Колесо с внутренним подрессориванием и демпфирующими элементами

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Колесо содержит пневматическую шину и раздельно выполненные диск и обод, соединенные между собой упругим элементом и амортизатором. Упругий элемент выполнен в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, а амортизаторы установлены с двух сторон колеса. Технический результат - улучшение плавности хода транспортных средств за счет повышения демпфирующих свойств упругих колес. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Более конкретно настоящее изобретение относится к конструкции упругого колеса.

Разработаны колеса для транспортных средств, диск и обод которых выполнены раздельно и соединены между собой упругими и/или демпфирующими элементами. При качении такого колеса по неровностям дороги поглощается часть возникающих сил, и на ступицу колеса передается уменьшенная величина этих сил.

Конструкции колес [патент на изобретение RU №2133675] и [патент на изобретение RU №2184658] имеют упругие элементы, которые для получения необходимых значений коэффициентов радиальной и боковой жесткостей выполнены с переменными по ширине и толщине сечениями.

В конструкциях колес [патенты на изобретения RU №2180290, RU №2228273, RU №2438878], для уменьшения массы и сопротивления качению, увеличения срока их службы и повышения плавности хода транспортного средства, упругие элементы выполнены из полимерного композиционного материала.

Колеса с внутренним подрессориванием [патент на полезную модель RU №128554] и [патент на изобретение RU №2524269] содержат упругий элемент в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, установленный между диском и ободом колеса.

Упомянутые конструкции упругих колес обладают низкими демпфирующими свойствами ввиду отсутствия дополнительных демпфирующих элементов.

Наиболее близким к заявляемому является колесо с внутренним подрессориванием [патент на полезную модель RU №127685], содержащее пять телескопических жидкостных амортизаторов, а также пять упругих элементов, выполненных в виде набора пяти прямоугольных листов.

Недостатками данных упругих колес являются неравномерность упругих и демпфирующих свойств по сечениям колеса, высокая масса, сложность конструкции, недостаточная прочность, а следовательно, и надежность.

Задачами описываемого изобретения являются: улучшение плавности хода транспортных средств; повышение демпфирующих свойств упругих колес; повышение однородности упругих и демпфирующих свойств по всему объему упругого колеса; обеспечение деформации упругого колеса преимущественно в продольной плоскости колеса; уменьшение габаритных размеров; обеспечение прочного равномерного крепления упругого элемента по всей площади его контакта с диском и ободом колеса.

Технический результат достигается тем, что между диском и ободом колеса установлены упругий элемент в виде замкнутого кольца и телескопические амортизаторы (демпфирующие элементы). Упругий элемент изготовлен из полимерного материала и представляет собой единое целое, при этом амортизаторы одновременно являются направляющими элементами. Дополнительно повышение однородности упругих и демпфирующих свойств колеса обеспечивается наличием торцевой перфорацией, которая может быть различной геометрии. Уменьшение габаритов происходит за счет размещения упругого элемента и амортизаторов в границах габаритных размеров обода колеса.

На фиг. 1 показан общий вид колеса с внутренним подрессориванием и демпфирующими элементами.

На фиг. 2 - вид амортизатора в продольной плоскости колеса.

На фиг. 3 - поперечный разрез колеса с противоположным расположением амортизаторов.

На фиг. 4 - вид амортизатора в поперечной плоскости колеса.

На фиг. 5 - поперечный разрез колеса с симметричным расположением амортизаторов.

На фиг. 6 - вариант торцевой перфорации упругого элемента.

Колесо с внутренним подрессориванием и демпфирующими элементами состоит из раздельно выполненных диска 1 и обода 2, соединенных между собой упругим элементом 3 и телескопическими амортизаторами 4.

Упругий элемент 3 изготовлен из полимерного материала в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, при этом поперечное сечение упругого элемента может отличаться от прямоугольного, показанного на фиг. 3. Торцевая перфорация упругого элемента может иметь различную геометрию в зависимости от того, какая цель преследуется в первую очередь: или оптимальное распределение напряжений по объему упругого элемента, или достижение требуемого значения коэффициента нормальной жесткости упругого элемента, или создание эстетичного вида упругого колеса. Крепление упругого элемента 3 к диску 1 и ободу 2 колеса обеспечивается за счет адгезии материала упругого элемента 3 с материалами диска 1 и обода 2 колеса, что предотвращает смещение упругого элемента 3 относительно диска 1 и обода 2. Для осуществления адгезии могут быть применены различные адгезивы, праймеры и т.п.

Телескопические амортизаторы 4 крепятся к диску 1 и ободу 2 колеса с помощью шарнирных соединений 5. Амортизаторы 4 устанавливаются с двух сторон колеса диаметрально противоположно либо симметрично друг к другу. С целью обеспечения высокой однородности демпфирующих свойств колеса, количество амортизаторов 4 на каждой из сторон должно быть не менее трех. Одновременно с повышением демпфирующих свойств колеса амортизаторы 4 выполняют задачу направляющих элементов, поскольку шарнирное соединение 5 позволяет им перемещаться только в продольной плоскости колеса, тем самым снижаются боковой увод и угловые деформации упругого элемента 3 при качении колеса.

