RU2674785C2

RU2674785C2 - Universal wheel of improved flotation

Info

Publication number: RU2674785C2
Application number: RU2017108979A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Батманов; Юрий Николаевич Батманов
Original assignee: Владимир Николаевич Батманов; Юрий Николаевич Батманов
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2017-03-17
Publication date: 2018-12-13
Also published as: RU2017108979A3; RU2017108979A

Abstract

FIELD: vehicles.SUBSTANCE: invention relates to ground vehicles operating on paved roads and off-road conditions. Universal wheel contains protrusions intermittent treadmill, placed in the inner chamber of the tire. Protrusions are made of rubber in the form of one wheel, having two opposed circular segments, interconnected by two planes.EFFECT: technical result is an increase in the vehicle flotation due to the increase in the traction characteristics of the wheel.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к наземным транспортным средствам, работающим на дорогах с твердым покрытием и в условиях бездорожья.The invention relates to land vehicles operating on paved roads and in off-road conditions.

Известно ведущее колесо транспортного средства в форме спаренных пневмоколес, у которых радиальные выступы беговых дрожек расположены в шахматном порядке в двух параллельных рядах, обеспечивающих непрерывную окружность качения. При движении колеса по снегу, песку, влажной грунтовой дороге или слабонесущему грунту, радиальные выступы, внедряясь в грунт, создают повышенные тягово-сцепные свойства спаренных ведущих колес. The driving wheel of the vehicle is known in the form of twin pneumatic wheels, in which the radial protrusions of the running jitter are staggered in two parallel rows, providing a continuous rolling circumference. When the wheel moves in snow, sand, on a moist dirt road or on weakly bearing soil, radial protrusions, penetrating into the soil, create increased traction and coupling properties of paired drive wheels.

Недостатком таких спаренных неполнокруглых колесных движителей является повышенная их масса и возникновение вертикальных нагрузок в момент входа радиальных выступов в грунт [1].The disadvantage of such paired semi-circular wheel propulsors is their increased mass and the occurrence of vertical loads at the moment radial projections enter the soil [1].

Известно также аналогичное колесо повышенной проходимости, у которого две боковые дорожки меньшего диаметра выполнены прерывисто с криволинейными перемычками в продольном направлении, расположенные в шахматном порядке в противофазе одной дорожки к другой, а средняя дорожка непрерывная. При работе по ровной недеформируемой поверхности в контакте участвует только средняя непрерывная дорожка, а на влажных и слабонесущих грунтах все три обеспечивая достаточно хорошие тягово-сцепные свойства. A similar off-road wheel is also known, in which two side tracks of a smaller diameter are made intermittently with curved bridges in the longitudinal direction, staggered in antiphase of one track to another, and the middle track is continuous. When working on a flat, undeformable surface, only the middle continuous path is involved in the contact, and on wet and weakly bearing soils, all three provide fairly good traction and coupling properties.

Недостатком колеса повышенной проходимости [2] являются: сложность изготовления формы профилей беговых дорожек и отдельных камер в виде одного моноколеса [3], проявление дисбаланса при работе на больших скоростях, неравномерный износ средней и боковых беговых дорожек, требуется специальная форма обода моноколеса.The disadvantage of an off-road wheel [2] is: the complexity of manufacturing the shape of the treadmill profiles and individual chambers in the form of one monowheel [3], the manifestation of imbalance when operating at high speeds, uneven wear on the middle and side treadmills, a special form of the monowheel rim is required.

Цель изобретения является повышение тягово-сцепных свойств и профильной проходимости ведущих колес наземного транспортно-технологического средства, снижение собственных масс ведущего колеса.The purpose of the invention is to increase the traction and coupling properties and profile patency of the driving wheels of the ground transportation and technological means, reducing the own masses of the driving wheel.

За прототип принимаем устройство, описанное в [2].For the prototype we take the device described in [2].

Сходными признаками предложенного ведущего колесного движителя повышенной проходимости, по сравнению с прототипом, является наличие прерывистой беговой дорожки с прямолинейными перемычками.A similar feature of the proposed driving wheel mover of increased cross-country ability, in comparison with the prototype, is the presence of an intermittent treadmill with straight jumpers.

Изобретение отличается тем, что вместо трех беговых дорожек круглых и некруглых выступов, выполненных в форме моноколеса, использовать одну непрерывную. Предлагается выполнить прерывистую беговую дорожку с прямолинейными перемычками на ободе колеса, разместив в шине имеющего непрерывную беговую дорожку (Фиг. 1 и Фиг. 2). The invention is characterized in that instead of three treadmills of round and non-circular protrusions made in the form of a unicycle, use one continuous. It is proposed to perform an intermittent treadmill with straight jumpers on the wheel rim, having placed in the tire having a continuous treadmill (Fig. 1 and Fig. 2).

