Колесо с изменяемой конфигурацией обвода

 

Колесо предназначено для использования в амфибиях, преимущественно с активной подвеской. Оно содержит обод в виде четырех стержней, расположенных по сторонам квадрата. На каждом стержне поворотно установлена своя двухсторонняя секция шины, одна из сторон которой скруглена по радиусу колеса, а другая выполнена плоской. Секция выполнена из нескольких частей, независимо фиксируемых в любом из двух положений, в первом из которых к периферии колеса обращена скругленная поверхность части секции шины, а во втором - ее плоская поверхность. В первом положении колесо имеет круглую конфигурацию и обладает плавным ходом по дороге. Во втором положении оно имеет квадратную конфигурацию и обеспечивает высокую проходимость по местности. Если же к периферии колеса попеременно обращены скругленные и плоские участки беговых дорожек соседних частей секции шины, то оно имеет круглоквадратную конфигурацию. При этом на стыке соседних частей секции образованы выступы, играющие роль лопастей гребного колеса, а само оно обеспечивает высокую гребную эффективность при движении на плаву. 4 з.п.ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к области транспорта, а более конкретно к колесам с изменяемой конфигурацией обвода, используемым в транспортных средствах высокой проходимости с водоизмещающим корпусом, например в амфибиях, преимущественно с активной подвеской. Оно может быть использовано также в транспортных средствах нормальной проходимости с обычной подвеской, но оборудованных подручными средствами повышения плавучести, например пустыми бочками или связками бревен, для преодоления водных преград. В любом случае оно используется при движении как по местности, так и по воде, а также и по другим жидкотекучим средам, например по жидкой грязи или по талому снегу.

Известно колесо с изменяемой конфигурацией обвода /авт.свид. СССР N 455876, кл. В 60 В 19/00, 1975/, содержащее ступицу с ее геометрической осью, обвод со стержнями с их геометрическими осями, элементы соединения ступицы с ободом и шину, разделенную по окружности колеса на секции, каждая из которых снабжена двумя беговыми дорожками различного профиля и выполнена с каналом, охватывающим стержень с возможностью поворота относительно последнего и фиксации в положении готовности для контакта с дорогой одной из беговых дорожек.

Наиболее близким к заявляемому колесу по технической сущности и по достигаемому техническому результату /прототип/ является колесо с изменяемой конфигурацией обвода по авт. свид. СССР N 1088955, кл. МКИ В 60 В 19/00, 1984. Оно содержит ступицу с ее геометрической осью, обод со стержнями с их геометрическими осями, расположенными по сторонам квадрата, точка взаимного пересечения диагоналей которого расположена на геометрической оси ступицы, а сам он расположен в плоскости колеса или в параллельной ей плоскости, устройство для соединения ступицы с ободом в местах, расположенных по вершинам этого квадрата, и шину, разделенную между этими местами по окружности колеса на секции, каждая из которых выполнена с продольно расположенным каналом для схватывания им стержня, а также с двумя беговыми дорожками, одна из которых расположена с одной стороны шины и скруглена по радиусу колеса, а другая расположена с противоположной стороны шины и выполнена с конфигурацией, отличной от скругленной, при этом каждая секция установлена на стержне поворотно, с возможностью ее приведения в любое из двух положений, в котором к периферии колеса обращена одна из указанных двух беговых дорожек, и удержания ее в этом положении.

Известное техническое решение позволяет придавать колесу круглую конфигурацию для движения по дорогам с усовершенствованным покрытием и квадратную - для движения по местности.

Однако один его недостаток состоит в низкой гребной эффективности /скорость, например, всего 4-5 кВ/ч/ при использовании в амфибиях в качестве движителя в гребном режиме. Этот недостаток обусловлен малой высотой гребного профиля, т. к. в качестве гребных лопастей служат стенки сравнительно мелких протекторных канавок шины.

Другой его недостаток состоит в низкой проходимости по слабому береговому грунту, напр, на входе в воду и выходе из нее.

Первый механический результат, достигаемый данным изобретением, состоит в устранении первого указанного недостатка, т.е. в повышении гребной эффективности данного колеса.

Второй технический результат, достигаемый данным изобретением, состоит в устранении второго указанного недостатка, т.е. в повышении проходимости данного колеса по слабому береговому грунту, напр., на входе в воду и выходе из нее.

