Наполовину порожниста шина, придатна, зокрема, для установки на сільськогосподарських машинах, коток і колесо, які містять згадану шину

1. Шина (14), що належить до типу наполовину порожнистих для установки на сільськогосподарській машині, зокрема на машині, обладнаній польовим котком, оснащеним набором шин, встановлених на горизонтальній трубі (12), причому вказана шина забезпечена центральною втулкою (26) і щонайменше частина її бігової доріжки з куполоподібним профілем оснащена протектором (24), сполученим з втулкою (26) за допомогою двох бічних поверхонь (28, 30), причому вказаний протектор сполучений з вказаною втулкою таким чином, що забезпечується утворення порожнистого кільцеподібного простору (32) з поперечним перерізом, зменшеним в порівнянні з поперечним перерізом куполоподібного профілю, яка відрізняється тим, що містить множину розташованих по периферії шипів (34; 36; 38; 42; 46), сформованих таким чином, що вони виступають за межі протектора шини (24) і розташовані вздовж окружності, по вершині куполоподібного профілю. 2. Шина за п. 1, яка відрізняється тим, що шипи (34; 36; 38; 42; 46) розташовуються на поверхні протектора шини з одного і з іншого боку від серединної площини (Р) шини. 3. Шина за п. 1, яка відрізняється тим, що шипи (34; 36; 38; 42; 46) простягаються в осьовому напрямі, починаючи з верхньої частини бічних поверхонь (28, 30) в напрямі серединної площини (Р) шини, і не виступають в осьовому напрямі за межі вказаних бічних поверхонь. 4. Шина за п. 1, яка відрізняється тим, що щонайменше деякі з шипів (34; 36; 38) простягаються 2 (19) 1 3 91873 4 30, і їх краєм, найбільш близько розташованим до серединної площини Р шини. 15. Коток (10), який містить множину шин (14) за одним з пп. 1-14. 16. Колесо (50), яке містить шину (14) за одним з пп. 1-14. Даний винахід стосується шин спеціального призначення, і, зокрема, призначених для спільного використання з сільськогосподарським інвентарем, зокрема з польовими котками, застосовуваними на машинах, що використовуються спільно з сівалками, з сільськогосподарським інвентарем для підготовки ґрунту до посіву і так далі. У патенті FR-A-2 763 279, виданому на ім'я заявника, описана наполовину порожниста шина з куполоподібним профілем вказаного вище призначення. Вказані шини призначені для натягування на центральну трубу з метою утворення котка, придатного для використання спільно з сільськогосподарськими машинами. Відповідно до одного з варіантів винаходу, шина може встановлюватися окремо від інших подібних ній елементів і фіксуватися за допомогою двох, встановлених по обидві сторони від неї, щік. Вказані шини особливо добре адаптовані для використання на польових котках, які звичайно переміщаються по полю за допомогою тракторів і розміщуються позаду сільськогосподарських знарядь для обробки землі, причому услід за польовим котком можуть підвішуватися, можливо, і інші сільськогосподарські навісні знаряддя. Типовим застосуванням шин, що розглядаються, є їх використання як польових котків на сівалках, що входять до складу комбінації з напівнавісних сільськогосподарських знарядь, які транспортуються трактором і містять: сільськогосподарські знаряддя з обробки землі; котки з шинами куполоподібної форми, які залишають за собою борозни на попередньо розпушеному сільськогосподарськими знаряддями ґрунті; сівалки, які вносять в борозни, залишені на ґрунті котком, що пройшов, зерна або насіння; і, нарешті, сільськогосподарські знаряддя з закладення насіння в ґрунт. У інших відомих випадках застосування котка, що розглядається, останній обладнується шинами з куполоподібним профілем і розміщується позаду сільськогосподарських знарядь з обробки землі для того, наприклад, щоб після збирання врожаю при обробці ґрунту в останньому створювався мульчувальний шар зі стерні. У вказаному випадку