345 / 457
Конструкции, технические и эксплуатационные свойства транспортных средств
345
го крутящего момента арочные шины и пневмокатки изготавливаются из резины на основе дорого-
стоящего натурального каучука. Но всё же узлы и агрегаты транспортных средств повышенной про-
ходимости, оборудованных шинами сверхнизкого давления, ускоренно выходят из строя при движе-
нии по неровным дорогам.
Уменьшения динамического действия неровностей опорной поверхности на транспортное
средство повышенной проходимости можно добиться установкой дополнительного упругого элемен-
та кольцевой конфигурации между диском и ободом колеса, представленного на рис. 3.
Представляют интерес, с точки зрения плавности хода, некоторые конструкции колёс с изме-
няемой геометрической формой, которые могут применяться на транспортных средствах, предназна-
ченных для работы в широком диапазоне изменения дорожных условий, так же как и шины с регули-
руемым внутренним давлением воздуха. Если плавности хода как одному из основных эксплуатаци-
онных свойств, обеспечивающему сохранность перевозимых грузов и комфортабельность водителя и
пассажиров, посвящено множество глубоких теоретических исследований учёных И. Г. Пархилов-
ского, Я. И. Певзнера, O. K. Прутчикова, Р. В. Ротенберга, A. A. Силаева, A. A. Хачатурова, C. B.
Цимбалина, H. H. Яценко, В. В. Мазура [1 – 3], то многообразие конструкций колёсных движителей
отражено в виде технических решений [4 – 13], защищенных авторскими свидетельствами и патента-
ми. Все представленные конструкции колёсных движителей в той или иной степени повышают плав-
ность хода транспортного средства.
Рис. 3. Колесо повышенной эластичности (патент № 4765382 США):
1 - пневматическая шина; 2- диск; 3- обод; 4- резиновый упругий элемент
Патентоспособность конструкций пружинящих колёс конца XIX начала XX века заключается
в уменьшении динамических воздействий со стороны неровностей дорожной поверхности на транс-
портное средство, а также способности замены дорогостоящих пневматических шин на ранних ста-
диях их развития и использования. Патентоспособность современных конструкций металлоупругих
колёс заключается в первую очередь в способности повысить проходимость и грузоподъёмность
транспортного средства, а также уменьшить удельное давление на почву и нагрузки на трансмиссию.
Но даже на современном этапе развития теории эксплуатационных свойств, опубликованные мате-
риалы не содержат теоретических обобщений и не позволяют судить об оптимальности той или иной
конструкции. Одной из немногочисленных публикаций, где представлена математическая модель
процесса качения металлоупругого колеса по грунту, является работа советских учёных Ю.Л. Рожде-
ственского и H.A. Забавникова "Особенности взаимодействия металлоупругого колеса с опорной по-
верхностью". Работа направлена на повышение проходимости транспортного средства, а расчёт жё-
сткости металлоупругого колеса производиться по эмпирической формуле, полученной в результате
испытаний конструктивно подобных экспериментальных колёс, отличающихся радиальной жёстко-
стью.
Поэтому, теоретически обоснованные исследования влияния установки упругих элементов
между ступицами и ободьями колёсных движителей транспортных средств на плавность хода до на-
стоящего времени не проводились. А современное состояние проблемы определило необходимость
решения следующих задач:
1.
Разработать математическую модель колебательной системы транспортного средства с
внутренним подрессориванием колёс.
2.
Определить область применения колёс с внутренним подрессориванием.