На ободе 2 установлена пневматическая шина 6.

Практический интерес представляет применение колес с внутренним подрессориванием и демпфирующими элементами на транспортных средствах без подвески, что существенно упростит конструкцию ходовой части и уменьшит массу как неподрессоренных частей, так и всего транспортного средства в целом. Также данные колесные движители могут применяться на транспортных средствах с установленной на них подвеской, что увеличит плавность хода такого транспортного средства и уменьшит динамические нагрузки на агрегаты трансмиссии. При качении колеса упругий элемент и амортизаторы гасят нагрузки, возникающие в продольной плоскости колеса, при этом осевые деформации упругого элемента предотвращаются амортизаторами.

Использование полимерного материала при изготовлении упругого элемента значительно увеличит срок службы пневматической шины, всего колеса в целом, а также элементов подвески транспортного средства. Установка дополнительных демпфирующих элементов обеспечивает повышение демпфирующих свойств колеса, ограничивает как угловые, так и деформации упругого элемента в торцевом направлении, что повышает управляемость и устойчивость транспортного средства.

1. Колесо с внутренним подрессориванием, содержащее пневматическую шину и раздельно выполненные диск и обод, соединенные между собой упругим элементом и амортизатором, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, а амортизаторы установлены с двух сторон колеса.

2. Колесо с внутренним подрессориванием по п. 1, отличающееся тем, что для повышения однородности демпфирующих свойств колеса количество амортизаторов на каждой из сторон должно быть не менее трех.

3. Колесо с внутренним подрессориванием по п. 2, отличающееся тем, что упругий элемент устанавливается непосредственно между ободом и диском колеса за счет адгезии материала упругого элемента с материалами диска и обода колеса.

4. Колесо с внутренним подрессориванием по п. 1-3, отличающееся тем, что поперечное сечение и торцевая перфорация упругого элемента могут быть различной геометрии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции упругих колес. .

Изобретение относится к шагающим транспортным средствам. .

Изобретение относится к колесам ЖД транспортных средств и может быть использовано для установки ЖД колеса на локомотивы, грузовые и пассажирские вагоны, электропоезда, вагоны метро, вагоны трамваев, на подземные ЖД подвижные средства (вагоны, вагонетки), для перевозки угля и руды и перевозки сверхтяжелых грузов, на земле и под землей.

Колесо // 2112662

Изобретение относится к области тракторного и транспортного машиностроения, в частности к средствам повышения проходимости транспортного средства. Ведущее колесо транспортного средства содержит приводной вал 1 с закрепленной на нем безвоздушной шиной 2 в виде диска 7 и эластичного кольца 8, соединенных упругими спицами 9, снабжено воздушной камерой 3, расположенной на периферии диска 7 в виде кольцевой полости 11, ограниченной снаружи упругой эластичной диафрагмой 12 с прикрепленными к ней упругими спицами 9, и системой 4 регулирования давления воздуха.

Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина содержит протектор и спицу, имеющую геометрию корпуса, включая толщину, которая изменяется вдоль спицы вдоль общего радиального направления, начинающуюся с одного значения, которое постепенно уменьшается до второго значения, затем постепенно увеличивается до третьего значения, затем уменьшается до четвертого значения и затем вновь увеличивается до пятого значения.

Изобретение относится к конструкции спиц для бескамерных или гибридных шин, предназначенных для транспортных средств. Площадь поперечного сечения свободной кромки на осевом конце спицы уменьшена по сравнению с геометрией основного корпуса.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, конкретнее к конструкции упругого колеса. Колесо с внутренним подрессориванием содержит пневматическую шину и раздельно выполненные диск и обод, соединенные между собой упругим элементом.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции полиуретановых автомобильных шин с упругими спицами. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции полиуретановых автомобильных шин с упругими деформируемыми спицами. .

Изобретение относится к непневматическим шинам для транспортной техники. .

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к тихоходным транспортным средствам. .

Изобретение относится к автомобильной промышленности. .

Изобретение относится к области автомобилестроения, а также может использоваться в вело- и мотопроизводстве, авиастроении, строительном транспорте, мед. .

Колесо // 2180886
Изобретение относится к машиностроению, в частности к колесным транспортным средствам. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Колесо содержит пневматическую шину и раздельно выполненные диск и обод, соединенные между собой упругим элементом и амортизатором. Упругий элемент выполнен в виде замкнутого кольца с торцевой перфорацией, а амортизаторы установлены с двух сторон колеса. Технический результат - улучшение плавности хода транспортных средств за счет повышения демпфирующих свойств упругих колес. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх