EA000537B1 - Способ центрирования узла шины и обода колеса транспортного средства - Google Patents

Description

Настоящее изобретение относится к новому способу коррекции радиального биения узла шины и обода колеса.

В частности, способ позволяет корректировать вибрации больших колес транспортного средства, предназначенных для езды в условиях бездорожья или для сельскохозяйственной техники.

Предпосылки создания изобретения

Большие шины для тракторов или подобных транспортных средств обычно устанавливают на больших двухдетальных ободах. Под ободом обычно подразумевают радиально наружную деталь, выполненную в виде кольцеобразного элемента. Обод служит для удерживания шины. Обод имеет наклоненную на 5° поверхность посадки бортов шины на нем, два сориентированных наружу от оси фланца и глубокий участок для облегчения посадки шины на фланцевые участки. Обод далее предусмотрен с радиально внутренним фланцем, имеющим множество отверстий с гарантированным зазором, к которому крепится вторая деталь обода.

Вторая деталь обода представляет собой диск с центральным отверстием, выполненным предпочтительно конусообразным, причем это отверстие входит в зацепление с ведущей осью транспортного средства и крепится на ней. Ведущая ось имеет предпочтительно конусообразный приемный конец и при закреплении на нем диска обода оси вращения приемного конца и диска по существу совпадают.

Радиально снаружи центрального отверстия диска предусмотрено множество отверстий, которые могут быть выровнены с отверстиями обода и через них пропущены болты с приболчиванием таким образом диска к ободу.

Каждое из указанных крепежных отверстий обода и диска имеет зазор или выполнено большим по диаметру для возможности пропускания через них болтов. Такие размерные допуски позволяют обеспечивать сдвинутое состояние оси вращения узла шины и обода колеса на транспортном средстве относительно общей оси вращения ведущей оси транспортного средства и закрепленного на ней диска обода. Такая возможность сдвига относительного положения смонтированного узла шины и обода и диска может быть очень полезной для уменьшения вибрации колес тракторов или подобных транспортных средств. Амплитуды таких вибраций особенно чувствительны на твердых дорожных покрытиях при относительно высоких скоростях движения тракторов, превышающих 30 км/ч.

Известные способы коррекции характеристик вибрации таких колес предусматривают ряд необходимых этапов, заключающихся в обнаружении места максимального радиального биения, выпуске воздуха из шины, обжатии бортов шины и ее поворота до определенного помеченного места на ободе, повторной накачке шины и повторной установке всего узла, содержащего шину и обод. Такой способ уменьшения вибрации известен в технике как способ монтажной подгонки. Требуемое уменьшение результирующей вибрации может быть получено при четком осуществлении этого способа. Способ монтажной подгонки требует для его осуществления много времени, он требует отсоединения бортов шины от обода; часто рабочей текучей средой является жидкость, которая должна быть собрана и повторно инжектирована в шину, причем, если эта процедура проведена не надлежащим образом, требуемое уменьшение вибрации получить невозможно.

В одном из способов известного уровня техники для коррекции биения узла шины и колеса, раскрываемом в патенте США 3 808 660, применяют центральное отверстие, являющееся эксцентричным относительно оси вращения шины, при этом эксцентричность выбирают с возможностью уравновешивания первой гармоники изменения радиального усилия неуравновешенного узла. В патенте США 4 279 287 для уравновешивания радиального биения используют монтажные отверстия смещения на ободе колеса.

Раскрытие сущности изобретения

Настоящее изобретение относится к способу сведения до минимума радиального биения узла шины и обода колеса 10, обод 12 которого содержит наружный кольцевой обод 20, к которому болтами 24 крепится диск 22 (фиг. 3, 4). Обладающий признаками изобретения способ характеризуется кратко следующими этапами:

определения места максимального радиального биения и измерение его величины;

ослабления болтов 24;

радиального смещения диска 22 к месту максимального радиального биения на расстояние, составляющее половину измеренной величины максимального биения, с последующим затягиванием болтов 24, чем обеспечивается прочное крепление диска к узлу шины 1 4 и наружного обода 20 колеса.

