.
Центральная часть 71 имеет внутреннюю поверхность 81, в целом обращенную к главной оси XX и образующую, в данном случае, отверстие, предназначенное для установки в него подшипника 11. Центральная часть 71 имеет наружную периферическую поверхность 83, расположенную противоположно внутренней поверхности 81.
Периферическая часть 73 имеет в целом кольцевую форму. Периферическая часть 73 ограничена в направлении главной оси XX посредством внутренней кромки и внешней кромки. Периферическая часть 73 и центральная часть 71 являются по существу концентричными и центрированы на главной оси XX.
Периферическая часть 73 проходит вокруг центральной части 71. Согласно примеру, представленному на фиг. 4, периферическая часть 73 и центральная часть 71 смещены относительно друг друга в направлении главной оси XX. Со стороны внутренней поверхности 77 (слева на фиг. 4) центральная часть 71 образует выступ относительно внутренней кромки периферической части 73 в направлении основной оси XX почти на всей длине центральной части 71. Со стороны наружной поверхности 79 (справа на фиг. 4) центральная часть 71 расположена с образованием углубления относительно внешней кромки периферической части 73. Внешний конец центральной части 71 почти совпадает с внутренней кромкой периферической части 73. Как вариант, периферическая часть 73 и центральная часть 71 могут быть расположены по существу в одной плоскости относительно плоскости, перпендикулярной главной оси XX.
Периферическая часть 73 содержит внутреннюю поверхность 91, или диаметрально внутреннюю в целом направленную к центральной части 71, и наружную поверхность 93, или диаметрально наружную и периферическую, расположенную противоположно внутренней поверхности 91. В данном случае внутренняя поверхность 91 имеет в целом цилиндрическую форму, через которую проходят перекладины 75. В данном случае наружная поверхность 93 имеет в целом кольцевую форму с закругленным профилем, выступающим внутрь.
Каждая перекладина 75 содержит внутренний конец 101, соединенный с центральной частью 71 своей наружной поверхностью 83, и наружный конец 103, расположенный противоположно внутреннему концу 101 и соединенный с периферической частью 73 своей внутренней поверхностью 91. Таким образом, каждая перекладина 75 соединяет центральную часть 71 с периферической частью 73. Перекладины 75 проходят в радиальном направлении. Они образуют спицы колеса 1.
В данном случае внутренний конец 101 каждой перекладины 75 соединен с наружной поверхностью 83 по сути во всей длине центральной части 71 в направлении главной оси XX. Толщина перекладин 75 в направлении главной оси XX немного уменьшается, а затем равномерно увеличивается от центральной части 71 к наружному концу 103, или она является наибольшей и по существу равняется толщине периферической части 73. Таким образом, наружный конец 103 каждой перекладины 75 совпадает по существу с периферической частью 73, с которой он соединяется. Центральная часть 71 образует выступ относительно плоскости, образованной внутренним краем периферической части 73. Часть внутренней поверхности 77 первого фланца 7, образованная перекладинами 75, в целом имеет форму усеченного конуса, соединяющего внутренние концы центральной части 71 и периферической части 73. Часть наружной поверхности 79 первого фланца 7, образованная перекладинами 75, является по существу вогнутой в форме углубления, центрированного на главной оси XX. Внешний конец центральной части 71 образует небольшой выступ в нижней части углубления.
Между перекладинами 75 и внутренней поверхностью 91 периферической части 73 образованы просветы 78. Распределение перекладин 75 на центральной части 71 определяет количество промежуточных просветов 78. Эти просветы 78 являются пустыми и проходят в направлении главной оси XX от внутренней поверхности 77 к наружной поверхности 79. При эксплуатации просветы 78 упрощают извлечение отходов и грязи через первый фланец 7. Перекладины 75 и промежуточные просветы 78 совместно образуют несплошной диск колеса.
Перекладины 75 равномерно распределены под углом вокруг главной оси XX. Согласно описанным примерам представлено три перекладины, расположенные под углом 120° относительно друг друга. Такая конфигурация позволяет обеспечить механическое сопротивление, достаточное для предусмотренных применений, при этом экономя материал диска литого колеса. Согласно вариантам осуществления количество и/или распределение перекладин 75 может отличаться.
Согласно описываемым примерам первый фланец 7 выполнен из монолитной детали. Первый фланец 7 получают, например, в ходе литья под давлением. Первый фланец 7, в данном случае, выполнен из пластика, например из полиамида, такого как полиамид 6-6 или полипропилен. Первый фланец 7 из пластика имеет невысокую себестоимость сырьевого материала и изготовления. Тем не менее, первый фланец 7 также может быть выполнен из металла. Первый фланец 7 из металла характеризуется улучшенным сопротивлением к ударам, например, в случае ударов камней в процессе движения машины.
