RU2590785C1 - Vehicle wheel - Google Patents

Vehicle wheel Download PDF

Info

Publication number
RU2590785C1
RU2590785C1 RU2015110547/11A RU2015110547A RU2590785C1 RU 2590785 C1 RU2590785 C1 RU 2590785C1 RU 2015110547/11 A RU2015110547/11 A RU 2015110547/11A RU 2015110547 A RU2015110547 A RU 2015110547A RU 2590785 C1 RU2590785 C1 RU 2590785C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
wheel
rim
chamber
tire
Prior art date
Application number
RU2015110547/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рустам Нуриманович Хамитов
Геннадий Сергеевич Аверьянов
Ольга Леонидовна Прусова
Алексей Юрьевич Кондюрин
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 RU2015110547/11A priority Critical patent/RU2590785C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2590785C1 publication Critical patent/RU2590785C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Tires In General (AREA)

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. Rim (1) has a built-in chamber (3) in the form of a continuous circular ledge at the outer contour. Built-in chamber (3) and tire cavity (2) are connected to each other through more than one valve-and-throttle assembly (4) located on the rim (1) inside the chamber (3). Valve-and-throttle units (4) are spaced from each other at the same distances along the circumference of the rim (1). Each valve-and-throttle assembly (4) has at least one valve and one orifice. There are filters to avoid clogging of the orifices and valve.
EFFECT: 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.
1 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, применение эластичной оболочки вызывает трудности при монтаже шины на обод колеса.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, the use of an elastic shell causes difficulties in mounting the tire on the wheel rim.

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.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.

Указанный технический результат достигается тем, что в колесе транспортного средства, содержащем обод и пневматическую шину, согласно изобретению, обод имеет встроенную камеру в форме кольцевого сплошного выступа по внешнему контуру, причем встроенная камера и полость шины сообщаются между собой через не менее чем два клапанно-дроссельных узла, расположенных на ободе внутри камеры, причем клапанно-дроссельные узлы разнесены относительно друг друга на одинаковые расстояния по окружности обода.The specified technical result is achieved by the fact that in the wheel of a vehicle containing a rim and a pneumatic tire, according to the invention, the rim has a built-in chamber in the form of a continuous annular protrusion along the outer contour, and the built-in chamber and the tire cavity communicate with each other through at least two valve throttle nodes located on the rim inside the chamber, and valve-throttle nodes spaced relative to each other at the same distance around the circumference of the rim.

Каждый клапанно-дроссельный узел имеет, по меньшей мере, один клапан и одно дросселирующее отверстие.Each valve-throttle assembly has at least one valve and one throttling hole.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention 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 - предлагаемое колесо транспортного средства, поперечный разрез (разрез А-А на фиг. 1);- in FIG. 2 - the proposed vehicle wheel, a transverse 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. Обод 1 имеет встроенную камеру 3 в форме кольцевого сплошного выступа по внешнему контуру. Встроенная камера 3 и полость шины 2 сообщаются между собой через более чем один клапанно-дроссельный узел 4, расположенный на ободе 1 внутри камеры 3. Клапанно-дроссельные узлы 4 разнесены относительно друг друга на одинаковые расстояния по окружности обода 1. Каждый клапанно-дроссельный узел 4 имеет, по меньшей мере, один клапан 5 и 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 со стороны внутренней полости пневматической шины 2.The vehicle wheel comprises a rim 1 and a pneumatic tire 2 mounted on it. The rim 1 has a built-in chamber 3 in the form of an annular continuous protrusion along the outer contour. The built-in chamber 3 and the tire cavity 2 communicate with each other through more than one valve-throttle assembly 4 located on the rim 1 inside the chamber 3. The valve-throttle assemblies 4 are spaced relative to each other at equal distances around the circumference of the rim 1. Each valve-throttle assembly 4 has at least one valve 5 and one throttling hole 6. In FIG. 3 shows a design variant with one valve 5 and two throttling holes 6. To prevent clogging of the throttling holes 6 and valve 5, filters 7 are installed on the side of the internal cavity of the pneumatic tire 2.

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 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 does not change, and air does not flow through valve 5 and throttling holes 6 of the valve-throttle assemblies 4, as a result of which the operational characteristics of the rolling resistance coefficient of the wheel 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 2 уменьшается и воздух из нее перетекает через фильтры 7, дросселирующие отверстия 6 и клапан 5 клапанно-дроссельных узлов 4 в полость встроенной камеры 3 с небольшим сопротивлением. При восстановлении шины 2 объем кольцевой рабочей полости шины увеличивается, давление воздуха в ней понижается, вследствие чего воздух перетекает из полости встроенной камеры 3 в полость шины 2 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 2 decreases and air flows from it through filters 7, throttling holes 6 and valve 5 of the valve-throttle assemblies 4 into the cavity of the built-in chamber 3 with a small resistance. When restoring the tire 2, the volume of the annular working cavity of the tire increases, the air pressure in it decreases, as a result of which air flows from the cavity of the built-in chamber 3 into the cavity of the tire 2 through the throttling holes 6 of the valve-throttle nodes 4 with high resistance, which significantly reduces the amplitudes of the resonant vibrations of the transport facilities. 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 блокируется 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 is 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 шины 2 перетекает в полость встроенной камеры 3 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 шине 2 уменьшается, а статическая деформация нижней части шины несколько увеличивается. Это автоматически увеличивает эффективность демпфирования колебаний 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 of the tire 2 flows into the cavity of the built-in chamber 3 through the valve 5 and the throttling holes 6 of the valve-throttle assemblies 4 with a small 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 tire 2 decreases, and the static deformation of the lower part of the tire increases slightly. This automatically increases the vibration damping efficiency and the stability of the contact of the wheel with the road.

