CS212785B2 - Tyre/rim assembly - Google Patents

Description

Vynález se týká sestavy pneumatiky a ráfku pro pojížděcí kola strojů pro zemní práce, ve které pneumatika sestává z běhounu, páru bočnic a páru prstencovitých patek a z kostry rozložené obvodové kolem, pneumatiky od jedné patky ke druhé patce, přičemž .každá patka má prstencovité průtažné jádro, sedlový povrch umístěný radiálně uvnitř cd tohoto prstencovitého průtažného' jádra a povrch zadržovací plochy umístěný radiálně vně od axiálně vnějšího okraje sedlového' povrchu a přírubový povrch umístěný axiálně vně od radiálně vnějšího okraje povrchu zadržovací plochy, přičemž ráfek je typu s prohloubenou střední částí a má sedlo ve styku se sedlovým povrchem pneumatiky a stabilizační přírubu mající dotykovou plochu v dotyku s přírubovým povrchem pneumatiky s odstupem mezi dotykovou plochou příruby a kostrou zmenšujícím se z maxima u axiálně vnějšího okraje dotykové plochy na minimum u povrchu zadržovací plochy к vytvoření předzátěže na zmíněnou stabilizační příruby, když je pneumatika nahuštěna.

Pneumatiky pro stroje pro· zemní práce byly normálně nasazovány na rozebratelné ráfky. Tyto ráfky jsou vytvořeny buď jako dělené ráfky nebo jako ráfky s odnímatelnou přírubou. Ačkoliv jednoduchost nasazování pneumatik pro stroje, pro zemní .práce na ráfek s prohloubenou střední částí byla známa, .nebyl tento způsob používán, nebol velikost a tuhost patek pneumatik byly takové, že tento způsob nebyl považován za praktický. V minulosti byly pneumatiky strojů pro zemní práce nasazovány na ráfky s prohloubenou střední částí. Tyto ráfky však byly opatřeny velmi nízkými přírubami к umožnění navlečení pneumatiky na ráfek a ráfek měl sedla s kuželovitostí 15°. Patky pneumatiky byly proto velmi ztuha naklínovány na sedlu. Tento klínový účinek se sedly o kuželovitostí 15° způsobuje nežádoucí vysoká namáhání v ráfku.

Tyto nevýhody odstraňuje sestava pneumatiky a ráfku pro pojížděcí kola strojů pro zemní práce podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dotyková plocha stabilizační příruby je přímá a je umístěna v úhlu od 0° do 10° vzhledem к ose otáčení pneumatiky a její šířka omezená zadržovací plochou je rovna 10% maximální axiální šířky pneumatiky usazené na ráfku a nahuštěné, přičemž přírubový povrch pneumatiky je v dotyku s dotykovou plochou stabilizační příruby v délce rov-né 1θο/_ο axiální vzdálenosti mezi axiálně nejvzdálenějšími místy kostry.

Je výhodné, když přírubový povrch je přímý v celé axiální délce a svírá úhel 0° až 10^э s osou otáčení pneumatiky.

Dále je výhodné, když zadržovací plocha zasahuje v radiálních směrech nejméně do poloviny výšky přilehlého· jádra pneumatiky, avšak nejvýše к radiálně vnějšímu okraji jádra.

Těmito opatřeními podle vynálezu se do sáhne podstatného snížení sil potřebných pro nasazování pneumatiky na ráfek, jakož i nízkého namáhání ráfku.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 je příčný řez sestavou pneumatiky a ráfku podle vynálezu a obr. 2 je zvětšený pohled na přírubu a oblast patky pneumatiky z obr. 1.

V obr. 1 je znázorněna· pneumatika 10, uložená na ráfku 12 a nadmutá na určený tlak. Pro· účely tohoto vynálezu se určený tlak definuje jako střední hodnota maximálního a minimálního přípustného tlaku v pneumatice 10.