Оба этих технических результата достигаются благодаря тому, что каждая секция шины выполнена из нескольких последовательно расположенных на стержне частей со своими на каждом из них участками, указанных канала и беговых дорожек и оборудована одним или несколькими фиксаторами для удержания этих частей в любом из указанных двух положений, а геометрическая форма фигур оконечных поверхностей этих частей в плоскости проекции, приблизительно нормальной к геометрической оси стержня, и их положение относительно этой оси в той же плоскости выбраны из условия обеспечения взаимного открывания по меньшей мере их участка при нахождении одноименных участков беговых дорожек этих частей по разные стороны от стержня.

Геометрическая ось стержня может быть смещена относительно точки взаимного пересечения осей симметрии геометрических фигур указанных поверхностей.

Геометрическая фигура может быть выполнена в виде прямоугольника, а геометрическая ось стержня - смещена относительно точки пересечения диагоналей последнего.

Секция шины может быть выполнена из двух частей одинаковой длины, на каждой из которых беговая дорожка с конфигурацией, отличной от скругленной, образована непосредственно одной из сторон шины.

Указанная беговая дорожка может быть выполнена с грунтозацепами, например со шторами. При использовании колесу могут быть приданы три различные конфигурации обвода.

При движении по дороге - известная круглая конфигурация, обеспечивающая плавность хода. При движении по местности /например, при подходе к водной преграде и при отходе от нее/ - известная квадратная конфигурация, обеспечивающая высокую проходимость, например, по песку, грязи, неровностям пути, в т. ч. по ямам /см. например, М.И.Альтес и Л.Н.Мошков. "Северные вездеходы" Свердловск, Уральское книжное издательство, 1985, с.53, и "Вокруг колеса", Изобретатель и рационализатор, 1975, N 12, с.27/. При движении по плаву - новая круглоквадратная конфигурация, обеспечивающая высокую гребную эффективность, а также облегчающая вход в воду и выход из нее.

В исходной /круглой или квадратной/ конфигурации обращенные друг к другу поверхности частей секции взаимно перекрыты, и поэтому набегающий на нее водный поток не взаимодействует ни с одной из них и не создает упорной /т.е. гребной/ силы.

Для придания колесу круглоквадратной конфигурации одну из соседних частей секции поворачивают на 180o относительно стержня и фиксируют в этом положении. При этом указанные поверхности взаимно открываются и начинают взаимодействовать с потоком, создавая упорную силу. При взаимном повороте частей секции между отличной от скругленной беговой дорожкой одной ее части и примыкающей к ней торцевой поверхностью другой, соседней с ней части образуется двухгранный угол. При вращении колеса грунт, попадающий в этот угол, уплотняется, что приводит к повышению его несущей способности, а значит к повышению проходимости колеса, например, на входе в воду и выходе из нее.

Данное техническое решение удовлетворяет требованиям новизны и промышленной применимости. Оно удовлетворяет также требованию изобретательского уровня. Если даже решение со взаимным поворотом двух частей известно, в данном случае в результате взаимодействия признаков ограничительной и отличительной частей формулы обеспечивается повышение сразу двух технических характеристик известного колеса: его гребной эффективности и проходимости по слабому, например, береговому грунту. Эти свойства колеса новы, т.к. отсутствуют как в известной, так и в заявленной совокупности признаков.

Сущность изобретения иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на которых изображено: Фиг. 1 - колесо в круглой конфигурации, первое исполнение, вид спереди.

Фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Фиг. 3 - стержень, вид спереди.

Фиг. 4 - то же, вид сверху.

Фиг. 5 - узел взаимного соединения соседних стержней, шинной накладки и соединительного между ступицей и ободом устройства.

Фиг. 6 - совмещенный вид спереди и продольный разрез части секции шины.

Фиг. 7 - совмещенный вид сбоку и поперечный разрез части секции шины по фиг.6.

Фиг. 8 - часть секции шины, второе исполнение, аксонометрия.

Фиг. 9 - часть колеса с секциями шины по фиг.8, вид спереди.

