Ведущее колесо транспортного средства

 

Изобретение относится к колесам для транспортных средств, предназначенных для пересеченной местности, Цель изобретения - повышение проходимости . Колесо состоит из кольцевого гибкого (упругого) обода . 1, соединенного шарнирами 3 с концами дугообразных гибких спиц 2, которые серединами посредством шарниров 4 установлены равномерно на ступице 5, закрепленной на валу 6, а спицы снабжены дисбалансами 7, установленными на одноименных концах спиц 2. При движении колеса по твердой опоре периодическое чередование прогиба обода 1 и спиц с прогибом обода и поворотом спиц обеспечивает качение с увеличенным по длине пятном контакта. При движении по слабонесущему грунту касательные реакции, действующие на обод 1, разворачивают последний относительно ступицы 5, что сопровождается поворотом спиц на шарнирах 4 и преобразованием круглой формы обода в скругленный треугольник, реализующий большую силу тяги. При движении по текучей поверхности (вода , болото) и увеличении частоты вращения колеса более тяжелые концы спиц под действием центробежной силы удаляются от центра колеса, преобразуя его форму в скругленный треугольник. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 B 60 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4448037/11 (22) 26.05.88 (46) 30.05;91. Бюл. К - 20 (7i) Красноярский политехнический институт (72) В.Г.Анопченко, B.Í.Ùåííèêoâ и С.П.Васильев (53) 629.113.012(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 933481, кл. В 60 В 9/00, 1980. (54) ВЕДУЩЕЕ КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к колесам для транспортных средств, предназначенных для пересеченной местности.

Цель изобретения — повышение проходимости. Колесо состоит из кольцевого гибкого (упругого) обода 1, соединенного шарнирами 3 с концами дугообразных гибких спиц 2, которые серединами посредством шарниров 4 установлены равномерно на ступице 5, закрепленной

Изобретение относится к колесам транспортных средств, предназначенных для движения по пересеченной местности, Цель изобретения — повышение проходимости.

На фиг. 1 изображено предлагаемое колесо, вид спереди на фиг. 2 — схет ма качения колеса по твердой опоре; на фиг. 3 — схема преодоления выступа на фиг. 4 — схема качения по слабонесущему грунту.

Колесо транспортного средства содержит кольцевой гибкий (упругий) „„SU,„, 1652102

2 на валу 6, а спицы снабжены дисбалансами 7, установленными на одноименных концах спиц 2. При движении колеса по твердой опоре периодическое чередование прогиба обода 1 и спиц с прогибом обода и поворотом спиц обеспечивает качение с увеличенным по длине пятном контакта. При движении по слабонесущему грунту касательные реакции, действующие на обод 1, разворачивают последний относительно ступицы 5, что сопровождается поворотом спиц на шарнирах 4 и преобразованием круглой формы обода в скругленный треугольник, реализующий большую силу тяги. При движении по текучей поверхности (воЖ ца, болото) и увеличеиии частоты вра.щения колеса более тяжелые концы спиц год действием центробежной силы удаляются от центра колеса, преобразуя его форму в скругленный треугольник.

1 з.п. ф-лы, 4 ил.

I обод 1, соединенный упругими спицами Ю

2 посредством шарниров 3 и 4 со ступицей 5, установленной на ведущем ва- (,,) лу 6. При этом шарниры 4 параллельны ф оси вала 6 и распределены по окружнос ти ступицы 5 равномерно, а спицы 2 установлены на них средней частью по: воротно.и на одноименных концах (например левых или правых) содержат Ъе дисбалансы 7. Шарниры 3 распределены по внутренней поверхности обода 1 зтакже равномерно, и если радиус окружности, на которой лежат их оси, равен R, то радиус окружности R, на

1652102 которой размещены шарниры 4, равен

90 . 180

R = (R sin — ) jsin — — у

2. л и n

5 где и — количество слиц.