сільськогосподарські знаряддя за котком вже не підвішуються, і він служить головним чином для додаткового коткування ґрунту. Згідно з іншим варіантом застосування подібної шини з куполоподібним профілем, вона може насаджуватися на обід або інший аналогічний йому пристрій і утворювати з ним незалежне колесо. Декілька таких коліс можуть збиратися в єдиний блок з утворенням потрібної користувачеві конфігурації, при цьому кожне з цих коліс збереже свою незалежність одне відносно одного з тим, щоб найкращим чином реагувати на всі нерівності ґрунту, що зустрічаються. Шина, пристосована для вказаних випадків застосування і описана у вищенаведеному патенті FR-A-2 763 279, містить центральну втулку, що насаджується на горизонтальну трубу сільськогосподарської машини, і щонайменше частина її бігової доріжки з куполоподібним профілем оснащена протектором, сполученим з втулкою за допомогою двох бічних поверхонь, таким чином, що забезпечується утворення порожнистого кільцеподібного простору з поперечним перерізом, зменшеним в порівнянні з поперечним перерізом куполоподібного профілю. Порожнистий кільцеподібний простір не призначений для накачування і може підключатися до навколишнього середовища за допомогою отвору, який проходить через товщину втулки і забезпечує, зокрема, вирівнювання тиску при використанні шини. Завдяки наявності в протекторі шини куполоподібної форми і порожнистого кільцеподібного простору з поперечним перерізом, зменшеним в порівнянні з поперечним перерізом куполоподібного профілю, не призначеного для накачування, вказаний протектор шини надмірно не прогинається, але зберігає одночасно достатню гнучкість, яка дозволяє йому переносити без пошкоджень деформації, що впливають на нього в ході експлуатації, і здійснювати самоочищення своєї зовнішньої поверхні. До цього часу, вказані шини виконувалися з гладкою поверхнею в зоні розташування протектора і бічних поверхонь. Однак, в окремих екстремальних ситуаціях наявність в шинах ділянок з гладкою поверхнею приводить до виникнення небажаних наслідків. Наприклад, при наявності сухого або злегка вологого ґрунту на останньому може утворюватися гладка борозна, на стінках якої під дією сонячних променів буде утворюватися кірка, перешкоджаюча проростанню насіння; в подібній ситуації було б навпаки доцільно створювати умови для дроблення ґрунту. Було б також доцільно здійснювати операції, які неможливо здійснити при використанні шин з гладким протектором, а саме створювати в ґрунті переміжні зони зламів, здатні накопичувати всередині себе вологу під час дощу, причому доцільно створювати вказані зони таким чином, щоб завдяки ним обмежувалося б стікання дощової води вздовж борозни і, зокрема, вздовж похилої поверхні. Крім того, при використанні котків на дуже легких землях або, навпаки, на важких і слизьких ґрунтах вказані котки перестають щонайменше періодично перекочуватися по землі, а починають по ній просто ковзати. Однією із задач даного винаходу є розробка шини вказаного вище типу, яка дозволить усунути 5 вказані недоліки, але зберегти при цьому властиві їй перераховані вище корисні якості. Даний винахід має також задачею розробити шину, яка могла б використовуватися не тільки в польових умовах, але і в складі котка, і без підйому останнього котитися при необхідності по проїзній дорозі. Для забезпечення цієї умови шина повинна з одного боку добре витримувати переміщення по проїзній дорозі, а з іншого боку забезпечувати можливість швидкого очищення своєї зовнішньої поверхні з тим, щоб не забруднювати полотно дороги з самого початку свого переміщення по ній. У даному винаході пропонується шина типу, згадуваного в преамбулі до опису патенту FR-A-2 763 279. Згідно з даним винаходом, вказана шина містить множину шипів, розташованих по її периферії, виступаючих за межі її протектора і розподілених