Этап определения места максимального радиального биения и его измерение может осуществляться предпочтительно путем поворота колеса 10 вокруг оси вращения. Для этого подобное трактору транспортное средство может быть приподнято, например, на домкрате или помещено на подъемник, в результате чего нормально накаченная и ненагруженная шина 1 4 может свободно поворачиваться. Для определения места 2 максимального радиального биения используют устройство 30 для измерения биения, причем в этом месте устройство 30 может быть занулевано, т.е. место 2 принимается за ноль, и повернуто до показания биения в месте 4, т.е. приблизительно на 180° от места 2. Измеренное в месте 4 биение для целей изобретения рассматривается как величина радиально3 го биения. Предпочтительное устройство 30 автоматически показывает половину величины полного биения. Эта половинная величина приемлема, поскольку она соответствует точной степени регулирования, которое требуется для сведения к нулю биения колеса 10. Указанные два места 2, 4 помечаются и, в соответствии с наиболее предпочтительным способом, оператор поворачивает затем колесо 1 0 так, чтобы место, где центральное отверстие 26 диска 22 контактирует с осью 11, располагалось на вертикали или наверху оси 11, другими словами, чтобы оно располагалось, как располагаются концы стрелок часов, показывая время 12:00. Перед снятием колеса ось 11 и диск 22 помечаются в указанном месте 6. После снятия колесо помещают в горизонтальное положение, предпочтительно на опорное устройство 40. Затем в устройство 40 вставляют прибор 50, служащий для точного смещения диска 22, стержневой толкатель 52 которого помещают вблизи отверстия 26 диска 22 у места, выровненного с упомянутыми местами 2 и 4. Каждый из болтов 24 ослабляют так, чтобы диск 22 и обод 20 могли свободно перемещаться относительно друг друга. Перед перемещением диска 22 устройство 60, предназначенное для измерения относительного перемещения диска 22 по отношению к шине 14 и ободу 12, располагают в позиции, выровненной между помеченными местами 2 и 4 радиального биения, где, как указывалось, место 4 располагается по кругу на 180° от места 2. Смещение рычага циферблатного индикатора происходит в направлении, параллельном линии, проходящей через места 2, 4. Устройство 60 включает предпочтительно циферблатный индикатор 62, который может быть настроен на величину требуемого смещения, которое составляет половину величины измеренного биения. Затем оператор может привести в действие прибор 50, выдвигаемый толкатель 52 которого будет перемещать диск 22 к месту 2 максимального биения. В точке, где индикатор 62 показывает ноль, перемещение диска 22 прекратится, а болты 24 будут снова затянуты. Затем колесо 1 0 снова наденут на ось с гарантией того, что ось 11 и место 6 диска 22 будут находиться наверху вертикали или в указанной позиции расположения стрелок часов на отметке 12:00. В этой точке в смонтированном колесе 1 0 будет до минимума сведено первичное гармоническое радиальное биение.

Наиболее предпочтительное центрирование колеса 1 0 должно осуществляться без его снятия с транспортного средства, на котором оно закреплено. Это может быть выполнено очень просто с помощью конических болтов 24А. После пометки шины в месте максимального биения колесо поворачивают так, чтобы это помеченное место переместилось в позицию, соответствующую положению стрелок часов в положении 6:00, т. е. в положение, ближайшее к земле, после чего стандартные болты 24, расположенные в позициях, соответствующих положению стрелок часов на времени приблизительно 3 и 9 ч, удаляются и заменяются коническими болтами 24А. Эти болты 24А затягивают до их вхождения в контакт с отверстиями 28 обода 20. Затем оставшиеся стандартные болты 24 ослабляют до возможности свободного относительного движения диска 22 и обода 20. Далее за счет медленного затягивания конических болтов 24А обод 20 пойдет вверх по конусу болтов 24 А. Таким способом осуществляется требуемое вертикальное смещение обода 20. Нежелательное боковое или горизонтальное смещение обода устраняется простым затягиванием одного из конических болтов 24А, вынуждающих обод сдвигаться влево или вправо. Сразу после вертикального смещения обода 20 на расстояние, равное половине измеренного биения, колесо 1 0 может быть снова прочно закреплено с помощью стандартных болтов 24. Затем может быть проверено и перепроверено биение колеса. Уменьшение первичного гармонического радиального биения колеса 1 0 обеспечивается установкой биения в приемлемых пределах.

Если после проведения указанного центрирования колеса биение остается высоким, процедуру центрирования следует повторить до получения желаемого результата. Преимущество упомянутого центрирования колеса заключается в том, что корректировки биения могут легко осуществляться непосредственно в поле без необходимости снятия колеса 10 с транспортного средства. Эти колеса 1 0 весят несколько сотен фунтов (250-300 кг), и возможность их центрирования без снятия с транспортного средства означает, что эту процедуру может безопасно и за меньшее время, чем до сих пор считалось возможным, выполнить один человек.

Пояснение терминов

Для облегчения понимания настоящего изобретения ниже приводятся пояснения к следующим терминам.

Аспект отношения - отношение высоты сечения шины к его стороне.

Осевой или вдоль оси - линии или направления, параллельные оси вращения шины.

Подпрыгивание или вертикальное колебание колеса - вертикальное ускорение при первичном гармоническом радиальном биении или принудительном колебании каждого колеса, взаимодействующего с другими колесами транспортного средства.

Периферийные - линии или направления, идущие вдоль периметра поверхности шины параллельно экваториальной плоскости ЕР и перпендикулярно осевому направлению.

Проектный обод - обод, имеющий особую конфигурацию и ширину. Для целей настоящего описания проектный обод и его ширина определяются промышленными стандартами, действующими в месте изготовления шины. Например, в США проектные обода отвечают стандартам Ассоциации производителей шин и ободов. В Европе обода отвечают стандартам Европейского технического объединения производителей шин и ободов, и термин проектный обод означает стандартный обод. В Японии организацией по стандартам является Японская ассоциация производителей автомобильных шин.