Непрерывная беговая дорожка имеет больший радиус перекатывания по сравнению с прерывистой внутренней дорожкой. При движении по ровной жесткой недеформирующейся поверхности давление внутри шины повышают, обеспечивая работу обычного круглого колеса (Фиг. 3), исключая полный контакт прерывистой внутренней дорожки.A continuous treadmill has a greater rolling radius than a discontinuous inner track. When driving on a flat, rigid, non-deformable surface, the pressure inside the tire is increased, ensuring the operation of a regular round wheel (Fig. 3), eliminating the full contact of an intermittent inner track.

При работе на поверхностях с малой несущей способностью и увлажненных грунтовых дорогах давление внутри шины понижают и в этом случае основная дорожка, контактируя с внутренней (Фиг. 3), приобретает форму прерывистой.When working on surfaces with low bearing capacity and moistened dirt roads, the pressure inside the tire is reduced, and in this case, the main track, in contact with the inside (Fig. 3), becomes discontinuous.

Вторым отличительным признаком является наличие двух бескамерных прерывистых прорезиненных выступов, смонтированных в противофазе на ободе колеса, способствующих повышению тягово-сцепных свойств и профильной проходимости ведущего колеса.The second distinguishing feature is the presence of two tubeless intermittent rubberized protrusions mounted in antiphase on the rim of the wheel, contributing to an increase in traction and coupling properties and profile passability of the drive wheel.

Третьим отличительным признаком является равномерное распределение инерционных масс прерывистых выступов исключающих дисбаланс ведущего колеса. Ведущее колесо легко подлежит балансировке.The third distinguishing feature is the uniform distribution of inertial masses of discontinuous protrusions eliminating the imbalance of the drive wheel. The drive wheel is easy to balance.

Таким образом, предложенный колесный движитель обладает новизной, существенными отличительными признаками и положительным эффектом, заключающимся в снижении его массы, повышении тягово-сцепных свойств и профильной проходимости.Thus, the proposed wheeled mover has a novelty, significant distinguishing features and a positive effect, which consists in reducing its weight, increasing traction and coupling properties and profile cross-country ability.

На фиг.1 и фиг.2 изображен общий вид универсального колеса повышенной проходимости, который состоит из основной непрерывной беговой дорожки 1, внутренней прерывистой беговой дорожки 2, обода 3, полукруглых выступов 4, закругленных 5 и плоских 6 беговых дорожек, диска 7, камеры шины 8, диаметр непрерывной основной беговой дорожки Д₁, диаметр внутренней прерывистой беговой дорожки Д₂, диаметр диска Д₃, ширина профиля непрерывной беговой дорожки В_нд, ширина профиля внутренней прерывной беговой дорожки В_пд. Расстояние между каждыми смежными выступами и пустыми промежутка прерывной беговой дорожки по периметру окружности выполнены одинаково. На фиг.3 представлена развертка дневной поверхности податливого слабонесущего грунта в случае контакта внутренней прерывистой дорожки с непрерывной основной беговой дорожки универсального колеса повышенной проходимости.Figure 1 and figure 2 shows a General view of a universal wheel off-road, which consists of a main continuous treadmill 1, an internal discontinuous treadmill 2, rim 3, semicircular protrusions 4, rounded 5 and flat 6 treadmills, disk 7, camera tires 8, the diameter of the continuous main treadmill D ₁ , the diameter of the internal intermittent treadmill D ₂ , the diameter of the disk D ₃ , the width of the profile of the continuous treadmill In _ND , the profile width of the internal discontinuous treadmill In the _front . The distance between each adjacent protrusions and the empty spaces of the discontinuous treadmill along the circumference of the circle is the same. Figure 3 presents the scan of the surface of the pliable weak bearing soil in case of contact of the internal discontinuous track with a continuous main treadmill of a universal cross-country wheel.

Устройство работает следующим образом. При работе на дорогах с твердым покрытием внутреннее давление шины повышают до величины, при котором под действием нормальной вертикальной нагрузки, приходящейся на колесо просадка его h_ш1 не превышает разницу радиусов основной непрерывной беговой дорожки и внутренней

. В этом случае выступы внутренней беговой дорожки не будут контактировать с непрерывной основной дорожкой, а значит не будут возникать ударные нагрузки на колесо.The device operates as follows. When working on paved roads, the internal tire pressure is increased to a value at which, under the action of normal vertical load per wheel, its drawdown h _w1 does not exceed the difference between the radii of the main continuous treadmill and the internal

. In this case, the protrusions of the inner treadmill will not be in contact with the continuous main track, which means that shock loads on the wheel will not occur.

