Колесо с регулируемым давлением в шине

) КОЛЕСО С РЕГУЛИРУЕМЫМ ЕНИЕМ В ШИ х ль достигается тем,альной поверхностит 0,2 - 0 3 от ширинысти шины, Кроме того,на ободе с возможноИзобретение относится к транспорту, а именно к колесным движите" лям, используемым преимущественно на местности со сложным рельефом и рыхло-сыпучим грунтом.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является колесо, содержащее обод с установленным на нем внутренним диском, выполненным с эластичным бандажем, и шину с протекторной частью 1 .Однако известное устройство предназначено для предотвращения аварийных ситуаций при повреждении верхней покрышки в процессе движения высокоскоростных транспортных средств на трассах с твердым покрытием и при использовании для повышения проходимости колесных машин в условиях рых ло-сыпучих грунтов не обеспечивает решения этой задачи.Это вызвано тем, что значительные деформации, возникающие между наружной поверхностью каркаса и внутренней поверхностью шины за счет разности длин беговой дорож ки каркаса и внутренней поверхности шины не обеспечивает необходимое распределение давления на грунт.Цель изобретения - повышение про ф. димости транспортного средства погрунтам с низкой несущей способностью.Укаэанная цечто ширина радидиска составляепротекторной чадиск установленстью вращения,При таком конструктивном решениипредлагаемого колеса при движении по дорогам с твердым покрытием оно работает, как обычное. При переезде . с твердого грунта на рыхло-сыпучийдавление в полости шины снижают до 20чвеличины, обеспецивающеи контакт диска с внутренней поверхностью шины При этом реализуется контактное взаимодействие диска с внутренней повер079 Из механики грунтов известно, что Фпри внедрении в сыпучую среду плоского штампа с линейным размером 2 а,можно определить линейный размер эоны выпора 1, который зависит от угл;внутреннего трения, На схеме взаимодействия прямоугольного штампа с грунтом показано: 2 а - линейный размерштампа; 1 - размер зоны возможного10 выпора; Р - давление в центральнойчасти; Р - давление в периферийнойчасти; 51 - площадь зоны выпора;Я- площадь штампа; Н - величиназаглубления,15 В табл, 1 приведены отношения1/2 а и 5, полученные из эксперимен(2.тов для грунтов с различным коэффициентом внутреннего трения, Для прямоугольной формы контактной поверхности отношение площадей зон центральной и периферийной частей равно удвоенному значению 1/2 а,Таблица 28 1/2 а 1,0 Я,- = 23 Я 2,б 3,0 3,2 Значения угла внутреннего трения, приведенные в табл 1, охватывают все сыпучие среды, которые могут являться основой при движении по ним транспортного средства. Исходя из приведенных рассуждений, ширина диска, контактирующего с внутренней поверхностью шины, при снижении давления в ней равняется 2 а, а ширина внутренней 45 поверхности шины при спущенном давлении - 2 а + 2, Следовательно, отношение ширины внутренней поверхности шины к ширине диска, обозначенное х, равно 50 21+ 2 ах2 а Следовательно, ширина внутренней поверхности шины в 4,2 раза больше ширины диска, контактирующего с внутренней поверхностью шины, или ширина 55диска, контактирующего с внутренней поверхностью шины, равна 0,23От ширины протекторной части шины, Следовательно, ширина диска, контак 3 901 ностью шины, В итоге на площади пятна контакта шины с рыхло-сыпучим грунтом происходит перераспределение нагрузки, основная часть которой передается на грунт через опорную поверхность диска, сосредотачиваясь в месте его взаимодействия с шиной, т.е. в центре контактного пятна. В оптимальном варианте, обеспечивающем наибо лее рациональное взаимодействие колеса с поверхностью движения ( рыхло- сыпучий грунт), как показали экспериментальные исследования ширина диска, контактирующего с внутренней поверхностью шины, составляет 0,2 - 0,3 от ширины протекторной части шины. На Фиг. 1 показано колесо при сниженном давлении, поперечное сечение; на фиг. 2 - схема взаимодействия прямоугольного штампа с грунтом.Выбор данных пределов обосновывается следующим образом. 2 а+21х 1 + -2 ааТогда для предельных значений угла внутреннего трения имеем из таблицы: при 9 = 20, Й/2 а = 1,0.Следовательно х = 1 + - = 1 + 2 = 3а Т.е, ширина внутренней поверхностишины при спущенном давлении в трираза больше ширины диска или наоборот ширина диска, контактирующего свнутренней поверхностью шины равнао,33 от ширины протекторной частишины. Для другого предельного значения угла проводим аналогичный расчет,При = 36, Ь 2 а = 1,6- 1+ - =1+1,б2=4,25 9010 тирующего с внутренней поверхностью шины составляет 0,2 - 0,3 от ширины протекторной части шины, в зависимости от значения угла внутреннего трения, причем этот предел включает в себя все сыпучие грунты, которые могут являться основой при движении по ним транспортного средства.