Экваториальная плоскость (ЕР) - плоскость, перпендикулярная оси вращения шины и проходящая через центр ее протектора.

Отпечаток протектора шины - контактное пятно или зона контакта протектора шины с плоской поверхностью при нулевой скорости и под нормальной нагрузкой и давлением.

Внутренняя - внутренняя сторона шины.

Наружный - внешний вид или сторона шины.

Боковая кромка - осевая крайняя кромка протектора, определяемая плоскостью параллельной экваториальной плоскости и пересекающая наружные кромки крайних грунтозацепов по радиальной высоте внутренней поверхности протектора.

Ведущий - относится к участку или части протектора, который первый среди рядов таких же участков или частей протектора контактирует с дорогой в течение вращения шины в направлении движения транспортного средства.

Прыгающий ход - продольное ускорение/замедление, происходящее один раз за оборот, относящееся к основному радиальному биению или принудительному колебанию колеса.

Долевое отношение - отношение площади поверхности протекторной резины нормально нагруженной накаченной шины, контактирующей с твердой плоской поверхностью дороги, к площади протектора, включающей не контактирующие с дорогой участки, такие, как канавки, взятые по всей периферии шины.

Нормальное давление накачки шины особое расчетное давление накачки, установленное соответствующей организацией по стандартам, для соответствующих условий эксплуатации шины.

Нормальная нагрузка - нагрузка, установленная соответствующей организацией по стандартам, для соответствующих условий эксплуатации шины при ее накачке до нормального давления.

Радиальное или радиально - направления радиально к/или от оси вращения шины.

Тряска - вибрация более высокой частоты, вызываемая грунтозацепами протектора, ощущаемая в кабине и наблюдаемая по колебанию рулевого колеса или выхлопной трубы ускорения (отсутствует).

Содрогание - вибрация низкой частоты, вызываемая грунтозацепами и ведущая к вертикальному ускорению, ощущаемому через пол кабины.

Задний - участок или часть протектора шины, который контактирует с дорогой последним среди таких же участков или частей протектора в течение вращения шины в предпочтительном направлении движения транспортного средства.

Затрудненное движение (при колебаниях колес в вертикальной и боковой плоскостях) движение рядом или боковое ускорение, вызываемое первичным гармоническим радиальным биением или принудительным колебанием каждого колеса, взаимодействующего с другим колесом.

Ширина дуги протектора (TAW) - ширина дуги, центр которой расположен на экваториальной плоскости (ЕР) и которая по существу совпадает с радиально наружными поверхностями различных элементов сцепления (грунтозацепы, блоки, боковины, ребра и т.д.) по всей боковой или осевой ширине протекторных участков шины, когда она установлена на ее проектном ободе и накачена до особого давления и при этом не подвержена никакой нагрузке.

Единичное давление протектора - радиальная нагрузка на единицу площади (см² или дюйм²) поверхности протектора, когда эта площадь находится в отпечатке нормально накачанной и нормально нагруженной шины.

Характеристики вибрации - характерная автодорожная терминология, где слегка означает едва заметная; умеренная - заметная, но не нежелательная; сильная - нежелательная.

Краткое описание рисунков

Фиг. 1 - график, иллюстрирующий первичную гармонику типичного радиального биения шины и обода в их начальном положении при 0°;

фиг. 2 - первичное радиальное гармоническое биение в условиях вращения по овалу, где шина вращается вокруг оси, слегка смещенной от центра;

фиг. 3 - вид в плане типичного колеса 10; фиг. 4 - вид в поперечном разрезе типичного колеса на фиг. 3, вдоль линии 4-4;

фиг. 5 - вид предпочтительного устройства для определения места и измерения радиального биения узла шины и обода колеса;

фиг. 6 - вид устройства на фиг. 5 в контакте с наружной поверхностью шины 1 4;

фиг. 7 - вид предпочтительного устройства для точного перемещения центрального диска колеса относительно его шины и обода и устройства для измерения указанного перемещения;

фиг. 8 - график, иллюстрирующий конечное скорректированное биение узла шины и обода колеса после смещения диска относительно этого узла. Скорректированное биение показано сплошной линией; пунктирными ли7 ниями показано биение узла шины и наружного обода и диска;

фиг. 9А, 9В и 9С - три диаграммы, иллюстрирующие приблизительное вертикальное смещение узла шины и обода колеса 10 при различных давлениях накачки шины, соответственно для скоростей транспортного средства 32 км/ч, 35 км/ч и 42 км/ч, причем в каждой группе показанных на диаграммах: левый столбец показывает величину вертикального смещения перед коррекцией радиального биения, средний столбец - величину вертикального смещения при первой коррекции гармонического радиального биения и третий столбец показывает величину вертикального смещения при применении упрощенного, обладающего признаками изобретения способа коррекции биения;