Приведенная формула позволяет обеспечить неизменное расстояние между концами всех спиц при повороте последних на одинаковый угол относительно среднего положения, что обусловливает большую податливость обода при складывании колеса в форму скругленного треугольника, так как обод 1 сопротивляется только изгибу. Изменяя R относительно значения, рассчитанного по формуле, можно увеличивать сопро" тинление обода 1 изменению круглой формы, так как в этом случае он под» вергается не только изгибу, но и рас- 20 тяжению или сжатию. Описанная особенность колеса позволяет изменять его радиальную жесткость варьированием

R беэ изменения материала или сеченйя обода и спиц, причем последние 2g могут быть выполнены из упругого материала с различной формой сечения: плоской, круглой, многогранной и т.п.

Саы обод может содержать грунтозацепы, закрепленные непосредственно на его внешней поверхности, или эластомерное покрытие с протектором. Дисбаланасы 7 могут удерживаться на спицах силой трения, винтовыми фиксаторами или хомутами. Их функцию может выполнять и шарнир 3 с увеличенной массой.

Колесо работает следующим образом.

При качении по твердой опоре когда спицы 2 расположены симметрич40 но относительно вертикального диаметI ра, часть обода 1, заключенного меж- ду ними, прогибается к центру под действием силы тяжести, приведенной к валу б, увеличивая площадь пятна

45 контакта, при этом величина прогиба зависит от жесткости обода и спиц, работающих на.изгиб. При дальнейшем качении часть силы тяжести, приведенная к оси шарнира 4 и действующая на плече а относительно шарнира 3, поворачивает спицу 2 против часовой стрелки на угол g (показано пунктиром) относительно среднего положения, второй конец которой увеличивает про- 5 гиб обода, что приводит к повороту спиц в этом же направлении и преобразованию профиля обода 1 в овальный треугольник, установленный на одну из сторон.

При наезде на ступенчатый выступ касательная реакция выступа R5 приводит к изменению формы обода (йунктирные ликии), что способствует преодолению препятствия, При движении по слабонесущему грунту, например песку, с частичным погружением обода в грунт, нормальные реакции последнего распре-. деляются по длине обода и моменты от этих реакций, действующие на нижние спицы, становятся меньше моментов от касательных реакций Кгг при работе колеса в ведущем режиме. В частности, при вращении колеса против часовой стрелки реакции R разворачивают обод относительно ступицы по часовой. стрелке, что сопровождается поворотом спиц в этом же направлении, а обод принимает форму скругленного треугольника, значительно повышая силу тяги по сцеплению с грунтом. В отличие от качения по твердой опоре колесо в течение всего оборота сохраняет эту форму, т.е. спицы остаются повернутыми на угол 06.

Установка дисбалансов 7 (см. фиг.4) на одноименных концах спиц позволяет изменять форму обода при повышении угловой скорости колеса под действием центробежной силы Р у, действующей на обод, что необходимо при движении колеса по болоту и воде, когда значения недостаточны для преобразования колеса в треугольную форму. В этом случае колесо выполняет функцию гребного устройства на амфибийном средстве.Формуаа изобретения

1. Ведущее колесо транспортного средства, содержащее ступицу, обод и не менее трех дугообразных спиц, которые концами соединены с ободом цилиндрическими шарнирами, равномерно распределенными по его длине, а средними частями — со ступицей при помощи цилиндрических шарниров, равномерно распределенных по ее окружности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения проходимости, обод выполнен сплошным, гибким, а радиус и окружности; на которой помещены шарниры ступицы, и радиус

R обода связаны между собой следующей ависимостью: 90 вхп и

R = R Я

8iQ

1652102 6 где n - -число сниц. щ е е с я тем, что одноименные концы

2. Колесо по п. 1, о т л и ч а ю- спиц снабжены дисбалансами..

1652102

Составитель Д,Аптер

Техр д С.Мигунова Корректор Н,Король

I/

Редактор Т.Горячева

Заказ 2180 Тираж 347 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101