Колесное транспортное средство

 

Изобретение относится к вездеходным колесным транспортным средствам на пневматических шинах и может быть использовано в районах вечной мерзлоты, тундры, заболоченной местности, песчаных пустынь и других труднодоступных районах земли. Колесное транспортное средство содержит колеса с пневматическими шинами, общее водоизмещение которых обеспечивает его плавучесть. Отношение полной массы транспортного средства к произведению наружного диаметра шины, ширины ее профиля и количества колес лежит в пределах 0,0010 - 0,0039 МПа, а отношение массы каждой шины к ее внутреннему объему составляет 35-80 кг/м³. В результате использования этого транспортного средства не разрушается почвенно-растительный грунт.

Изобретение относится к вездеходным колесным транспортным средствам на пневматических шинах.

Известны колесные транспортные средства, содержащие кузов и колеса с пневматическими шинами, общее водоизмещение которых обеспечивает плавучесть транспортного средства, причем отношение массы каждой шины к ее внутреннему объему составляет 5,0-70 кг/м³ (RU N 2084366, В 62 D 57/00, В 62 D 61/00, 1997).

Такие транспортные средства успешно работают на грунтах с несущей способностью более 0,03 МПа без разрушения поверхностного почвенно-растительного слоя грунта и могут преодолевать водные преграды за счет плавучести.

Однако на грунтах с несущей способностью меньше 0,03 МПа для таких транспортных средств возникает проблема повышения проходимости и сохранности поверхностного почвенно-растительного слоя.

Авторами ранее была решена задача создания плавающего колесного транспортного средства экологичного в части механического воздействия на почвенно-растительный слой грунта и способного эффективно работать на грунтах с несущей способностью 0,02 МПа и выше. Для этого в колесном транспортном средстве, содержащем кузов и колеса с пневматическими шинами, общее водоизмещение которых обеспечивает его плавучесть, отношение полной массы транспортного средства к произведению из наружного диаметра шины на ширину ее профиля и количество колес с шинами составляет 0,004-0,007 МПа, а отношение массы каждой шины к ее внутреннему объему равно 45-80 кг/м³ (заявка на изобретение N 97114266/28 от 20.08.97, по которой принято решение о выдаче патента).

Задачей данного изобретения является создание плавающего колесного транспортного средства, экологичного в части механического воздействия на почвенно-растительный слой грунта и способного эффективно работать на грунтах с несущей способностью менее 0,02 МПа.

Эта задача решается путем дальнейшей оптимизации конструктивных соотношений и параметров транспортного средства и пневматических шин, обеспечивающей технические результаты в виде повышения проходимости и топливной экономичности транспортного средства на грунтах с несущей способностью от 0,015 МПа до 0,02 МПа при сохранении почвенно-растительного слоя грунта, а также увеличения скорости его передвижения по воде и облегчения выхода из воды на берег и лед.

Для этого в колесном транспортном средстве, содержащем колеса с пневматическими шинами, общее водоизмещение которых обеспечивает его плавучесть, полная масса транспортного средства связана с габаритными размерами шин соотношением: а отношение массы каждой шины к ее внутреннему объему составляет 35-80 кг/м³, где M_т.с. - полная масса транспортного средства, кг; D - наружный диаметр шины, м; B - ширина профиля шины, м; n - количество колес транспортного средства.

Указанные пределы соотношения, связывающего массу транспортного средства с габаритными размерами шин, получены в результате проведенных дополнительных исследований с применением новых конструкционных материалов и оригинальных компоновочных решений. Эти соотношения определяют условное давление транспортного средства на грунт и его осадку в воде. Реальное давление на грунт определяется фактической поверхностью контакта шин с грунтом, которая наряду с массой транспортного средства и габаритными размерами шин зависит от общей жесткости пневматических шин, характеризуемой отношением массы последних к их внутреннему объему.

Таким образом, существенные признаки транспортного средства связывают в единое целое параметры, определяющие его плавучесть, проходимость, топливную экономичность и экологичность. Под экологичностью понимается способность транспортного средства двигаться по различным грунтам без разрушения их почвенно-растительного слоя.

Выбор указанных параметров в заявленных пределах позволяет получить среднее давление на грунт в зоне контакта шин около 0,008 МПа, что обеспечивает повышение проходимости и топливной экономичности транспортного средства на грунтах с несущей способностью от 0,015 до 0,02 МПа, а также обеспечить такую осадку транспортного средства в воде, при которой оси колес всегда находятся над поверхностью воды. Благодаря этому уменьшается поперечное сечение элементов транспортного средства, погруженных в воду, и соответственно сопротивление его движению по воде, а скорость движения за счет вращения колес с шинами увеличивается. Кроме того облегчается выход транспортного средства из воды на берег и лед.

Отношение полной массы транспортного средства к произведению из наружного диаметра шины, ширины ее профиля и количества колес в частном случае составляет 0,003 МПа из указанного диапазона 0,0010 - 0,0039 МПа, а отношение массы каждой шины к ее внутреннему объему в частном случае составляет 40 кг/м³ из заявленного диапазона 35-80 кг/м³.

При значениях отношения полной массы транспортного средства к произведению из наружного диаметра шины, ширины ее профиля и количества колес, меньших 0,001 МПа, усложняется компоновка транспортного средства из-за чрезмерного увеличения габаритов шин, или уменьшения массы транспортного средства. При значениях этого отношения, больших 0,0039 МПа, увеличивается давление на грунт, снижается проходимость и увеличивается расход топлива при движении по грунтам с несущей способностью ниже 0,02 МПа. Кроме того, существенно снижается скорость движения транспортного средства по воде и усложняется его выход из водоема на берег и лед.

При значениях отношения массы шины к ее внутреннему объему, меньших 35 кг/м³, усложняется процесс изготовления шин и ухудшается управляемость транспортного средства при работе на грунтах с малой несущей способностью с внутренними давлениями в шинах менее 0,01 МПа. При значениях этого отношения, больших 80 кг/м³, увеличивается масса и жесткость шин, что приводит к увеличению давления на грунт и соответственно к снижению проходимости и экономичности транспортного средства.

Колесное транспортное средство может быть наиболее эффективно использовано в районах вечной мерзлоты, тундры, заболоченной местности, песчаных пустынь и других труднодоступных районах земли.

Формула изобретения

Колесное транспортное средство, содержащее колеса с пневматическими шинами, общее водоизмещение которых обеспечивает плавучесть транспортного средства, отличающееся тем, что полная масса транспортного средства связана с габаритными размерами шин соотношением где M_т.с. - полная масса транспортного средства, кг;
D - наружный диаметр шины, м;
B - ширина профиля шины, м;
n - количество колес транспортного средства.

а отношение массы каждой шины к ее внутреннему объему составляет 35 - 80 кг/м³.