Колесо транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B60C3/00 

Л Изобретение относится к шинной прогфлиленности, в частности к конструкции колес и орудий преимущественно сельскохозяйственного назначения..

По основному авт. св. 889488 известно колесо транспортного средва, содержащее обод и установленную на ней шину атмосферного давления, содержащую беговую часть боковины и разъемное в экваториальной плоскости основание, два опорных кольцевых ребра на внутренней поверхности основания. Отношение высоты профиля 1Ш1НЫ к ширине равно 0,350,45, а высота ребер равна 0,150,30 высоты профиля, расстояние от экваториальной плоскости до ребра больше, чем расстояние от опорного ребра до боковины CU.

Такое колесо обеспечивает экономию материалов при изготовлении шин атмосферного давления. Однако ПРИ динамических нагрузках на колесо, зачастую превышающих установленные для статистических условий нормативы (что неизбежно в эксплуатации ), внутренняя поверхность беговой части по месту ее контакта с опорными ребрами претерпевает двухглерное растяжение, появляются пролежни и утонение беговой части как результат остаточныу удлинений резины и форсированного истирания материала по месту контакта.

Кроме того, уменьшение толщины беговой части влечет увеличение ее эластичности в радиальном направлении, что, уменьшая динамические нагрузки на агрегат, одновременно способность шины к самоочищаемости и агротехнические показатели

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств, повышение долговечности колеса транспортного средства, его сгмоочищаемости и агротехнических показателей

Поставленная цель достигается тем, что в колесе им на снабжена дополнительными ребрг1ми, расположенными на внутренней поверхности беговой части с зазором относительно опорных ребер основания для взаимодействия с ними при перегрузках, при этом толщина шины по центру беговой части составляет 0,5-0,7 толщины боковых стенок.

Внутренняя поверхность шины в зоне беговой части- выполнена с чередующимися кольцевыми выступами-и впошинами, рбразукщими волнообразную поверхность.

На фиг. 1 изображено колесо транпортного средства, меридиональный разрез; на фиг. 2 - то же, при его статическом нагружении; на фиг. 3 график зависимости площади контакта

с опорной поверхностью рт соотношения толиины беговой части и боковой стенки шины; на фиг. 4 - зависимости давления в плоцади контакта от соотмоыения толк|И11 беговой части и боковой стфики шины.

Колесо транспортного средства содержит обод 1, смонтированную на нем имну 2 атмосферного давления. Шяяа 2 имеет беговую часть 3, боковины 4 и разъемное в экваториальной плоскости основание 5. На внутренней поверхности основания 5 выполнены опорные ребра 6, расположенные относительно экваториальной плоскости на расстоянии большем, чем расстояние от опорного ребра б до боковой стенки 4.

Преимущественно эти расстояния соотносятся друг к другу как 1,8:1,5.

Беговая часть 3 выполнена выпукло. Радиус кривизны R ее наружной поверхности не менее половины инрины профнля В имны м не более ее свободного радиуса RQ. В статически нагружвйной шине радиус R меньший R на величину прогиба шины, равному

:

.Боковые стенки 4 (имешцие постоянную или переменную ТОЛЩИНУ, увеличива1оцу1вся в иаправлении к основанию 5 соединены между собой беговой частью 3 с дополнительными опорными ребрамн|7, расположенными на ее внутренней поверхности.

Между ребрами 6 и 7 выполнен зазор d , величина которого находится в пределах максимально допустимого прогиба нагруженной шины 2. Последний зависит от габаритов шины 2, величины действующей на нее максимально допустимой нагрузки -и от скорости эксплуатации, а также от характеристики, применяемых для изготовления шины 2, сырья и материалов. Прогиб расчитывается |по известным зависимостям и уточняется по результатам испытаний.

Оси cи в eтpии опорных ребер 6 и 7 статически нагруженной шины 2 совпадают, обеспечивая их контакт при перегрузке шины 2. Хотя бы одно из ребор 6 и/или 7 может иметь увеличенную ширину для обеспечения контакта onopHidx ребер при одновременном действии на шину 2 радиальной и боковой сил.

Толщина t« беговой части 3 шины 2 составляет 0,5-0,7 преимущественно 0,6 толцимы tg боковой стенки 4. Нижний предел соотношения равен 0,5, так как дальнейшее уменьшение не приводит к увеличению плоцади контакта (фиг. 3) и, «роме того, чрезмерное утонение сникает прочность конструкции.

Верхний, предел ограничен преяе льно дрпусти№ам давдёйием в площади; контакта (фиг. 4) по агрдтехииЧёским требованиям рав1влмО,12М1а. соотношение обеспечивает жест- кость и УСТОЙЧИВОСТЬ бокбвых сте.нЬй 4 при действии на них радйальнЬй и боковых сил и. повши&ниу /(по Ьравнению с ними) элаЕСТичность беговой части 3, определягацёй аморти3аш1он- ные показатели колеса и величину

площади контракта шины 2 с опорной поверхностью

Возможны также другие варианты выполнения колеса.

В а р и а н т 1. Колесо транспортного средства, как оно описано выше, имеет на беговой части 3, преимущественно мезвду опорными ребрами 7, выполненные в, окружном или меридиональном направлении чередующиеся между собой кольцевые выступы 8 и впадины 9. В прперечнсям сечении восны 2 чер€(дование выступов 8 и впадин 9 волнообразное, синусоигдальное.