фиг. 1 0 - показан способ измерения радиального биения узла шины и обода колеса с помощью предпочтительного устройства по фиг. 5;

фиг. 11 - проиллюстрирован наиболее предпочтительный способ коррекции радиального биения колеса узла шины и обода 1 0, в то время как оно закреплено на оси 11 транспортного средства;

фиг. 1 2 - место максимального биения, повернутое в позицию, соответствующую положению стрелок часов на времени 6:00;

фиг. 13 и 13 А - показана замена стандартного болта коническим болтом, где линия контакта расположена в нижней половине отверстия 20;

фиг. 1 4 и 1 4А - показана замена стандартного болта коническим болтом, где линия контакта находится в верхней половине отверстия обода 20;

фиг. 15 - показано расположение индикаторов вертикального и горизонтального смещений.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показана первичная гармоника радиального биения в мм шины 1 4 и обода 1 2 колеса 1 0 сельскохозяйственного транспортного средства. Сплошная линия 1 иллюстрирует радиальное биение колеса 1 0, пунктирная линия 3 - радиальное биение обода 12 и штрихпунктирная линия 5 - радиальное биение шины 1 4. Начальная точка отсчета здесь 0°, и гармоника биения иллюстрирует биение при полном повороте колеса от 0 до 360°. Для целей настоящего изобретения гармоника биения иллюстрирует состояние биения, характеризуемое одной высшей и одной низшей точками. Другими словами, показано отклонение колеса от круглой формы за один оборот, за которым биение проходит через одну высшую и одну низшие точки.

На фиг. 2 показано радиальное гармоническое биение в условиях полного отклонения от формы круга, где шина вращается вокруг оси, слегка смещенной от центра. Как показано на фиг. 2, высшая точка 2 смещена от центра радиального овала или от круглой центровой линии 7, а низшая точка 4 смещена радиально внутрь от реальной круговой центровой линии.

Проход узла шины и обода колеса 10 через точки 2, 4 связан с передачей через шину 1 4 водителю транспортного средства сильных вибраций. Из прошлого опыта изобретатель установил, что для скоростей до 42 км/ч первая гармоника биения является наиболее существенной. Эта первая гармоника биения воспринимается как одно подпрыгивание или вертикальное колебание колеса за один оборот. Если такое подпрыгивание будет достаточно сильным, водитель может ощутить в кабине существенные толчки. Большинство проблем езды и управления, связанных с шинами сельскохозяйственных транспортных средств, являются результатом первичного гармонического радиального биения колеса.

Как показано на фиг. 3 и 4, шина 1 4 установлена на ободе 1 2. Этот обод содержит два основных компонента: радиально наружное кольцо или обод 20, на котором установлена шина 1 4, и радиально внутренний центральный диск 22. Сборка колеса 1 0 и его монтаж на транспортном средстве осуществляются путем установки диска 22 на оси 11 транспортного средства с последующим соединением его болтами с наружным кольцом или ободом 20. Как видно на фиг. 4, где показан поперечный разрез колеса, болты 24 прочно крепят диск 22 к ободу 20. Множество болтов 24 проходят через отверстия 28 с гарантированным зазором, имеющиеся в ободе 20. Отверстия 28 должны иметь размер, позволяющий легко проходить болтам 24 и с их помощью легко крепить диск 22 к ободу 20. Отверстия 28 могут обеспечить смещение диска 22 относительно обода 20 до 5 мм в любом одном направлении. Давно известно, что такое смещение может привести к несоосности оси вращения обода колеса 1 0 относительно ведущей оси 11 транспортного средства. Как будет пояснено ниже, этот нежелательный эффект может быть использован преимущественно для компенсации полного радиального биения узла шины и обода колеса 1 0.

Например, водитель трактора или подобного сельскохозяйственного транспортного средства или оператор обнаружил, что колесо 1 0 создает нежелательную или сильную вибрацию. Поправить положение можно, используя следующие приемы.

Оператор должен приподнять домкратом транспортное средство так, чтобы колесо 1 0 могло свободно вращаться вокруг оси. Затем следует расположить индикаторное устройство измерения биения вблизи шины 1 4 и измерить радиальное биение колеса. Такое предпочтительное индикаторное устройство 30, показанное на фиг. 5, имеет колодку 32, закрепленную на плече 33. Колодка 32 имеет особую конструкцию, позволяющую ей сопрягаться с конту9 ром рисунка протектора шины в экваториальной плоскости шины 14 и одновременно пересекать несколько грунтозацепов 72 протектора. Оператор осторожно располагает колодку 32 против криволинейного контура протектора 70 шины. Колодка должна перекрывать несколько грунтозацепов 32 протектора шины по центровой линии или в экваториальной плоскости протектора 70. Затем оператор регулирует профиль колодки 32 так, чтобы радиус ее кривизны слегка превышал радиус шины 14. Далее оператор располагает устройство 30 так, чтобы плечо 33 циферблатного индикатора первоначально смещалось приблизительно наполовину его допустимого полного хода. Затем оператор ставит на ноль циферблатный индикатор 34. Далее он медленно поворачивает колесо на 360°, помечая место на шине 14, где индикатор 34 показывает наименьшую величину (максимально отрицательная величина). Затем он поворачивает колесо 1 0 обратно к точке 4, соответствующей наименьшей величине, показанной индикатором. Он снова ставит на ноль циферблатный индикатор. Затем он медленно поворачивает колесо на 360°, отмечая точку 2 и максимальную величину смещения этой точки на шине 1 4. Затем он делает пометку на шине у этой высшей точки. Величина смещения является полным радиальным биением узла шины и обода колеса 1 0 относительно центра ступицы или оси 11 транспортного средства. Эта величина находится в соотношении 1:1 со смещением индикатора.

Однако предпочтительное устройство 30 (фиг. 5) имеет наклонное считывание показаний индикатора, так что при перемещении колодки 32 циферблатный индикатор 34 проходит только половину расстояния перемещения колодки. Устройство 30 обеспечивает оператору простой способ измерений. Величина, показываемая на индикаторе с использованием устройства 30, составляет половину полного радиального биения узла шины и обода колеса 10 относительно центра оси 11. Такое предпочтительное, хотя и не обязательное, показание измерений позволяет оператору использовать непосредственно такое измерение, когда он пытается центрировать диск 22 относительно наружного обода 20, как будет пояснено ниже. С другой стороны, оператор может установить биение простым циферблатным индикатором, имеющим стандартную шкалу с показаниями в масштабе 1 :1 и стандартную стрелку-указатель без использования профилированной колодки.

Затем оператор должен проверить зазор между осью 11 и центральным отверстием 26 диска 22. Обычно ось 11 и центральный диск 22 соприкасаются около точки 6. Оператор должен пометить на ступице и центральном диске эту точку контакта 6. Если в точке 6 нет контакта, он должен сделать пометку у точки 6, где зазор минимален. Это важно для повторного крепления колеса 1 0 на тракторе.

Затем оператор должен поворачивать колесо так, чтобы отметка, сделанная на диске 22 и оси 11, располагалась на вертикали или в верхней позиции, если смотреть на шину 1 4. После этого оператор должен зафиксировать ось 11 в этой позиции. Далее он должен снять колесо 1 0 с трактора, разболчивая ступицу оси 11 от центрального диска. Затем оператор должен поместить колесо на переносное опорное устройство 40, лежащее на плоской поверхности земли. После чего колесо поворачивается в горизонтальной плоскости, как требуется, так, чтобы точка 2 максимального биения совпадала с местом, где стержневой толкатель 52 будет контактировать с отверстием 26 диска. Это может быть достигнуто путем использования выравнивающего штыря, который съемно крепится к центру опорного устройства 40. Далее колесо опускают так, чтобы оно всем своим весом легло на элементы 42 устройства 40. Затем оператор снимает с колеса подъемные цепь или трос, если они используются. Далее он удаляет выравнивающий штырь и заменяет его перфорированной центральной стойкой 51 (фиг. 7). Затем он крепит винтовой домкрат 54 и его держатель 55 к центральной стойке 51 болтом 53 так, чтобы толкатель 52 проходил, по меньшей мере, на 50 мм ниже точки контакта между толкателем 52 и диском 22. После этого поршень 57 домкрата 54 должен быть радиально выровнен в направлении расположения точки 2 максимального биения. Затем оператор ослабляет болты 24, крепящие центральный диск 22 к наружному ободу 20. Очень важно, что эта операция не случайно ослабляет позицию диска 22 относительно наружного обода 1 2 и шины 1 4. Далее оператор крепит циферблатный индикатор 62 к наружному ободу 1 2, используя магнитную опорную подставку 64 (фиг. 7). Индикатор 62 должен быть расположен горизонтально так, чтобы его рычаг 65 был параллелен поршню винтового домкрата. Затем оператор крепит вторую магнитную опорную подставку 64 к центральному диску 22 рядом с точкой контакта между диском 22 и толкателем 52. Далее он располагает в соответствующей позиции плату 66 и крепит ее к подставке 64 таким образом, чтобы она контактировала с рычагом 65 индикатора 62, смещая его приблизительно на 5 мм. Плата 66 должна быть зафиксирована в вертикальном положении перпендикулярно рычагу 65.

Затем оператор должен повернуть вращающуюся циферблатную шкалу 68 индикатора 62 в положение, где стрелка шкалы будет показывать точную величину, равную половине минусовой или отрицательной величины полного биения, о чем говорилось выше. Далее оператор удостоверяется, что затвор 58 домкрата 54 находится в закрытом положении. Он укрепляет на домкрате 54 рукоятку 59 и, повторно манипулируя ею, выдвигает поршень 57 домкрата.