Pneumatika. 10 sestává z obvodově probíhajícího· běhounu 14 a z páru bočnic 16, 18, které probíhají radiálně dovnitř od axiálně vnějších okrajů 20, 22 běhounu 14. Bočnice 16, 18 jsou zakřiveny axiálně dovnitř jedna ke druhé a jejich radiálně vnitřní konce končí v páru patek 24, 26. Každá patka 24, 26 má obvodově uspořádané ne průtažné jádro 28, 30. Kostra 32, mající kordy ležící v rovinách obsahujících osu rotace pneumatiky 10, probíhá obvodově kolem pneumatiky 10 od jednoho jádra 28 ke druhému jádru 30.

Pro účely předloženého vynálezu jsou rozměry a poměry pneumatiky 10 určeny, když je pneumatika 10 nadmuta na určený tlak a ve statickém, nezatíženém stavu, jak je znázorněno v obr. 1. Výška H sekce pneumatiky 10 je radiální vzdálenost základové čáry L a tečny T_a к radiálně nejvzdálenějším.u konci kostry 32. Šířka W sekce je axiální vzdálenost mezi axiálně nejvzdálenějšími konci kostry 32. Pneumatika 10 podle předloženého vynálezu má poměr H/W nejvýše 0,75, s výhodou od 0,4 do 0,6.

Ačkoliv jsou znázorněny dvě vrstvy kostry 32, může být použito libovolného vhodného počtu vrstev. Pro účely předloženého vynálezu má být sestrojena radiální pneumatika, ve které všechny kordy v bočnici 16, 18 jsou uspořádány pod úhlem nejvýše 15° vzhledem к rovinám procházejícím osou rotace pneumatiky 10 v radiální oblasti bočnice 16, 18 rovné alespoň 50 % výšky H sekce pneumatiky 10.

Ve znázorněném příkladu provedení vynálezu běhoun zahrnuje oddělitelný pojezdový pás mající obvodovou vrstvu 34 šroubovité navinutých kordů uloženou radiálně vně od soustavy axiálně uspořádaných přídržných tyčí 36. Přídržné tyče 36 jsou na svých axiálně vnějších koncích přišroubovány к žebrům 38 к zajištění žeber 38 na pojezdovém pásu. Ačkoliv ve znázorněném příkladu je zobrazena pouze jedna obvodová vrstva 34, může být pro určité aplikace použit libovolný vhodný počet obvodových vrstev 34. Kordy v obvodových vrstvách 34 mají být uspořádány ve vhodném· úhlu vzhledem к obvodové střední čáře pneumatiky 10. Pneumatika 10 může být rovněž opatřena běhounem s ní vytvořeným z jednoho kusu nebo odnímatelným běhounem.

Pro kostru 32 a obvodovou vrstvu 34 může být .použito libovolného vhodného materiálu, například -nylonu, rayonu, polyesteru, skelných vláken, -oceli nebo aramidu.

Ráfek 12 sestává z páru kuželovitých - sedel 40, 42, která mají sedlové povrchy 41, 43. Radiálně ven od příslušných axiálně vnějších okrajů sedel 40, 42 probíhají zadržovací plochy 44, 46, které mají vnější povrchy 45, 47. Od radiálně vnějších konců zadržovacích ploch 44, 46 probíhá pár prstencovitých stabilizačních přírub 48, 50, které mají přírubové povrchy 49, 51. Ve znázorněném. příkladu má ráfek 12 střední žlábek 52 pro usnadnění nasazení pneumatiky 10 na ráfek 12. Axiální vzdálenost D mezi sedlovými povrchy 41, 43 je nejvýše rovna 65 % šířky W sekce kostry 32.

V obr. 2 je znázorněn zvětšený pohled na patku 26 pneumatiky 10 z obr. 1. Bude popsána pouze jedna patka- 26, neboť obě patky 24, 26 jsou navzájem. podobné. Pro stejné dílce jsou v obr. 2 užity stejné vztahové značky jako v -obr. 1. Sedlo 42 je -obecně -kuželovité a má sedlový povrch 43 uspořádaný pod úhlem a vzhledem k ose rotace pneumatiky 10, rovný od 5° do 15°. Sedlový povrch 43 je spojen s vnějším· povrchem- 47zakřivenou částí 54. Vnější povrch 47 je spojen s přírubovým povrchem· 51 druhou zakřivenou částí 56. Pro účely předloženého vynálezu -má vnější povrch 47 probíhat mezi poloměrem R_a zakřivené části 54 k - poloměru R_b druhé zakřivené části 56, přičemž poloměry R_a i- Rb jsou uspořádány v úhlu 45° vzhledem k ose rotace pneumatiky 10.

