Колесо транспортного средства с упругими спицами
Владельцы патента RU 2336178:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции колес с упругими спицами. Колесо состоит из внутреннего и наружного ободьев, соединенных между собой упругими элементами, расположенными в два ряда. Упругие спицы выполнены из полиуретана переменной толщины, плавно уменьшающейся от краев к середине. По ширине в поперечном сечении спицы имеют форму кольцевого сектора или полумесяца, вместе с наружным и внутренним ободьями образуют в поперечной плоскости колеса кольцеобразный профиль. Внутренний обод установлен на металлический барабан, который имеет возможность выполнять функцию тормозного и является частью литейной формы при изготовлении колеса. Технический результат - повышение технологичности конструкции колеса, а также уменьшение его массы и повышение боковой жесткости. 4 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции колес с упругими спицами.
Известны конструкции упругих колес, ступица и обод которых соединены между собой упругими элементами [1], [2], [3], [4] и [5].
В известной конструкции колеса Tweel фирмы Michelin [1] для повышения боковой жесткости упругие элементы из полимерных материалов имеют значительную ширину, а уменьшение радиальной жесткости обеспечивается уменьшением этой ширины в средней части упругого элемента.
Известна конструкция колеса транспортного средства, повышение боковой жесткости которого также обеспечивается значительной шириной его упругих элементов [2].
Известны конструкции колес [3] и [4], упругие элементы которых для повышения боковой жесткости расположены в два ряда со смещением одного ряда относительно другого. При этом нелинейность характеристики колеса [3] обеспечивается переменными по ширине и толщине сечениями упругих элементов, а внутренний металлический диск выполняет функцию тормозного барабана.
Высокие боковая жесткость и радиальная эластичность гарантируются особой формой упругих элементов, полученной в результате сложных предварительных расчетов или длительной экспериментальной доводки конструкции, что является недостатком известных конструкций колес.
Известны конструкции металлоупругих колес планетоходов [6] и "безвоздушных" полимерных шин Michelin Airless [1], наружный и внутренний ободья которых связаны частыми упругими элементами в форме колец, выполненных из пластин постоянной ширины и толщины и выполняющих функцию боковин.
Если металлоупругие колеса предназначены для движения планетохода по грунту, аналогичному по свойствам сухому песку, то к недостаткам конструкции полиуретановых шин относится то, что вероятность обратного выпадения мелких камней, щебня и сухой грязи, случайно попавших в небольшие зазоры между упругими элементами, очень мала и это приведет к повышенным дисбалансу и шуму при качении колеса.
Технический результат заключается в повышении технологичности конструкции колеса, а также в уменьшении его массы и повышении боковой жесткости.
Технический результат достигается тем, что полиуретановые упругие спицы переменной толщины, плавно уменьшающейся от краев к середине, и по ширине имеющие форму кольцевого сектора, полумесяца или косы, вместе с наружным и внутренним ободьями образуют в поперечной плоскости колеса кольцеобразный профиль, а внутренний обод установлен на металлический барабан, который имеет возможность выполнять функцию тормозного и является частью литейной формы при изготовлении колеса.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид колеса транспортного средства. На фиг.2, 3 и 4 изображены профили поперечного сечения при различных формах упругих элементов.
Колесо транспортного средства (фиг.1) выполнено из полимерных композиционных материалов и состоит из внутреннего 1 и наружного 2 ободьев, которые соединены между собой полиуретановыми упругими элементами 3, расположенными в два ряда. Упругие элементы 3 имеют переменную толщину, которая плавно уменьшается от краев к середине, что обеспечивает необходимую радиальную эластичность колеса.
В поперечной плоскости профиль неметаллической части колеса представляет кольцо, образованное ободьями 1 и 2 и особой формой упругих элементов, которая придает колесу повышенную боковую жесткость.
На фиг.2 упругие элементы имеют форму кольцевого сектора, на фиг.3 - полумесяца и на фиг.4 - косы. Кроме того, на фиг.3 и 4 упругие элементы расположены в два ряда со смещением одного ряда относительно другого.
Неметаллическая часть колеса отливается из полимерного материала в форму, частью которой является металлический тормозной барабан 4. Колесо в сборе с тормозным барабаном 4 устанавливается на ступицу или крепится к фланцу полуоси.
Источники информации
1. Изобретение колеса / Михаил Васильев / Мотор. - 2005 г. - апрель.
2. Патент РФ №2184658, МПК В60В 9/00. Колесо транспортного средства. А.А.Енаев, В.В.Мазур, Н.Н.Яценко. - №99110534/28; заявлено 19.05.1999; опубл. 10.07.2002, Бюл. №19.
3. Патент РФ №2133675, МПК В60В 9/04. Колесо с внутренним подрессориванием. А.А.Енаев, В.В.Мазур, Н.Н.Яценко. - №97102469/28; заявлено 17.02.97; опубл. 27.07.99, Бюл. №21.
4. Патент РФ №2180290, МПК В60В 9/04. Колесо транспортного средства повышенной эластичности. А.А.Енаев, В.В.Мазур. - №2000111344/28; заявлено 06.05.2000; опубл. 10.03.2002, Бюл. №7.
5. Патент РФ №2228273, МПК В60В 9/04. Колесо с внутренним подрессориванием транспортного средства повышенной проходимости. А.А.Енаев, В.В.Мазур. - №2002113483/11; заявлено 23.05.2002; опубл. 27.01.2004, Бюл. №3.
6. Передвижение по грунтам Луны и планет/Под ред. А.Л.Кемурджиана - М.: Машиностроение, 1986. - 272 с., ил.
Колесо транспортного средства с упругими спицами, состоящее из внутреннего и наружного ободьев, соединенных между собой упругими элементами, расположенными в два ряда, отличающееся тем, что упругие спицы выполнены из полиуретана переменной толщины, плавно уменьшающейся от краев к середине, и по ширине в поперечном сечении имеют форму кольцевого сектора или полумесяца, вместе с наружным и внутренним ободьями образуют в поперечной плоскости колеса кольцеобразный профиль, а внутренний обод установлен на металлический барабан, который имеет возможность выполнять функцию тормозного и является частью литейной формы при изготовлении колеса.