Он продолжает подавать поршень 57 вперед до показания на индикаторе 62 заметного смещения. Далее оператор продолжает медленно подавать поршень 57 вперед до показания 0 на шкале индикатора. В этот момент биение узла 10 шины и обода оказывается компенсированным. Он замечает, что, если индикатор 62 больше не показывает смещения диска 22 за более чем три последовательных цикла манипулирования рукояткой 59, это означает, что система достигла ее механического предела, т. е. диск 22 и наружный обод 20 физически контактируют друг с другом. Важно, чтобы оператор прекратил подачу поршня 57 в этой точке, так как продолжение его подачи могло бы повредить устройства 40, 50.

Имея занулеванное таким образом колесо 1 0, оператор может затем снова затянуть болты 24, крепящие центральный диск 22 к ободу 20, начиная с болтов, расположенных через 180°, образуя контакт между толкателем 52 и отверстием 26 диска 22. Оператор должен быть здесь внимательным и смотреть, чтобы индикатор 62 не показывал никакого относительного смещения в течение операций перезатяжки болтов. Затем он должен удалить две магнитных подставки 64 и снова затянуть любые болты 24, которые были недоступны при рабочем положении подставок 64. Далее оператор открывает затвор 58 на домкрате 54 и вручную задвигает поршень 57 в домкрат. Он удаляет домкрат 54, держатель 55 и центральную стойку 51 из опорного устройства 40 и снова закрепляет колесо 1 0 на тракторе в том же, что и до снятия, положении. С этой целью он совмещает по одной линии отметки 6, которые были сделаны на диске 22 и оси 11. Перед затягиванием болтов 24 он обеспечивает расположение колеса 1 0 всем своим весом на ступице оси 11. В такой позиции ступица оси и диск будут контактировать так же, как и перед коррекцией биения.

Для самоконтроля с целью повторной проверки степени биения после указанной коррекции оператор может затем привести в контакт с шиной 14 устройство 30 измерения биения. С этой целью он просто повторяет описанные выше этапы процедуры измерения биения.

Первичное гармоническое биение должно быть после коррекции существенно уменьшено. Следует отметить, что не все узлы шины и обода колес 10 имеют полное первичное гармоническое биение, поскольку может иметь место вторичное биение. Тем не менее, описанное выше регулирование сведет до минимума первичное гармоническое биение, чем значительно уменьшится степень вибрации, которую испытывает водитель транспортного средства.

Как указывалось выше, у оператора нет времени на спускание шины 1 4 и отжатие ее бортов от фланцев обода, чтобы иметь возможность поворачивать шину относительно наружного обода. Избежание этой процедуры сэкономит много времени при коррекции радиального биения.

Результирующее первичное гармоническое биение после повторной проверки должно выглядеть так, как показано на фиг. 8. Смещение диска относительно обода, компенсирующее первичное гармоническое биение шины 1 4 и обода 20, значительно снижает величину радиального биения. На фиг. 8 показан результат идеальной коррекции биения.

На фиг. 9А, 9В и 9С проиллюстрировано вертикальное смещение узла шины и обода типичного колеса. В каждой группе столбцов, показывающих величину вертикального смещения узла шины и обода колеса 1 0 при различных давлениях накачки шины, в диапазоне от 1,65 до 0,55 бар (от 1,68 до 0,56 кгс/см²) левый столбец показывает вертикальное смещение для контрольной шины. Второй средний столбец иллюстрирует первичное гармоническое радиальное биение, рассчитанное альтернативным, менее предпочтительным способом и затем скорректированное способом, в соответствии с изобретением. Биение измеряли у каждого грунтозацепа 72 протектора шины и затем составляли в компьютере алгоритм для расчета первичного гармонического радиального биения. Биение корректировали, используя данные и способ коррекции смещения диска относительно обода и шины, в соответствии с изобретением. Третий, правый столбец графически показывает результат коррекции биения узла шины и обода колеса, где коррекцию измеренного радиального биения осуществляли упрощенным способом, в соответствии с изобретением. Как видно на фиг. 9А, 9В и 9С, вертикальное смещение (биение) после двух коррекций остается приблизительно одинаковым. Из фиг. 9С видно, что вертикальное смещение при скорости 42 км/ч (26 миль/ч) очень сильное.

Из фиг. 9А, 9В и 9С можно видеть, что вертикальное смещение возрастает с увеличением скорости и/или уменьшением давления накачки шины. Как показано на фиг. 9С, вертикальное смещение достигает максимального значения при давлении в шине 0,83 бар (0,85 кгс/см²), после чего оно резко падает. В этой точке система трактора будет вибрировать с частотой, близкой к критической.

Считается, что с увеличением скоростей сельскохозяйственных транспортных средств появится необходимость в сведении до минимума первичного гармонического радиального биения колеса. Описанный выше способ обеспечивает относительно простую технологию компенсации радиального биения, являясь при этом почти равноценным многим известным более сложным способам подгоночного монтажа.