Фиг. 10 - узел взаимного соединения соседних стержней, шинной накладки и соединительного между ступицей и ободом устройства, а также фиксирующих стержней /к фиг.9/.

Фиг. 11 - часть колеса с секциями шины, третье исполнение, круглая конфигурация, вид спереди.

Фиг. 12 - колесо применительно к фиг.11, круглоквадратная конфигурация, вид спереди.

Фиг. 13 - колесо по фиг. 1, круглоквадратная конфигурация, вид спереди.

Фиг. 14 - колесо по фиг. 1, квадратная конфигурация, вид спереди.

Фиг. 15 - секция шины в колесе по фиг. 1, одноименные беговые дорожки расположены по одну и ту же сторону от стержня, обращенные друг к другу поверхности соседних частей взаимно перекрыты /схема/.

Фиг. 16 - взаимное расположение поверхностей по фиг. 15 и потока воды /схема/.

Фиг. 17 - то же, что и на фиг. 15, но одноименные беговые дорожки расположены по разные стороны от стержня, обращенные друг к другу поверхности соседних частей взаимно открыты /схема/.

Фиг. 18 - взаимное расположение поверхностей по фиг. 17 и потока воды /схема/.

Фиг. 19 - картина обтекания потоком воды частей секции шины применительно к фиг. 17 и 18 и система действующих на них сил.

Фиг. 20 - положение колеса, наиболее благоприятное для изменения конфигурации его обвода.

Фиг. 21 - положение колеса, наиболее неблагоприятное для изменения конфигурации его обвода.

Фиг. 22 - амфибия с колесами в круглой конфигурации при движении по дороге.

Фиг. 23 - то же, но с колесами в квадратной конфигурации при движении по песку.

Фиг. 24 - то же, но при движении по местности.

Фиг. 25 - то же, но с колесами в круглоквадратной конфигурации при движении на плаву.

Фиг. 26 - стандартная машина с водоизмещающим корпусом или снабженная подручными плавсредствами, с колесами в круглой конфигурации, при движении по дороге.

Фиг. 27 - то же, но с колесами в круглоквадратной конфигурации, при движении на плаву.

В первом примере практического осуществления изобретения /фиг. 1 и 2/ колесо содержит ступицу 1 с ее геометрической осью 2 и обод /не обозначен/, содержащий четыре цилиндрических стержня 3 с их геометрическими осями 4, расположенными по сторонам квадрата /обозначен штрихпунктирной линией/, точка 5 взаимного пересечения диагоналей которого совмещена с геометрической осью 2 ступицы 1. Этот квадрат расположен в плоскости колеса /не показана/ или в параллельной ей плоскости /также не показана/. В местах 6 взаимного соединения стержней 3 обод снабжен шинной накладкой 7 (см. также фиг. 5), скругленной по радиусу колеса, и связан со ступицей 1 соединительными устройствами 8. На обод надета шина /не обозначена/, содержащая несколько секций 9, расположенных между этими местами. Каждая секция выполнена с каналом /не обозначен/, охватывающим соответствующий стержень 3, и с двумя беговыми дорожками, одна из которых 10 расположена с одной стороны стержня и скруглена по радиусу колеса, а другая 11 расположена с противоположной его стороны и выполнена с конфигурацией, отличной от скругленной. Каждая секция шины выполнена из двух последовательно расположенных на стержне 3 частей 12 и 13. Каждая из последних содержит относящийся к ней участок канала /не обозначен/ и участки беговых дорожек /не обозначены/, а также обращенные друг к другу концевые поверхности /далее - торцы 14 и 15 на чертеже условно показаны слитно/. В данном описании торцами именуются поверхности, ограничивающие часть секции с ее сторон, обращенных к концам стержня. Каждая из частей секции установлена на стержне 3 поворотно, с возможностью ее приведения независимо от другой части в любой из двух положений, в одном из которых к периферии колеса обращена одна из двух указанных беговых дорожек, а в другом - другая. Для удержания ее в выбранном положении предназначен фиксатор 16 (см. также фиг.6 и 7).

Как видно из фиг. 1, в данном частном случае секция шины выполнена из двух частей одинаковой длины, на каждой из которых беговая дорожка с конфигурацией, отличной от скругленной, образована непосредственно одной из сторон шины. Она снабжена грунтозацепами /шторами/.

