КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК B60C23/18 

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к конструкциям крупногабаритных колес, и может быть использовано в транспортном машиностроении.

Известно колесо транспортного средства (авт.св. N 1055659, кл. В 60 С 11/00, 1983), содержащее установленную на ободе колеса пневматическую шину, имеющую протектор и силовые элементы в виде брекера и/или каркаса.

Конструкция указанного колеса, несмотря на относительную простоту, является малоэффективной при использовании при повышенных деформационных нагрузках, например на тяжелонагруженных автосамосвалах. Это объясняется тем, что постоянные знакопеременные нагрузки, действующие в элементах шины, вызывают ее нагрев, что при отсутствии принудительного отвода тепла приводит к преждевременному выходу колеса из строя и снижению срока его службы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является колесо транспортного средства (авт. св. СССР N 1630919, кл. В 60 С 23/18, 1988), содержащее обод, установленную на нем пневматическую шину, имеющую протектор и силовые элементы в виде брекера и/или каркаса, между которыми выполнена полость, заполняемая жидким теплоносителем, соединенная с ободом гибкими шлангами и сообщающаяся с регулятором давления.

При этом полость, заполняемая жидким теплоносителем, посредством указанных гибких шлангов сообщается с компрессором агрегата транспортного средства. Колесо описанной конструкции позволяет повысить надежность и долговечность за счет принудительного отвода тепла, выделяющегося в шине при эксплуатации транспортного средства. Однако наличие на машине холодильного агрегата и постоянно работающего компрессора значительно усложняет конструкцию и эксплуатацию колеса. Особенного внимания при этом требуют уплотнения соединения магистралей подвода и отвода теплоносителя (охлаждающей воды) к вращающемуся колесу, так как холодильный агрегат смонтирован вне колеса непосредственно на транспортном средстве. Наконец, конвективный теплообмен, обеспечиваемый посредством потока воды, не может обеспечить стабильной температуры шины при движении воды по кольцевой полости, образованной протектором и силовыми элементами шины.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности за счет стабилизации температуры шины и упрощение конструкции и эксплуатации.

Это достигается тем, что в колесе транспортного средства, содержащем обод, установленную на нем пневматическую шину, имеющую протектор, силовые элементы в виде брекера и/или каркаса, образующие с внутренней поверхностью шины полость под жидкий теплоноситель, и сообщенные с полостью одними концами гибкие шланги, согласно изобретению в центральной части обода выполнена кольцевая полость, с которой сообщены другие концы гибких шлангов, при этом внутренние поверхности стенок полости, заполненной частично жидким теплоносителем, внутренняя поверхность стенки кольцевой полости, противолежащей дну, и внутренние поверхности стенок гибких шлангов выполнены пористыми. Кроме того, внутренняя поверхность боковой стенки по-меньшей мере одного из концов обода, выполнена в виде кольцевых ребер.

На чертеже изображено колесо, поперечный разрез.

Колесо транспортного средства содержит обод 1 и установленную на нем пневматическую шину 2, имеющую протектор на наружной поверхности, силовые элементы 3 в виде брекера и/или каркаса, образующими с внутренней поверхностью шины полость, частично заполненную жидким теплоносителем, сообщенные с полостью гибкие шланги 4.

Предлагаемое колесо работает следующим образом.

Полость частично заполняют теплоносителем, например водой (от 0,2 до 0,5 объема полости). После этого в указанной полости посредством стационарного или имеющегося на транспортном средстве компрессора (не показан) обеспечивают необходимое давление (некоторое разряжение). Давление устанавливают в зависимости от условий эксплуатации колеса: температуры окружающего воздуха, состояния дороги, массы транспортного средства.

При движении транспортного средства тепло, выделяющееся в шине 2 при ее деформации, передается теплоносителю в полости. Теплоноситель, нагреваясь, вскипает, после чего его пары по гибким шлангам 4 поступают в кольцевую полость обода 1. Соприкасаясь с холодной внутренней стенкой кольцевой полости, пары конденсируются, отдавая тепло окружающему воздуху.

Образовавшийся конденсат пропитывает пористые поверхности стенок кольцевой полости 4 гибких шлангов, за счет капиллярных сил (и центробежных сил в процессе вращения колеса) поступает в полость шины. Таким образом, цикл испарение - конденсация повторяется. Благодаря строго фиксированной температуре фазового перехода теплоносителя температура шины в пределах полости поддерживается на необходимом уровне и определяется давлением, созданным в указанной полости перед эксплуатацией шины (при изменении условий эксплуатации давление, а значит и тепловой режим могут быть изменены).

Колесо предлагаемой конструкции полностью исключает наличие холодильного агрегата, при этом система охлаждения шины расположена в пределах последней, что значительно упрощает эксплуатацию колеса. Строго фиксированный тепловой режим колеса гарантирует его высокую надежность и долговечность.

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к конструкциям крупногабаритных колес, и может быть использовано в транспортном машиностроении. На ободе 1 установлена пневматическая шина 2, имеющая протектор. Между силовыми элементами 3 в виде брекера и/или каркаса, и шиной выполнена полость, частично заполняемая жидким теплоносителем. Центральная часть обода колеса имеет кольцевую полость. Полости сообщены гибкими шлангами 4. Внутренняя поверхность стенок полости с теплоносителем, внутренняя поверхность стенки кольцевой полости, противолежащая дну, и внутренняя поверхность стенок гибких шлангов выполнены пористыми. Внутренняя поверхность боковой стенки одного из концов обода выполнена в шине в виде кольцевых ребер. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее обод, установленную на нем пневматическую шину, имеющую протектор на наружной поверхности, силовые элементы в виде брекеров и/или каркаса, образующие с внутренней поверхностью шины полость под жидкий теплоноситель, и сообщенные с полостью одними концами гибкие шланги, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности за счет стабилизации температуры шины, упрощения конструкции и эксплуатации, в центральной части обода выполнена кольцевая полость, с которой сообщены другие концы гибких шлангов, при этом внутренняя поверхность стенок полости, заполненной частично жидким теплоносителем, внутренняя поверхность стенки кольцевой полости, противолежащей дну, и внутренняя поверхность стенок гибких шлангов выполнены пористыми. 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность боковой стенки по меньшей мере одного из концов обода выполнена в виде кольцевых ребер.