Наиболее предпочтительным способом центрирования колеса 10 является способ центрирования колеса, смонтированного на транс13 портном средстве. Далее описан новый способ, позволяющий решить указанную задачу одним оператором.

Оператор просто поднимает домкратом транспортное средство так, чтобы колесо 10 могло свободно вращаться вокруг оси. Оператор счищает с грунтозацепов протектора шины вдоль ее периферийной центровой линии грязь и мусор и устанавливает индикаторное устройство 30 (фиг. 10). Устройство 30 располагается таким образом, чтобы колодка 32 циферблатного индикатора контактировала с одним из грунтозацепов по периферийной центровой линии шины. Колодка 32 должна быть перпендикулярна поверхности грунтозацепа, как показано на фиг. 1 0. Оператор убеждается, что точка контакта очищена от мусора и не имеет полостей. Он перемещает устройство 30 относительно шины 14 так, чтобы колодка 32 первоначально сместилась на приблизительно половину допустимого хода плеча 33, несущего колодку. Затем оператор ставит на 0 циферблатный индикатор 34. Он измеряет и записывает показания индикатора 34 для каждого грунтозацепа 70 путем отведения колодки и поворота шины 1 4 на шаг одного грунтозацепа с последующим освобождением колодки, при котором она приводится в контакт со следующим грунтозацепом. Оператор продолжает эту процедуру до полного поворота шины 14 на 360° и проведения измерения на всех грунтозацепах. Затем он поворачивает колесо 1 0 обратно к месту расположения грунтозацепа, где индикатор 34 показал минимальную величину. Далее оператор снова ставит на 0 индикатор 34 и повторяет указанные этапы измерения и записи показаний индикатора для каждого грунтозацепа 70, как указывалось выше.

Затем оператор делает пометку на шине 1 4 в месте, где индикатор показал максимальную величину.

Эта величина равна полному радиальному биению узла шины и обода колеса 10 относительно центральной ступицы оси 11, в случае использования циферблатного индикатора со шкалой показаний в масштабе 1:1, или половине полной величины, если используется предпочтигельное индикаторное устройство 30. Далее оператор поворачивает шину до совмещения отметки на ней, где индикатор показал максимальную величину, с условными стрелками часов, указывающими время 6:00, т. е. в месте, ближайшем к земле (фиг. 12). Затем он удаляет два болта 24, расположенных на фланце обода в месте, условно совпадающем с цифрами 3 и 9 циферблата часов, и заменяет их коническими болтами 24А, которые он затягивает до их контакта со стенками отверстий 28 обода 20, причем место контакта он помечает. Если конический болт будет контактировать со стенкой отверстия в его нижней половине (фиг. 13 и 13А), оператор продолжает операцию. Если болты будут контактировать со стенкой отверстия в его верхней половине (фиг. 1 4 и 1 4А), он перейдет к следующей операции.

Далее оператор будет по одному ослаблять болты 24, сразу же перезатягивая каждый болт до его плотного прилегания к шайбе 23 (если таковая используется) и до степени, когда болты можно свободно повернуть вручную. Такая операция гарантирует наличие свободного скользящего перемещения обода 20 относительно диска 22. Затем он с помощью некоторых механических средств таких, как магнитная опорная подставка, крепит один из циферблатных индикаторов 64 к фланцу обода (фиг. 15). Перемещаемый рычаг 65 индикатора должен быть горизонтальным и быть сориентированным в осевом направлении. Индикатор 60 должен быть присоединен к фланцу обода почти на том же уровне, что и ось 11. Затем оператор крепит второй циферблатный индикатор 60 к фланцу обода с помощью другой магнитной опорной подставки 64. Индикатор 60 должен располагаться на колесе в позиции, условно совпадающей с положением стрелок часов, показывающих время 6:00 (фиг. 15), а его рычаг 65 должен быть сориентирован вертикально, как видно на той же фигуре.

Далее оператор крепит две контактные платы 66 к центральному диску колеса с помощью оставшихся двух магнитных опорных подставок 64, как показано на фиг. 15. Контактные платы 66 должны быть перпендикулярны рычагам 65 индикаторов с тем, чтобы они смещали рычаги 65 приблизительно на половину полного допустимого хода индикатора 60.

Затем он ставит на 0 оба индикатора 60 и начинает медленно затягивать один из конических болтов 24А, вызывая скольжение обода 20 по конусу болта 24А и, как следствие, перемещение вверх в этой точке шины 1 4 и обода 20. Такое затягивание болта 24А может также слегка сдвинуть в одну сторону по горизонтали, т. е. вбок шину 14 и обод 20. Вертикальное смещение будет показываться индикатором 60, расположенным около условий отметки на часах, показывающих 6:00. Вертикальное смещение является желательным, в то время как горизонтальное перемещение нежелательно. Любое горизонтальное перемещение будет измеряться циферблатным индикатором 60, расположенным условно у отметки времени на часах 3:00. Для коррекции нежелательного горизонтального перемещения оператор медленно затягивает другой конический болт 24А. Эта операция должна уменьшить горизонтальное перемещение, вызванное затягиванием первого конического болта 24А, а также увеличить вертикальное смещение обода с шиной. Ослабление болтов вызовет эффект, обратный их затягиванию.

