RU191830U1

RU191830U1 - VEHICLE WHEEL

Info

Publication number: RU191830U1
Application number: RU2019112947U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Владимирович Новиков; Алексей Владимирович Поздеев
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2019-08-23

Abstract

Полезная модель относится к колесам с пневматическими шинами, предназначенными для транспортных средств с безрессорными подвесками.Сущность полезной модели заключается в том, что колесо транспортного средства, содержащее обод, пневматическую шину, эластичную оболочку и клапан с дросселирующим отверстием, снабжено радиально установленными внутри пневматической шины толкателями, одни концы которых упруго соединены с внутренней поверхностью пневматической шины, а другие концы выполнены в виде цилиндрических поршней, которые установлены с возможностью осевого перемещения во втулках, закрепленных радиально и равномерно в ободе, и взаимодействуют с наружной поверхностью эластичной оболочки, выполненной в виде резинокордной оболочки рукавного типа, установленной по оси колеса внутри обода, соединенного со ступицей, выполненной в виде цилиндра, снаружи которого установлены подшипники, обеспечивающие вращение ступицы вместе с ободом и пневматической шиной относительно корпуса транспортного средства, а внутри цилиндра установлен плавающий поршень со штоком, образующий с цилиндром гидравлическую и пневматическую полости, причем гидравлическая полость сообщается с внутренней полостью резинокордной оболочки через клапан с дросселирующим отверстием, который открыт на ходе сжатия пневматической шины, а пневматическая полость разделена на левую и правую пневматические камеры перегородкой с осевым отверстием, в которое входит шток плавающего поршня, имеющий осевой канал, левое и правое радиальные отверстия и обратный клапан, которые сообщают левую и правую пневматические камеры между собой, причем правое радиальное отверстие выполнено в виде воздушного дросселя, справа от которого на конце штока установлен обратный клапан, соединяющий левую и правую пневматические камеры через осевой канал и левое радиальное отверстие только на ходе сжатия шины, при этом пневматическая шина заправлена воздухом под давлением в 1,5 раза ниже стандартного значения, внутренняя полость резинокордной оболочки и гидравлическая полость цилиндра заполнены жидкостью, а пневматическая полость цилиндра заправлена азотом под давлением, необходимым для компенсации недостающего усилия со стороны пневматической шины.Техническим результатом предлагаемого колеса транспортного средства является повышение плавности хода и скорости движения безрессорного транспортного средства.The invention relates to wheels with pneumatic tires intended for vehicles with springless suspensions. The essence of the invention lies in the fact that the wheel of a vehicle containing a rim, a pneumatic tire, an elastic shell and a valve with a throttling hole is provided with pushers radially mounted inside the pneumatic tire , some ends of which are elastically connected to the inner surface of the pneumatic tire, and other ends are made in the form of cylindrical pistons, which are installed They can axially move in bushings fixed radially and evenly in the rim and interact with the outer surface of the elastic shell made in the form of a rubber-cord shell of the sleeve type mounted along the axis of the wheel inside the rim connected to the hub made in the form of a cylinder, the outside of which are installed bearings that ensure rotation of the hub together with the rim and pneumatic tire relative to the vehicle body, and a floating piston with a rod is installed inside the cylinder, forming the cylinder and the hydraulic and pneumatic cavities, the hydraulic cavity communicating with the inner cavity of the rubber-cord shell through a valve with a throttling hole, which is open during compression of the pneumatic tire, and the pneumatic cavity is divided into left and right pneumatic chambers by a partition with an axial hole into which the stem enters a floating piston having an axial channel, left and right radial holes and a check valve that communicate between the left and right pneumatic chambers, and the right The radial hole is made in the form of an air throttle, to the right of which a check valve is installed at the end of the rod, connecting the left and right pneumatic chambers through the axial channel and the left radial hole only during tire compression, while the pneumatic tire is charged with air under a pressure of 1.5 times lower than the standard value, the inner cavity of the rubber-cord shell and the hydraulic cavity of the cylinder are filled with liquid, and the pneumatic cavity of the cylinder is filled with nitrogen under the pressure necessary to compensate tion efforts on the part of the missing air shiny.Tehnicheskim result of the proposed vehicle wheel is to improve ride and speed bezressornogo vehicle.

Description

Предлагаемое колесо транспортного средства относится к колесам с пневматическими шинами, предназначенными для колесных тракторов, комбайнов, экскаваторов и других транспортных средств с безрессорными подвесками.The proposed vehicle wheel relates to wheels with pneumatic tires intended for wheeled tractors, combines, excavators and other vehicles with springless suspensions.