по окружності і у верхній частині поверхні куполоподібного профілю. Іншими словами в даному винаході пропонується створити у верхній частині поверхні протектора шини спеціальні шипи: при переміщенні котка з метою утворення на оброблюваному ґрунті борозен, вказані шипи будуть створювати в утворюваній борозні розриви, що буде сприяти дробленню ґрунту і створенню в ньому зон зламів, які дозволяють накопичуватися дощовій воді, як це було показано вище. Наявність вказаних шипів розширює область застосування шини і, отже, підвищує універсальність її використання в екстремальних умовах, тобто при обробці дуже легких земель, важких і слизьких ґрунтів і так далі. Переважно розміщувати шипи на протекторі шини, з одного і з іншого боку від серединної площини шини. Переважно також розміщувати шипи в осьовому напрямі, починаючи з верхньої частини бічних поверхонь, направляючи їх у бік серединної площини шини, і не допускаючи їх виступання за межі вказаних бічних поверхонь. Застосування шипів, що пропонуються, сумісне з використанням скребків, які розташовуються в моделях сучасних шин з гладкою поверхнею в просторі між шинами: дійсно, у вказаному просторі зберігається (в тій мірі, в якій забезпечується розташування шипів саме на протекторі шини куполоподібного профілю, а не на бічних поверхнях шини) той же самий профіль, а вказані бічні поверхні в цьому випадку можуть легко очищатися. Переважно, щоб щонайменше деякі з шипів, що розглядаються, розташовувалися своєю найбільш довгою частиною під кутом до осі шини. їх ширина (визначена, як відстань між їх краєм, найбільш близько розташованим до верхньої частини бічної поверхні, і їх краєм, найбільш близько розташованим до серединної площини шини) повинна переважно перевищувати їх довжину, виміряну в цьому випадку вздовж окружності. Вказані шипи можуть зокрема мати форму шевронів або півшевронів, що простягаються в осьовому напрямі аж до рівня розташування серединної площини шини. 91873 6 Переважно, щоб шипи розташовувалися симетрично по обидва боки від серединної площини шини. Переважно також, щоб шипи розташовувалися навперемінно по обидва боки від серединної площини шини зі зсувом кожного шипа відносно наступного за ним по окружності. Переважно також, щоб шипи не простягалися в осьовому напрямі аж до рівня розташування серединної площини шини, з тим, щоб забезпечувався просвіт між ними у верхній частині протектора шини. Переважно також, щоб шипи мали, як правило, ромбоподібну або довгасту форму. При використанні шипів вказаного типу, шина може встановлюватися на котку в обох положеннях і/або насаджуватися незалежно від сусідніх шин в тому або іншому положенні на центральну трубу при пакетуванні декількох шин на котку. Переважно, щоб мала вісь ромба або довгастого контуру розташовувалася в просторі від верхньої частини бічних поверхонь до серединної площини шини, а ромби або довгасті контури розташовувалися навперемінно по обидва боки від серединної площини шини зі зсувом кожного шипа відносно наступного за ним по окружності. При використанні цих варіантів здійснення даного винаходу довжина шипів, виміряна по окружності, перевищує їх ширину, визначену як відстань між їх краєм, найбільш близько розташованим до верхньої частини бічної поверхні, і їх краєм, найбільш близько розташованим до серединної площини шини. Даний винахід стосується також котка, який містить множину шин, в тому вигляді, в якому вони представлені вище. Даний винахід стосується також колеса, яке містить шину, в тому вигляді, в якому вона представлена вище. Нижче описані варіанти здійснення даного винаходу, з посиланнями на супроводжуючі креслення, на яких під одними і тими ж номерами показані ідентичні або функціонально подібні елементи. Фіг. 1 зображує загальний вигляд з частковим виривом польового котка, обладнаного комплектом