Если для данного угла отношение ширины диска, контактирующего с внутО ренней поверхностью шины к ширине протекторной части меньше 0,2, то условия, препятствующие выпору, реализуются не полностью, если больше 0,3, то это не приводит к усилению 15 эффекта противодействия выпору изпод центральной области контактной зоны. Подвижность диска относительно обода устраняет возникающие дополнительные деформации, вызванные раз ностью длин беговой дорожки диска и шины, которые имеет. место при условии жесткой посадки диска на обод.Суммарное повышение нагрузки на движитель при наличии центральной И зоны с повышенным давлением Рти площадью Я и периферийной области с давлением Р 1 и площадью 5.1 по сравТаблица 36 28,50 1,О,едующим обУстройство работаеазом. При движении транспортного средства по трассам с твердым покрытиемколесо работает как обычное. При переходе с твердого грунта на рыхлосыпучий посредством вентиля 7 давление в полости 4 снижают до величины,обеспечивающей контакт диска с внутренней поверхностью шины ( фиг. 2 )например до 0,5 атм, При этом реализуется контактное взаимодействие диска 2 с внутренней поверхностью шинына площади пятна контакта, основная.часть которой передается на грунтчерез опорную поверхность диска, сосредотачиваясь в месте его взаимодиет на 8. Следовательно, создание в централь ной части зоны повышенного давления по сравнению с периферийной областью приводит к увеличению КПД транспортного средства на 45 - 604.В полости шины 1 расположен внутренний диск 2, с эластичным бандажом 3, делящего пространство шины на полость регулируемого давленияи полость постоянного давления 5, Иина 1 и диск 2 смонтированы на ободе 6, в который встроен автоматический вентиль 7, обеспечивающий регулировку давления в полости, Подвижностьска относительно обода осуществляся путем скользящей посадки дискаобод через металлический элемент нению с движителем с контактной поверхностью 5 + Я на которой имеется давление Р, определяются от- ношением Или иначе можно представить 1 Р + 2 аРа 1 Р + аРга21 ТР, а + Если выбрать давление в диске равным 1,5 атм, а давление в шине после его снижения 0,5 атм, тогда Рг = 3 Р следовательно 1 Р + а ЗР 1 + За 1 5 + 1/Г+ Щ + а ,Г+Т 7 Г Для различных углов внутреннего тния сыпучих сред, встречающихся вприроде, повышения предельного даления представлены в табл 2.901079 Формула изобретения 7действия с шиной, т,е. в центре контактного пятнаПредлагаемая конструкция шины была опробована в лабораторных условиях путем моделирования, Эксперименты5 подтвердили отсутствие бокового выпора из-под колеса и увеличение несущей способности грунта за счет создания зоны повышенного давления в центре и снижения давления в перифе о рийной части.Использование движителей предлагаемой конструкции при перевозках урожая хлопка в условиях Узбекистана по сыпучим пескам, позволит получить 5 экономию вследствие более эффективного использования транспортного средства.Например, перевозка одной тонны груза на 1 км в сельскохозяйствен- щ ных условиях обходится 0,2 руб.Сезонный урожай хлопка в Узбекистане 4000000 т, и грузооборот при перевозке этого урожая 2 10 т/км.В денежном выражении затрата на 25 перевозку урожая по дорогам в условиях песчаной местности составит 2.100,2 0,1 = 4000000 руб.Использование транспортных средств зв оборудованных движителями, КПД которВх в среднем на 50 выше используемых в настоящее время, позволит сократить затраты по дороге с сухим пес; ком ( 9 = 28). Экономия за один сезон4000000 х 0,5 = 2000000 руб.Такая экономия получается лишь при перевозке хлопка за один сезон в условиях Узбекистана, где только лишь 10 транспортной сети сыпучие пески. Здесь не берется во внимание экономия горючего за счет увеличения проходимости транспортных средств. Снижение расхода горючего при реализации движителей предлагаемой конструкции порядка 30 - 403. 1. Колесо с регулируемым давлениемв шине, содержащее обод с установлен"ным на нем диском, выполненным сэластичным бандакем, охваченным шинойс протекторной частью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения проходимости по грунтам с низкой несущей способностью, ширина радиальной поверхности диска составляет0,2 " 0,3 от ширины протекторной час"ти шины,2. Колесо по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что диск установленна ободе с возможностью вращения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 126029, кл. В 60 С 17/04, 196090 079 Составитель Ю. Ыур Техред.А. Бабинец: орректор А,р И. Ковальчук Ре аказ 12277/13 Тираж 714 ВНИИПИ Государственного кдписное итета СС ткрытий кая наб. д. 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна