КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ БЕЗВОЗДУШНОЙ ШИНЫ ДЛЯ ТРАКТОРА

В статье приведён обзор существующих моделей безвоздушных колёс. Предложена концептуальная конструкция колеса с безвоздушными колёсами для использования в тракторостроении.

Значительно количество времени прошло с того момента как было изобретено первое колесо.

За всё это время в колесе изменялось очень многое, начиная от материала шин и заканчивая формой самого диска. Неизменным оставалось лишь одно: наличия воздуха в покрышке.

Идея данного колеса зародилась ещё в 2000 году, когда предприимчивая фирма Michelin решила заново изобрести колесо, но необычное, а без воздушной камеры. В Америке оно носит название "Tweel wheel"-шина+колесо. В конечном итоге потребовалось 5 лет для получения патентного одобрения. Проект получил всемирное признание, но до сих пор так и не вошёл в массовое производство.

Если вы думаете, что безвоздушные колёса – это далёкое будущее, вы сильно ошибаетесь, так как их успешная эксплуатация началась давно.

Непривычные для авто с колесами без воздуха созданы в большом числе вариантов. Это и машины для гольфа и городские, даже военные автомобили удалось оснастить такими колёсами.

Рисунок 1. Использование безвоздушных колёс на автомобиле Audi

Каждый «прожжённый» автомобилист наверняка оценит это творение.

Фактически данное колесо конструктивно мало чем отличается от привычного нам. Вместо давления воздуха, амортизирующую функцию выполняют прослойки из жёсткой резины.

От одного только вида таких колёс ''впадаешь в ступор'' и думаешь, что находишься в параллельном мире.

Данный тип колёс имеет ряд преимуществ:

Поскольку резиновые прослойки имеют свойство изменять свою форму то ямы и кочки буквально «проглатываются»

Колесо работает, пока хотя бы 75 % его элементов на месте (большое преимущество перед обычной пневматической резиной) Нет возможности проколоть колесо в самый неудобный момент.

Вес безвоздушного колеса намного меньше, чем у обычной. Отсутствие необходимости дисков (штампованных, литых, кованых и пр.) снижает неподрессоренную массу, что разгружает элементы подвески, повышая комфортность.

Цены на безвоздушную резину (когда они полноценно появятся на прилавках) не будут превышать пневматические аналоги (возможно и наоборот станут дешевле). Конечно же данный тип колёс имеет недостатки, но эти недостатки можно упомянуть только при использовании на легковых автомобилях. К примеру безопасный предел скорости автомобиля на таких шинах — 80 км/ч. Для большинства тракторов такая скорость недостижима.

В некоторых конструкциях проявляется излишний шум и нагрев при длительной скоростной эксплуатации. В основном тракторы используются в поле и говорить о каком то шуме при быстрой езде и скоростном износе ни к чему.

Таким образом, безвоздушные шины являются идеальным вариантом для использования в сельскохозяйственной технике, а именно в тракторостроении.

Концепция безвоздушного колеса для трактора представлена ниже (рис.2)

Рисунок 2. Модель предлагаемого колеса

Вместо диска здесь выступают специальные металлические вставки, которые надёжно закреплены в резиновой основе. Это позволяет значительно снизить вес колеса, тем самым уменьшив расход топлива. Амортизирующую функцию здесь выполняют специальные ребра жёсткости которые вытянуты по окружности колеса для улучшения комфорта.

Протектор разработан с учётом использования практически на любой местности и имеет очень высокую проходимость (рис.3)

Рисунок 3. Протектор предлагаемого колеса.

С таким типом колес трактор не только имеет высокую проходимость, также значительно уменьшается его расход топлива, что очень важно для сельскохозяйственной техники.

И какими не казались бы недостатки и сложности в изготовлении таких колёс уже сейчас можно сказать, что будущее именно за ними.

Список литературы:

1. Вахламов В.К. Автомобили: Основы конструкции: Учебник для студ. высш. учеб. заведений.  – М.: Академия, 2006.-134с.
2. Вахламов В.К. Автомобили: Эксплутационные свойства: Учебник для студ. высш. учеб. заведений.  – М.: Академия, 2005. 58-71 с.
3. Детали машин: Атлас конструкций. Уч. пособие для машиностроительных вузов/ В.Н. Беляев, И.С. Богатырёв, А.В. Буланже и др.; Под ред. д-ра техн. наук проф. Д.Н. Решетова. – 4-е издание., перераб. и доп. –Машиностроение, 1979. – 379 с.