RU2701598C1 - Колесо транспортного средства - Google Patents
Колесо транспортного средства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701598C1 RU2701598C1 RU2019100091A RU2019100091A RU2701598C1 RU 2701598 C1 RU2701598 C1 RU 2701598C1 RU 2019100091 A RU2019100091 A RU 2019100091A RU 2019100091 A RU2019100091 A RU 2019100091A RU 2701598 C1 RU2701598 C1 RU 2701598C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rim
- tire
- bead
- flange
- landing
- Prior art date
Links
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B21/00—Rims
- B60B21/02—Rims characterised by transverse section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B21/00—Rims
- B60B21/10—Rims characterised by the form of tyre-seat or flange, e.g. corrugated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B25/00—Rims built-up of several main parts ; Locking means for the rim parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкции колес транспортных средств, для машин высокой проходимости с регулируемым давлением в шинах. Обод выполнен с посадочной полкой, имеющей наклон от 12 до 22 град. Бортовые кольца, расположенные дальше от закраин обода, выполнены с большим статическим запасом прочности по сравнению с бортовыми кольцами, расположенными ближе к закраинам обода. Технический результат - увеличение работоспособности колеса, снижение материалоемкости и трудоемкости при проведении монтажно-демонтажных работ. 3 ил.
Description
Изобретение относится к шинной промышленности, в частности, к конструкции колес для машин высокой проходимости с регулируемым давлением в шинах.
Известно колесо с пневматической шиной, преимущественно регулируемого давления, содержащей протектор, многослойный каркас из текстильных нитей полиамидного или других видов кордов (с радиальным или диагональным расположением нитей), брекер, борта с бортовыми кольцами [1].
Числом слоев в каркасе и бортовых колец определяется грузоподъемность шины. Чем больше грузоподъемность шины, тем большее количество слоев корда в каркасе и тем большее количество бортовых колец, на которых фиксируются слои или группы слоев каркаса [1].
В крупногабаритных шинах количество бортовых колец в борте доходит до 5-6 шт. В радиальных конструкциях шин, где уменьшается число слоев в каркасе, количество бортовых колец доходит до 2-3 шт. С применением высокопрочных текстильных кордов количество слоев в каркасе может уменьшаться и, соответственно, уменьшается число бортовых колец. Любое количество слоев в каркасе должно обеспечивать определенный статический запас прочности [2].
При этом следует отметить, что снижение числа текстильных слоев в каркасе грузовых шин до 1-2 слоев, при сохранении требуемого показателя запаса прочности, приводит к ухудшению (потере) эксплуатационных свойств шин.
В настоящее время в тяжелых грузовых шинах, а шины с регулируемым давлением относятся к этому классу, в борте имеется 2 и редко 3 бортовых кольца [1].
При снижении внутреннего давления и сохранении эксплуатационных нагрузок увеличивается радиальный прогиб шины. В этом случае происходит изменение напряженно-деформированного состояния многослойного каркаса, внешние слои каркаса перегружаются и, соответственно, перегружаются бортовые кольца, на которых они закреплены. Бортовые кольца, расположенные дальше от закраины обода, дополнительно нагружаются изгибающим моментом. Таким образом, увеличивается вероятность их разрыва и раннего выхода колеса из строя.
Очевидно, что при сборке любых шин на обод колеса должна обеспечиваться передача крутящих и тормозных моментов от обода к шине, а также других видов нагрузок (радиальных, боковых, изгибных).
Это можно обеспечить как с помощью гарантированной посадки шины на ободе колеса, так и осевым прижатием борта шины к закраинам обода.
При монтаже шин регулируемого давления на обод колеса требуются большие осевые усилия для полной посадки шины на обод колеса.
Ввиду этого в настоящее время для снижения трудозатрат при проведении монтажно-демонтажных работ с шинами регулируемого давления, монтаж шины на обод производят с помощью распорного кольца на разъемном ободе практически без гарантированного натяга шины на посадочной полке обода.
При этом необходимы большие осевые усилия, которые создаются распорным кольцом за счет стяжки (закручивания) шпилек двух половин обода. Уровень надежности крепления всей конструкции обеспечивается только значением усилия, получаемом при закручивании шпилек (болтов). Кроме того, необходимо обеспечение герметичности между бортами шины и закраинами обода колеса, а также между распорным кольцом и внутренними зонами бортов.
Такое техническое решение требует наличия высокопрочных конструкций закраин обода и распорного кольца, что увеличивает материалоемкость колеса и не обеспечивает требуемого уровня надежности крепления шины на ободе. Это связано с тем, что этот уровень определяется субъективными усилиями закручивания шпилек, что зачастую приводит к неконтролируемой потере внутреннего давления при недостаточно плотном поджимании борта шины к закраине обода. Для демонтажа шины с обода откручиваются шпильки и шина отделяется от обода, точнее от закраин обода.