Далее оператор продолжает чередовать затягивание и ослабление конических болтов 24А до тех пор, пока индикатор 60 вертикального смещения не покажет половину полного показанного биения, если используется именно обычный циферблатный индикатор, или до тех пор, пока следствием продолжения затягивания болтов 24А не будет дополнительное вертикальное смещение указанных элементов колеса. Если вертикальное смещение, измеренное вертикальным циферблатным индикатором, будет равно половине полного показанного биения колеса, тогда можно считать, что биение скорректировано. Если, с другой стороны, измеренное вертикальное смещение будет меньше половины полного показанного биения колеса, тогда будет нужна дальнейшая коррекция биения и оператор должен будет затем снова прочно затянуть два болта 24, смежные с каждым соответствующим болтом 24А. Затягиванием этих болтов оператор предотвратит дальнейшее относительное перемещение обода и диска 22.

Когда конические болты будут контактировать со станками отверстий в их нижней половине (фиг. 13 и 13 А) или если колесо требует дальнейшей коррекции, оператор повернет шину 1 4 до точки, помеченной как высшая точка, расположенной в положении стрелок, показывающих время 12:00. Затем он ослабит каждый болт 24, кроме конических болтов 24А, и медленно начнет ослаблять один из двух конических болтов 24А. Эта операция вызовет смещение вниз обода 20 по конусу болта 24А, ведя, таким образом, к опусканию шины 1 4 и обода 20 в этой точке. Можно также слегка сдвинуть шину 1 4 и обод 20 горизонтально в одну сторону. Вертикальное смещение будет показано индикатором 60, установленным у указанной отметки, соответствующей времени 6:00. Вертикальное смещение желательно, в то время как горизонтальное перемещение снова нежелательно. Любое горизонтальное перемещение будет измеряться циферблатным индикатором 60, расположенным условно у концов стрелок, показывающих время 3:00. Для коррекции нежелательного горизонтального смещения оператор будет медленно ослаблять другой конический болт 24А. Эта операция должна уменьшить нежелательное горизонтальное смещение, вызванное ослаблением первого конического болта 24А, а также увеличить желаемое вертикальное смещение, о чем говорилось выше. Ослабление этих болтов вызовет эффект, обратный их затягиванию. Оператор будет продолжать чередовать ослабление и затягивание болтов 24А до тех пор, пока индикатор вертикального смещения не покажет половину указанного биения, измеренного ранее или до тех пор, пока следствием продолжения ослабления не будет дополнительное вертикальное смещение. Далее оператор снова прочно затянет все болты, кроме конических болтов 24А, до установки рекомендованного изготовителем крутящего момента. Он заменит конические болты 24А стандартными болтами 24, снятыми ранее, которые он затянет также до установки рекомендованного изготовителем крутящего момента. Затем оператор удалит четыре магнитных подставки 64 и снова затянет любые болты 24, которые были недоступны в рабочем положении подставок 64.

Далее оператор перепроверит радиальное биение, в соответствии с вышесказанным.

Как следует из вышеприведенного описания способа коррекции биения колеса, один оператор может легко и очень точно с целью сведения до минимума радиального биения колеса сдвинуть диск 22 относительно обода 20. Это означает, что путем использования указанного способа можно очень просто достичь значительного уменьшения первичного гармонического биения.

Независимо от того, используется ли способ, предусматривающий снятие колеса с трактора при коррекции биения, или же способ, предусматривающий использование конических болтов 24А при коррекции биения колеса, смонтированного на тракторе, оба способа позволяют достичь полезных результатов, описанных здесь и проиллюстрированных на фигурах и графиках.

Claims (3)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ сведения до минимума радиального биения узла шины и обода колеса, обод которого состоит из наружного обода и прикрепленного к нему болтами диска, содержащий этапы:

   - определения места максимального радиального биения и измерение его величины,

   - ослабления болтов,

   - смещения диска радиально в направлении места максимального радиального биения на расстояние, составляющее около половины измеренной величины биения, и затем

   - затягивания болтов, прочно прикрепляя диск к наружному ободу с шиной и обеспечивая устройство для точного смещения диска относительно обода, отличающийся тем, что включает этапы удаления двух стандартных болтов и замены каждого из удаленных стандартных болтов коническим болтом, где конус этих болтов является поверхностью, по которой происходит точное смещение диска относительно обода после ослабления других стандартных болтов.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы затягивания и ослабления конических болтов для точного вертикального смещения диска относительно обода, в то время как узел обода с шиной прикреплен к транспортному средству.
3. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно включает этап затягивания или ослабления одного конического болта относительно противоположного конического болта для горизонтального и вертикального смещения диска относительно обода.