Vnější povrch- 47 probíhá k bodu 35, který leží alespoň ve 30% vzdálenosti od radiálně vnitřního povrchu 37 jádra 30 k radiálně vnějšímu povrchu 39 jádra 30, avšak ne dále než radiálně vnější povrch 39. Přírubový povrch 51 stabilizační příruby 50 probíhá v axiálních směrech na. vzdálenost Df rovnou alespoň 10% šířky W kostry 32.

Kostra 32 je ohnuta kolem· jádra 30 a má koncovou část 64 uloženou přilehle ke hlavní části kostry 32. Koncová část 64 končí v bodu 66, který leží axiálně uvnitř od bodu dotyku 62 v bočnici 18.

Podle obr. 2 se kostra- 32 přibližuje k jádru 30 pod velmi velkým úhlem· β vzhledem k -rovině P, která je tečná k axiálně vnějšímu povrchu jádra 30. Tento úhel β je v podstatě větší než 45°, - avšak menší než - 90°. Pro< většinu aplikací má být úhel β větší než 60°, -s výhodou alespoň 80°.

Podle předloženého vynálezu má stabilizační příruba 50 přírubový povrch 51 probíhající pod velmi malým úhlem (v) vzhledem; k ose -rotace pneumatiky 10. Úhel (v) má být s výhodou nejvýše- 10° a ve všech případech má být menší než úhel (/?]. K - zajištění příslušného stlačení mezi stabilizační přírubou 50 a patkou 26 je patka 26 opatře.na. jediným lisovaným obrysem, takže když je pneumatika 10 nasazena- na ráfek 12 a nadmuta, je patka 26 přitlačena ke sta bilizační přírubě 50. Naopak, stabilizační příruba 50 přetvoří kostru 32 radiálně ven. Zmíněný jediný obrys je dosažen vytvořením jediné konfigurace elastomorcvého materiálu 57 mezi kostrou 32 a- vnějším- povrchem· 59 patky 26. Tento· -elastomerový materiál 57 má být konstruován, aby obsahoval všechny záhyby vrstev kostry 32, které mohou být mezi vnějším povrchem 59 a kostrou 32. Tloušťka i pneumatiky 10 měřená mezi kostrou 32 a vnějším povrchem 59 je minimální u zakřivené části 56 ráfku 12 a zvětšuje se na maximum u bodu dotyku 62 s ráfkem- 12. Tloušťka t se měří kolmo ke kostře 32.

Zvláštní složené uspořádání spodní části patky 26 pneumatiky 16 a -struktura ráfku 12 umožňují nasazení velkých pneumatik pro- stroje pro· zemní práce na ráfek 12 se středním prohloubením bez nevýhod způsobených použitím sedel s kuželovitostí 15°. Jelikož kuželovitá stabilizační příruba 48, 59 je uspořádána pod malým úhlem- vzhledem k ose pneumatiky 10, může mít velký rozsah v axiálních směrech, aniž by měla velký rozsah v radiálních směrech. To snižuje potřebu silných vrcholových pásů přilehlých k jádrům, -zvětšuje přenášený kroutivý moment a umožňuje snadné nasazení pneumatiky na ráfek se středním· prohloubením. Jediný obrys spodní části bočnice 16, 18 dovoluje předběžné zatížení kostry 32 na stabilizační přírubě 48, 50, což rovněž zvyšuje přenášený kroutivý moment.

Pneumatika 10 podle předloženého* vynálezu může být vyrobena v normálním provedení sestavením- rozličných -složek na formě pro- výrobu pneumatik. Pneumatika 10 může být potom vytvarována -a tepelně zpracována pod tlakem ve formě.

Neutrální obrysová čára kostry 32 je střední čára drátu nebo- kordu v kostře 32, znázorněná v rovinách procházejících osou rotace pneumatiky 10. Při větším počtu vrstev kostry 32 než jedna neutrální obrysová čára bude střední čára soustavy vrstev kostry znázorněná v rovinách procházejících oscu rotace pneumatiky 10.