Как показано на фиг. 2-6, первый фланец 7 может быть выполнен в форме огибающей, укрепленной усиливающими внутренними стенками или ребрами, между которыми образовано несколько пустых полостей. Ребра придают первому фланцу 7 хорошее механическое сопротивление, сравнимое со сплошной металлической деталью и/или пластиковой деталью. Они позволяют обеспечить необходимое механическое сопротивление, при этом используя меньше количество исходного материала. Объем, занимаемый первым фланцем 7, в большей степени является полым.
При необходимости количество, распределение и форма ребер могут быть изменены в зависимости от необходимого механического сопротивления для первого фланца 7. Можно применять инструменты моделирования по методу конечных элементов.
В центральной части 71 размещают подшипник 11. Во время монтажа подшипник 11 устанавливают соосно с главной осью XX корпуса 3 колеса. Подшипник 11 удерживается в этом положении за счет установки с совмещением во время эксплуатации главной оси XX корпуса 3 колеса с осью вращения колеса 1.
В описанном здесь примере внутренняя поверхность 81 центральной части 71 первого фланца 7 имеет форму отверстия, проходящего через главную ось XX. В данном случае это отверстие состоит из трех по сути цилиндрических и концентрических участков, расположенных последовательно в направлении главной оси XX. Центральный участок имеет малый диаметр, тогда как каждый из внутреннего участка и внешнего участка имеют большой диаметр. В данном случае два больших диаметра равны между собой. Центральный участок соединен с каждым из внутреннего участка и внешнего участка соответствующим кольцеобразным заплечиком, ориентированным соответственно внутрь или наружу первого фланца 7.
Подшипник 11 имеет форму, соответствующую внутренней поверхности 81. Подшипник 11 выполнен путем сборки по меньшей мере двух частей. В ходе установки подшипника 11 на внутреннюю поверхность 81 каждую из этих двух частей вводят соответственно с внутренней стороны и с внешней стороны внутренней поверхности 81 до упора соответственно с каждым из кольцеобразных заплечиков. Когда обе части соединены друг с другом, два заплечика образуют осевые упоры и расположены напротив гнезда подшипника 11.
Второй фланец 9 подобен периферической части 73 первого фланца 7. Второй фланец 9 имеет в целом кольцеобразную форму. Второй фланец 9 не содержит перекладину и центральную часть, образующей ступицу. Второй фланец 9 содержит внутреннюю поверхность 111, аналогичную внутренней поверхности 91 первого фланца 7, обычно ориентированную в направлении оси XX вращения, и наружную поверхность 113, аналогичную наружной поверхности 93 первого фланца 7, напротив внутренней поверхности 111. Внутренняя поверхность 111 второго фланца 9 и внутренняя поверхность 91 первого фланца 7 выполняют аналогичную функцию.
В показанном на фигурах примере второй фланец 9 имеет форму кольца со сплошным, преимущественно треугольным сечением. Одна из сторон этой треугольной формы содержит наружную поверхность 113, аналогичную наружной поверхности 93 периферической части 73 первого фланца 7. Наружная поверхность 113 имеет в целом кольцевую форму с закругленным профилем, выступающим внутрь.
В ходе соединения двух фланцев 7, 9 друг с другом просветы 78 первого фланца 7 оказываются напротив внутреннего свободного просвета кольцеобразной формы второго фланца 9. Просветы 78, таким образом, остаются сквозными. Корпус 3 колеса представляет собой несплошной диск колеса.
Согласно описываемым примерам второй фланец 9 выполнен в виде монолитной детали. Второй фланец 9 получен путем литья. Второй фланец 9 имеет форму буртика или периферической закраины. Как вариант, второй фланец 9 может быть получен путем штамповки или ковки из листового металла. В данном случае второй фланец 9 выполнен из металла, например из стали. Как вариант, может быть использован алюминий. Второй фланец 9 имеет повышенное механическое сопротивление. Тем не менее, второй фланец 9 также может быть выполнен из пластика, например такого, как использован для первого фланца 7.
Первый фланец 7 из пластика имеет низкую стоимость производства, тогда как второй фланец 9 из металла придает корпусу 3 колеса необходимое для полевых работ механическое сопротивление. Тем не менее, оба фланца 7, 9 могут быть выполнены из металла, например, когда предусмотрены серьезные механические напряжения, или же из пластика, например, когда предусмотрены умеренные механические напряжения. Общая конфигурация корпуса 3 колеса, образованного первым фланцем 7 и вторым фланцем 9, позволяет адаптировать механические свойства корпуса 3 колеса путем подбора применяемого материала без изменения общей конфигурации корпуса 3 колеса. Альтернативно первый фланец 7 и/или второй фланец 9 могут быть выполнены сборкой нескольких деталей, а не из монолитной детали. Например, периферическая часть 73 первого фланца 7 и/или второго фланца 9 может быть выполнена из нескольких кольцевых секций.