Цель изобретения - увеличение работоспособности колеса, снижение материалоемкости и трудоемкости при проведении монтажно-демонтажных работ с шиной и ободом.
Это достигается тем, что шина монтируется на обод с посадочной полкой, имеющей наклон от 12 до 22 град., при этом бортовые кольца, расположенные дальше от закраины обода, выполняются с большим статическим запасом прочности по сравнению с бортовыми кольцами, расположенными ближе к закраинам обода.
Предлагаемое колесо транспортного средства включает обод (1) с закраинами (1а), наклонными посадочными полками (1б), пневматическую шину, преимущественно регулируемого давления, которая содержит протектор (2), многослойный каркас (3) из текстильных нитей с внешними (3а) и внутренними (3б) слоями (с радиальным или диагональным расположением нитей), брекер (4) из текстильных или металлических кордов, борта (5) с бортовыми кольцами (5а), (5б). Распорное кольцо (6), расположенное между бортами шины (фиг. 1).
В случае снижения внутреннего давления в шине происходит увеличение прогиба шины и перераспределение нагруженности слоев в каркасе шины. При этом возникает дополнительный момент в зоне борта, поворачивающий борт вокруг закраины обода, что приводит к дополнительному растяжению внутренних бортовых колец (5б) (фиг. 2).
Естественно, в этих бортовых кольцах (5б) снижается статический запас прочности, что может привести к разрыву колец и выходу колеса из строя.
С учетом этого, предлагается увеличить статический запас прочности бортовых колец, расположенных дальше от закраины обода, путем увеличения количества проволок в бортовом кольце или применять при их изготовлении проволоку или корд с большим диаметром сечения. Для экономии и сохранения общего количества армирующих материалов в борте шины возможно перераспределение его путем уменьшения сечения бортовых колец, расположенных ближе к закраине обода, и увеличения их в бортовых кольцах, расположенных дальше от закраины обода.
Пневматическая шина должна крепиться на ободе колеса (1) за счет трения и создания гарантийного натяга борта и бортовых колец на наклонных посадочных полках обода (1б). Этот натяг создается конструктивно за счет разности диаметров борта, бортовых колец и посадочных диаметров полок ободьев на которые монтируется шина. Величина натяга должна обеспечивать передачу крутящего и тормозных моментов от обода к шине, а также других видов нагрузок (радиальных, боковых, изгибных).
Кроме того, должна быть обеспечена герметичность в случае бескамерных шин. Все эти свойства должны сохраняться как при внутреннем рабочем давлении в шине, так и при его снижении.
В настоящее время посадочные полки в ободе колес выполняются с углом наклона 0; 5; 15 град.
Профиль основания борта шины (7) фиг. 2 выполняется в каждом случае с определенным углом наклона (β) отличным на 0,5-1 град от угла наклона посадочной полки обода (α), и с определенным гарантийным натягом по диаметру, который обеспечивает передачу всех нагрузок (крутящих, тормозных, боковых, изгибных и т.д.) от обода колеса к шине.
Во всех этих вариантах (0; 5; 15) возможно обеспечение гарантийного натяга и посадки борта шины на обод колеса. Но при этом имеются существенно различные напряженно-деформированные состояния посадочных полок ободьев [3].
Во всех типах шин, а в случае шин с регулируемым давлением в частности, возникает важный вопрос проведения монтажно-демонтажных работ с меньшей трудоемкостью, особенно в полевых условиях. Это требование особого периода.
Очевидно, что при проведении монтажно-демонтажных работ шин с ободьями, имеющими угол наклона посадочных полок 0; 5 град., имеется больше сложностей, чем в случае с ободьями, имеющими угол наклона посадочных полок 15 град.
Чем больше угол наклона посадочной полки обода колеса, тем меньше требуется смещение бортовой части шины относительно посадочной полки обода при сдвиге боковой силой при демонтаже и монтаже шины.
Учитывая это, предлагается для снижения трудоемкости при проведении монтажно-демонтажных работ принять наклон полки обода от 12 до 22 град.
Этот диапазон определяется условиями равновесия между усилиями трения и скатывания, действующими вдоль посадочной полки обода колеса и величиной коэффициента трения между основанием борта шины и полки обода. Распределение основных сил при посадке шины на посадочной полке обода показано на фиг. 3.
Fнат - усилие натяга борта шины на посадочной полке обода
Fскат - усилие скатывания борта шины с посадочной полки обода
N - усилие реакции полки обода от усилия натяга борта шины
μ - коэффициент трения между резиной основания борта и полкой обода
α - угол наклона посадочной полки обода
После проведения простых математических действий при условии равновесия получаем, что коэффициент трения между резиной основания борта и посадочной полкой обода равен тангенсу угла наклона полки обода колеса:
μ=tgα
Из [2] стр. 142 имеем: коэффициент трения между резиной и полкой обода равен 0,2-0,4. Тогда:
Таким образом, для обеспечения гарантированной посадки шины угол наклона полки должен быть в пределах от 12 до 22 градусов.