Известно колесо транспортного средства (патент РФ №2178742, кл. В60С 17/01, опубл. 2001 г.), содержащее обод и пневматическую шину, в полости которой установлена с кольцевым зазором эластичная оболочка в виде полого тора, разделяющая полость шины на две полости, образуя в шине кольцевую рабочую полость, причем кольцевая рабочая полость снабжена дополнительными эластичными камерами в виде пневмобаллонов, установленных на наружной поверхности эластичной оболочки, каждый из которых выполнен в виде герметичной камеры, внутренние и наружные торцевые поверхности которой выполнены в виде жестких пластин, соединенных гибкой связью, проходящей через центральное отверстие внутренней жесткой пластины и закрепленной на центральном цилиндрическом кулачке регулирующего звена, выполненного в виде валика с центральным и крайними цилиндрическими кулачками, установленного параллельно оси колеса, причем крайние цилиндрические кулачки связаны через гибкую связь и пружины растяжения с эластичной оболочкой, при этом совокупность пневмобаллонов образует компенсирующий объем сжатия, обеспечивающий снижение радиальной жесткости колеса, а регулирующие звенья каждого пневмобаллона соединены между собой кольцевой гибкой связью, обеспечивающей синхронную работу заполненной жидкостью кольцевой рабочей полости, при этом полости пневмобаллонов, сообщающиеся с полостью эластичной оболочки посредством клапанов и дросселирующих отверстий, образуют воздушную демпфирующую систему колеса.A vehicle wheel is known (RF patent No. 2178742, class B60C 17/01, publ. 2001), containing a rim and a pneumatic tire, in the cavity of which an elastic shell in the form of a hollow torus is installed with an annular gap, dividing the tire cavity into two cavities forming an annular working cavity in the tire, and the annular working cavity is equipped with additional elastic chambers in the form of pneumocylinders mounted on the outer surface of the elastic shell, each of which is made in the form of a sealed chamber, inner and outer end faces the surfaces of which are made in the form of rigid plates connected by a flexible connection passing through the central hole of the internal rigid plate and mounted on a central cylindrical cam of a control link made in the form of a roller with central and extreme cylindrical cams mounted parallel to the axis of the wheel, the extreme cylindrical cams being connected through flexible connection and tension springs with an elastic shell, while the set of pneumocylinders forms a compensating compression volume, providing reducing the radial stiffness of the wheel, and the regulatory links of each air cylinder are interconnected by an annular flexible connection, ensuring synchronous operation of the annular working cavity filled with liquid, while the air cylinder cavities communicating with the cavity of the elastic shell by means of valves and throttling holes form an air damping system of the wheel.

Недостатком данного колеса является наличие большого объема жидкости в колесе, что увеличивает его массу и дисбаланс, вследствие чего плавность хода и скорость движения транспортного средства будут ограничены. Кроме того, конструкция данного колеса имеет высокую сложность и, вследствие этого, низкую надежность, что, например, при проколе шины и потере жидкости, приведет к резкому снижению плавности хода и скорости движения транспортного средства.The disadvantage of this wheel is the presence of a large volume of liquid in the wheel, which increases its mass and imbalance, as a result of which the ride and vehicle speed will be limited. In addition, the design of this wheel has high complexity and, consequently, low reliability, which, for example, when a tire is punctured and loss of fluid, will lead to a sharp decrease in ride smoothness and vehicle speed.

Наиболее близким к предлагаемому из известных технических решений является колесо транспортного средства (патент РФ №2144862, кл. В60С 17/00 опубл. 1998 г.), содержащее обод и пневматическую шину, в полости которой установлена с кольцевым зазором эластичная оболочка в виде полого тора, разделяющая полость шины на две полости, образуя в шине кольцевую рабочую полость. Во внутренней полости эластичной оболочки установлена дополнительная эластичная камера в виде тора, сообщающаяся с кольцевой рабочей полостью посредством клапанов с дросселирующими отверстиями, установленными на поверхности эластичной оболочки, причем кольцевая рабочая полость и дополнительная эластичная камера, заполненные жидкостью, образуют гидравлическую демпфирующую систему колеса, а эластичная оболочка и дополнительная эластичная камера армированы стальной проволокой.Closest to the proposed of the known technical solutions is a vehicle wheel (RF patent No. 2144862, class B60C 17/00 publ. 1998), containing a rim and a pneumatic tire, in the cavity of which an elastic shell in the form of a hollow torus is installed with an annular gap , dividing the tire cavity into two cavities, forming an annular working cavity in the tire. An additional elastic chamber in the form of a torus is installed in the inner cavity of the elastic shell, which communicates with the annular working cavity by means of valves with throttling holes mounted on the surface of the elastic shell, the annular working cavity and the additional elastic chamber filled with liquid form the hydraulic damping system of the wheel, and the elastic sheath and additional elastic chamber reinforced with steel wire.

Данное колесо имеет низкий технический уровень, обусловленный высокой его радиальной жесткостью вследствие того, что значительная внутренняя часть колеса заполнена жидкостью, которая размещена в кольцевой рабочей полости и дополнительной эластичной камере, что существенно уменьшает объем воздуха в пневматической шине. В результате увеличивается собственная частота колебаний транспортного средства на данных колесах, что ухудшает его плавность хода и ограничивает скорость движения по неровным дорогам. Кроме того, наличие жидкости в колесе увеличивает его массу, а при проколе шины и потере жидкости, демпфирующие свойства колеса резко снижаются.This wheel has a low technical level due to its high radial stiffness due to the fact that a significant inner part of the wheel is filled with liquid, which is placed in the annular working cavity and an additional elastic chamber, which significantly reduces the air volume in the pneumatic tire. As a result, the natural vibration frequency of the vehicle on these wheels increases, which worsens its smoothness and limits the speed of movement on rough roads. In addition, the presence of fluid in the wheel increases its mass, and when the tire is punctured and fluid is lost, the damping properties of the wheel are sharply reduced.