Когда оба фланца 7, 9 соединены друг с другом, корпус 3 колеса содержит обод 121, сформированный совместно периферической частью 73 первого фланца 7 и вторым фланцем 9, аналогичным периферической части 73. Обод 121, таким образом, содержит наружную поверхность, сформированную совместно наружной поверхностью 93 периферической части 73 первого фланца 7 и аналогичной наружной поверхностью 113 второго фланца 9. Указанная наружная поверхность обода формирует посадочную часть 201 корпуса 3 колеса. Посадочная часть 201 удерживает шину 5.
Когда шина 5 надета на обод 121, первый фланец 7 и второй фланец 9 поддерживают шину 5, в данном случае каждый по сути свою половину. Площадь покрытой шиной 5 наружной поверхности 93 первого фланца 7, по существу, эквивалентна площади покрытой шиной 5 наружной поверхности второго фланца 9. Первый фланец 7, второй фланец 9 и шина 5 выполнены относительно друг друга таким образом, чтобы радиальное усилие, прилагаемое шиной 5, охватывающей корпус 3 колеса, по сути одинаково распределялось по обоим фланцам 7, 9. Ни один из первого фланца 7 и второго фланца 9 самостоятельно не осуществляет функцию блокировки шины 5 в направлении главной оси XX. Как вариант, распределение усилий может быть несбалансированным, например, до соотношения 4 к 1.
Шина 5 содержит основание 131, опирающееся на посадочную часть 201 обода 121. Конфигурации основания 131, с одной стороны, и посадочной части 201, с другой стороны, выбирают по сути соответствующими в отношении формы. Шина 5 удерживается вокруг корпуса 3 колеса. Риск случайного соскакивания с обода снижен, даже в тяжелых условиях.
В описанных здесь примерах шина 5 является шиной полупустого типа. Шина 5 относится к типу ненакачиваемых шин. Внутреннее пространство между основанием 131 и беговым протектором сообщается по текучей среде с внешним пространством через отверстие, которое не показано. Таким образом обеспечивается большая деформация шины 5 в процессе эксплуатации, упрощая очищение от грязи.
Согласно вариантам осуществления, показанным на фигурах, посадочная часть 201 имеет диаметр, который изменяется в направлении главной оси XX. Посадочная часть 201 имеет нестрого цилиндрическую форму. Рядом с границей между первым фланцем 7 и вторым фланцем 9, то есть рядом с внутренними поверхностями 77, 97, диаметр посадочной части 201 по существу отличается от диаметра посадочной части 201 рядом с противоположными поверхностями, то есть наружными поверхностями 79, 99. Это видно на фиг. 4, 8, 10 и 12 в разрезе. Участки посадочной части 201, таким образом, препятствуют осевому смещению шины 5. Таким образом риск случайного соскакивания с обода особенно низок. Добавление специальной детали для осуществления блокировки является излишним.
В вариантах осуществления по фиг. 1-6 и 11 и 12 вблизи границы между первым фланцем 7 и вторым фланцем 9 диаметр посадочной части 201 превышает диаметр посадочной части 201 вблизи противоположных поверхностей фланцев 7, 9, за исключением паза 161. Посадочная часть 201, таким образом, имеет в целом выпуклую форму. Такая конфигурация, например, позволяет использовать шины, основание 131 которых является вогнутым и надевается на выпуклую посадочную часть 201, частично охватывая ее. Такие шины, например, описаны в документе FR 2933903.
Как вариант, вблизи границы между первым фланцем 7 и вторым фланцем 9 диаметр посадочной части 201 меньше диаметра посадочной части 201 вблизи противоположных поверхностей. Посадочная часть 201, таким образом, имеет в целом вогнутую форму. Посадочная часть 201 содержит поверхности, предотвращающие осевое смещение шины 5.
В вариантах осуществления по фиг. 7-10 периферическая часть 73 первого фланца 7 и второй фланец 9 имеют такую взаимодополняющую форму, чтобы при их соединении друг с другом формировался паз 161. Паз 161 проходит по сути по окружности корпуса 3 колеса на границе периферической части 73 первого фланца 7 и второго фланца 9. Паз 161 способен вмещать соответствующий край 53 шины 5. Удерживание шины 5 вокруг корпуса 3 колеса дополнительно улучшено.
