343 / 457
Конструкции, технические и эксплуатационные свойства транспортных средств
343
УДК 625.096
Колёсные движители, повышающие плавность хода транспортных средств
Назиров А.К.
а
, Зинченко В.А.
b
Братский государственный университет, ул. Макаренко 40, Братск, Россия
a
aleg.91.91@mail.ru,
b albertovna-v@mail.ru,Ключевые слова:
подвеска, колесо с внутренним подрессориванием, пневматические шины,
плавность хода, металлоупругиое колесо
Колесо, как древнейшее изобретение человечества, за время своего существования претерпело много-
численные изменения. Первые колёса были изготовлены из дерева. Колёса со ступицей и деревянными спицами
появились в XVII веке до нашей эры. Ни о каких упругих свойствах первых колёс говорить не приходится. Кро-
ме того, деревянные колёса имели тенденцию рассыхаться и создавали много шума при движении. В XVIII веке
на каретах стали широко применяться рессорные подвески и колёса с легкой металлической шиной, служащей
для повышения прочности.
Характерной особенностью дорожной сети России является большая протяжён-
ность дорог с неровной поверхностью. Движение транспортного средства по таким дорогам сопровождает-
ся непрерывными колебаниями, которые оказывают вредное воздействие на водителя, пассажиров и перево-
зимые грузы, ухудшают условия работы агрегатов и узлов. Кроме того, интенсивные колебания вызывают
быстрое утомление водителя и вынуждают его уменьшать скорость движения, что существенно уменьшает
производительность транспортного средства, а также препятствует полной реализации его эксплуатацион-
ных возможностей.
До появления пневматических шин никакая подвеска не спасала первые автомобили, обору-
дованные деревянными колёсами, от постоянных толчков и ударов, получаемых от неровностей до-
роги. Конструкторы были вынуждены создавать большой запас прочности при изготовлении отдель-
ных узлов и деталей, но это увеличивало массу транспортного средства, что, в свою очередь, увели-
чивало действие толчков и ударов.
Первые шины из сплошной резины применялись только при малых скоростях и были лишь
средством для уменьшения шума и обеспечения надёжного контакта колёс с дорогой. В настоящее
время такими шинами обычно снабжаются колёса напольного транспорта и опорные катки гусенич-
ных машин.
Первым, кто официально зарегистрировал изобретение пневматической шины, был Роберт
Томсон. В патенте №10990, датированным 10 июня 1846 г., написано: "Суть моего изобретения со-
стоит в применении эластичных опорных поверхностей вокруг ободьев колёс экипажей с целью
уменьшения силы, необходимой для того, чтобы тянуть экипажи, тем самым облегчая движение и
уменьшая шум, который они создают при движении". На рис. 1.1 представлена конструкция "воз-
душного колеса" Томсона. Пневматическая шина состояла из двух частей: камеры и наружного по-
крытия. Камера была изготовлена из нескольких слоев ткани, пропитанной и покрытой с обеих сто-
рон натуральным каучуком. Наружное покрытие было изготовлено из кусков кожи, соединённых за-
клёпками. Кроме того, шина имела клапан для накачивания воздухом.
После смерти Томсона "воздушное колесо" было забыто. Новым изобретателем пневматиче-
ской шины был шотландец Джон Данлоп. 23 июля 1888 г. Джону Данлопу был выдан патент №10607
на изобретение "пневматического обруча", который представлен на рис. 1. Камера, изготовленная из
резинового поливочного шланга, крепилась на обод металлического колеса в промежутках между
спицами при помощи прорезиненной ткани, образующей каркас шины.
Изобретение пневматической шины было бы невозможно, если бы в 1839г. американцем Ч.
Гудьиром не был бы открыт процесс взаимодействия каучука с серой при нагревании, в результате
которого термопластичный, липкий, малопрочный каучук превращался в высокоэластичную, проч-
ную резину. Этот процесс, названный вулканизацией, обеспечил быстрое развитие резиновой про-
мышленности.
В 1895г. пневматическими шинами был впервые оборудован автомобиль французской фирмы
"Мишлен", а в 1900г. ими были оборудованы все автомобили, представленные на Парижской выстав-
ке.
С установкой пневматических шин существенно улучшились плавность хода и проходимость
транспортных средств. В дальнейшем основные изобретения в области пневматических шин были,
прежде всего, связаны с повышением их прочности и долговечности.