шин згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу. Фіг. 2а і 2b зображують відповідно вигляд профілю і окремо загальний вигляд шини згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу. Фіг. 3а і 3b подібні до фіг. 2а і 2b, але стосуються варіанта, відповідного першому варіанту здійснення даного винаходу. Фіг. 4а і 4b зображують відповідно вигляд профілю і окремо загальний вигляд шини згідно з другим варіантом здійснення даного винаходу. Фіг. 5а і 5b зображують відповідно вигляд профілю і окремо загальний вигляд шини згідно з третім варіантом здійснення даного винаходу. Фіг. 6а і 6b подібні до фіг. 5а і 5b, але стосуються варіанта, відповідного третьому варіанту здійснення даного винаходу. Фіг. 7 зображує загальний вигляд колеса з шиною згідно з даним винаходом і опори вказаного колеса. 7 Фіг. 8 - загальний вигляд вузла, який складається з множини коліс згідно з фіг. 7. На фіг. 1, 2а і 2b показана шина згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу. Шина, що розглядається в даному винаході, призначена для установки на польовому котку 10, наприклад, котку для сівалки, який містить центральну трубу 12, встановлену з можливістю обертання навколо осі Х-Х, на якій в послідовному порядку встановлені однакові шини 14 (одна з вказаних шин показана окремо на фіг. 2а і 2b). У патенті FR-A-2841733, виданому на ім'я заявника, описаний спосіб реалізації подібного котка методом пакетування шин з куполоподібним профілем. Вказані шини встановлені щільно одна поруч з іншою і утримуються на кожному кінці пакета за допомогою, наприклад, кінцевої щоки 16, що забезпечує притискання шин однієї до одної і їх утримання в складі пакета. Можливо також виконувати збирання шин в пакет шляхом установки їх однієї поруч з одною і притискання однієї до одної їх відповідних, утворюючих зони контакту, бічних поверхонь, застосовуючи при цьому для притискання шин однієї до одної спеціальні засоби тиску на краї крайніх шин з метою збирання всіх шин в єдиний пакет. Окремі шини, що входять в пакет, можуть скріплятися між собою за допомогою спеціальних складальних елементів (не представлених в наведених кресленнях), причому деякі з них розкриті, наприклад, в патенті FR-A-2 784 331, виданому наім'я заявника, в якому вони досить детально описані. Кінцева щока 16 спирається на останню шину 18 пакета, яка внаслідок вказаного призначення може мати профіль, декілька відмінний від профілю шин 14, з тим, щоб забезпечити можливість впровадження всередину щоки 14. Щока, зі свого боку, жорстко сполучена на ділянці 20 з центральною трубою 12. Завдяки такій конструкції пакет шин і труба утворюють спільно один монолітний вузол, який являє собою коток, що може бути встановлений за допомогою маточини 22 на опорній рамі сільськогосподарської машини, яка містить також і інші навісні знаряддя (сівалку, дишло, і так далі) і переміщується в напрямі, перпендикулярному осьовому напряму Х-Х котка 10. Переміщення опорної рами викликає, за рахунок протидії ґрунту шинам, обертання котка 10. Шини утворюють на ґрунті паралельні одна одній борозни, в які може вноситися в ході сівби насіння. Простір між борознами відповідає просвіту, існуючому між протекторами сусідніх шин; для того, щоб встановити потрібну ширину вказаного простору між борознами можна встановити між сусідніми шинами кільцеподібні проміжні елементи, ширина яких в осьовому напрямі буде підбиратися з урахуванням необхідної величини зсуву борозен між собою. Ширина борозен, що створюються шинами, може також підбиратися з урахуванням того, яку, наприклад, кількість ліній посіву необхідно утворити: одну або щонайменше дві лінії. Шина, придатна для використання за вказаним вище призначенням, належить до типу, описаного 91873 8 в патенті FR-A-2763279, про який йшла мова в преамбулі опису даного винаходу, іншими словами, та