Вспомогательное эллипсообразное колесо для повышения проходимости транспортного средства

Изобретение относится к устройствам колесных движителей повышенной проходимости, использующих обычное колесо и эллипсообразное колесо с общей осью вращения. В дополнение к обычному ведущему колесу закрепляется эллипсообразное колесо с шиной, имеющие общую ось вращения. Эллипсообразное колесо образовано двумя небольшими внешними дугами, равными радиусу обычного колеса, и двумя дугами большего радиуса, чем радиус колеса, и расположено симметрично относительно оси. Форма диска эллипсообразного колеса и шины совпадают по овалу устройства. Возможна установка двух эллипсообразных колес с двух сторон обычного колеса, но развернутых на 90 градусов больших осей эллипса. Технический результат - повышение проходимости транспортного средства. 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к сельскохозяйственным транспортным средствам, а также к колесной технике специального назначения.

Уровень техники

Известно устройство для повышения проходимости транспортного средства в виде колеса и вспомогательного диска жесткой конструкции с грунтозацепами, который крепится к диску колеса, с диаметром меньше наружного диаметра основного колеса на величину высоты шины (см. патент Российской Федерации №2088420, класс B60B 15/26, 27.08.1997 г. Автор - Постников А.В; прототип). Недостатком этого устройства является наличие жесткой конструкции по ободу, исключающей амортизационные свойства, а дополнительная поверхность вспомогательного круглого обода, предназначенная для уменьшения удельного давления, незначительна и не может существенно увеличить проходимость транспортного средства, т.к. радиус качения меньше радиуса колеса.

Известно также колесо повышенной проходимости, выполненное в виде упругого обода, приобретающего эллиптическую форму, большая часть которого расположена параллельно поверхности движения (см. патент Российской Федерации №2207249 класс B60B 9/00, B62D 57/02, 27.06.2003 г. Авторы - Фонарев К.С., Данилов О.Ф., Бабичев Д.Т., Суржиков А.Ф., Оганесян Г.Ф., Фонарев К.К., Фонарев Л.К.).

Недостатком этого устройства является сложность конструкции привода гибкообода и его перевода из эллиптической формы в круглую форму колеса за счет кривошинных рычагов.

Сущность изобретения

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что система обычного колеса и вспомогательного эллипсообразного колеса с шиной имеют общую ось вращения для повышения проходимости транспортного средства. В отличие от прототипа устройство упрощает привод эллипсообразного колеса и исключает его перевод в круглую форму, т.е. отказ от приводных кривошинных рычагов, а также сохранение амортизационных свойств системы за счет эллипсообразной шины. Этот результат достигается тем, что с торца обычного колеса крепится эллипсообразное колесо, оно образовано двумя частями внешних дуг, равных радиусу колеса и двумя дугами равного радиуса, но с большей величиной радиуса колеса, замыкающими эллипсообразную поверхность.

Большая ось эллипсообразного колеса делит его на равные части, относительно оси вращения. В целях повышения тягово-сцепных показателей предлагаемой системы колес возможен вариант, когда с двух сторон обычного колеса с шиной крепятся два вспомогательных эллипсообразных колеса с шиной равного диаметру обычного колеса. В этом случае большие оси эллипсообразных колес развернуты друг относительно друга на 90 градусов.

Описание чертежей

На Фиг.1 схематично изображен вариант устройства системы колес с одним вспомогательным эллипсообразным колесом с названием: «Вспомогательное эллипсообразное колесо для повышения проходимости транспортного средства», вид сбоку; на Фиг.2 - то же, вид с торца.

Осуществление изобретения

Устройство состоит из обычного колеса 1 с шиной 9, закрепленной на ободе 5 и вращающейся на оси O₁-O₁. К торцу колеса 1 за счет крепежных болтов 11 монтируется эллипсообразное колесо 2, на эллипсообразном ободе 8 установлена шина 10. Эллипсообразное колесо 2 образовано частью внешней дуги, равной радиусу колеса 1, и двумя дугами радиуса R₂ и R₃ большего радиуса колеса, которые в точках 3 и 4, а также в точках 6 и 7 замыкают эллипсообразную поверхность колеса. Большая ось эллипсообразного колеса делит его на равные части относительно оси вращения. При повороте системы спаренных колес на один оборот обычное колесо и эллипсообразное колесо опираются на поверхность одновременно два раза, т.к. часть внешней дуги эллипсообразного колеса вдоль большой оси равна радиусу обычного колеса. В случае использования варианта системы колес с двумя эллипсообразными колесами с двух сторон обычного колеса повышаются тягово-сцепные показатели устройства.

Устройство работает следующим образом.

При подведении крутящегося момента к оси ведущего обычного колеса 1 вращается и эллипсообразное колесо 2. В случае качения по твердой поверхности обычного колеса и эллипсообразного колеса и проворота их на пол-оборота к поверхности опоры от обычного колеса добавляется часть опорной поверхности вспомогательного эллипсообразного колеса, т.е. та его часть, которая образована внешней дугой (между точками 3-4 и 6-7) и равна радиусу обычного колеса R₁. В этом случае опорные поверхности суммируются, и площадь контакта с поверхностью увеличивается, что повышает тягово-сцепные свойства движителя.

При условии качения данной системы колес по грунту с низкой несущей способностью обычное колесо будет опускаться и в это время вступает в работу вспомогательное эллипсообразное колесо 2. Давление грунта воспринимают две дугообразные поверхности с радиусом вращения R₂ и R_3, большим радиуса обычного колеса. За счет дополнительной поверхности этих дуг уменьшается удельное давление на грунт, а за счет большего радиуса эллипсообразного колеса уменьшается коэффициент качения, что в итоге увеличивает проходимость транспортного средства. Этот эффект усиливается в случае использования двух эллипсообразных колес с двух сторон обычного колеса.

Изобретение обеспечивает технический эффект и может быть применено с помощью известных в транспорте средств для изготовления вспомогательных эллипсообразных колес, т.е. изобретение обладает промышленной применимостью.

Заявленное техническое решение с характеризующими его отличительными признаками обеспечивает указанный технический эффект. В настоящее время в Российской Федерации и за границей аналог автору не известен и отвечает требованиям критерия «новизна».

Источники информации

1. Фонарев К.С., Данилов О.Ф., Бабичев Д.Т., Суржиков А.Ф., Оганесян Г.Ф., Фонарев К.К., Фонарев Л.К. Патент Российской Федерации №№2207249, класс B60B 9/00, B62D 57/02, 27.06.2003 г.

2. Постников А.В. Патент Российской Федерации №2088420, класс B60B 15/26, 27.08.1997 г.

3. Бочаров Н.Ф. и др. Конструирование и расчет колесных движителей.

4. Иванов В.В., Илларионов В.А., Морин М.И. Основы теории автомобиля и трактора. М., 1977.

Устройство системы обычного колеса и вспомогательного эллипсообразного колеса с шиной для повышения проходимости транспортного средства с общей осью вращения, отличающееся тем, что с торца обычного колеса закреплено эллипсообразное колесо, образованное двумя частями внешней дуги, равной радиусу обычного колеса, и двумя дугами равного радиуса, но с большей величиной радиуса колеса, замыкающими эллипсообразную поверхность, большая ось которой делит ее на равные части относительно оси вращения, с возможностью установки аналогичного эллипсообразного колеса с другой стороны колеса, но с большей осью, развернутой относительно первого эллипсообразного колеса на 90°.