RU2590779C1 - Wheel for transport applications - Google Patents

Wheel for transport applications Download PDF

Info

Publication number
RU2590779C1
RU2590779C1 RU2015108408/11A RU2015108408A RU2590779C1 RU 2590779 C1 RU2590779 C1 RU 2590779C1 RU 2015108408/11 A RU2015108408/11 A RU 2015108408/11A RU 2015108408 A RU2015108408 A RU 2015108408A RU 2590779 C1 RU2590779 C1 RU 2590779C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheel
valve
tire
rim
cavity
Prior art date
Application number
RU2015108408/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рустам Нуриманович Хамитов
Геннадий Сергеевич Аверьянов
Ольга Леонидовна Прусова
Алексей Алексеевич Перчун
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"
Priority to RU2015108408/11A priority Critical patent/RU2590779C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2590779C1 publication Critical patent/RU2590779C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: present invention relates to wheels with pneumatic tires intended for wheeled vehicles including tractors, harvesters, excavators and other vehicles with springless suspensions. Wheel for transport applications contains a rim (1) and a pneumatic tire (2) mounted on it. Tire cavity (2) has an elastic membrane (3) in the shape of a hollow torus that covers the rim (1) and divides the tire cavity into two cavities forming a circular working space inside the tire; that circular working space is connected with the inner portion of the elastic membrane via more than one valve-choker assembly (4). Elastic membrane encloses the rim and rotates together with it. Each valve/inlet pipe assembly has at least one valve and one control orifice. Proposed wheel design ensures a uniform distribution of the mass throughout the entire volume of the wheel, which considerably reduces the dynamic unbalance of the wheel, increases the durability of rolling bearings used in the undercarriage, while maintaining the high anti-vibration properties of the wheel.
EFFECT: elastic membranes that have dismountable construction allow to use similar wheel designs if a vehicle has a solid/one-piece rim.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям колес с пневматическими шинами, предназначенными для транспортных средств, в т.ч. тракторов, комбайнов, экскаваторов и других транспортных средств с безрессорными подвесками.The invention relates to wheel structures with pneumatic tires intended for vehicles, including tractors, combines, excavators and other vehicles with springless suspensions.

Известно колесо транспортного средства (а.с. №1452713, кл. B60C 17/00, опубл. 23.01.1989), содержащее обод, пневматическую шину и вставку из упругого материала, расположенную внутри шины и охватывающую обод, причем вставка выполнена, по крайней мере, с одной внутренней полостью и включает в себя, по крайней мере, один впускной и один выпускной клапаны, установленные между внутренней полостью вставки и, соответственно, внешней средой и внутренней полостью шины.A vehicle wheel is known (AS No. 1452713, class B60C 17/00, publ. 23.01.1989) containing a rim, a pneumatic tire and an insert of elastic material located inside the tire and covering the rim, and the insert is made at least with at least one internal cavity and includes at least one inlet and one exhaust valve installed between the internal cavity of the insert and, accordingly, the external environment and the internal cavity of the tire.

Недостатком данного колеса являются низкие виброзащитные свойства, возникающие вследствие невозможности обеспечить эффективное гашение вертикальных колебаний транспортного средства, что ухудшает плавность и безопасность движения, снижает скорость, производительность и другие эксплуатационные качества транспортного средства с безрессорными подвесками.The disadvantage of this wheel is its low vibration-protective properties, which arise due to the inability to provide effective damping of the vehicle’s vertical vibrations, which affects the smoothness and safety of traffic, reduces the speed, performance and other performance of a vehicle with springless suspensions.

Известно также колесо транспортного средства, описанное в патенте на изобретение RU №2108240, кл. B60C 17/00, опубл. 10.04.1998 (прототип), 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, сообщающуюся с внутренней полостью эластичной оболочки через клапаны, а центр тяжести эластичной оболочки расположен ниже оси вращения колеса, причем тор усечен в нижней части и опирается на обод с возможностью осевого вращения, объем кольцевой рабочей полости меньше объема внутренней эластичной оболочки и сообщаются они между собой помимо клапанов через дросселирующие отверстия.Also known is the wheel of a vehicle described in the patent for invention RU No. 2108240, class. B60C 17/00, publ. 04/10/1998 (prototype), 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 communicating with the inner cavity of the elastic shell through the valves, and the center of gravity of the elastic shell is located below the axis of rotation of the wheel, and the torus is truncated in the lower part and rests on the rim with the possibility of axial rotation, the volume of the annular working cavity is less than the volume of the inner elastic shell and They interconnect in addition to valves through throttling holes.