В этой связи важнейшей задачей является создание новой конструкции колеса транспортного средства, обеспечивающей повышение его демпфирующих свойств за счет введения комбинированной воздушно-гидравлической демпфирующей системы и снижения радиальной жесткости шины путем применения системы толкателей, взаимодействующих с резинокордной оболочкой, установленной внутри обода, соединенного со ступицей, выполненной в виде цилиндра, снаружи которого установлены подшипники, обеспечивающие вращение ступицы вместе с ободом и пневматической шиной относительно корпуса транспортного средства, а внутри установлен плавающий поршень со штоком, образующий с цилиндром гидравлическую полость, сообщенную с внутренней полостью резинокордной оболочки через клапан с дросселирующим отверстием, и пневматическую полость, разделенную на левую и правую пневматические камеры перегородкой с осевым отверстием, в которое входит шток плавающего поршня, имеющий осевой канал, левое и правое радиальные отверстия и обратный клапан, которые сообщают левую и правую пневматические камеры между собой, причем правое радиальное отверстие выполнено в виде воздушного дросселя, справа от которого на конце штока установлен обратный клапан, соединяющий левую и правую пневматические камеры через осевой канал и левое радиальное отверстие только на ходе сжатия шины.In this regard, the most important task is to create a new design of the vehicle wheel, providing an increase in its damping properties due to the introduction of a combined air-hydraulic damping system and a decrease in the radial stiffness of the tire by using a system of pushers interacting with a rubber-cord shell installed inside the rim connected to the hub, made in the form of a cylinder, on the outside of which bearings are installed, which ensure rotation of the hub along with the rim and pneumatic the tire relative to the vehicle body, and inside there is a floating piston with a rod forming a hydraulic cavity with the cylinder, communicating with the internal cavity of the rubber-cord shell through a valve with a throttling hole, and a pneumatic cavity divided into left and right pneumatic chambers by a partition with an axial hole in which includes a floating piston rod having an axial channel, left and right radial openings and a check valve that communicate between the left and right pneumatic chambers between Second, the right radial opening is formed as an air throttle, the right of which the rod end return valve that connects the left and right air chamber through the axial bore and radial bore left only on the bus during compression.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение плавности хода и скорости движения безрессорного транспортного средства.The technical result of the claimed utility model is to increase ride and speed of a springless vehicle.

Указанный технический результат достигается тем, что колесо транспортного средства, содержащее обод, пневматическую шину, эластичную оболочку и клапан с дросселирующим отверстием, снабжено радиально установленными внутри пневматической шины толкателями, одни концы которых упруго соединены с внутренней поверхностью пневматической шины, а другие концы выполнены в виде цилиндрических поршней, которые установлены с возможностью осевого перемещения во втулках, закрепленных радиально и равномерно в ободе, и взаимодействуют с наружной поверхностью эластичной оболочки, выполненной в виде резинокордной оболочки рукавного типа, установленной по оси колеса внутри обода, соединенного со ступицей, выполненной в виде цилиндра, снаружи которого установлены подшипники, обеспечивающие вращение ступицы вместе с ободом и пневматической шиной относительно корпуса транспортного средства, а внутри цилиндра установлен плавающий поршень со штоком, образующий с цилиндром гидравлическую и пневматическую полости, причем гидравлическая полость сообщается с внутренней полостью резинокордной оболочки через клапан с дросселирующим отверстием, который открыт на ходе сжатия пневматической шины, а пневматическая полость разделена на левую и правую пневматические камеры перегородкой с осевым отверстием, в которое входит шток плавающего поршня, имеющий осевой канал, левое и правое радиальные отверстия и обратный клапан, которые сообщают левую и правую пневматические камеры между собой, причем правое радиальное отверстие выполнено в виде воздушного дросселя, справа от которого на конце штока установлен обратный клапан, соединяющий левую и правую пневматические камеры через осевой канал и левое радиальное отверстие только на ходе сжатия шины, при этом пневматическая шина заправлена воздухом под давлением в 1,5 раза ниже стандартного значения, внутренняя полость резинокордной оболочки и гидравлическая полость цилиндра заполнены жидкостью, а пневматическая полость цилиндра заправлена азотом под давлением, необходимым для компенсации недостающего усилия со стороны пневматической шины.The specified technical result is achieved in that the vehicle wheel containing a rim, a pneumatic tire, an elastic shell and a valve with a throttling hole is provided with pushers radially mounted inside the pneumatic tire, some ends of which are elastically connected to the inner surface of the pneumatic tire, and the other ends are made in the form cylindrical pistons that are mounted axially movable in bushings fixed radially and uniformly in the rim and interact with the outer the surface of the elastic shell made in the form of a rubber-cord casing of the sleeve type, mounted along the axis of the wheel inside the rim connected to the hub, made in the form of a cylinder, the bearings of which are mounted outside, ensuring rotation of the hub together with the rim and the pneumatic tire relative to the vehicle body, and inside the cylinder a floating piston with a rod is installed, forming a hydraulic and pneumatic cavity with the cylinder, and the hydraulic cavity communicates with the internal cavity of the gums a shell through a valve with a throttling hole, which is open during compression of the pneumatic tire, and the pneumatic cavity is divided into left and right pneumatic chambers by a partition with an axial hole, which includes a floating piston rod having an axial channel, left and right radial holes and a check valve which communicate with the left and right pneumatic chambers to each other, and the right radial hole is made in the form of an air throttle, to the right of which a check valve is installed at the end of the stem, with pushing the left and right pneumatic chambers through the axial channel and the left radial hole only during tire compression, while the pneumatic tire is charged with air 1.5 times lower than the standard value, the inner cavity of the rubber-cord shell and the hydraulic cavity of the cylinder are filled with liquid, and the pneumatic cavity the cylinder is charged with nitrogen under the pressure necessary to compensate for the missing force from the side of the pneumatic tire.

Указанная полезная модель отличается тем, что колесо транспортного средства, содержащее обод, пневматическую шину, эластичную оболочку и клапан с дросселирующим отверстием, снабжено радиально установленными внутри пневматической шины толкателями, которые взаимодействуют с наружной поверхностью эластичной оболочки, выполненной в виде резинокордной оболочки рукавного типа, установленной по оси колеса внутри обода, соединенного со ступицей, выполненной в виде цилиндра, снаружи которого установлены подшипники, внутри цилиндра установлен плавающий поршень со штоком, образующий с цилиндром гидравлическую и пневматическую полости, причем гидравлическая полость сообщается с внутренней полостью резинокордной оболочки через клапан с дросселирующим отверстием, который открыт на ходе сжатия пневматической шины, а пневматическая полость разделена на левую и правую пневматические камеры перегородкой с осевым отверстием, в которое входит шток плавающего поршня, имеющий осевой канал, левое и правое радиальные отверстия и обратный клапан, которые сообщают левую и правую пневматические камеры между собой, причем правое радиальное отверстие выполнено в виде воздушного дросселя, справа от которого на конце штока установлен обратный клапан, соединяющий левую и правую пневматические камеры через осевой канал и левое радиальное отверстие только на ходе сжатия шины. Это обеспечивает возможность вращения ступицы вместе с ободом и пневматической шиной относительно корпуса транспортного средства и приводит к S-образности упругой характеристики и существенному повышению демпфирующих свойств колеса за счет комбинированной воздушно-гидравлической демпфирующей системы, увеличивающихся с ростом амплитуды и скорости его радиальной деформации, вследствие чего плавность хода и скорость движения транспортного средства повышаются.Said utility model is characterized in that the vehicle wheel comprising a rim, a pneumatic tire, an elastic shell and a valve with a throttling hole is provided with pushers radially mounted inside the pneumatic tire, which interact with the outer surface of the elastic shell made in the form of a rubber-cord sleeve type installed on the axis of the wheel inside the rim connected to the hub, made in the form of a cylinder, the bearings of which are installed outside, inside the cylinder a floating piston with a rod is formed, which forms a hydraulic and pneumatic cavity with the cylinder, the hydraulic cavity communicating with the internal cavity of the rubber-cord shell through a valve with a throttling hole, which is open during compression of the pneumatic tire, and the pneumatic cavity is divided into left and right pneumatic chambers by an axial baffle a hole in which the piston rod of the floating piston has an axial channel, left and right radial holes and a check valve that communicate the left and right air aticheskie chamber between themselves, and the right radial hole is formed as an air throttle, the right of which the rod end return valve that connects the left and right air chamber through the axial bore and radial bore left only on the tire during compression. This makes it possible to rotate the hub together with the rim and the pneumatic tire relative to the vehicle body and leads to the S-shape of the elastic characteristic and a significant increase in the damping properties of the wheel due to the combined air-hydraulic damping system, which increases with increasing amplitude and speed of its radial deformation, due to which the ride and vehicle speed increase.

Благодаря комбинированному демпфированию повышается эффективность гашения резонансных колебаний кузова и не происходит усиления колебаний в межрезонансной и зарезонансной зонах, что в итоге повышает плавность хода и скорость движения бесподвесочного транспортного средства.Thanks to the combined damping, the damping of the resonant vibrations of the body is increased and there is no amplification of vibrations in the interresonant and extra-resonant zones, which ultimately increases the smoothness and speed of the suspensionless vehicle.

Вследствие того, что одни концы толкателей упруго соединены с внутренней поверхностью пневматической шины, а другие концы выполнены в виде цилиндрических поршней, которые установлены с возможностью осевого перемещения во втулках, закрепленных радиально и равномерно в ободе, и взаимодействуют с наружной поверхностью эластичной оболочки, выполненной в виде резинокордной оболочки рукавного типа, пневматическая полость разделена на левую и правую пневматические камеры перегородкой с осевым отверстием, в которое входит шток плавающего поршня, имеющий осевой канал, левое и правое радиальные отверстия и обратный клапан, которые сообщают левую и правую пневматические камеры между собой, причем правое радиальное отверстие выполнено в виде воздушного дросселя, справа от которого на конце штока установлен обратный клапан, соединяющий левую и правую пневматические камеры через осевой канал и левое радиальное отверстие только на ходе сжатия шины, пневматическая шина заправлена воздухом под давлением в 1,5 раза ниже стандартного значения, внутренняя полость резинокордной оболочки и гидравлическая полость цилиндра заполнены жидкостью, а пневматическая полость цилиндра заправлена азотом под давлением, необходимым для компенсации недостающего усилия со стороны пневматической шины, обеспечивается снижение радиальной жесткости колеса в зоне статического положения, что повышает плавность хода и скорость движения транспортного средства.Due to the fact that some ends of the pushers are elastically connected to the inner surface of the pneumatic tire, and the other ends are made in the form of cylindrical pistons, which are mounted with the possibility of axial movement in the bushings fixed radially and evenly in the rim, and interact with the outer surface of the elastic shell made in in the form of a rubber-cord sleeve-type shell, the pneumatic cavity is divided into left and right pneumatic chambers by a partition with an axial hole, into which the rod of the floating a piston having an axial channel, left and right radial holes and a check valve that communicate between the left and right pneumatic chambers, the right radial hole is made in the form of an air throttle, to the right of which a check valve is installed at the end of the rod connecting the left and right pneumatic chambers through the axial channel and the left radial hole only during tire compression, the pneumatic tire is charged with air at a pressure of 1.5 times lower than the standard value, the inner cavity of the rubber cord cord The seats and the hydraulic cavity of the cylinder are filled with liquid, and the pneumatic cavity of the cylinder is filled with nitrogen under the pressure necessary to compensate for the lack of effort from the side of the pneumatic tire, and the radial stiffness of the wheel in the static position zone is reduced, which increases the ride smoothness and vehicle speed.

Таким образом, указанная совокупность признаков обеспечивает повышение плавности хода и скорости движения безрессорного транспортного средства.Thus, the specified set of features provides an increase in ride and speed of a springless vehicle.

На фиг. 1 изображено предлагаемое колесо транспортного средства, продольный разрез; на фиг .2 - то же; поперечный разрез.In FIG. 1 shows a proposed wheel of a vehicle, a longitudinal section; Fig. 2 is the same; cross section.

Колесо транспортного средства (фиг. 1 и 2) содержит обод 1 и пневматическую шину 2 с внутренней полостью А, внутри которой радиально установлены толкатели 3, одни концы которых упруго соединены с внутренней поверхностью пневматической шины 2, а другие концы выполнены в виде цилиндрических поршней, установленных с возможностью осевого перемещения во втулках 4, которые закреплены радиально и равномерно в ободе 1. Толкатели 3 взаимодействуют с наружной поверхностью эластичной оболочки 5, выполненной в виде резинокордной оболочки рукавного типа, которая имеет внутреннюю полость Б и установлена по оси колеса внутри обода 1, соединенного со ступицей, выполненной в виде цилиндра 6. Снаружи цилиндра 6 установлены подшипники 7 и 8, обеспечивающие вращение цилиндра 6 вместе с ободом 1 и пневматической шиной 2 относительно корпуса 9 транспортного средства. Внутри цилиндра 6 установлен плавающий поршень 10 со штоком 11, образующий с цилиндром 6 гидравлическую и пневматическую полости. Гидравлическая полость В сообщается с внутренней полостью Б резинокордной оболочки 5 через клапан 12 с дросселирующим отверстием 13, который открыт на ходе сжатия пневматической шины 2 колеса. Пневматическая полость разделена на левую и правую пневматические камеры Г и Д перегородкой 14 с осевым отверстием 15, в которое входит шток 11 плавающего поршня 10, имеющий осевой канал 16, левое и правое радиальные отверстия 17 и 18 и обратный клапан 19, которые сообщают левую и правую пневматические камеры Г и Д между собой. При этом обратный клапан 19 установлен на конце штока 11 справа от правого радиального отверстия 18, выполненного в виде воздушного дросселя, и соединяет левую и правую пневматические камеры Г и Д через осевой канал 16 и левое радиальное отверстие 17 только на ходе сжатия шины 2.The vehicle wheel (Figs. 1 and 2) contains a rim 1 and a pneumatic tire 2 with an internal cavity A, inside of which pushers 3 are radially mounted, one ends of which are elastically connected to the inner surface of the pneumatic tire 2, and the other ends are made in the form of cylindrical pistons, mounted with the possibility of axial movement in the bushings 4, which are fixed radially and evenly in the rim 1. The pushers 3 interact with the outer surface of the elastic shell 5, made in the form of rubber-cord shell sleeve type, which has an internal cavity B and is installed along the axis of the wheel inside the rim 1, connected to the hub, made in the form of a cylinder 6. Outside of the cylinder 6, bearings 7 and 8 are installed, which ensure rotation of the cylinder 6 together with the rim 1 and the pneumatic tire 2 relative to the vehicle body 9 . Inside the cylinder 6, a floating piston 10 with a rod 11 is installed, forming a hydraulic and pneumatic cavity with the cylinder 6. The hydraulic cavity B communicates with the inner cavity B of the rubber-cord shell 5 through a valve 12 with a throttling hole 13, which is open during compression of the pneumatic tire 2 of the wheel. The pneumatic cavity is divided into left and right pneumatic chambers G and D by a baffle 14 with an axial bore 15, which includes the piston rod 11 of the floating piston 10 having an axial bore 16, left and right radial bores 17 and 18 and a check valve 19 that communicate with the left and right pneumatic chambers G and D among themselves. In this case, the check valve 19 is installed at the end of the rod 11 to the right of the right radial hole 18, made in the form of an air throttle, and connects the left and right pneumatic chambers G and D through the axial channel 16 and the left radial hole 17 only during compression of the tire 2.

Внутренняя полость А пневматической шины 2 заправлена воздухом под давлением в 1,5 раза ниже стандартного значения, внутренняя полость Б резинокордной оболочки 5 и гидравлическая полость В цилиндра 6 заполнены жидкостью, а левая и правая пневматические камеры Г и Д пневматической полости цилиндра 6 заправлены азотом под давлением, необходимым для компенсации недостающего усилия со стороны пневматической шины 2 при качении колеса.The inner cavity A of the pneumatic tire 2 is filled with air under pressure 1.5 times lower than the standard value, the inner cavity B of the rubber-cord shell 5 and the hydraulic cavity B of the cylinder 6 are filled with liquid, and the left and right pneumatic chambers D and D of the pneumatic cavity of the cylinder 6 are filled with nitrogen under the pressure necessary to compensate for the missing effort from the side of the pneumatic tire 2 when the wheel is rolling.

Заправка сжатым газом внутренней полости А пневматической шины 2 осуществляется через вентиль 20, а левой и правой пневматических камер Г и Д пневматической полости цилиндра 6 - через вентиль 21. Заправка жидкостью внутренней полости Б резинокордной оболочки 5 и гидравлической полости В цилиндра 6 осуществляется через вентиль 22.The compressed gas is filled with the internal cavity A of the pneumatic tire 2 through the valve 20, and the left and right pneumatic chambers G and D of the pneumatic cavity of the cylinder 6 through the valve 21. The liquid is filled with the inner cavity B of the rubber-cord sheath 5 and the hydraulic cavity B of the cylinder 6 through the valve 22 .

Предлагаемое колесо транспортного средства работает следующим образом.The proposed vehicle wheel operates as follows.

При нагружении колеса статической нагрузкой пневматическая шина 2, заправленная сжатым воздухом через вентиль 20, деформируется, а объем ее внутренней полости А уменьшается, что приводит к увеличению давления в полости А, компенсирующего часть статической нагрузки на колесо. При этом толкатели 3, воспринимающие оставшуюся часть статической нагрузки, перемещаются по своей оси во втулках 4 обода 1 и деформируют эластичную оболочку 5, заполненную жидкостью через вентиль 22 вместе с гидравлической полостью В цилиндра 6. Объем внутренней полости Б резинокордной оболочки 5 уменьшается. Жидкость из внутренней полости Б резинокордной оболочки 5 свободно перетекает в гидравлическую полость В цилиндра 6 через клапан 12 с дросселирующим отверстием 13, который открыт на ходе сжатия пневматической шины 2. Плавающий поршень 10 со штоком 11 перемещается вправо, располагая шток 11 в среднем положении относительно осевого отверстия 15 перегородки 14. Это приводит к уменьшению объема и росту давления в пневматической полости цилиндра 6, которое компенсирует оставшуюся часть статической нагрузки на колесо. При этом левая и правая пневматические камеры Г и Д пневматической полости цилиндра 6, разделенные перегородкой 14 с осевым отверстием 15, сообщаются между собой при среднем положении штока 11 в осевом отверстии 15 через осевой канал 16, левое и правое радиальные отверстия 17 и 18. Обратный клапан 19 закрыт.When the wheel is loaded with a static load, the pneumatic tire 2 charged with compressed air through the valve 20 is deformed, and the volume of its internal cavity A decreases, which leads to an increase in pressure in the cavity A, which compensates for part of the static load on the wheel. In this case, the pushers 3, which absorb the remainder of the static load, move along their axis in the bushings 4 of the rim 1 and deform the elastic shell 5 filled with liquid through the valve 22 together with the hydraulic cavity B of the cylinder 6. The volume of the inner cavity B of the rubber-cord shell 5 decreases. The fluid from the inner cavity B of the rubber-cord casing 5 flows freely into the hydraulic cavity B of the cylinder 6 through the valve 12 with a throttling hole 13, which is open during compression of the pneumatic tire 2. The floating piston 10 with the rod 11 moves to the right, placing the rod 11 in the middle position relative to the axial the holes 15 of the partition 14. This leads to a decrease in volume and an increase in pressure in the pneumatic cavity of the cylinder 6, which compensates for the remaining part of the static load on the wheel. In this case, the left and right pneumatic chambers G and D of the pneumatic cavity of the cylinder 6, separated by a partition 14 with an axial hole 15, communicate with each other with the middle position of the rod 11 in the axial hole 15 through the axial channel 16, the left and right radial holes 17 and 18. Reverse valve 19 is closed.

При качении колеса по ровной дороге и отсутствии колебаний транспортного средства деформация нижней части шины 2 остается практически постоянной, поэтому остаются неизменными объем внутренней полости А шины 2, общий объем внутренней полости Б резинокордной оболочки 5 и гидравлической полости В, заполненные жидкостью, и общий объем левой и правой пневматических камер Г и Д, заправленных через вентиль 21 азотом под давлением, необходимым для компенсации недостающего усилия со стороны пневматической шины 2. При этом жидкость практически не перетекает через клапан 12 с дросселирующим отверстием 13, а шток 11 с осевым каналом 16, левым и правым радиальными отверстиями 17 и 18 и обратным клапаном 19 располагается в среднем положении относительно осевого отверстия 15 перегородки 14. Вследствие этого эксплуатационные характеристики коэффициента сопротивления качению колеса, вращающегося на подшипниках 7 и 8 относительно корпуса 9 транспортного средства, остаются практически неизменными.When the wheel is rolling on a smooth road and there is no vehicle oscillation, the deformation of the lower part of the tire 2 remains almost constant, therefore the volume of the inner cavity A of the tire 2, the total volume of the inner cavity B of the rubber-cord shell 5 and the hydraulic cavity B filled with liquid, and the total volume of the left and the right pneumatic chambers G and D, charged through the valve 21 with nitrogen under the pressure necessary to compensate for the missing force from the side of the pneumatic tire 2. Moreover, the liquid practically doesn’t flows through the valve 12 with a throttling hole 13, and the rod 11 with the axial channel 16, the left and right radial holes 17 and 18 and the check valve 19 is located in the middle position relative to the axial hole 15 of the partition 14. As a result, the operational characteristics of the rolling resistance coefficient of the wheel rotating on bearings 7 and 8 relative to the vehicle body 9, remain virtually unchanged.

При качении колеса по неровной дороге и(или) возникновении колебаний транспортного средства деформация шины 2 увеличивается, что вызывает изменение объема внутренней полости А на большую или меньшую величину по сравнению со статической деформацией. Это приводит к возникновению перепада давлений на клапане 12. При этом на ходе сжатия жидкость из внутренней полости Б резинокордной оболочки 5 свободно поступает в гидравлическую полость В через открытый клапан 12 и дросселирующее отверстие 13, а плавающий поршень 10 со штоком 11 перемещается вправо, повышая давление газа в левой и правой пневматических камерах Г и Д, поскольку они сообщаются через левое радиальное отверстие 17, осевой канал 16, правое радиальное отверстие 18, выполненное в виде воздушного дросселя, и открытый обратный клапан 19. Этим обеспечивается снижение радиальной жесткости и, соответственно, мягкий участок упругой характеристики колеса. При деформациях шины 2, превышающих на ходе сжатия расстояние от левого радиального отверстия 17 до перегородки 14, полностью перекрывающей его, пневматические камеры Г и Д разъединяются основным сечением левой части штока 11, в результате чего далее сжимается только объем левой пневматической камеры Г, что приводит к повышению радиальной жесткости колеса в конце хода сжатия. На ходе отбоя клапан 12 закрывается и под действием перепада давлений жидкость из гидравлической полости В перетекает во внутреннюю полость Б резинокордной оболочки 5 только через постоянно открытое осевое дросселирующее отверстие 13. При этом плавающий поршень 10 со штоком 11 перемещается влево, а давление газа в левой и правой пневматических камерах Г и Д уменьшается, поскольку они сообщаются через правое радиальное отверстие 18, выполненное в виде воздушного дросселя, осевой канал 16 и левое радиальное отверстие 17. Так как обратный клапан 19 на ходе отбоя закрыт, а правое радиальное отверстие 18 выполнено в виде воздушного дросселя, то газ течет из пневматической камеры Д в осевой канал 16 и далее в пневматическую камеру Г с большим сопротивлением. Этим обеспечивается повышение радиальной жесткости и, соответственно, жесткий участок упругой характеристики колеса. При деформациях шины 2, превышающих на ходе отбоя расстояние от правого радиального отверстия 18 до перегородки 14, полностью перекрывающей его, пневматические камеры Г и Д разъединяются основным сечением правой части штока 11, в результате чего далее разжимается только объем левой пневматической камеры Г, что приводит к еще большему повышению радиальной жесткости колеса в конце хода отбоя. В результате обеспечивается S-образная упругая характеристика и резкое увеличение неупругого сопротивления характеристики колеса на ходе отбоя, что приводит к эффективному гашению вертикальных колебаний колеса вместе с транспортным средством. Образующееся при дросселировании жидкости и газа тепло идет на нагрев всего внутреннего объема жидкости и воздуха в колесе, который передается шине 2 и металлическим стенкам обода 1 и ступицы 6 и постепенно рассеивается в окружающую среду.When the wheel is rolling on rough roads and (or) vehicle vibrations occur, the deformation of the tire 2 increases, which causes a change in the volume of the inner cavity A by a larger or smaller value compared to static deformation. This leads to a pressure drop across valve 12. In this case, during compression, the fluid from the inner cavity B of the rubber-cord shell 5 freely enters the hydraulic cavity B through the open valve 12 and the throttle bore 13, and the floating piston 10 with the rod 11 moves to the right, increasing the pressure gas in the left and right pneumatic chambers G and D, since they communicate through the left radial hole 17, the axial channel 16, the right radial hole 18, made in the form of an air throttle, and an open check valve 19. E This ensures a decrease in radial stiffness and, accordingly, a soft section of the elastic characteristic of the wheel. When the deformation of the tire 2, exceeding during compression the distance from the left radial hole 17 to the septum 14 completely overlapping it, the pneumatic chambers G and D are disconnected by the main section of the left part of the rod 11, as a result of which only the volume of the left pneumatic chamber G is compressed, which leads to increase the radial stiffness of the wheel at the end of the compression stroke. During rebound, valve 12 closes and under the influence of pressure drop, fluid from the hydraulic cavity B flows into the inner cavity B of the rubber-cord shell 5 only through the constantly open axial throttling hole 13. In this case, the floating piston 10 with the rod 11 moves to the left, and the gas pressure in the left and the right pneumatic chambers G and D decreases, as they communicate through the right radial hole 18, made in the form of an air throttle, the axial channel 16 and the left radial hole 17. Since the check valve 19 during rebound closed and the right radial hole 18 is made in the form of an air throttle, the gas flows from the pneumatic chamber D to the axial channel 16 and then to the pneumatic chamber G with high resistance. This provides an increase in radial stiffness and, accordingly, a hard section of the elastic characteristics of the wheel. When the tire 2 deformations exceeding during the rebound, the distance from the right radial hole 18 to the partition 14 completely overlapping it, the pneumatic chambers G and D are disconnected by the main section of the right side of the rod 11, as a result of which only the volume of the left pneumatic chamber G is uncleared, which leads to further increase the radial stiffness of the wheel at the end of the rebound stroke. As a result, an S-shaped elastic characteristic and a sharp increase in the inelastic resistance of the wheel characteristic during rebound are provided, which leads to the effective damping of the vertical vibrations of the wheel together with the vehicle. The heat generated during throttling of the liquid and gas is used to heat the entire internal volume of liquid and air in the wheel, which is transmitted to the tire 2 and the metal walls of the rim 1 and hub 6 and is gradually dissipated into the environment.