Pneumatika 10 se během, vulkanizování udržuje v konfiguraci, ve které neutrální obrysová čára kostry 32 sleduje přirozenou rovnovážnou křivost 35 pneumatiky 10 alespoň od -roviny P tečné k axiálně vnějšímokrajům příslušného jádra 28, 30 -až k příslušnému vnějšímu okraji 20, 22 běhounu 14. Přirozená rovnovážná křivost 35 pneumatik je známa -a definována- ve známém stavu techniky, například „Mathem-atics- Underlying the Design of Pneumatic Tires“ od Johna F. Purdyho, kapitola II, a „Theory for the Mcridian Section -of Inflated Cor-d Tire“, časopis Rubber Chemistry and Technology, sv. XXXVI, -č. 1, str. 11 až 27, autoři R. B. Day a S. D. Gehman.

Po tepelném- zpracování se pneumatika 10 nasadí na zvláště navržený ráfek 12, který způsobí odchýlení neutrální obrysové čáry kostry 32 od přirozené rovnovážné křivosti, což způsobí předběžné zatížení -axiálně probíhajících přírub. Příruby tudíž vytlačují neutrální obrysovou čáru kostry 32 radiálně ven od přirozené rovnovážné křivosti pro pneumatiku 10 alespoň z bodu bezprostřed ně axiálně vně roviny P alespoň do' bodu maximální axiální šířky- pneumatiky 10.

Je zřejmé, že popsané provedení¹ pneumatiky podle vynálezu je- pouze jedním příkladem, a že je možné provést rozličné obměny, aniž by se vybočilo· z rámce myšlenky vynálezu.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Sestava pneumatiky a ráfku pro pojížděcí kola strojů pro zemní práce, ve které pneumatika sestává z běhcunu, páru bočnic a páru prstencovitých patek a z kostry rozložené obvodově kolem pneumatiky od jedné patky ke druhé patce, přičemž každá patka má prstencovité průtažné jádro, sedlový povrch umístěný radiálně uvnitř od tohoto prstencovitého průtažného jádra a povrch zadržovací plochy umístěný radiálně vně od axiálně vnějšího okraje sedlového povrchu a přírubový povrch umístěný axiálně vně cd radiálně vnějšího okraje povrchu zadržovací plochy, přičemž ráfek je typu s prohloubenou střední částí a má sedlo ve styku se sedlovým povrchem pneumatiky a stabilizační přírubu mající dotykovou plochu v dotyku s přírubovým povrchem pneumatiky s odstupem mezi dotykovou plochou příruby a kostrou zmenšujícím se z maxima u axiálně vnějšího- okraje dotykové plochy na minimum u povrchu zadržovací plochy k vytvoření předzátěže na zmíněnou slabi-

   VYNÁLEZU lizační přírubu, když je pneumatika nahuštěna, vyznačená tím, že dotyková plocha stabilizační příruby [48, 50) je přímá a je umístěna v úhlu od 0° - do 10° vzhledem, k ose otáčení pneumatiky (10) a její šířka -omezená zadržovací plochou - (44, 46) je rovna10 o/o maximální axiální šířky pneumatiky (10) usazené na ráfku - (12) a -nahuštěné, přičemž přírubový povrch (49, 51) pneumatiky (10) je v dotyku s dotykovou plochou stabilizační příruby (48, 50) v - délce rovné 10% axiální vzdálenosti mezi axiálně nejvzdálenějšími místy kostry (32).
2. 2. Sestava podle bodů 1 nebo 2 vyznačená tím, že přírubový povrch (49, 51) je přímý v celé axiální délce a svírá úhel 0° až 10° s osou otáčení pneumatiky - (10).
3. 3. Sestava podle bodů 1 -nebo* 2 vyznačená tím, že zadržovací plocha (44, 46) zasahuje v radiálních směrech nejméně do poloviny výšky přilehlého jádra- (28, 30) pneumatiky (10), avšak nejvýše k radiálně vnějšímu okraji jádra (28, 30).

   2 listy výkresů