Наличие в нижней части эластичной оболочки динамического гасителя крутильных колебаний в виде тороидальных секторов, замкнутые внутренние полости которых заполнены жидкостью и частично металлическими шарами, размещение центров тороидальных секторов ниже оси вращения колеса ведет к неравномерному распределению массы по объему колеса и, как следствие, к динамическому дисбалансу колеса, отрицательно влияющему на работу подшипников качения в узлах ходовой части транспортного средства. Для повышения надежности и долговечности работы подшипников качения в узлах ходовой части необходимо вводить дополнительные меры (уравновешивающие массы на обод колеса), не всегда эффективные при тяжелых условиях эксплуатации транспортного средства (тяжелые дорожные условия, езда по «бездорожью», перевозка больших масс грузов). Наличие неразъемной эластичной оболочки снижает возможности по использованию подобной системы при неразъемных конструкциях обода транспортных средств. Кроме того, эластичная неразъемная оболочка с гасителем колебаний сложна и нетехнологична в изготовлении.The presence in the lower part of the elastic shell of the dynamic torsional vibration damper in the form of toroidal sectors, the closed internal cavities of which are filled with liquid and partially metal balls, the location of the centers of the toroidal sectors below the axis of rotation of the wheel leads to an uneven distribution of mass over the volume of the wheel and, as a result, to dynamic imbalance wheels adversely affecting the operation of rolling bearings in the nodes of the vehicle chassis. To increase the reliability and durability of the rolling bearings in the nodes of the chassis, it is necessary to introduce additional measures (balancing masses on the wheel rim) that are not always effective under difficult operating conditions of the vehicle (heavy road conditions, driving on the road, the transportation of large masses of goods). The presence of an integral elastic shell reduces the possibilities for using such a system with integral structures of the rim of vehicles. In addition, an elastic one-piece shell with a vibration damper is complex and low-tech to manufacture.

Техническим результатом предлагаемого колеса транспортного средства является обеспечение равномерного распределения массы по объему колеса, что значительно снижает динамический дисбаланс колеса, повышает долговечность работы подшипников качения в узлах ходовой части транспортного средства. При этом виброзащитные свойства колеса сохраняются за счет внутреннего демпфирования колебаний. При использовании разъемной эластичной оболочки повышаются возможности по использованию подобных систем при неразъемных конструкциях обода транспортных средств, а также обеспечивается технологичность изготовления эластичной оболочки.The technical result of the proposed vehicle wheel is to ensure uniform distribution of mass over the volume of the wheel, which significantly reduces the dynamic imbalance of the wheel, increases the durability of the rolling bearings in the nodes of the chassis of the vehicle. In this case, the vibration-proof properties of the wheel are maintained due to internal damping of vibrations. When using a detachable elastic shell, the possibilities for using such systems with integral structures of the rim of vehicles increase, and the manufacturability of manufacturing an elastic shell is also provided.

Указанный технический результат достигается тем, что колесо транспортного средства содержит 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, сообщающуюся с внутренней полостью эластичной оболочки через клапанно-дроссельный узел, согласно изобретению, эластичная оболочка имеет более одного клапанно-дроссельного узла, причем клапанно-дроссельные узлы разнесены относительно друг друга на одинаковые расстояния по окружности эластичной оболочки. Каждый клапанно-дроссельный узел имеет, по меньшей мере, один клапан и одно дросселирующее отверстие. Эластичная оболочка в виде полого тора выполнена разъемной, охватывает обод за счет зажимного соединения.The specified technical result is achieved in that the vehicle wheel contains 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 communicating with the inner cavity of the elastic shell through the valve-throttle assembly according to the invention, the elastic shell has more than one valve-throttle assembly, wherein the valve-throttle assemblies are spaced relative to each other and identical distances on the circumference of the elastic membrane. Each valve-throttle assembly has at least one valve and one throttling hole. The elastic shell in the form of a hollow torus is made detachable, covers the rim due to the clamping connection.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, гдеThe essence of the utility model is illustrated by drawings, where

