Колесо с изменяемым диаметром ищеина

ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистических53) УДК 629.11, .012.3 (088.8) ано 23.05.82. Бюллетень1 ликования описания 28.05.82 публик пе делам лэабретеил к етерапий Дата о 72) Авторы изобретени Ищеин, О, ПЛапотк П. Бойков елорусский ордена Трудового Красного Знамен политехнический институт71) Заявител МЕНЯЕМЫМ ДИАМЕТРОМ ИЩЕИНА СО(54 Изобретение относи машиностроению и мо вано на транспортных проходимости. Известно колесо, сод пицей, механизм измене и опорный гибкоде мент 1.я к транспортному ет быть использосредствах высокой ржащее ось со стуия профиля колеса ормируемый элеНедостатком устройства является чрезмерная деформация гибкого обода, что приодит к снижению надежности. Известно также колесо с изменяемым диаметром, содержащее ступицу, механизм изменения диаметра колеса со штоками, связанными с опорными элементами, образующими обод 2.Однако при выдвижении опорных элементов происходит разрыв окружности качения колеса и ось его при движении получает значительные вертикальные колебания, что резко снижает скорость и комфортабельность движения машины, а также приводит к повышенным динамическим нагрузкам в ходовой системе. Цель изобретения - уменьшение динамических нагрузок и исключение вертикальных колебаний, передаваемых колесом.Поставленная цель достигается тем, чтомеханизм изменения диаметра снабжен конической передачей, ведомые шестерни которой смонтированы соосно на радиально расположенных втулках с резьбой, причем указанные втулки связаны со штоками резьбовым соединением, а наружная поверхность опорных элементов выполнена переменной кривизны и образована дугами плавно возрастающего радиуса, являющегося функцией угла поворота плоскости дуги вокруг оси симметрии поверхности опорного элемента, а средние точки дуг совпадают с цен тром поверхности и лежат на оси симметрииповерхности, совпадающей с осью штока.На фиг. 1 представлено предлагаемоеколесо, изображенное в положении максимального диаметра - сплошнаялиния (мио нимальный диаметр - штрих-пунктирнаялиния), общий вид; на фиг. 2 - геометрия наружной поверхности опорного элемента (буквами 1.1, 1.ъ 1 з, 1. обозначены дуги окружности с центрами в точках О 02, 92946751 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 Штоки 3 снабжены снаружи ходовой резьбой и ввинчены в резьбовые отверстия втулок 7. На боковой поверхности штоков выполнены криволинейные пазы 17, которые находятся в сопряжении с пальцами 18, закрепленными в крышках 5. Конфигурация пологого участка а паза штока определяется характером винтообразного движения опорного элемента 4 при изменении диаметра колеса, а более крутой участок в паза обеспечивает переход колеса на режим шагания. Отверстия в крышке 5 выполнены без резьбы и служат в качестве дополнительной опоры для штоков по наружным цилиндрическим поверхностям их ходовых резьб. Для защиты штоков от грязи колесо снабжено упругими гофрированными чулками 19. Для смягчения толчков при движении колеса опорные элементы имеют снаружи пневматические подушки с протектором, Форма этой поверхности поддерживается с помощью расположенных внутри подушки перемычек и не зависит от давления, поверхность протектора представляет поверхность переменной кривизны и может иметь такую геометрию, как показано на фиг. 2. В этом случае поверхность имеет ось симметрии, совпадающую с осью штока и образована из дуг окружностей плавно возрастающего радиуса. Угловой размер всех дуг одинаков и равен 2, где п - число опорных элементов. Средние точки дуг совпадают с центром поверхности и лежат на оси симметрии, На той же оси находятся и центры окружностей всех дуг. Радиус дуги является функцией угла поворота плоскости дуги вокруг оси симметрии поверхности. Вид этой функции может быть различным. Наиболее приемлемой с точки зрения упроцения механизма изменения диаметра является пропорциональная зависимость радиуса дуги от угла поворота ее плоскости.