Пневматическое безободное колесо транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК B60B9/22 

Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к колесам легких вездеходов, предназначенных для передвижения во всех средах - от твердых до жидких фаз (вода, болота, глубокая грязь, твердый грунт).

Цель изобретения - повышение прочности и несущей способности пневматического безободного колеса путем обеспечения одноосного напряженного состояния камеры.

На чертеже схематически представлено пневматическое безободное колесо.

Колесо содержит заполняемую газом (например, воздухом) тороидальную камеру 1, выполненную из газонепроницаемого эластичного материала, меридионально расположенные на камере 1 подкрепляющие эластичные пояса 2, ступицу 3 и гибкие (например, капроновые) спицы 4, соединяющие пояса 2 со ступицей 3. Камера 1 может быть выполнена, например, из прорезиненной ткани.

Увеличение прочности и несущей способности колеса происходит за счет значительного увеличения внутреннего давления, которое становится возможным благодаря исключению наибольщего в камере меридионального натяжения и обеспечению одноосного напряженного состояния в окружном направлении. При этом, параметры подкрепления - радиус f2 поясов (минимальный радиус гофров) и расстояние I между поясами 2 по осевой окружности камеры устанавливают по формулам

Р2 ЬКсозф;

(ф; К)(ф; К),

I. b

где

СОЗф

Vicos6

2К

максимально допустимое натяжение материала камеры (ткани); раскройный радиус камеры; максимально допустимое давление

в камере;

максимальный радиус гофров; относительная деформация ткани при максимально допустимом натяжении Т2;

оптимальный угол в точке крепле- ления на осевой окружности между касательной к поверхности гофра и нормалью к оси симметрии камеры (для колеса 0 50°);

Эллиптические интегралы первого и второго рода;

параметры эллиптических интегралов.

ВНИИПИЗаказ 1261/20Тираж 599Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,

Эластичная тороидальная камера 1, подкрепленная поясами 2 по рассчитанным параметрам, при нагружении внутренним давлением А;, принимает проектную форму. При этом, меридиональные натяжения в камере отсутствуют (Т:: 0), а окружные натяжения Т2 принимают заданные значения.

Одноосное натяжение ткани в направлении окружных усилий и подкрепляющие пояса, обеспечивающие эту одноосность, поз- воляют в несколько раз (в зависимости от параметров подкрепления) увеличить прочность камеры, а следовательно, и внутреннее давление, которое определяет жесткость и несущую способность конструкции.

15

Формула изобретения

Пневматическое безободное колесо транспортного средства, содержащее заполняемую газом тороидальную камеру, выполнен- ную из газонепроницаемого эластичного материала, меридионально расположенные на камере подкрепляющие пояса и соединяющие пояса со ступицей гибкие спицы, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и несущей способности колеса путем обеспечения одноосного напряженного состояния камеры, радиус р2, подкрепляющих поясов и расстояние Л между поясами по осевой окружности камеры определяются по формулам: р2 6/ созф;

35

где

(Ф;Х) ь

p

Р| г(1 -1В);

, л

. 1 - sinB cos4 1 - 21{Ч

Тг - максимально допустимое натяжение материала камеры; г - раскройный радиус камеры; Ар - максимально допустимое давление

в камере;

PI - максимальный радиус гофров на осевой окружности;

/6 - относительная деформация материала при максимально допустимом натяжении ,

в - оптимальный угол в точке крепления на осевой окружности меж- ду касательной к поверхности гофра и нормалью к оси симметрии камеры (для колеса ); f(ф;/С)-эллиптические интегралы первого и (ф;К) и второго рода;

Ф - параметры эллиптических интегралов.

Изобретение позволяет повысить прочность и несущую способность безободного колеса транспортного средства путем обеспечения одноосного напряженного состояния его камеры. Тороидальная камера 1 колеса подкреплена меридионально расположенными поясами 2, соединенными со ступицей 3 гибкими спицами 4. При нагруже- нии камеры внутренним давлением Др ба- годаря выбору радиуса jj2 поясов и расстояния Е между ними по осевой окружности камеры с помош.ью расчетных формул колесо принимает проектную форму. Г1ри этом мериднональное натяжение в камере отсутствует (Ti 0), а окружное натяжение То принимает заданное значение. I ил. Л л 4 r,-ff (П с со о со 4 4 О