- на фиг. 1 изображено предлагаемое колесо транспортного средства, продольный разрез;- in FIG. 1 shows a proposed wheel of a vehicle, a longitudinal section;

- на фиг. 2 - то же; поперечный разрез (разрез А-А на фиг. 1);- in FIG. 2 - the same; cross section (section AA in FIG. 1);

- на фиг. 3 - клапанно-дроссельный узел (выносной элемент Б на фиг. 2).- in FIG. 3 - valve-throttle assembly (remote element B in Fig. 2).

Колесо транспортного средства содержит обод 1 и смонтированную на нем пневматическую шину 2. В полости шины 2 установлена охватывающая обод 1 эластичная оболочка 3 в виде полого тора, установленная с возможностью вращения вместе с ободом 1.The vehicle wheel comprises a rim 1 and a pneumatic tire 2 mounted on it. In the cavity of the tire 2, an elastic shell 3 in the form of a hollow torus surrounding the rim 1 is mounted rotatably mounted with the rim 1.

Эластичная оболочка 3 имеет собственную полость А и разделяет полость шины 2 на две полости, образуя кольцевую рабочую полость шины Б. Полость А сопоставима по объему с полостью Б. Полости А и Б сообщаются через, по меньшей мере, два клапанно-дроссельных узла 4. Клапанно-дроссельный узел 4 имеет хотя бы один клапан 5 и хотя бы одно дросселирующее отверстие 6. На фиг. 3 приведен вариант конструкции с одним клапаном 5 и двумя дросселирующими отверстиями 6. Для исключения засорения дросселирующих отверстий 6 и клапана 5 установлены фильтры 7.The elastic shell 3 has its own cavity A and divides the cavity of the tire 2 into two cavities, forming an annular working cavity of the tire B. The cavity A is comparable in volume to the cavity B. The cavities A and B communicate through at least two valve-throttle nodes 4. The throttle valve assembly 4 has at least one valve 5 and at least one throttle opening 6. In FIG. 3 shows a design with one valve 5 and two throttling holes 6. To prevent clogging of the throttling holes 6 and valve 5, filters 7 are installed.

Эластичная оболочка 3 в виде полого тора выполнена разъемной и имеет зажимное соединение 8.The elastic shell 3 in the form of a hollow torus is made detachable and has a clamping connection 8.

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

При прямолинейном качении колеса по ровной дороге деформация нижней части шины постоянна, объем кольцевой рабочей полости шины Б не изменяется, и воздух не перетекает через клапан 5 и дросселирующие отверстия 6 клапанно-дроссельных узлов 4, вследствие чего эксплуатационные характеристики коэффициента сопротивления качения колеса остаются неизменными.When the wheel is rolling linearly on a flat road, the deformation of the lower part of the tire is constant, the volume of the annular working cavity of the tire B does not change, and air does not flow through the valve 5 and the throttling holes 6 of the valve-throttle assemblies 4, as a result of which the operational characteristics of the wheel rolling resistance coefficient remain unchanged.

При движении транспортного средства по неровной дороге нижняя часть шины 2 сжимается и восстанавливается. При сжатии нижней части шины 2 с небольшой скоростью, соответствующей резонансным колебаниям транспортного средства, объем кольцевой рабочей полости шины Б уменьшается и воздух из нее перетекает через фильтры 7, дросселирующие отверстия 6 и клапан 5 клапанно-дроссельных узлов 4 в полость А эластичной оболочки 3 с небольшим сопротивлением. При восстановлении шины 2 объем кольцевой рабочей полости шины Б увеличивается, давление воздуха в ней понижается, вследствие чего воздух перетекает из полости А в полость Б через дросселирующие отверстия 6 клапанно-дроссельных узлов 4 с большим сопротивлением, что значительно уменьшает амплитуды резонансных колебаний транспортного средства. При этом воздух в шине 2 нагревается и передает тепловую энергию через обод 1 и шину 2 во внешнюю среду.When the vehicle moves on rough roads, the lower part of the tire 2 is compressed and restored. When the lower part of the tire 2 is compressed at a low speed corresponding to the resonant vibrations of the vehicle, the volume of the annular working cavity of the tire B decreases and air flows from it through the filters 7, the throttling holes 6 and the valve 5 of the valve-throttle nodes 4 into the cavity A of the elastic shell 3 s slight resistance. When restoring the tire 2, the volume of the annular working cavity of the tire B increases, the air pressure in it decreases, as a result of which the air flows from the cavity A to the cavity B through the throttling holes 6 of the valve-throttle assemblies 4 with high resistance, which significantly reduces the amplitude of the resonant vibrations of the vehicle. In this case, the air in the tire 2 heats up and transfers thermal energy through the rim 1 and tire 2 to the external environment.