частина шини, яка призначається для контакту з оброблюваним ґрунтом або з полотном шосе, оснащується протектором 24 з куполоподібним профілем (опуклим закругленим профілем). Вказаний протектор шини 24 сполучений за допомогою двох протилежних бічних поверхонь 28, 30 з розширеною частиною 26, яка утворює втулку, придатну для насадження на трубу 12. Обидві бічні поверхні 28, 30 обмежують собою всередині шини кільцеподібний простір 32 поперечного перерізу, зменшеного в порівнянні з поперечним перерізом куполоподібного профілю всієї шини. Вказаний порожнистий кільцеподібний простір 32 не піддається накачуванню і може підключатися до навколишнього середовища за допомогою отвору, що проходить через товщину втулки 26 (вказаний отвір, який на прикладених кресленнях не представлений, служить для вирівнювання тиску в ході експлуатації шини і, крім цього, використовується при виготовленні шини для впорскування повітря під тиском на стадії вулканізації). Дійсно, бажано, щоб шина могла злегка деформуватися в тому місці, яке знаходиться між протектором шини 24 і втулкою 26, оскільки це дозволить полегшити відділення шматків землі від шини при її русі по полю, в іншому випадку земля буде налипати на бічні поверхні 28, 30 шини. Вказана деформовність шини, яка надає їй гнучкість, достатню для амортизації невеликих деформацій, що впливають на неї, і забезпечує самоочищуваність її зовнішньої поверхні, проте, не безмежна: вона обмежена завдяки куполоподібній формі шині, яка дозволяє не допустити надмірного прогину протектора шини. Центральна втулка може бути посилена за рахунок використання механічних засобів, наприклад, одного або декількох скручених тросів або металевого дроту, які впроваджуються в матеріал шини, що дозволяє, зокрема, забезпечити найкраще утримання шини на трубі 12, незважаючи на механічні навантаження, що впливають на шину, які можуть бути досить різкими і досягати значних величин, зокрема, при переміщенні котка по дорозі. Відмітною особливістю даного винаходу є те, що у верхній частині протектора 24 шини 14 передбачені шипи, типу тих, які вказані під номером 34, розташовані по периферії шини і розподілені вздовж окружності. Згідно з першим варіантом здійснення даного винаходу, показаним на фіг. 1, 2а і 2b, вказані шипи розташовуються похило, тобто з утворенням кута α (див. фіг. 2а), що знаходиться приблизно в діапазоні від 30° до 45°, по відношенню до серединної площини шини і орієнтовані (також по відношенню до серединної площини шини) навперемінно то в одному, то в іншому напрямі. Шипи 34, застосовувані у варіанті здійснення даного винаходу, що розглядається, сконструйовані таким чином, що кожний з них розташовується в своєму власному півпросторі, утвореному розділовою серединною площиною Р, навперемін 9 но то з одного, то з іншого боку відносно вказаної площини Р, причому вказані шипи до того ж ще і зсунуті один відносно іншого, наступного за ним, вздовж окружності. Таке розташування шипів створює, як це показано на фіг. 1, 2а і 2b, картину присутності зсунутих один відносно одного півшевронів, орієнтованих в напрямі обертання шини. У варіанті винаходу, представленому на фіг. 3а і 3b, шипи 36 подібні до шипів 34 з попереднього варіанта здійснення даного винаходу з єдиною відмінністю, яка полягає в тому, що вони вже не зсунуті один відносно іншого, наступного за ним, вздовж окружності, що створює вже картину присутності повноцінних шевронів, тобто шипів у формі букви V, які мають два симетричні рукави, що примикають один до одного, які простягаються з одного і з іншого боку від серединної площини Ρ і змикаються на рівні вказаної площини. Згідно з другим варіантом здійснення даного винаходу, показаним на фіг. 4а і 4b, шипи 38 зсунуті вздовж окружності відносно серединної площини Ρ (як у випадку, представленому на фіг. 2а і 2b), однак вони