безопасное колесо транспортного средства

изобретение относится к шинной промышленности, в частности к конструкции колес транспортных средств.

известно безопасное колесо транспортного средства, содержащее обод и установленную на нем полую шину, армированную упругим каркасом, при этом в полости, которая образована внутренней поверхностью шины и поверхностью обода, размещено амортизирующее устройство, выполненное замкнутым из винтовой пружины, поперечное сечение которой вписано в контур полости [1].

недостатком известного решения является недостаточная надежность и эксплуатационные качества при динамических нагрузках на колесо, значительно превышающих установленные для статистических условий нормативы. это обусловлено, например, тем, что амортизирующее устройство размещено в полости, которая образована внутренней' поверхностью шины и поверхностью обода, свободно, а при превышении динамических нагрузок на колесо, вызывающем прогиб шины, не обеспечивается равномерное размещение элементов амортизирующего устройства. смещение отдельных элементов, например, витков амортизирующего устройства, приводит к неравномерному распределению нормальной жесткости шины по ее периметру.

задачей, которую решает заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных качеств, повышение надежности и долговечности колеса транспортного средства.

поставленная задача решается тем, что безопасное колесо транспортного средства содержит обод и установленную на нем полую шину, армированную упругим каркасом, при этом в полости, которая образована внутренней поверхностью шины и поверхностью обода, размещено амортизирующее устройство, выполненное замкнутым в виде многовитковой пружины, поперечное сечение которого вписано в контур полости. новизна состоит в том, что упругий каркас шины включает соединенные между собой кольца, расположенные по периметру шины со стороны протектора, крайние из которых связаны п-образными элементами с парой колец, расположенных по бортам шины, при этом крайние кольца и кольца, расположенные по бортам шины дополнительно связаны зигзагообразными элементами, закрепленными между радиальными частями п-образного элемента, а внутри полости на обеих цилиндрических поверхностях коаксиально смонтированы трубчатые упругие опорные элементы, на обращенных друг к другу поверхностях которых выполнены равномерно расположенные осевые канавки, в которых размещены витки амортизирующего устройства.

безопасное колесо дополнительно содержит расположенные внутри полости со стороны обода и со стороны протектора упругие кольца, удерживающие витки амортизирующего элемента в канавках цилиндрических опорных элементов.

боковины шины могут быть выполнены вогнутыми, при этом на противоположных поверхностях ее полости в средней части выполнены упорные кольцевые выступы. боковины шины могут быть выполнены выпуклыми.

элементы упругого каркаса шины могут быть выполнены из спиральных пружин диаметром 5...15 миллиметров с шагом навивки 1...30 миллиметров, из упругих трубок, внутри которых размещены спиральные пружины, а стенки упругих трубок могут быть выполнены перфорированными с. диаметром отверстий 1....5 миллиметров.

шина дополнительно армирована отрезками металлического волокна диаметром 10...100 микрон, выполненного из материала, обладающего упругими свойствами.

кольца упругого каркаса шины, расположенные по периметру шины со стороны протектора, могут быть размещены в радиальном направлении в два и более рядов и связаны между собой в радиальном и/или в осевом направлении.

амортизирующее устройство может быть выполнено из проволоки, из полосового материала, из трубки, из трубки, заполненной газом под давлением, и снабжено золотником, а , также из трубки, заполненной материалом, обладающим упругими свойствами, при этом форма витков амортизирующего устройства может быть выполнена различной.

края обода, образующие посадочное место для установки шины, отбортованы в сторону ее боковых поверхностей.

наличие трубчатых упругих опорных элементов, на обращенных друг к другу поверхностях которых выполнены равномерно расположенные осевые канавки, в которых размещены витки амортизирующего устройства, а также упругих колец, удерживающих витки амортизирующего элемента в канавках, обеспечивает сохранение равномерного распределения витков амортизирующего устройства в полости шины независимо от ее деформации при высоких динамических нагрузках, особенно при изменяющихся нагрузках.

выполнение упругого каркаса шины, включающего соединенные между собой кольца, расположенные по периметру шины со стороны протектора, крайние из которых связаны п-образными элементами с парой колец, расположенных по бортам шины, при этом крайние кольца и кольца, расположенные по бортам шины дополнительно связаны зигзагообразными элементами, закрепленными между радиальными частями п-образноfό элемента, повышает упругие и прочностные характеристики колеса.

выполнение амортизирующего устройства из проволоки, из полосового материала, из трубки, из трубки, заполненной газом под давлением, и снабжено

золотником, а также из трубки, заполненной материалом, обладающим упругими свойствами, также напрвлено на повышение упругих и прочностных характеристик колеса.

результат изобретения заключается в обеспечении равномерного распределения напряжений по профилю и по всему периметру шины.

изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1...6 изображено:

фиг. 1 - безопасное колесо транспортного средства в разрезе, общий вид;

фиг. 2 - разрез а -а на фиг. 1;

фиг. 3 - упругий каркас, общий вид;

фиг. 4 - упругий каркас, вид спереди;

фиг. 5 - упругий каркас, вид сбоку;

фиг. 6 - безопасное колесо с боковыми сторонами шины, выполнеными вогнутыми с упорными кольцевыми выступами, в разрезе, общий вид

безопасное колесо транспортного средства содержит обод 1 и установленную на нем полую шину 2, армированную упругим каркасом 3. в полости 4, которая образована внутренней поверхностью 5 шины 2 и поверхностью 6 обода 1, размещено амортизирующее устройство 7, выполненное замкнутым в виде многовитковой пружины, поперечное сечение которого вписано в контур полости 4. упругий каркас 3 шины 2 включает соединенные между собой кольца 8, расположенные по периметру шины 2 со стороны протектора, крайние 9 из которых связаны п-образными элементами 10 с парой колец 11, расположенных по бортам шины 1. крайние 9 кольца и кольца и, расположенные по бортам шины 2 дополнительно связаны зигзагообразными элементами 12, закрепленными между радиальными частями 13 п-образных элементов 10. внутри полости 4 на обеих цилиндрических поверхностях 5 и 6 коаксиально смонтированы трубчатые упругие опорные элементы 14, на обращенных друг к другу поверхностях которых выполнены равномерно расположенные осевые канавки 15, в которых размещены витки 16 амортизирующего устройства 7. внутри полости 4 со

стороны обода 1 и со стороны протектора расположены упругие кольца 17, удерживающие витки 16 амортизирующего элемента 7 в канавках 15 цилиндрических опорных элементов 14.

боковины 18 шины 2 могут быть выполнены вогнутыми с упорными кольцевыми выступами 19 на противоположных поверхностях ее полости в средней части. боковины 18 шины 2 могут быть также выполнены выпуклыми.

шина 2 дополнительно армирована отрезками металлического волокна диаметром 10.. л 00 микрон выполненного из материала, обладающего упругими свойствами.

элементы упругого каркаса 3 шины 2 могут быть выполнены из спиральных пружин диаметром 5...15 миллиметров с шагом навивки 1...30 миллиметров или из упругих перфорированных трубок, внутри которых размещены спиральные пружины.

кольца 8 упругого каркаса 3 шины 2, расположенные по периметру шины со стороны протектора, размещены в радиальном направлении в два и более рядов, при этом они могут быть связаны между собой в радиальном и/или в осевом направлении.

амортизирующее устройство 7 может быть выполнено из полосового материала, или из трубки, или из трубки, заполненной газом под давлением и снабженной золотником.

края обода 1, образующие посадочное место для установки шины , отбортованы в сторону ее боковых поверхностей.

безопасное колесо транспортного средства работает следующим образом.

радиальная нагрузка, определяемая массой транспотрного средства, является преимущественной, основной силой, воздействующей на колесо. эта сила воспринимается осью транспортного средства и через ступицу (не показана) передается на колесо. таким образом, точка приложения радиальной нагрузки шины расположена по центру колеса и непосредственно воздействует на обод 1. от обода 1 нагрузка, в том числе и динамическая, при эксплуатации

колеса на движущемся транспортном средстве передается к основанию шины 2 и далее к боковинам 18, а через них на беговую часть, контактирующую с опорной поверхностью. при движении транспортного средства шина 2 вращается, а каждая точка беговой части последовательно и циклически нагружается, входя в контакт с опорной поверхностью, и разгружается после выхода из контакта. на выходе из контакта и далее до следующего контакта за счет упругих свойств материала деформирующийся участок шины 2 восстанавливается в своих, заданных для ненагруженного состояния габаритах, т.е. происходит восстановление ее по наружному диаметру. эффект (скорость) такого восстановления значительно увеличивается с повышением упругих характеристик, обусловленных наличием армирующего упругого каркаса 3, включающего соединенные между собой кольца 8, расположенные по периметру шины 2 со стороны протектора, крайние 9 из которых связаны п- образными элементами 10 с парой колец 11, расположенных по бортам шины 1. скрепление крайних 9 колец и колец 11, расположенных по бортам шины 2, зигзагообразными элементами 12, закрепленными между радиальными частями 13 п-образных элементов 10, дополнительно увеличивает упругие характеристики колеса, что способствует более эффективному восстановлению габаритов шины при выходе ее из контакта с опорной поверхностью. кроме того, увеличиваются и прочностные характеристики шины, что обеспечивает снижение напряжений в плечевых зонах каркаса и краевых зонах брекера, а также снижение чувствительности плечевых зон шины к порезам и проколам, обуславливая тем самым повышение срока службы колеса.

наличие внутри полости 4 на обеих цилиндрических поверхностях 5 и 6 коаксиально смонтированных трубчатых упругих опорных элементов 14, на обращенных друг к другу поверхностях которых выполнены равномерно расположенные осевые канавки 15, позволяет разместить в них витки 16 амортизирующего устройства 7, что обеспечивает равномерное их распределение внутри полости 4, независимо от деформаций шины, вызванных

динамическими нагрузками при движении транспортного средства, а наличие внутри полости 4 со стороны обода 1 и со стороны протектора упругих колец 17, обеспечивает надежное удерживание витков 16 амортизирующего элемента 7 в канавках 15 цилиндрических опорных элементов 14.

предлагаемое безопасное колесо транспортного средства обладает повышенными амортизационными свойствами, обусловленными способностью гашения автоколебаний движущейся системы.

(56) библиографические данные: 1. SU 1473976 Al 1987.03.27