Упругое колесо Советский патент 1985 года по МПК B60B9/00 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и предназначено для машин, работающих в сельском хозяйстве.

Известно упругое колесо, содержащее эластичный обод с окнами на опорной поверхности, ступицу и гибкие спицы, длина каждой из которых больше радиу са колеса, при этом одни концы спиц жестко связаны со ступицей, а другие концы снабжены упорами fl3« 0

Недостатком известного колеса является то, что при качении по равной опорной поверхности с постоянной нагрузкой ступица совершает вертикальные колебания, возможно также 15 осевое упругое перемеш;ение ступицы внутри обода. В местах соединения спиц с ободом происходит концентрация напряжений.

Целью изобретения является расши- п рение функциональных возможностей колеса.

Поставленная цель достигается тем, что в упругом колесе, содержащем эластичный обод с окнами на опор- 25 ной поверхности, ступицу и гибкие спицы, длина каждой из которых больше радиуса колеса, при этом одни концы спиц жестко связаны со ступи Цей, а другие концы снабжены упора- Ми, конхда спиц пропущены в окна обода с возможностью перемещения относительно них, а размер упора больше размера окна.

Кроме того, спицы смонтированы на ступице s два ряда, а на ободе - 35 В один ряд,, при этом каждая последующая спица ориентирована по касательной к ступице в сторону, противоположную предьвдущей спице.

На фиг.1 схематично показано , 40 кблесо в свободном состоянии , на фиг.2 - то же, испытывающее действие нормальной нагрузки.

Колесо включает упругий эластичный обод 1, ступицу 2 и гибкие не- 45 растяжимые спицы 3„ Каждая спица продета через отверстие обода и одним концом прикреплена к ступице. Другой ее конец снабжен упором 4.

Концы спиц расположены в два ряда на ступице и в один ряд на ободе подобно тому, как это сделано у велосипедного колеса с проволочными спицами. На фиг.1 для упрощения схемы показан один ряд спиц. Второй ряд спиц располагается так же, как и первый, но со с 1ещением на угол, равный половине ОТ.

В свободном состоянии колеса диаметр DC , соответствующий расположению упоров 4, больше диаметра обода f)o с. Под действием нормальной нагрузки Q обод деформируется (фиг.2). Диаметр становится равным DC. Для получения необходимой длины опорной поверхности еоотнсиаение между размерами Do и DC находится из равенства

. l DoTiDc- oDc Difin o и имеет вид

.J)o Dc()

где ( - половина угла контакта колеса с опорной ПЛОСКОСТЬЮ;

Будучи гибкими (изготовленными, например, из отрезков троса.) спицы не препятствуют деформированию обода и образованию опорной поверхности. Под воздействием нормальной нагрузки верхние спицы натягиваются, нижние провисают. Благодаря удлиненным спицам обод деформируется с образованием опорной поверхности. Ступица оказывается подвешенной к упругому ободу, а между ней и опорным участком нет элементов, передакяцих нагрузку, что и обеспечивает радиальную .равножесткость колеса.

. -4

Благодаря расположению спиц по касательной к ступице момент на обод передается путем дополнительного натяжения спиц.

Таким Образом, эффект от использования предлагаемого колеса обусловлен его радиальной равножесткостью, равномерным распределением контактных давлений по опорной поверхности, восприятием боковых сил.

Фиг.2

1. УПРУГОЕ КОЛЕСО, содержащее эластичный Обод с окнами на опорной поверхности, ступицу и гибкие спицы, длина из которых больше радиуса колеса, при этом одни концы спиц жестко связаны со ступицей, а другие концы снабжены упорами, отлич ающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, концы спиц пропущены в окна обода с возможностью перемещения относительно них,а диаметр Упора больше размера окна. 2. Колесо по П.1, отличающееся тем, что спицы смонтирюваны на ступице в два ряда, а на ободе - в один ряд, при этом каждая последующая спица ориентирована по касательной к ступице в сторону, противоположную предыдущей спице. в СО м iNd