При работе на поверхностях с малой несущей способностью снижают внутреннее давление шины колеса (Фиг.3). Под действием ведущего момента и вертикальной весовой нагрузки непрерывная дорожка шины с большей усадкой h_ш2 минимально деформирует почвогрунт h_гр1, имея наибольшую площадь пятна контакта и проходя путь l_нд. Перекатываясь в дальнейшем, внутренний выступ ограничивает усадку шины h_ш2 внедряя непрерывную дорожку в почвогрун с большей деформацией h_гр2 преодолевая путь l_пд и создавая повышенную тягу. Ширина и глубина следа непрерывной дорожки зависит от внутреннего давления шины и ширины профиля основной непрерывной В_нд и внутренней В_пд дорожек. Эластичная деформация основной дорожки позволяет преодолевать единичное пороговое препятствие с меньшим сопротивлением, а в случае проскальзывания, внутренний выступ, упираясь плоской частью дорожки, упрочняет почвогрунт в пятне контакта, дополнительно увеличивая тягу колеса. Изменение формы основной непрерывной беговой дорожки в пятне контакта на влажных грунтовых дорогах и слабонесущих грунтах способствует увеличению тягово-сцепных свойств колеса и профильной проходимости в процессе преодоления единичного порогового препятствия.When working on surfaces with low bearing capacity reduce the internal pressure of the tire wheels (Figure 3). Under the influence of the driving moment and the vertical weight load, a continuous tire track with greater shrinkage h _w2 minimally deforms the soil h _gr1 , having the largest contact spot area and passing the path l _nd . Rolling later, the inner protrusion limits the shrinkage of the tire h _ш2 introducing a continuous path into the soil with greater deformation h _gr2 overcoming the path l _PD and creating increased traction. The width and depth of the track continuous track depends on the internal tire pressure and the width of the profile of the main continuous V _nd and internal _Vd tracks. The elastic deformation of the main track allows you to overcome a single threshold obstacle with less resistance, and in case of slippage, the inner protrusion, abutting the flat part of the track, strengthens the soil in the contact patch, further increasing the wheel traction. Changing the shape of the main continuous treadmill in the contact patch on wet dirt roads and weakly bearing soils increases the traction and hitching properties of the wheel and profile passability in the process of overcoming a single threshold obstacle.

Библиографические данныеBibliographic data

1. А. с. № 590164 (СССР). Ведущее колесо транспортного средства/ Е. П. Бочков. – Опубл. в Б. И. – 1978. - № 41. A. p. No. 590164 (USSR). Drive wheel of a vehicle / E.P. Bochkov. - Publ. in B.I. - 1978. - No. 4

2. Колесо повышенной проходимости: пат. 2288106 Рос. Федерация: МПК⁷ С1 В60В 15/00 / Медведев В.И., Акимов А.П., Чегулов В.В., Батманов В.Н., Корзов Д.Б.; заявитель и патентообладатель Акимов А.П. – №2005106487/11; заявл. 09.03.05; опубл. 27.11.2006. Бюл. №33. – 4 с.: ил.2. Wheel off-road: US Pat. 2288106 ROS. Federation: IPC ⁷ С1 В60В 15/00 / Medvedev V.I., Akimov A.P., Chegulov V.V., Batmanov V.N., Korzov D.B .; Applicant and patent holder Akimov A.P. - No. 2005106487/11; declared 03/09/05; publ. 11/27/2006. Bull. No. 33. - 4 p.: Ill.

3. Батманов В.Н. Разработка и результаты испытаний универсального колесного движителя «Фермер» / В.Н. Батманов, Д.В. Яргеев // Наука ХХI века. Сборник статей по материалам III Республиканского конкурса научно-исследовательских работ студентов, молодых ученых и научно-технических работников (в области естественно-математических и технических наук). Чебоксары: ЧГИГН, 2006. – С. 52–55.3. Batmanov V.N. Development and test results of the universal wheel mover "Farmer" / V.N. Batmanov D.V. Yargeev // Science of the XXI century. Collection of articles on the materials of the III Republican competition of research works of students, young scientists and scientific and technical workers (in the field of natural mathematical and technical sciences). Cheboksary: ChGIGN, 2006. - S. 52–55.

Claims

A universal cross-country wheel containing protrusions of an intermittent treadmill located in the inner chamber of the tire, characterized in that they are rubberized in the form of one wheel having two opposite circular segments interconnected by two planes.