В каждом из вариантов осуществления, показанных на фигурах, корпус 3 колеса является несимметричным. В частности, ступица, образованная центральной частью 71 первого фланца 7, смещена относительно середины корпуса 3 колеса вдоль главной оси XX. Ступица первого фланца 7, по меньшей мере, частично проходит во внутреннее пространство, ограниченное кольцеобразной формой второго фланца 9, в большей или меньшей степени в зависимости от вариантов осуществления. Эта особенность является необязательной, но позволяет лучше уравновешивать орудие 1, уже установленное на остальной части машины.
Шина 5, такая, как показанная на фиг. 1-4, имеет асимметричный профиль. И основание 131, и посадочная часть 201 имеют плоскость симметрии, перпендикулярную главной оси XX. Часть шины 5, расположенная противоположно основанию 131, беговой протектор, является несимметричной. Беговой протектор содержит реборду 55. Реборда 55 выступает из шины 5 по существу в направлении главной оси XX наружу со стороны наружной поверхности 99 второго фланца 9. Реборда 55 проходит по существу по окружности шины 5. Такое колесо 1, оснащенное шиной 5 с ребордой 55, предназначено для установки на машине, такой, как схематически показана на фиг. 14A-14D.
Варианты осуществления согласно фиг. 7-13 аналогичны варианту осуществления согласно фиг. 1-6. Здесь детали, выполняющие аналогичные функции, обозначены теми же ссылочными позициями. В данных вариантах осуществления подшипник 11 содержит двойной ряд радиально-упорных шариков, помещенных в обойму. Обойма имеет в целом цилиндрическую внешнюю форму. Диаметр подшипника 11 является постоянным в отличие от вышеописанного варианта осуществления. Внутренняя поверхность 81 центральной части 71 первого фланца 7 имеет форму отверстия, проходящего через главную ось XX и имеющего одинаковый диаметр по всей своей длине.
Справа на фиг. 8, 10 и 12 в разрезе центральная часть 71 содержит, кроме прочего, осевой упор 72, предназначенный для ограничения поступательного движения подшипника 11. Осевой упор 72 в данном случае образован со стороны наружной поверхности 79 первого фланца 7. Следовательно, вставку или извлечение подшипника 11 можно осуществлять с противоположной стороны. Осевой упор 72 позволяет регулировать положение подшипника 11 относительно первого фланца 7. Осевой упор 72 можно рассматривать как основание гнезда.
Слева на фиг. 8, 10 и 12 в разрезе и на фиг. 13 колесо 1, кроме прочего, содержит дополнительную деталь 164 или колпак. Дополнительная деталь 164 выполнена с возможностью прикрепления к корпусу 3 колеса, окружая при этом подшипник 11, установленный в центральной части 71 первого фланца 7. Дополнительная деталь 164 в данном случае имеет общую форму диска, в котором выполнено центральное круглое отверстие. В данном случае дополнительная деталь 164 выполнена путем штамповки из листа железа. В установленном состоянии дополнительная деталь 164 частично закрывает центральную часть 71.
Дополнительная деталь 164 закреплена с открытой стороны гнезда подшипника 11, то есть в данном случае со стороны внутренней поверхности 77. Дополнительная деталь 164 закреплена посредством пар винт-гайка 13, расположенных вблизи центра колеса 1. После прикрепления к центральной части 71 дополнительная деталь 164 образует крышку гнезда и осевой упор для подшипника 11. Подшипник 11 закрыт внутри гнезда. Отверстие в центре дополнительной детали 164 позволяет пропускать через него ось для установки колеса 1 на сельскохозяйственную машину. Демонтаж дополнительной детали 164 является достаточным для открытия гнезда и извлечения подшипника 11. Во время эксплуатации дополнительная деталь 164 обеспечивает фиксацию подшипника 11 в осевом направлении.
Дополнительная деталь 164, по меньшей мере частично покрывающая ступицу, защищает ее от воздействия окружающей среды. Например, дополнительная деталь 164 защищает ступицу и подшипник 11, расположенный в ней, от ударов, создаваемых камнями во время эксплуатации. Дополнительная деталь 164 также защищает от напряжений и трения, которые могут возникнуть в результате скопления засохшей земли рядом с подвижными деталями колеса 1. Дополнительная деталь 164 образует защитный экран для защиты ступицы.
На фиг. 14A-14D частично показана сеялка 500, в которой орудия 1, аналогичные орудию, показанному на фиг. 1-12, соединены с диском 501. Таким образом, орудие 1 образует измерительное колесо. Орудие 1 может свободно вращаться, но прикреплено к диску 501 по существу в вертикальном направлении. Таким образом, даже при наличии неровностей на поле диск 501 выполняет работу по существу на постоянной глубине относительно поверхности почвы. Кроме того, соответствующие оси орудия 1 и диска 501 смещены друг относительно друга. Когда сеялка 500 продвигается вперед, реборда 55 орудия 1 трется об одну из поверхностей диска 501, очищая его таким образом от грязи и отходов, которые могли к нему пристать. В этом примере применения орудия 1 одна из двух сторон орудия 1 во время эксплуатации остается недоступной: доступ к стороне орудия 1, соответствующей наружной поверхности 99 второго фланца 9, ограничен из-за наличия диска 501.
Согласно представленным на фигурах примерам, реборда 55 шины 5 расположена со стороны второго фланца 9. Согласно этой конфигурации внутри колеса 1 со стороны реборды 55 предусмотрено свободное пространство. Свободное пространство позволяет, в частности, располагать частично во внутреннем пространстве, образованном шиной 5, перекладину 502 рамы сельскохозяйственной машины, на которой устанавливается ось, проходящая по существу в направлении главной оси XX. На фиг. 14A-14D показан пример такого монтажа. В этом примере перекладина 502 рамы должна проходить между главной осью XX рядом с подшипником 11 и периферией колеса 1. Перекладина 502 рамы, кроме прочего, не должна мешать работе диска 501, расположенного во взаимодействии с частью реборды 55, и закрывать часть поверхности колеса 1. Согласно вариантам осуществления реборда 55 может быть расположена с той же стороны колеса 1, что и первый фланец 7, и направлена к диску 501.
Как видно на фиг. 14В, то есть на виде сзади относительно направления движения сеялки 500, сеялка 500 имеет V-образную конфигурацию. Два диска 501 взаимодействуют с образованием в почве борозды. Два диска 501 симметричны друг другу относительно вертикальной плоскости, проходящей в направлении движения, показанного стрелкой А. Диски 501 расположены не вертикально, а наоборот направлены к почве. Они образуют с вертикалью, например, угол, равный приблизительно 5°. Колесо 1 взаимодействует с каждым из дисков 501. Два колеса 1 имеют ориентацию, подобную ориентации дисков 501, однако значение угла может отличаться.
Как показано на фиг. 14С, сеялка 500, кроме прочего, имеет V-образную конфигурацию согласно другой ориентации в пространстве. Таким образом два диска 501 образуют угол с направлением движения сеялки 500. В данном случае угол также составляет приблизительно 5°. Колеса 1 имеют ориентацию, подобную ориентации дисков 501, однако значение угла может отличаться.
По причине таких особенностей ориентации и вследствие сопротивления земли и сил трения, испытываемые колесами 1 усилия повышаются. Они превышают те усилия, которые бы испытывало идентичное колесо 1, ось XX вращения которого по существу перпендикулярна направлению движения машины и/или горизонтали.
Напряжения способны концентрироваться на уровне ступицы и соединения с осью. Усовершенствования, привнесенные изобретением, представляют, таким образом, особый интерес в сфере сельскохозяйственных орудий подобной конфигурации.
Орудие согласно изобретению обладает механическим сопротивлением, необходимым для полевых работ, и выполнено посредством двух фланцев, изготовленных из меньшего количества материала, чем существующие корпусы колеса, состоящие из двух фланцев. В зависимости от функций каждого фланца они имеют отличную друг от друга конструкцию. Можно сэкономить сырье путем выполнения второго фланца без перекладины и без центральной части. Корпус колеса становится усовершенствованным и облегченным. Стоимость транспортировки и изготовления снижена.
Изготовление по меньшей мере одного из двух фланцев с вырезанной в его центре кольцеобразной формой является более простым и быстрым. Стоимость изготовления и транспортировки также снижены.
В существующих колесах, состоящих из двух фланцев, сложно обеспечить хорошее взаимодействие между тремя элементами. Например, подшипник должен удерживаться не только первым, но и вторым фланцем и также соответствовать ему по размеру. В изобретении подшипник не взаимодействует непосредственно со вторым фланцем. Например, подшипник, расположенный в ступице, может быть извлечен из своего гнезда для замены в ходе техобслуживания без необходимости снятия двух фланцев и независимо от состояния второго фланца.
Производственные допуски могут быть увеличены.
Настоящее изобретение не ограничивается примерами орудий, описанных выше исключительно в иллюстративных целях, и охватывает все варианты, которые могут быть предусмотрены специалистом в данной области в рамках следующей формулы изобретения.