Шагающее колесо
WALKING WHEEL

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к движителям транспортных средств, конкретно - к шагающим колесам.
Известно шагающее колесо (немецкий патент №730607 от 14.01.1943 г.) содержащее ступицу с опорами, установленную на подвижной оси кривошипа, неподвижная ось которого установлена на несущем колесо звене (плите) конструкции транспортного средства. При этом для каждой опоры ступица снабжена радиально размещенным отрезком направляющей для взаимодействия с роликом, неподвижно установленным на звене (плите) конструкции транспортного средства, и роликом для взаимодействия с криволинейными направляющими звена.
Недостатком указанного колеса является сложность конструкции из-за присутствия нескольких отрезков направляющих и роликов на ступице, ролика и направляющих, размещенных на звене, а также то, что в процессе вращения колеса в моменты взаимодействия ролика и направляющей каждой опоры со своим роликом и направляющими приведет к мягкому удару, особенно при движении транспортного средства по пересеченной местности, что приводит к снижению надежности работы шагающего колеса.
Цель изобретения - максимальное упрощение конструкции шагающего колеса и повышение надежности его работы.
Указанная цель достигается тем, что шагающее колесо, содержащее ступицу с опорами, размещенными по ее периметру, поворотно установленную на подвижной оси кривошипа, неподвижная ось которого размещена на несущем шагающее колесо звене (плите) транспортного средства, и содержащую систему направляющих и взаимодействующих с ними роликов для реализации поворота ступицы вокруг ее центра в цикле вращения кривошипа, где вращение ступицы вокруг ее центра в цикле вращения кривошипа осуществлено,
или посредством снабжения ступицы замкнутой направляющей и взаимодействующей с ней роликом, установленным на несущем колесо звене (плите) транспортного средства;
или посредством снабжения ступицы замкнутой направляющей, выполненной в виде выступающей от плоскости ступицы двусторонней беговой дорожки и обкатываемой с обеих сторон роликами, установленными на несущем колесо звене (плите).
На фиг. 1 приведена конструкция варианта I шагающего колеса.
На фиг. 2 - вид А-А фиг. 1.
На фиг. 3 и 4 - виды кинематической схемы шагающего колеса варианта I в разных положениях выходного звена колеса на прямолинейном участке траектории его движения.
На фиг. 5 штрихпунктирной линией для варианта I показан вид, траектории средней линии замкнутой направляющей для ступицы с четырьмя опорами в начальном положении колеса, а пунктирной линей показано положение траектории средней линии замкнутой направляющей, взаимодействующей с центром ролика звена в режиме вращения кривошипа.
На фиг. 6 показана кинематическая схема для колеса, выполненного по II варианту, и вид направляющей, для ступицы с пятью выходными звеньями.
Шагающее колесо варианта I (фиг. 1 и 2) содержит несущее колесо звено (плиту) 1 транспортного средства (не указ.) и поворотно установленный на звене 1 кривошип 2, на подвижной оси 3 которого установлена ступица 4. Ступица 4 снабжена замкнутой направляющей 5, взаимодействующей с неподвижно установленным на звене 1 роликом 6. По периметру ступицы 4 установлены опоры 7.
Шагающее колесо варианта I (фиг. 1 и 2) работает следующим образом. Вращение кривошипа 2 приводит в движение ступицу 4. При этом ролик 6, перекатываясь в направляющей 5 ступицы 4 (а на фиг. 5 кинематической схемы средняя линия 9 замкнутой направляющей 5, двигаясь по центру 11 ролика 6), поворачивает ступицу 4 и опоры 7, которые в процессе вращения ступицы последовательно опускаются на опорную поверхность 8 и совершают движение по прямолинейному участку АВ (а на фиг. 5 выходное звено 10 совершает движение по участку АВ), тем самым перенося транспортное средство без вертикальных колебаний.
Шагающее колесо варианта II (фиг. 6) содержит несущее колесо звено (плиту) 1 транспортного средства (не указ.) и поворотно установленный на звене (плите) 1 кривошип 2, на подвижной оси 3 которого установлена ступица 4. Ступица 4 снабжена замкнутой направляющей 12, выполненной в виде выступающей от плоскости ступицы двусторонней беговой дорожки и обкатываемой с обеих сторон роликами 13, установленными на несущем колесо звене (плите) 1.
Указанные простые по конструкции шагающие колеса вполне можно использовать на практике, используя преимущество шагающего колеса перед колесом качения для передвижения транспорта по слабонесущему грунту и по необорудованной опорной поверхности.
Приведенная для иллюстрации конструкция колеса не исчерпывает и других возможных вариантов конструкций. Например, ступицу колеса можно изготовить в виде овального многоугольника с опорами в зоне овала многоугольника, а между ступицей 4 и звеном (плитой) 1 можно установить грязезащитное кольцо и т.п.