Колесо вездехода
Колесо содержит ступицу, спицу и ободья, ложементы, камеру, шину и грунтозацепы. Грунтозацепы закреплены с помощью болтов на ложементах. В результате повышается долговечность и надежность колеса. 2 ил.
Изобретение относится к конструкции транспортных средств и может быть использовано для изготовления колес низкого давления для вездеходов.
Известна конструкция колеса вездехода на шинах низкого давления, содержащая два диска, соединенных по периферии ложементами, размещенные на ложементах две камеры, вложенные друг в друга и обтянутые защитной тканью и крепящиеся упругими ремнями к дискам (Моделист-конструктор, №1, 1985. с.5-7).
Известная конструкция достаточно легка и относительно износостойка для средних диаметров колес, однако при увеличении диаметров для обеспечения высокой проходимости диски значительно утяжеляют конструкцию. Кроме того, двухслойная конструкция камеры обладает повышенной жесткостью, снижающей демпфирующие свойства колеса при движении по пересеченной местности, а отсутствие грунтозацепов по окружности колеса снижает область применения такой конструкции по проходимости и вызывает повышенную склонность его к буксованию.
Ближайшим аналогом является колесо низкого давления для вездехода, содержащее ступицу, спицы и ободья, ложементы, камеру, ремни, грунтозацепы и шину, которая охватывает камеру частично, не доходя до ободьев, и прикреплена к последним ремнями и грунтозацепами (патент РФ № 2192968 от 20.11.2002, БИ №32, 2002).
Недостатком известной конструкции является то, что грунтозацепы и ремни закрепляются с помощью болтов на специальные кронштейны, приваренные к ободьям и спицам. Во время движения именно эти соединения передают основные усилия от ступицы колеса на шину и грунтозацепы. Вследствие деформации шины и камеры во время движения соединение болта с кронштейном испытывает фреттинговый износ. Износ вызван переменными сдвиговыми нагрузками, действующими на болты каждого соединения и вызывающими их смещения относительно кронштейнов. Болты постоянно меняют свое положение в отверстиях. При трении стали по стали при отсутствии смазки наблюдается интенсивный износ как болта, так и отверстия в кронштейне. Поэтому конструкция данного узла колеса недолговечна и соединения быстро выходят из строя. Ложементы колеса закрепляются на ободьях с помощью сварного соединения. Они испытывают во время движения также знакопеременные нагрузки. При недостаточной надежности соединения возможен отрыв ложементов от ободьев.
Технической задачей изобретения является повышение долговечности и безотказности колеса за счет рациональной конструкции крепления грунтозацепов и ложементов на колесе.
Решение указанной задачи достигается тем, что согласно изобретению грунтозацепы закрепляются на ложементах.
При закреплении грунтозацепов на ложементах образуется замкнутая силовая линия и реакция от силы тяги в данном случае передается непосредственно с ложементов на грунтозацепы и наоборот, минуя ободья. Кроме того, максимальные усилия действуют на грунтозацепы, когда они находятся внизу колеса, одновременно контактируя с дорогой. Здесь же происходит наибольшая деформация камеры и шины. При этом грунтозацепы зажимаются между камерой и ободом за счет силы трения, и усилие, передаваемое грунтозацепами на ложементы, частично расходуется на создание этой силы трения, разгружая болты соединения. Также в этом случае ложемент не перемешается относительно грунтозацепа, и износ крепления практически исключается. Таким образом предлагаемое устройство повышает безотказность и долговечность колеса низкого давления.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид колеса, а на фиг.2 - разрез А-А.
К ступице 1 присоединены спицы 2, охваченные по периферии ободьями 3, соединенными ложементами 4, на которых размещается камера 5, охваченная частично по наружной поверхности шиной 6, не доходящей до ободьев 3 и прикрепленной к ним снаружи грунтозацепами 7, закрепленными на внутренней стороне ложементов 4 болтами 8 с гайками 9 и прокладками 10.
Работает конструкция следующим образом. Крутящий момент передается ступице 1 колеса и вся конструкция приводится во вращение. В месте контакта колеса с опорной поверхностью возникает касательная сила тяги, которая усиливается за счет грунтозацепов 7, вдавливающихся в почву. При этом реакция от силы тяги передается с грунтозацепов 7 через болты 8 на ложементы 4 к ободьям 3 и спицам 2 на ступицу 1 колеса. Ложементы 4 с грунтозацепами 7 образуют замкнутую силовую линию и передают крутящий момент на камеру 5 и шину 6 за счет сил трения. Грунтозацепы 7, располагаясь между камерой 5 и ободьями 3 при деформации камеры 5 и шины 6 в нижней части колеса, за счет большой силы трения находятся в неподвижном состоянии в местах крепления к ложементам 4.
В отличие от аналога данная конструкция обладает повышенной безотказностью и долговечностью в работе.
Формула изобретения
Колесо вездехода, содержащее ступицу, спицы и ободья, ложементы, камеру, шину и грунтозацепы, отличающееся тем, что грунтозацепы закреплены с помощью болтов на ложементах.
РИСУНКИ
