Безопасное колесо транспортного средства

Безопасное колесо транспортного средства

Реферат

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности может использоваться в конструкции шин транспортных средств.

Известна камера для шины, разделенная по меньшей мере на две части посредством внутренней стенки, проходящей в экваториальной плоскости и определяющей границы центрального сердечника, и двух боковых стенок упомянутой камеры. Сердечник содержит упомянутую стенку, от концов которой два фланца отходят перпендикулярно самой стенке в противоположных направлениях на заданную длину. Концы фланцев и боковых стенок связаны друг с другом посредством вулканизации, при этом жесткость сердечника больше жесткости боковых стенок (патент РФ №2211764, МПК В60С 17/01, 2003).

Недостатком данной конструкции является низкая эффективность при пулевом повреждении, так как высока вероятность повреждения всех частей камеры даже при одном простреле.

Известна шина с эластичным наполнителем, внутренние полости которого заполнены азотом, содержащая протектор, наполнитель, боковину, борт, распорное кольцо, обод и оболочку наполнителя (журнал «Техника и вооружение», №5, 1971 г).

Недостатком данной конструкции является повышенное сопротивление качению по сравнению с обычной пневматической шиной при неповрежденной шине.

Известна усилительная мембрана для протектора из усиленной резины, используемая в качестве средства усиления протектора бескамерной шины и образующая вместе с шиной и ее монтажным ободом узел качения, согласно изобретению, будучи накачанной до давления, превышающего давление внутреннего пространства шины, имеет в накачанном состоянии радиус по вершине, меньший радиуса шины, используемой при нормативном давлении. Мембрана усилена в вершине арматурой вершины и бандажной арматурой, состоящей из кордных нитей, расположенных по круговому направлению, в боковинах - по меньшей мере одним усилительным слоем, завернутым вокруг кольцевого усилительного элемента, обладающего сопротивлением на разрыв, превышающим сопротивление на разрыв бандажной арматуры (патент РФ №2217322, МПК В60С 17/02, 2003).

Недостатком данной конструкции является то, что известное устройство, при потере давления воздуха в шине, обладает пониженной проходимостью по деформируемым грунтам из-за высокого давления в пятне контакта с грунтом. При движении по твердой опорной поверхности, например асфальтобетонному покрытию, недостатком является возможность движения только на пониженных скоростях, иначе из-за высокого давления в пятне контакта увеличение температуры в шине вызовет разрушение герметизирующего слоя, а возможно и всей шины - в любом случае шина уже будет не пригодна к ремонту [1].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является пневматическая шина, содержащая покрышку и надувную камеру из отдельных ячеек. Количество ячеек составляет 12-50. Ячейки контактируют торцовыми стенками, площадь которых составляет 1,2-3,5 площади поперечного сечения ячейки. Ячейки закреплены на остове, выполненном в виде двух параллельных друг другу трубчатых коллекторов - основного и вспомогательного, идентичных форме обода колеса. Между коллекторами закреплены втулки. Каждая ячейка снабжена штуцером и присоединена к соответствующей втулке (патент РФ №2099200, МПК В60С 5/20, 1997).

Недостатком данной конструкции является повышенное сопротивление качению по сравнению с обычной пневматической шиной при неповрежденной шине, значительное усложнение конструкции при использовании системы регулирования давления воздуха в шинах.

Технический результат направлен на повышение безопасности движения при падении давления воздуха в пневматической шине.

Технический результат достигается тем, что безопасное колесо транспортного средства, содержащее камеру, состоящую из отдельных ячеек в количестве 12-50, при этом оно оснащено бескамерной пневматической шиной, а камера расположена на ободе колеса в свернутом состоянии, причем каждая ячейка разделена непрочной (непрочными) перегородкой (перегородками) на две (на несколько) отдельные части (отдельных частей), отдельные части ячейки заполнены различными негазообразными веществами, которые при взаимодействии друг с другом превращаются в газ, например сернокислое окисное железо Fe₂(SO₄)₃ и двууглекислый натрий NaHCO₃.

Отличительными признаками от прототипа является то, что установлена бескамерная пневматическая шина, а камера расположена на ободе колеса в свернутом состоянии, причем каждая ячейка разделена непрочной (непрочными) перегородкой (перегородками) на две (на несколько) отдельные части (отдельных частей), отдельные части ячейки заполнены различными негазообразными веществами, которые при взаимодействии друг с другом превращаются в газ, например сернокислое окисное железо Fe₂(SO₄)₃ и двууглекислый натрий NaHCO₃.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемое безопасное колесо транспортного средства до повреждения имеет характеристики исправной автомобильной шины, не являющейся безопасной (за исключением небольшого увеличения массы), а в случае отсутствия давления воздуха позволяет сохранить геометрические размеры шины, как если бы она была в накачанном состоянии. Тем самым предлагаемое безопасное колесо транспортного средства позволяет продолжить движение автомобиля даже после нескольких повреждений, в том числе при наличии пробоин от пуль крупного калибра.

На чертеже показано предлагаемое безопасное колесо транспортного средства (вверху с исправной шиной, внизу с поврежденной шиной).

Безопасное колесо транспортного средства содержит камеру 1, состоящую из отдельных ячеек 2 в количестве 12-50, бескамерную пневматическую шину 3, а камера 1 расположена на ободе 4 колеса в свернутом состоянии, причем каждая ячейка 2 разделена непрочной (непрочными) перегородкой 5 (перегородками) на две (на несколько) отдельные части (отдельных частей) 6, отдельные части 6 ячеек 2 заполнены различными негазообразными веществами, которые при взаимодействии друг с другом превращаются в газ, например сернокислое окисное железо Fe₂(SO₄)₃ и двууглекислый натрий NaHCO₃.

Безопасное колесо транспортного средства работает следующим образом.

При движении транспортного средства с внутренним давлением воздуха не ниже минимального внутренний рабочий процесс в шине 3 проходит как в обычной шине, камера 1 при этом расположена на ободе 4 колеса в свернутом состоянии за счет внутреннего давления воздуха в шине 3 и натяжения непрочных перегородок 5. При падении давления ниже минимально допустимого шина 3 деформируется и воздействует на ячейки 2, в результате чего в одной из них разрушается непрочная перегородка 5. При разрушении непрочной перегородки 5 в одной из ячеек 2 смешиваются между собой негазообразные вещества, например сернокислое окисное железо Fe₂(SO₄)₃ и двууглекислый натрий NaHCO₃, находившиеся в отдельных частях 6 этой ячейки 2, и превращаются в газ,

6NaHCO₃+Fe₂(SO₄)₃=3Na₂SO₄+2Fe(OH)₃+6CO₂

тем самым, увеличивая давление в указанной ячейке. При увеличении давления в одной их ячеек 2 увеличивается натяжение непрочных перегородок 5 в соседних с ней ячейках, что также вызывает разрушение указанных непрочных перегородок 5. Так продолжается пока все непрочные перегородки 5 не разрушатся во всех ячейках 2, а те в свою очередь не заполнятся газом под давлением. В результате форма шины 3 сохраняется близкой к форме при допустимом внутреннем давлении.

Организация рабочего процесса с предлагаемым устройством приводит к повышению безопасности движения при падении давления воздуха в пневматической шине.

Источники информации

1. Отчет о НИР "Разработка типажа шин для серийных и перспективных образцов ВАТ", итоговый отчет по этапу 8. ФГУП 21 НИИИ АТ МО РФ г., Бронницы. Инв. №8560, 2002 г. - 128 с.

Безопасное колесо транспортного средства, содержащее камеру, состоящую из отдельных ячеек в количестве 12-50, отличающееся тем, что оно оснащено бескамерной пневматической шиной, а камера расположена на ободе колеса в свернутом состоянии, при этом каждая ячейка разделена непрочной (непрочными) перегородкой (перегородками) на две (на несколько) отдельные части (отдельных частей), причем отдельные части ячейки заполнены различными не газообразными веществами, которые при взаимодействии друг с другом превращаются в газ, например сернокислое окисное железо Fe₂(SO₄)₃ и двууглекислый натрий NaHCO₃.