Как это показано на фиг.3 и 4, цилиндрический стержень 3, например стальной, с геометрической осью 4 снабжен в средней своей части неподвижным разделительным /для надеваемых на него частей секции шины/ кольцом 17, закрепленным, например, винтом или прихваченным электросваркой /не показаны/. По концам стержня выполнены кольцевые канавки прямоугольного сечения /не обозначены/ для заведения в них съемных упругих колец, т.н. зегеров 18, / условно показаны надетыми/, предотвращающих осевое смещение надетых на стержень частей секции шины к его концам. По торцам стержня выполнены проушины. Между кольцом 17 и зегерами 18 выполнены два сквозных, диаметрально расположенных, цилиндрических канала 20, для фиксирующего болта /см. поз. 30 на фиг. 6 и 7/. Указанные каналы снабжены заходными фасками /не обозначены/ для этого болта.

На фиг. 5 показано место 6 взаимного соединения соседних стержней /в т. ч. 3/ шиной накладки 7 и соединительного устройства 8. Шинная накладка 7 выполнена, например, из резинового болта и привулканизирована или приклеена к изогнутой по дуге окружности несущей пластине 21 с приваренным к ней ребром жесткости 22. На этом ребре выполнены отверстия /не обозначены/ под крепежные болты. Все указанные части прикреплены болтами /некоторые из которых не показаны и обозначены лишь отверстиями под них/ к косынке 23, выполненной по форме четверти круга.

Как это показано на фиг.6 и 7, часть 12 секции 9 шины /см. фиг. 1/ содержит плоскую металлическую /например, стальную/ опорную пластину 24 с беговой дорожкой 11 с конфигурацией, отличной от скругленной, к которой прикреплены привулканизирована или приклеена шинная накладка 25, например в виде резинового блока со скругленной по радиусу колеса беговой дорожкой 10. В этом блоке выполнены два взаимно перпендикулярных канала, например выемки /не показаны/, в которые заложена крестовина из двух взаимно перпендикулярных труб 26 и 27, соответственно большего и меньшего диаметра. Внутренняя поверхность трубы 26 является каналом 28 для стержня 3, а внутренняя поверхность трубы 27 - каналом 29 для фиксирующего элемента /болта/ 30. Этот болт в сочетании с каналом 29 трубы 27 и стенками сквозного отверстия 20 /см. также фиг.3 и 4/ в стержне 3 образует фиксатор 16 /см. также фиг. 1/. Болт 30 снабжен упругой /например, разрезной/ шайбой 31 и гайкой 32. Труба 26 приварена к опорной пластине 24 с обеих сторон по всей своей длине, а между трубой 27 и опорной пластиной 24 расположены металлические прокладки 33, например, приваренные /не показано/ как к трубе, так и к опорной пластине. На последней расположены грунтозацепы, например шторы 34. На скругленной беговой дорожке 10 выполнен протекторный рисунок 35. Шинная накладка 25 секции шины для простоты показана в виде сплошного резинового блока. Но для повышения упругости она может быть снабжена каналами, углублениями и т.п. или изготовлена из пористой /губчатой/ резины. Она также может быть выполнена пневматической, например, в виде части бескамерной шины. В данном примере торцу шины придана форма прямоугольника, близкая к форме сечения стандартной пневматической шины. Блок может быть присоединен к опорной пластине съемно, для чего к ней могут быть приварены шпильки, а в блоке проделаны отверстия под них. При этом блок может быть закреплен гайками с упругими шайбами под ними.

Для предотвращения налипания грунта некоторые части колеса, например беговая дорожка с конфигурацией, отличной от скругленной, шпоры и торцы частей секций шины могут быть снабжены гидрофобным покрытием.

Геометрическая форма фигур торцов 14 и 15 (фиг.1) частей секции в плоскости проекции /не показана/ приблизительно нормальной к геометрической оси стержня, и их положение относительно этой оси в той же плоскости выбираются с таким расчетом, чтобы при нахождении одноименных /например, скругленных/ участков беговых дорожек этих частей по разные стороны от стержня по меньшей мере участки этих фигур /если не полностью фигуры/ были взаимно открыты.