Предлагаемая конструкция колеса транспортного средства, имеющая обод со встроенной камерой по внешнему контуру с равномерно разнесенными по окружности обода клапанно-дроссельными узлами внутри встроенной камеры, приводит к тому, что центр тяжести конструкции колеса совпадает с его осью вращения, 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 отсутствие дополнительных элементов внутри шины облегчает монтаж шины на обод колеса.The proposed design of the vehicle wheel having a rim with an integrated chamber along the outer contour with valve throttling units evenly spaced around the circumference of the rim inside the built-in chamber, leads to the center of gravity of the wheel structure coinciding with its axis of rotation, uniform distribution of mass over the volume of the wheel is ensured that during operation significantly reduces the dynamic imbalance of the wheel, increases the durability of the rolling bearings in the nodes of the chassis of the vehicle when saved and simultaneously increased vibration isolation properties of the wheel. Also, the absence of additional elements inside the tire facilitates mounting of the tire on the wheel rim.

Claims (2)

1. Колесо транспортного средства, содержащее обод и пневматическую шину, отличающееся тем, что обод имеет встроенную камеру в форме кольцевого сплошного выступа по внешнему контуру, причем встроенная камера и полость шины сообщаются между собой через более чем один клапанно-дроссельный узел, расположенный на ободе внутри камеры, причем клапанно-дроссельные узлы разнесены относительно друг друга на одинаковые расстояния по окружности обода.1. A vehicle wheel comprising a rim and a pneumatic tire, characterized in that the rim has a built-in chamber in the form of a continuous annular protrusion along the outer contour, wherein the built-in chamber and the tire cavity communicate with each other through more than one valve-throttle assembly located on the rim inside the chamber, and valve-throttle nodes are spaced relative to each other at the same distance around the circumference of the rim. 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.
RU2015110547/11A 2015-05-13 2015-05-13 Vehicle wheel RU2590785C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110547/11A RU2590785C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Vehicle wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015110547/11A RU2590785C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Vehicle wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2590785C1 true RU2590785C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56372122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015110547/11A RU2590785C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Vehicle wheel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2590785C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3844325A (en) * 1972-07-31 1974-10-29 V Betancourt Dual pneumatic tire casings
RU2099200C1 (en) * 1996-02-14 1997-12-20 Игорь Николаевич Греков Pneumatic tyre
RU2108240C1 (en) * 1996-06-25 1998-04-10 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
US3844325A (en) * 1972-07-31 1974-10-29 V Betancourt Dual pneumatic tire casings
RU2099200C1 (en) * 1996-02-14 1997-12-20 Игорь Николаевич Греков Pneumatic tyre
RU2108240C1 (en) * 1996-06-25 1998-04-10 Волгоградский государственный технический университет Vehicle wheel
RU2190539C2 (en) * 2000-09-01 2002-10-10 Братский государственный технический университет Increased damping wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101301593B1 (en) Wheel for noise reduction of vehicle
RU2590779C1 (en) Wheel for transport applications
JP2014201205A (en) Vehicular wheel structure
JP6595257B2 (en) Vibration isolator
CN109477541B (en) Pressure reducing cover and suspension mechanism using same
JP2003097630A (en) Vibration-proof bush
RU2590785C1 (en) Vehicle wheel
RU2544065C1 (en) Vehicle wheel
KR101722715B1 (en) Non-pneumatic tire
CN109681565B (en) Liquid-filled engine mounting equipment
RU2144862C1 (en) Vehicle wheel
US10507703B2 (en) Strut mount and suspension mechanism using the same
RU2108240C1 (en) Vehicle wheel
RU191686U1 (en) VEHICLE WHEEL
RU2741446C1 (en) Vehicle wheel
CN108603561B (en) Hydraulic damping support
US10131196B2 (en) Spring-damper assembly
KR101846708B1 (en) Engine mount
RU191831U1 (en) VEHICLE WHEEL
RU191689U1 (en) VEHICLE WHEEL
RU179291U1 (en) VEHICLE WHEEL
RU2740831C1 (en) Vehicle wheel
CN207809048U (en) A kind of lifting lug of automobile exhaust pipe
CN104343882A (en) Shock absorber and automobile
RU191830U1 (en) VEHICLE WHEEL

Legal Events

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

Effective date: 20200514