вже не простягаються аж до серединної площини Р, і, отже, не перешкоджають утворенню у верхній частині протектора шини 24 гладкої ділянки 40, розташованої між двох рядів шипів 38. У цьому останньому варіанті здійснення даного винаходу довжина шипів 38, виміряна по окружності, перевищує їх ширину, визначену як відстань між їх краєм, найбільш близько розташованим до верхньої частини бічної поверхні 28 або 30, і їх краєм, найбільш близько розташованим до серединної площини Ρ шини, на протилежність способу реалізації даного винаходу, представленому на фіг. 2а і 2b, і 3а і 3b. На фіг. 5а і 5b показаний третій варіант здійснення даного винаходу, згідно з яким шипи 42 мають приблизно ромбоподібну форму. Мала вісь ромба простягається приблизно від верхньої частини бічної поверхні 28 або 30 аж до серединної площини Р. Шипи 42 зсунуті вздовж окружності один відносно іншого, наступного за ним, вздовж окружності, що не перешкоджає утворенню у верхній частині протектора шини гладкої ділянки 44, яка не є, однак, вже прямолінійною, як це мало місце у випадках, представлених на фіг. 4а і 4b, а має форму зиґзаґа. У рамках даного варіанта здійснення даного винаходу, форма шипів дозволяє встановлювати шину як в одному, так і в іншому напрямі і/або застосовувати її, на відміну від попередніх варіантів, як при одному, так і іншому напрямі обертання. 91873 10 На фіг. 6а і 6b показаний попередній варіант здійснення даного винаходу, в якому шипи 46 розташовані практично аналогічно, але мають довгасту форму, на відміну від ромбоподібної форми шипів 42, представлених на фіг. 5а і 5b. Вказана довгаста, більш закруглена форма шипів, забезпечує більш хороше відділення землі при обробці важких ґрунтів. У всіх варіантах здійснення даного винаходу, бічні сторони 28, 30 позбавлені шипів: дійсно, шипи 34, 36, 38, 42 або 46 займають лише зону розташування протектора шини 24, починаючи з верхньої частини бічних поверхонь. Таким чином, шипи не виступають за межі бічних поверхонь і не перешкоджають роботі скребків, звичайно застосовуваних на сільськогосподарських машинах, які використовують вказані шини. На фіг. 7 показаний загальний вигляд колеса 50, яке містить обід 52, виконаний з однієї або декількох деталей, на якому встановлена шина 14, відповідна даному винаходу. Колесо 50 спирається за допомогою п'яти 56 на опору 54 у формі скоби. На фіг. 8 показано, як можна згрупувати декілька коліс 50 разом з їх відповідними опорами 54, яких в прикладі, що розглядається, нараховується рівно дев'ять, і утворити разом з ними одну загальну систему 58, яка після збирання буде зовні нагадувати коток, але в якому окремі колеса будуть незалежними один від одного. Опори 54 коліс зсунуті попарно одна відносно одної з тим, щоб виключити можливість їх співвісного розташування з колесами 50. Опори 54 можуть, наприклад, встановлюватися на відповідних незалежних важелях (не представлених в наведених кресленнях), що дозволить колесам краще відстежувати всі нерівності ґрунту, які можуть зустрічатися при їх русі по полю. Шина, відповідна даному винаходу, може виготовлятися із застосуванням тих же технологій, які використовуються при виготовленні наполовину порожнистих шин з гладкою поверхнею. Суть пропонованого винаходу зводиться до того, щоб виготовити порожнистий екструдований профіль з еластомеру і відрізати від нього потрібний шматок. Потім необхідно здійснити скріплення між собою двох кінців відрізаного шматка профілю з тим, щоб утворити в результаті із заготовки кільцеподібний елемент, який в свою чергу потрібно помістити в ливарну форму і піддати вулканізації, що проводиться відповідно до добре відомого способу, щоб одержати в результаті готову шину. 11 9187312 13 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 91873 Підписне 14 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601