Геометрическая форма фигур торцов может быть асимметричной либо симметричной. Асимметричная форма практически нецелесообразна, например, потому, что при изготовлении частей шины с такой формой торцов возникают технологические трудности, а при эксплуатации колеса возникают затруднения с их балансировкой, что приводит к перегрузке фиксаторов.

Поэтому торцам желательно придавать симметричную геометрическую форму, преимущественно с двумя /например, прямоугольник, квадрат, ромб, овал, эллипс/ и более /например, круг или правильный многоугольник/ взаимно перпендикулярными осями симметрии.

Выбрав геометрическую форму торцов, находят требуемое ее положение относительно стержня в указанной плоскости. Для этого изготовляют в определенном масштабе /желательно 1:1/ шаблоны форм соседних торцов, одна /условно - первая/ кромка которых условно соответствует скругленной беговой дорожке, а противоположная /условно - вторая/ - беговой дорожке с конфигурацией, отличной от скругленной.

Шаблоны накладывают друг на друга и взаимно поворачивают таким образом, чтобы первая кромка одного шаблона располагалась над/под второй кромкой другого шаблона. Затем шаблоны поступательно перемещают друг по другу таким образом, чтобы достичь требуемой степени их взаимного открытия.

Затем находят оптимальное положение на шаблонах следа геометрической оси стержня /например, с учетом максимальной взаимной балансировки участков части секций, расположенных по разные стороны от стержня, что необходимо для минимизации нагрузки на фиксатор/.

След геометрической оси стержня на шаблоне может располагаться в пределах от средней части геометрической фигуры торца до ее очерка. Чем ближе этот след к средней части фигуры, тем лучше условия балансировки, но тем меньше степень открытия торцов, и наоборот.

В случае указанных геометрических фигур со взаимно перпендикулярными осями симметрии можно сразу же указать на фигуре точку, через которую геометрическая ось стержня проходить не должна, т.к. при этом раскрытие невозможно.

Таковой является точка взаимного пересечения осей симметрии фигуры. В некоторых из этих фигур, например, в прямоугольнике, она совмещена с точкой взаимного пересечения их диагоналей.

Таким образом, в данном колесе геометрическая ось стержня может быть смещена относительно точки взаимного пересечения осей симметрии геометрических форм фигур торцов.

Торцам может быть придана прямоугольная форма, а точка взаимного пересечения диагоналей прямоугольника может быть смещена относительно геометрической оси стержня, или, что то же самое, геометрическая ось стержня может быть смещена относительно точки взаимного пересечения диагоналей последнего.

Во втором примере практического осуществления изобретения /фиг.8, 9 и 10/ часть 12 секции шины, в основном аналогичная показанной на фиг.6 и 7, снабжена расположенными по ее торцам, с обеих ее сторон, проушинами 36 и 37. Через них пропущен фиксирующий элемент, например, болт 38 с упругой шайбой 39 и гайкой 40. Длина этого болта несколько превышает длину стержня 3. Место 6 взаимного соединения стержня 5, соединительного устройства 8 /здесь не показано/ и шинной накладки 7 /здесь не показана/ аналогично изображенному на фиг. 5. Отличие состоит в том, что к взаимно перпендикулярным краям косынки 23 /не обозначены/ приварены полки 41 с отверстиями под проушины 19 стержней 3 /например, 42/ и под болты 38 /например, 43/. Полки подкреплены подкосами 44 и 45. Кроме болта 38 может быть использован еще один, параллельный ему болт /не показан/, для которого в полках 41 предусмотрены дополнительные отверстия /не обозначены/. Этот болт является дублером болта 38 для повышения надежности фиксирования. Как видно из фиг.9, в месте 6 взаимного соединения стержней концы болтов расположены настолько близок друг от друга, что это может привести к затруднениям при их введении в проушины и выведении из них, а также при затяжке гаек. Для предотвращения такой возможности расстояния между геометрическими осями стержней 3 и болтов 38 на полках 41 и, соответственно, отверстий под них 42 и 43 выполнены неодинаковыми.

В колесе применительно к данному примеру практического осуществления изобретения в стержне 3 отсутствуют сквозные отверстия, а фиксирующий элемент (болт 38) вынесен за пределы стержня, обеспечивая его полную загрузку от фиксирующих сил. Благодаря этому достигается возможность существенного увеличения количества частей секции шины. Практическое осуществление этой возможности иллюстрируется третьим примером практического осуществления изобретения, являющимся развитием решения по второму примеру.

В третьем примере практического осуществления изобретения /фиг. 11 и 12/, в основном аналогичном второму, обеспечено существенное увеличение количества частей секций шины, во всяком случае до их практически необходимого числа. Если сравнивать каждую часть секции с лопастью гребного колеса, то данное колесо является многолопастным. Увеличение количества лопастей сверх некоторого максимально допустимого значения не только не необходимо, но также и нежелательно, т.к. это приводит, например, к снижению его КПД. В указанных фиг. 11 и 12 значения цифровых обозначений те же, что и на фиг. 8 и 9.

Дополнительным преимуществом данного колеса во всех трех его исполнениях является то, что в качестве гребных лопастей в нем служат не только участки частей секции, обращенные к периферии колеса, но также и участки, обращенные к ступице /см. также фиг. 19/, что практически равносильно некоторому увеличению количества его лопастей.

Колесо работает следующим образом. Для движения по дороге ему придают круглую конфигурацию /фиг.1/. Непосредственно при входе в воду, для движения на плаву и для выхода из воды ему придают круглоквадратную конфигурацию /фиг. 13/. Для движения по местности, в т.ч. при подходе к водной преграде и при отходе от нее, ему придают квадратную конфигурацию /фиг. 14/.

Управление машиной как на суше, так и на плаву производят путем притормаживания /ускорения/ колес одного борта и/или поворота колес.

При движении на плаву /круглоквадратная конфигурация, фиг. 13/ обращенные навстречу друг другу торцы 14 и 15 соседних частей 12 и 13 секций шины находятся в воде /фиг. 15, 16, 17 и 18/ и на них воздействует водный поток, обозначенный условно линией 46. Как показано на фиг. 16 и 18, точка /не обозначена/ взаимного пересечения диагоналей прямоугольного торца смещена относительно геометрической оси 14. Торец 14 для наглядности утолщен.

Когда одноименные, например, скругленные, беговые дорожки частей 12 и 13 секции шины расположены по одну сторону от геометрической оси 4 /фиг. 15/, торцы 14 и 15 перекрывают друг друга и торец 15 не допускает водный поток 46 к торцу 14 /фиг. 16/.

Но когда эти торцы расположены по разные стороны от геометрической оси 4 /фиг. 17/, торец 15 приоткрывает участок /не обозначен/ торца 14, допуская к нему водный поток 46 /фиг. 18/. В результате торец 14 начинает работать в режиме лопасти гребного колеса. Более подробно этот режим иллюстрируется схемой на фиг. 19.

Как видно из фиг. 19, при вращении ступицы 1 по направлению стрелки 47 с некоторой угловой скоростью водный поток 46, набегая справа на части 12 и 13 секции шины, разделяется на две ветви: нижнюю и верхнюю. Нижняя ветвь потока, воздействуя на приоткрытый торец 14 части 12 секции шины, создает на нем упорную силу Т, направленную против направления вращения 47. Верхняя же ветвь потока, плавно обтекая скругленную поверхность беговой дорожки, не создает на ней практически никакой силы. Но, срываясь с задней кромки этой дорожки, она образует с обратной стороны торца 15 вихри /условно показаны замкнутыми окружностями небольшого диаметра/. Эти вихри создают некоторое разрежение, что приводит к появлению подсасывающей силы P, также направленной против направления вращения 46 колеса, создавая некоторую результирующую силу Q > Т. Как видим, подсасывающая сила P - это избыточный эффект. Результирующая сила Q= P+Т, перенесенная на ступицу 1, обеспечивает перемещение колеса в направлении этой силы с некоторой достаточно высокой линейной скоростью V. При этом сохраняется первоначальная гребная эффективность стенок протекторных канавок шины.

Перед изменением конфигурации колеса по любому примеру его практического осуществления необходимо вывести из контакта с грунтом по меньшей мере одну из его секций, чтобы облегчить их поворачивание. При активной подвеске просто приподнимают балансирный рычаг с колесом. При обычной подвеске колесо поворачивают в наиболее благоприятное для изменения конфигурации положение /фиг.20/, при котором оно опирается на грунт только неповоротной угловой частью 6 шины. Все поворотные части шины свободны от контакта с грунтом и легко поворачиваются, если колесо находится в наиболее неблагоприятном для поворота секций положении (фиг.21), то его достаточно повернуть на 1/8 оборота, продвинув машину вперед или назад на некоторое расстояние, которое при диаметре шины например, 1 м составляет всего около 0,4 м. Вместо подвижки машины колесо можно освободить от контакта с грунтом, например, приподняв корпус машины с помощью домкрата или влаги либо подкопав под колесом грунт.

Для изменения конфигурации обвода колеса по первому примеру осуществления изобретения /фиг.1/ на соответствующей части секции шины 12 отвинчивают гайку 31 /фиг.7/, снимают ее и шайбу 32 с болта 30, частично вытягивают его, выводя из контакта со стержнем 3, поворачивают часть 12 секции шины вокруг стержня на 180o, заталкивают болт обратно до упора, надевают шайбу и гайку и снова затягивают ее до отказа.

Для изменения конфигурации обвода колеса по второму и третьему примерам его практического осуществления /фиг, 8, 9 и 10/ отвинчивают гайку 40 и снимают ее и шайбу 39 с болта 38, который затем вытягивают из проушин 36 и 43. Затем, поочередно поворачивая части 12 секции шины в требуемые положения, постепенно заводят болт в проушины, а в заключение надевают на него шайбу 39 и гайку 40, которую снова затягивают до отказа. Аналогично поступают и в случае второго болта, если он имеется.

При этом поворот одних частей секций производят независимо от поворота /или не поворота/ других ее частей на том же колесе или на других колесах той же машины. Для ускорения процесса сначала поворачивают и фиксируют на всех колесах машины части всех секций, какие только возможно. Затем подвигают машину на 1/8 оборота колеса вперед или назад и завершают поворот и фиксирование остальных частей секций на всех колесах. Этот процесс не требует особой квалификации и потому может быть произведен быстро не только самим водителем, но и пассажирами по его указаниям.

В дополнение к ранее указанным преимуществам колесо по первому примеру практического осуществления изобретения обладает следующими преимуществами: 1. Быстродействие фиксатора 16 благодаря небольшой длине болта 30. Оно может быть повышено еще больше при замене болта подпружиненным пальцем.

2. Минимальное уширение секции, т.к. головка болта и гайка могут быть утоплены в боковых стенках секции.

Колесо по второму примеру обладает повышенными прочностью и надежностью, т.к. в стержне отсутствуют ослабляющие его сквозные отверстия.

Колесо по третьему примеру обладает преимуществом по второму примеру, но дополнительно обеспечивает повышение гребной эффективности благодаря увеличению количестве лопастей.

На фиг.22 показана амфибия с колесами в круглой конфигурации при движении по дороге /активная подвеска/. На фиг.23 показана она же, с колесами в квадратной конфигурации, при движении по песку. На фиг.24 показана она же, при движении по местности. На фиг.25 показана она же, при движении на плаву, с колесами в круглоквадратной конфигурации. Балансирные рычаги подняты таким образом, что ступицы колес расположены выше уровня воды, что необходимо для их эффективной работы. На фиг.26 показана машина с водоизмещающим корпусом и обычной подвеской, при движении по дороге. Кроме обычных колес она оборудована также колесами предлагаемой конструкции, в данном случае в круглой конфигурации. Задние колеса машины, в т.ч. и предлагаемое, охвачены открытым снизу водонепроницаемым кожухом 48, нижняя кромка которого расположена ниже линии ступиц этих колес. На фиг.27 показана эта же машина, но при движении на плаву. Колеса находятся в круглоквадратной конфигурации и работают в гребном режиме. Кожух препятствует подтеканию воды к верхней /надступичной/ части колес, тем самым еще больше повышая их гребную эффективность.

Как видим, предлагаемое колесо не только обеспечивает машине движение по дороге и по пересеченной местности, но эффективно работает также в качестве гребного движителя, обеспечивая повышенную скорость машины на плаву и ее вход и выход из воды. В этом смысле колесо является действительно универсальным движителем.