Полный угол поворота опорного элемента от положения минимального до положения максимального диаметров также может быть различным. Он определяется конструктивными требованиями и может быть например, равным ф. Поверхности элементов соприкасаются друг с другом в двух точках, к которым всегда подходят дуги одинакового радиуса, замыкающиеся, таким образом, в неразрывную окружность с центром на оси колеса. Эта окружность проходит через центры поверхностей элементов и по ней осуществляется качение колеса.Механизм изменения диаметра работает следующим образом.При наличии управляющего сигнала на двигателях 16, последние приводят во вращение червяки 12. Червяки 12, в свою очередь, вращают через червячное колесо 1 втулку 10 с зубчатым колесом 9. Вращение колеса 9 приводит к синхронному вращению шестерни 8 и втулок 7. Штоки 3, будучи удерживаемыми от вращения пальцами 18, начнут синхронно перемещаться вдоль радиусов колеса, совершая лишь небольшой поворот вокруг своих осей за счет криво- линейности участков а пазов 17. Этим обеспечивается требуемый закон движения опорных элементов 4 колеса и оно плавно изменяет свой диаметр качения.В положении максимального диаметра (фиг. 3, развертка 1) опорные элементы соприкасаются друг с другом точками, принадлежащими дугам 1. с радиусом К. Эти дуги замыкаются в окружность качения диаметром 201 = Эвах При уменьшении диаметра штоки с помощью механизма изменения диаметра втягиваются внутрь ступи929467 30 цы и одновременно поворачиваются вокруг своих осей. После поворота их, например, на угол 9, (фиг. 3, развертка 11) дуги 1.г с радиусом Кг замкнутся в окружность, а дуги Ь и все промежуточные между 1. и 1.г не будут мешать качению колеса по окружности диаметром 2 Кг. Аналогично образуется окружность качения диаметром 2 йз (фиг. 3, развертка 111) и окружность минимального диаметра 2 К= Р;(фиг. 3, развертка 1 Ч). Одновременно с уменьшением диаметра колеса увеличивается его ширина, что повышает проходимость на мягких грунтах. В положении промежуточных диаметров выступающие части элементов играют роль больших грунтозацепов, которые в процессе изменения диаметров будут самоочищаться от грязи. Для перевода колеса на режим шагания необходимо выдвинуть штоки до перехода пальцев 18 на участки в. криволинейных пазов. На этих участках обеспечивается увеличенный поворот опорных элементов 4 при незначительном их раздвижении и образуются большие промежутки между опорными элементами.При отсутствии управляющего сигнала на двигателях 16 колесо сохраняет полученную ранее конфигурацию за счет эффекта самоторможения в ходовых резьбах штокови в червячных зацеплениях. Формула изобретенияКолесо с изменяемым диаметром, содержащее ступицу, механизм изменения диаметра колеса со штоками, связанными сопорными элементами, образующими обод,отличающееся тем, что, с целью уменьшениядинамических нагрузок и исключения веротикальных колебаний, передаваемых колесом, механизм изменения диаметра снабжен конической передачей, ведомые шестерни которой смонтированы соосно на радиально расположенных втулках с резьбой,причем указанные втулки связаны со што 5 ками резьбовым соединением, а наружнаяповерхность опорных элементов выполненапеременной кривизны и образована дугамиплавно возрастающего радиуса, являющегося функцией угла поворота плоскостидуги вокруг оси симметрии поверхностиопорного элемента, а средние точки дугсовпадают с центром поверхности и лежатна оси симметрии поверхности, совпадающей с осью штока.Источники информации,25 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР525566, кл. В 60 В 19/00, 1975.2. Патент США3802743, кл. 301-5,1974 (прототип).Редактор А. ШишкинаЗаказ 3122/23ВНИИПИ Госудпо делам и13035, Москва, Жфилиал ППП сПатен Составитель Т. ПоповаТехред А. Бойкас КоррТираж 75 Подирствеиного комитета СССРобретений и открытий- 35, Раушская наб д. 4/5г, Ужгород, ул. Проектная,тор Екое