При сжатии нижней части шины 2 с большой скоростью, соответствующей зарезонансным частотам, клапан 5 клапанно-дроссельных узлов 4 практически блокируются за счет их инерционности. Перетекание воздуха через дросселирующие отверстия 6 клапанно-дроссельных узлов 4 уменьшается, что обеспечивает повышение виброзащитных свойств колеса, уменьшение тепловыделения в шине и потерь на качение.When compressing the lower part of the tire 2 with a high speed corresponding to the resonant frequencies, the valve 5 of the valve-throttle nodes 4 are practically blocked due to their inertia. The flow of air through the throttling holes 6 of the valve-throttle nodes 4 is reduced, which improves the vibration-proof properties of the wheel, reduces heat dissipation in the tire and rolling losses.

Вследствие того, что при сжатии нижней части шины 2 воздух из кольцевой рабочей полости Б перетекает в полость эластичной оболочки А через клапан 5 и дросселирующие отверстия 6 клапанно-дроссельных узлов 4 с небольшим сопротивлением, а при восстановлении шины 2 воздух перетекает обратно через дросселирующие отверстия 6 клапанно-дроссельных узлов 4 с большим сопротивлением, при периодических колебаниях среднее давление воздуха в кольцевой рабочей камере шины Б уменьшается, а статическая деформация нижней части шины несколько увеличивается. Это автоматически увеличивает эффективность демпфирования и стабильность контакта колеса с дорогой.Due to the fact that when compressing the lower part of the tire 2, air from the annular working cavity B flows into the cavity of the elastic shell A through the valve 5 and the throttling holes 6 of the valve-throttle assemblies 4 with little resistance, and when the tire 2 is restored, the air flows back through the throttling holes 6 valve-throttle nodes 4 with high resistance, with periodic fluctuations, the average air pressure in the annular working chamber of the tire B decreases, and the static deformation of the lower part of the tire increases slightly . This automatically increases the damping efficiency and the stability of the contact of the wheel with the road.

Предлагаемая конструкция колеса транспортного средства с эластичной оболочкой с симметричным расположением клапанно-дроссельных узлов, отсутствием дополнительных внутренних гасителей колебаний приводит к тому, что центр тяжести эластичной оболочки совпадает с осью вращения колеса, обеспечивается равномерное распределение массы по объему колеса, что при работе значительно снижает динамический дисбаланс колеса, повышает долговечность работы подшипников качения в узлах ходовой части транспортного средства при сохранении одновременно повышенных виброзащитных свойств колеса. Также эластичная оболочка имеет простую однокамерную конструкцию без дополнительных полостей под размещение в них гасителей колебаний, что обеспечивает технологичность ее изготовления.The proposed design of the wheel of the vehicle with an elastic shell with a symmetrical arrangement of valve-throttle nodes, the absence of additional internal vibration dampers leads to the fact that the center of gravity of the elastic shell coincides with the axis of rotation of the wheel, uniform distribution of mass over the wheel volume is ensured, which significantly reduces dynamic performance wheel imbalance, increases the durability of the rolling bearings in the nodes of the chassis of the vehicle while maintaining simultaneous but high vibration isolation properties of the wheel. Also, the elastic shell has a simple single-chamber design without additional cavities for placement of vibration dampers in them, which ensures the manufacturability of its manufacture.

Claims (3)

1. Колесо транспортного средства, 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, сообщающуюся с внутренней полостью эластичной оболочки через клапанно-дроссельный узел, отличающееся тем, что эластичная оболочка имеет более одного клапанно-дроссельного узла, причем клапанно-дроссельные узлы разнесены относительно друг друга на одинаковые расстояния по окружности эластичной оболочки.1. A vehicle wheel 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 communicating with the inner cavity of the elastic shell through the valve-throttle node, characterized in that the elastic shell has more than one valve-throttle node, and valve-throttle nodes are spaced relative to each other at the same distance around the circumference of the elastic shell. 2. Колесо транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что каждый клапанно-дроссельный узел имеет, по меньшей мере, один клапан и одно дросселирующее отверстие.2. The vehicle wheel according to claim 1, characterized in that each valve-throttle assembly has at least one valve and one throttle opening. 3. Колесо транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что эластичная оболочка в виде полого тора выполнена разъемной и имеет зажимное соединение. 3. The vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the elastic shell in the form of a hollow torus is detachable and has a clamping connection.
RU2015108408/11A 2015-05-13 2015-05-13 Wheel for transport applications RU2590779C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015108408/11A RU2590779C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Wheel for transport applications

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015108408/11A RU2590779C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Wheel for transport applications

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2590779C1 true RU2590779C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56372116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015108408/11A RU2590779C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Wheel for transport applications

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2590779C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659916C1 (en) * 2017-02-01 2018-07-04 Роман Юрьевич Писцов Wheel
RU2740831C1 (en) * 2020-04-23 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Vehicle wheel
RU2741446C1 (en) * 2020-04-23 2021-01-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Vehicle wheel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4121640A (en) * 1975-09-02 1978-10-24 Continental Cummi-Werke Aktiengesellschaft Pneumatic tire for a vehicle wheel
RU2108240C1 (en) * 1996-06-25 1998-04-10 Волгоградский государственный технический университет Vehicle wheel
RU2144862C1 (en) * 1998-10-02 2000-01-27 Волгоградский государственный технический университет Vehicle wheel
RU2190539C2 (en) * 2000-09-01 2002-10-10 Братский государственный технический университет Increased damping wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4121640A (en) * 1975-09-02 1978-10-24 Continental Cummi-Werke Aktiengesellschaft Pneumatic tire for a vehicle wheel
RU2108240C1 (en) * 1996-06-25 1998-04-10 Волгоградский государственный технический университет Vehicle wheel
RU2144862C1 (en) * 1998-10-02 2000-01-27 Волгоградский государственный технический университет Vehicle wheel
RU2190539C2 (en) * 2000-09-01 2002-10-10 Братский государственный технический университет Increased damping wheel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2659916C1 (en) * 2017-02-01 2018-07-04 Роман Юрьевич Писцов Wheel
RU2740831C1 (en) * 2020-04-23 2021-01-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Vehicle wheel
RU2741446C1 (en) * 2020-04-23 2021-01-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Vehicle wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2590779C1 (en) Wheel for transport applications
GB2105438A (en) A damped mounting for connecting shock-absorber or spring strut to a sprung vehicle body
JPS6223178B2 (en)
US3823619A (en) Multi-plate vibration damper
RU2544065C1 (en) Vehicle wheel
RU2590785C1 (en) Vehicle wheel
JP4174827B2 (en) Series type engine mount and manufacturing method of series type engine mount
RU2144862C1 (en) Vehicle wheel
JP2018001797A (en) Strut mount and suspension mechanism using the same
GB1583963A (en) Vibration absorbing mountings for machines
RU2108240C1 (en) Vehicle wheel
CN108603561B (en) Hydraulic damping support
JPS61205503A (en) Upper support built-up body for car suspension
JPH0543887B2 (en)
RU2741446C1 (en) Vehicle wheel
RU191686U1 (en) VEHICLE WHEEL
RU179291U1 (en) VEHICLE WHEEL
RU191689U1 (en) VEHICLE WHEEL
RU2740831C1 (en) Vehicle wheel
CN112576681B (en) Suspension for vehicle
RU191831U1 (en) VEHICLE WHEEL
JP5695468B2 (en) Strut mount
RU191830U1 (en) VEHICLE WHEEL
JP4875569B2 (en) Stopper and anti-vibration bush
KR102440671B1 (en) Semi active engine mount for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200514