Формула изобретения

1. Колесо с изменяемой конфигурацией обвода, содержащее ступицу с ее геометрической осью, обод со стержнями с их геометрическими осями, расположенными по сторонам квадрата, точка взаимного пересечения диагоналей которого расположена на геометрической оси ступицы, а сам он расположен в плоскости колеса или в параллельной ей плоскости, устройство для соединения ступицы с ободом в местах, расположенных по вершинам этого квадрата, и шину, разделенную между этими местами по окружности колеса на секции, каждая из которых выполнена с продольно расположенным каналом для охватывания им стержня, а также с двумя беговыми дорожками, одна из которых расположена с одной стороны шины и скруглена по радиусу колеса, а другая расположена с противоположной стороны шины и выполнена с конфигурацией, отличной от скругленной, при этом каждая секция установлена на стержне поворотно с возможностью ее приведения в любое из двух положений, в котором к периферии колеса обращена одна из двух указанных беговых дорожек, и удержания ее в этом положении, отличающееся тем, что каждая секция шины выполнена из нескольких последовательно расположенных на стержне частей со своим на каждой из них участком указанного канала и беговыми дорожками и оборудована одним или несколькими фиксаторами для удержания этих частей в любом из указанных двух положений, а геометрическая форма фигур оконечных поверхностей этих частей в плоскости проекции, приблизительно нормальной к геометрической оси стержня, и их положение относительно этой оси в той же плоскости выбраны из условия обеспечения взаимного открывания по меньшей мере их участка при нахождении одноименных участков беговых дорожек этих частей по разные стороны от стержня.

2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что геометрическая ось стержня смещена относительно точки взаимного пересечения осей симметрии геометрических фигур указанных поверхностей.

3. Колесо по п.2, отличающееся тем, что фигура выполнена в виде прямоугольника, а геометрическая ось стержня смещена относительно точки взаимного пересечения диагоналей последнего.

4. Колесо по п.1, отличающееся тем, что секция шины выполнена из двух частей одинаковой длины, на каждой из которых беговая дорожка с конфигурацией, отличной от скругленной, образована непосредственно одной из сторон шины.

5. Колесо по п.4, отличающееся тем, что беговая дорожка выполнена с грунтозацепами, например шпорами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортной технике и касается создания амфибийных транспортных средств с негерметичным кузовом

Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам и касается создания гидрокоптеров

Изобретение относится к транспортной технике и касается создания транспортных средств-амфибий с обычным негерметичным кузовом

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается создания рулевого управления автомобиля, перемещающегося по суше и воде

Изобретение относится к транспортной технике универсального назначения и касается создания амфибийных транспортных средств для перемещения в воздушной среде, по грунту, по воде и при движении в промежуточных положениях транспортных средств

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам, а более конкретно - к амфибиям

Изобретение относится к переработке вторичных материалов, а более конкретно к устройствам, предназначенным для работы по сбору металлолома и переработке металлосодержащих объектов, в том числе и полузатонувших судов, в условиях бездорожья, заболоченности местности и на мелководье

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции днища корпуса глиссирующей амфибии

Изобретение относится к средствам для перевозки грузов по водной поверхности, заболоченной местности, в зимнее время по чистому ледовому покрову и глубокому снегу, причем основой транспортного средства может являться колесное или гусеничное транспортное универсальное средство (грузовой автомобиль, трактор, танк, вездеход)

Изобретение относится к транспортной технике и касается создания транспортных средств-амфибий с обычным негерметичным кузовом

Изобретение относится к транспортным средствам и может использоваться в электромобилях

Изобретение относится к вездеходным транспортным средствам и колесным движителям для них, преимущественно к колесам с пневматическими шинами

Движитель // 2114006
Изобретение относится к транспортным средствам

Изобретение относится к области колесного производства, в частности к колесам с гибкими ободьями и гибкими связями между ободьями и ступицами

Изобретение относится к колесам транспортных средств

Изобретение относится к колесам транспортных средств, преимущественно легких снегоболотоходов на бескамерных широкопрофильных пневматических шинах низкого давления

Изобретение относится к горному транспорту и может быть использовано для откатки грузов в непрофильных выработках

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к движителям наземного, водного или воздушного транспортного средства
Наверх