Пневматическое колесо Павлушкова Советский патент 1991 года по МПК B60C17/06 

3 8

5 Ю Фиг.1

Изобретение относится к пневматическим колесам транспортных средств, имеющим в пневматической полости безопасные вставки для безаварийной остановки при потере герметичности, и может быть использовано, например, в пневматических колесах карьерных автосамосвалов с бескамерными шинами до сквозного разрыва шин.

Целью изобретения является повышение долговечности за счет исключения повреждения обода и шины ободом при проколе последней.

На фиг. 1 изображено предложенное колесо, поперечное сечение; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Г-Т на фиг. 5.

Колесо содержит обод 1, бескамерную шину 2 и кольцевую полую пневматическую вставку 3 безопасности, расположенную внутри пневматической полости 4 шины 2. Кольцевая вставка 3 смонтирована внутри шины 2 из отдельных кольцевых элементов: внешних 5. боковых 6, внутренних 7. Совокупность смонтированных и герметично соединенных между собой элементов 5-7 составляет оболочку 8 и пневматическую полость 9 кольцевой вставки 3. Кольцевые элементы 5-7 снабжены эластичными участками 10, 11, выполненными, например, в виде гофрирования материала, из которого выполнены элементы 5-7. Возможно выполнение эластичных участков 10, 11 кольцевых элементов 5-7 в виде материала более высокой эластичности, чем материал, из которого выполнены элементы (без гофрирования).

Эчастичные участки 10, 11 необходимы для мгновенного выравнивания резких изменений давления в полостях, например, при резких наездах на препятствие. Внешние кольцевые элементы 5 соединены между собой герметичными стыками 12 (фиг. 2), а с боковыми элементами 6 - герметичными стыками 13. Элементы 6 между собой (фиг. 3) соединены герметичными стыками 14. Элементы 6 и 7 соединены между собой стыками Т5, а элементы 7 между собой - стыками 16.

Ряд участков элементов 5-7 выполнен с высокой жесткостью, необходимой для ограничения максимального и минимального объемов пневматической полости вставки при изменении соотношения давлений в по- лостях шины и вставки, в том числе и при сквозном разрыве шины, и для сохранения ее формы (возможно, что только для кратковременного сохранения формы при сквозном разрыве).

Некоторые из элементов 5-7 имеют негерметичные участки 17, пропускающие газовую среду из пневматической полости 4 шины 2 в пневматическую полость 9 вставки

3 и обратно, но с относительно малым, фиксированным расходом, при этом негерметичные участки 17 не разрушаются при любом соотношении давлений в пневматических полостях шины и вставки независи0 мо от скорости изменения давлений, в том , числе и при сквозном разрыве шины. Негерметичные участки 17 могут быть выполнены, например, в виде молекулярных сит, в виде диффузионно-газовой диафрагмы.

5 Так как оболочка 8 вставки 3 выполнена из материала высокой прочности, например листового металла, и поэтому имеет относительно большую массу, то для уменьшения центробежных сил между ободом 1 и встав0 кой 3 возможна установка подшипника скольжения, например втулки 18, из антифрикционного материала, при этом втулка 18 крепится к ободу 1.

Возможно также выполнение негерме5 тичных участков 17 в виде отверстия возможно меньшего диаметра, имеющего высокое пневматическое сопротивление, например в зиде длинного спирального отверстия 19 (фиг. 5, 6) малого диаметра, рас0 положенного на границе 20 (фиг. 5) двух прижатых одна к другой пластин 21 и 22 и имеющего свободные выходы 23 и 24 в пневматические полости шины и вставки.

Возможно также выполнение оболочки

5 8 в виде литой конструкции, например, из пластмассы.

Колесо работает следующим образом. Монтаж оболочки 8 вставки 3 может быть выполнен в такой последовательности,

0 что вначале монтируют внешние кольцевые элементы 5 и герметизируют стыки 12 между ними (например, сварным соединением), затем монтируют боковые элементы 6 и герметизируют стыки 13 между элементами 5 и

5 6, затем герметизируют стыки 14 между элементами 6, наконец монтируют внутренние элементы 7 и герметизируют стыки 15 междуэлементами 6 и 7, а также стыки 16 между элементами 7.

0 При сварке стыков 12-16 между шиной 2 и элементами 5-7 могут быть помещены временные теплоизоляционные прокладки (не показаны) для защиты шины 2 от воздействия высоких температур.

5 В режиме накачивания шины и вставки из пневматической полости 4 шины 2 через негерметичные участки 17 (через вход 23, отверстие 19 и выход 24) воздух под давлением поступает в пневматическую полость 9 вставки 3, при этом давление в пневматических полостях 4 и 9 постепенно выравнивается и достигает необходимого значения.

В режиме перераспределения сжатого газа в полостях вследствие нагревания, охлаждения, изменений давления в зависимости от изменения давлений сжатый воздух через негерметичные участки 17 постепенно переходит из полости в полость, выравнивания давление в них.