При проколе пневматической шины 2 воздух из внутренней полости А выходит в атмосферу, деформация нижней части шины 2 увеличивается и толкатели 3 начинают сильнее нагружать эластичную оболочку 5, что приводит к увеличению ее деформации и повышению давления жидкости в ее внутренней полости Б и гидравлической полости В, а также к перемещению плавающего поршня 10 со штоком 11 вправо, увеличению давления газа в левой и правой пневматических камерах Г и Д до момента полного перекрытия левого радиального отверстия 17 перегородкой 14. При дальнейшем сжатии пневматической шины 2 и перемещении плавающего поршня 10 со штоком 11 вправо, левое радиальное отверстие 17 перекрывается перегородкой 14, пневматические камеры Г и Д разобщаются и далее сжимается только объем левой пневматической камеры Г, что приводит к еще большему повышению давления в ней в конце хода сжатия колеса. За счет этого повышенного внутреннего давления при качении колеса с проколотой шиной 2 толкатели 3 не позволяют транспортному средству полностью деформировать пневматическую шину 2 и опуститься на обод 1 под собственным весом, что дает возможность колесу некоторое время воспринимать нагрузку с сохранением его упругих и демпфирующих свойств, обеспечиваемых за счет упругой деформации резинокордной оболочки 5 и перетекания жидкости между внутренней полостью Б и гидравлической полостью В цилиндра 6 через клапан 12 с дросселирующим отверстием 13.When a pneumatic tire 2 is punctured, air from the inner cavity A enters the atmosphere, the deformation of the lower part of the tire 2 increases and the pushers 3 begin to load the elastic shell 5 more severely, which leads to an increase in its deformation and an increase in the fluid pressure in its inner cavity B and hydraulic cavity C, as well as the movement of the floating piston 10 with the rod 11 to the right, increasing the gas pressure in the left and right pneumatic chambers G and D until the left radial hole 17 is completely blocked by a partition 14. In the future, Pressing the pneumatic tire 2 and moving the floating piston 10 with the rod 11 to the right, the left radial hole 17 is blocked by a partition 14, the pneumatic chambers G and D are disconnected and only the volume of the left pneumatic chamber G is compressed, which leads to an even greater increase in pressure at the end of the stroke wheel compression. Due to this increased internal pressure during rolling of a wheel with a punctured tire 2, the pushers 3 do not allow the vehicle to completely deform the pneumatic tire 2 and lower to the rim 1 under its own weight, which allows the wheel to absorb the load for some time while maintaining its elastic and damping properties provided due to the elastic deformation of the rubber-cord shell 5 and the flow of fluid between the internal cavity B and the hydraulic cavity C of the cylinder 6 through the valve 12 with a throttling hole 13 m.

Таким образом, достигается заявленный технический результат предлагаемого колеса транспортного средства, состоящий в повышении плавности хода и скорости движения безрессорного транспортного средства.Thus, the claimed technical result of the proposed wheel of the vehicle is achieved, consisting in increasing the ride and speed of a springless vehicle.

Claims

1. Wheel of a vehicle containing a rim, a pneumatic tire, an elastic shell and a valve with a throttling hole, characterized in that the wheel is equipped with pushers radially mounted inside the pneumatic tire, one ends of which are elastically connected to the inner surface of the pneumatic tire, and the other ends are made in the form cylindrical pistons that are mounted axially movable in bushings fixed radially and uniformly in the rim and interact with the outer surface of the elastic a bolt made in the form of a rubber-cord casing of the sleeve type, mounted along the axis of the wheel inside the rim connected to the hub, made in the form of a cylinder, the bearings of which are mounted outside, ensuring rotation of the hub together with the rim and the pneumatic tire relative to the vehicle body, and a floating cylinder is installed inside the cylinder a piston with a rod forming a hydraulic and pneumatic cavity with the cylinder, and the hydraulic cavity communicates with the inner cavity of the rubber-cord shell through a valve with a throttling hole, which is open during compression of the pneumatic tire, and the pneumatic cavity is divided into left and right pneumatic chambers by a partition with an axial hole, which includes a floating piston rod having an axial channel, left and right radial holes and a check valve that communicate left and right pneumatic chambers with each other, and the right radial hole is made in the form of an air throttle, to the right of which a check valve is installed at the end of the stem connecting the left and right pneumatic chamber through the axial bore and radial bore left only on the tire during compression.

2. The vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the pneumatic tire is filled with air under pressure 1.5 times lower than the standard value, the inner cavity of the rubber-cord shell and the hydraulic cavity of the cylinder are filled with liquid, and the pneumatic cavity of the cylinder is filled with nitrogen under the pressure necessary to compensate for the lack of effort from the side of the pneumatic tire.