Такое шлполиение устройства позволяет повысить жесткость тонкостенных конструкций и уменьшить расход материалов в сравнительно толстостенных изделиях.

В а р и а н т 2. Колесо, как в йарианте 1,имеет опорные ребра 7, выполненные хотя бы на части длины, окружности шины. Такое вьшолнение способствует экономии материалов.

Вариант 3. Колесо, как оно описано в одном из вариантов, имеет опорные ребра 6 и/или 7, . выполненные в виде секторов с переменным шагом по длине окружности шины 2.

Такое выполнение обладает лучшими амортизационными свойствами при перегрузке ишны 2, так как способствует гашению автоколебаний движущейся системы.

Вариант 4. Колесо, как оно выполнено по одному из указанных вариантов, между кольцевыми выступами 8 содерзхит контрфорсы хотя бы на часхи глубины впадин 9.

Колесо транспортного средства работает следующим образом.

Радиальная нагрузка, определяемая массой транспортного средства, является преимугдественной, основной

силой, воздействующей на колесо. Эта сила воспринимается осью транспортного средства и через ступицу (не показана-) передается на колесо.

Таким образом, точка приложения радиальной шины расположена по цеитру колеса и непосредственно воздействует на обод 1. От обода 1 иагрузка в том числе динамическая, при эксплуатации колеса на движущемся транс

портном средстве передается к основанию 5 шины 2 и далее к боковым стенкам 4, а через них на беговую часть 3, коитактирукадую с опорной .поверхностью.

При этом свободный радиус Re шины 2 уменьшается, переходя в статистический- радиус. R . Разница этих радиусов (Rg-Rp) определяет величину минимального допустимого зазора а между опорными ребрами 6 и 7. При дальнейшем, свыше максимально допустимого, увеличении нагрузки шина 2 по месту расположения опорных ребер б и 7 работает как каток, препятствуя дальнейшему изгибу, сжатию и излому боковых стенок 4. Уменьшение толщины по центру беговой части 3 по отношению к боковым стенкам 4 обеспечивает повышениеее эластичности и, совместно с ребрами 7, увеличивает деформацию беговой части 3 относительно длины контакта. Это увеличивает площадь контакта шины с опорной поверхностью и снижает величину- давления на единицу площади. Последнее обуславливает меньшее уплотнение почвы, обеспечивая улучшение агротехнических показателей.

При движении транспортного средства шина 2 вращается, а каждая точка беговой части 3 последовательно и циклически нагружается, входя в контакт с опорной поверхностью, и разгружается после выхода из контакта. На выходе из контакта и. далее (до следуидего контакта) за счет уп ругих свойств материала (резины5 деформирующийся участок шины 2 восстанавливается в своих, заданных для ненагруженного состояния габаритах, т.е. происходит восстановление ее по наружному диаметру с увеличением ее радиуса от Н до RQ .

Так как для сельхозмашин скорости сравнительно небольшие, то Эффект (скорость) такого восстановления увеличивается с повышением упругих характеристик материала, скорости движения транспортного средства и толщины беговой части 3. Доэтому увеличение толщины беговой части 3 по месту выполнения опорных ребер 7 способствует более эф-фективнсму восстановлению габаритов шины 2 при выходе ее из контакта с опорной поверхностью.

Более эластичный (тоньший) участок беговой части 3, выполненный заодно, как единое целое беговой части, воспринимает упругие деформации участков с опорными ребрами и вместе с ними иитеисивН1Э восстанавливает .свои габаритные размеры, облегчай отрыв и удаление налипшей на шину .2 почвы (грунта). В связи с этим снижается возможность пробуксовки колеса, особенно при работе на влажных и переувлажненных почвах.

Использование изобретения обеспечивает повышение самоочищаемости шины атмосферного давления, нредупреящая возможность пробуксовки колеса, а также снижение давления в площёщи контакта до 20%, что повышает урожайность на 11% и продляет ресурс долговечности шин на 5% или на 200 5 мото-часов (каждого изделия).

1. КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО. СРЕДСТВА ПО авт. св. 889488, о т личаюшеёся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств, шина снаб: ена дополнительными ребраг и, расположенными на внутренней поверхности беговой части с ЗАЭором относительно опорных ребер основания для взаимодействия с ними при перегрузках, при этом толщина 1ШНЫ по центру беговой части составляет 0,5-0,7 толщины боковых стенок. 2. Колесо по П.1, отличающ е ее я тем, что внутренняя поверхность шины в зоне беговой части выполнена с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, образующими волнообразную поверхность. (Л 4 СО ф

rVxVVs 4X4xxxxx4rxTxTrT TTT TT vVWM.

J al ol

фиг 2

0.1 0.2 0,ft 0,5 O.6 0.7 0,8 0,9 1.O Отиош&ние ma/tu4uM6/ vacmu uiuMtt кто-лщине SoKoSou фил.З

0.1 0.2 0 O.if 0,5 0,6 0,7 0.3 0,9 1,0

Отношение толщим и feeoSou части шины к mojiututfe оокоеой crne/ttfu ф4ле.