В режиме нормального движения транспортного средства по неровностям дороги при резких колебаниях давления в пневматической полости 4 шины 2 (например, при наездах на препятствие) иегерме- тичные участки 17 вследствие их малой пропускной способности не обеспечивают необходимого мгновенного выравнивания давлений в полостях шины и вставки, поэтому выравнивание происходит за счет эластичных участков 0, II оболочка 8, мгновенно реагирующих на изменение соотношения давлений в полостях 4 и 9 посредством автоматического изменения профиля гофрирования.

В аварийном режиме (при сквозном разрыве шины) давление в пневматической полости 4 шины 2 мгновенно падает, шина 2 деформируется, вставка 3 безопасности принимает на себя массу транспортного средства, при этом оболочка 8 вставки 3 деформируется до минимального объема, определяемого совместными прочностными характеристиками оболочки 8 с находящимся внутри сжатым воздухом. Наличие негерметичных участков 17 почти не влияет на кратковременную самостоятельную работу ветавки 3 вследствие малой пропускной способности участков 17. При дальнейшей кратковременной самостоятельной работе вставки 3 возможна дальнейшая постепенная деформация оболочки 8, допускаемая условиями экономичности вплоть до разрушения оболочки 8, уже не опасной при снизившейся скорости транспортного средства.

Снабжение оболочки пневматической вставки одним или несколькими негерметичными участками малой пропускной способности обеспечивает постепенное выравнивание давлений в полостях при нормальных режимах работы колеса. Выполнение оболочки пневматической вставки с участками высокой жесткости обеспечивает ограничение максимального и минимального объемов пневматической полости вставки при изменении соотношения давлений в полостях шины и вставки, в том числе и при сквозном разрыве шины.

Выполнение оболочки пневматической вставки с участками высокой эластичности

обеспечивает мгновенное выравнивание резких изменений давления в пневматических полостях, например при резких наездах на препятствие, и обеспечивает

оптимальное совместное использование пневматических полостей шины и вставки в любом режиме работы.

Выполнение оболочки пневматической вставки из листового металла, из нескольких элементов, герметично соединенных между собой, например, сваркой, обеспечивает удобство сборки внутри полости шины и необходимую жесткость конструкции для самостоятельной работы вставки.

Выполнение оболочки вставки или части ее участков гофрированной обеспечивает ее эластичность при сохранении жесткости конструкции. Выполнение негерметичных участков оболочки в виде неразрушающейся

двухсторонней диффузионно-газовой диафрагмы позволяет безопасно использовать пневматическое колесо при сквозном разрыве шины.

Расположение между ободом колеса и

оболочкой вставки подшипника скольжения позволяет уменьшить центробежные усилия, действующие на .сопесо. В виду того, что оболочка пневматической вставки занимает небольшой объем, номинальная грузоподъемность шиьы не уменьшается.

Формула изобретения

1.Пневматическое колесо, содержащее обод, бескамерную шину и кольцевую полую пневматическую вставку безопасности с оболочкой из герметичного материала, не соприкасающуюся с шиной при нормальных условиях работы, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности за

счет исключения повреждения обода и шины ободом при проколе последней, оболочка пневматической вставки снабжена одним или несколькими негерметичными участками для пропуска газовой среды с малым

расходом и участками различной жесткости и эластичности, при этом часть ее участков выполнена с высокой жесткостью для ограничения максимального и минимального объемов пневматической полости вставки

при изменении соотношения давлений в полостях шины и вставки, а другая часть участков выполнена с высокой эластичностью для выравнивания резких изменений давления в пневматических полостях при наездах на

препятствие.

2.Колесо по п.1,отличающееся тем, что оболочка пневматической вставки выполнена из листового металла и сбразо вана из нескольких элементов, герметично соединяемых между собой.

3.Колесо поп. 1.отличающееся тем, что, с целью повышения эластичности, оболочка вставки или часть ее участков выполнена гофрированной.

4.Колесо по п. 1,отличающееся тем, что негерметичные участки оболочки вставки выполнены в виде неразрушающейся двусторонней диффузионно-газовой диафрагмы.

5. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что между- ободом колеса и оболочкой вставки расположен подшипник скольжения в виде втулки из антифрикционного материала.

Изобретение относится к колесам транспортных средств, преимущественно внедорожных, имеющих в пневматической 11В В 17 V полости вставки безопасности для безаварийной остановки при сквозном разрыве шины. Цель изобретения - повышение долговечности за счет исключения повреждения обода и шины ободом при проколе последней. Пневматическое колесо содержит в полости бескамерной шины 2 пневматическую вставку 3 безопасности с негерметичными участками 17 малой пропускной способности и относительно эластичными участками 10, 11 в совокупности с жесткими участками. 4 з.п. ф-лы, 6 ил. 15 (Л о VI 00 о N 00 73

Вид А

fajs.2. Мб 11

Физ.З. ВидВ

Фиг. 4.

Фиг. 5

Г-Н

Фиг. б