Особо следует отметить, что при увеличении угла наклона полки обода колеса, при обеспечении требуемого гарантийного натяга между шиной и полкой обода колеса, изменяется в сторону улучшения напряженно-деформированного состояния обода при посадке на него шины. Разгружается закраина обода, и это позволяет существенно уменьшить размеры самой закраины обода, и тем самым снизить массу обода.
Следует отметить также, что отпадает необходимость в применении (изготовлении) высокопрочного распорного кольца, так как в предлагаемом варианте посадка шин на обод колеса происходит при значительно меньших усилиях.
На фиг. 1 показан радиальный срез колеса в сборе (шины), где:
1 - обод колеса
1а - закраина обода
1б - посадочная полка обода
2 - протектор
3 - многослойный каркас
3а - внешние слои каркаса
3б - внутренние слои каркаса
4 - брекер
5 - борт шины
5а - бортовые кольца расположенные ближе к закраине обода
5б - бортовые кольца расположенные дальше от закраины обода
6 - распорное кольцо
α - угол наклона посадочной полки обода
На фиг. 2 показано колесо при сниженном внутреннем давлении в шине
1 - обод колеса шины
1а - закраина обода колеса
3 - многослойный каркас
4 - брекер
5 - борт шины
5а - бортовое кольцо расположенное ближе к закраине обода
5б - бортовое кольцо расположенное дальше от закраины обода
7 - основание борта шины
β -угол наклона основания борта шины
на фиг. 3 распределение усилий натяга борта шины, реакции полки обода, трения и скатывания.
Fнат - усилие натяга борта шины на посадочной полке обода
Fскат - усилие скатывания борта шины с посадочной полки обода
N - усилие реакции полки обода от усилия натяга борта шины
μ - коэффициент трения между резиной и полкой обода
α - угол наклона посадочной полки обода
литература:
1. Бидерман В.Л. Автомобильные шины, М., Госхимиздат, 1963, стр. 384.
2. Цукерберг С.М. и др., Пневматические шины, М., Химия, 1973, стр. 264.
3. Балабин И.В. и др. Конструктивные параметры соединительной поверхности «ШИНА-ОБОД» и их влияние на работу автомобильного колеса. Журнал автомобильных инженеров, М, №1 (90) 2015.
Claims (1)
- Колесо транспортного средства, содержащее обод с наклонными посадочными полками, закраинами и установленную на нем пневматическую шину, преимущественно регулируемого давления, содержащую протектор, брекер, многослойный текстильный каркас, борта с бортовыми кольцами в количестве не менее двух, отличающееся тем, что с целью увеличения работоспособности колеса, снижения материалоемкости и трудоемкости при проведении монтажно-демонтажных работ шина монтируется на обод с посадочной полкой, имеющей наклон от 12 до 22 град., при этом бортовые кольца, расположенные дальше от закраин обода, выполняются с большим статическим запасом прочности по сравнению с бортовыми кольцами, расположенными ближе к закраинам обода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100091A RU2701598C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Колесо транспортного средства |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100091A RU2701598C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Колесо транспортного средства |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701598C1 true RU2701598C1 (ru) | 2019-09-30 |
Family
ID=68170631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019100091A RU2701598C1 (ru) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | Колесо транспортного средства |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701598C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0140074A2 (de) * | 1983-10-27 | 1985-05-08 | Continental Aktiengesellschaft | Fahrzeugrad |
US5000241A (en) * | 1989-05-09 | 1991-03-19 | Patecell Theodore C | Unitary bead-lock and run-flat roller support ring for pneumatic tires on two-part wheels |
EP0481687A1 (en) * | 1990-10-16 | 1992-04-22 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tires |
CN201161527Y (zh) * | 2008-02-03 | 2008-12-10 | 嘉兴峰牌汽车钢圈厂 | 一种无辐式无内胎车轮轮辋 |
-
2019
- 2019-01-10 RU RU2019100091A patent/RU2701598C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0140074A2 (de) * | 1983-10-27 | 1985-05-08 | Continental Aktiengesellschaft | Fahrzeugrad |
US5000241A (en) * | 1989-05-09 | 1991-03-19 | Patecell Theodore C | Unitary bead-lock and run-flat roller support ring for pneumatic tires on two-part wheels |
EP0481687A1 (en) * | 1990-10-16 | 1992-04-22 | Bridgestone Corporation | Pneumatic tires |
CN201161527Y (zh) * | 2008-02-03 | 2008-12-10 | 嘉兴峰牌汽车钢圈厂 | 一种无辐式无内胎车轮轮辋 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2090374C1 (ru) | Колесо (варианты), пневматическая шина, обод (варианты) | |
US10525776B2 (en) | Airless tire | |
US5526863A (en) | Tire with reduced bead mass | |
EP0012526B1 (en) | Pneumatic tire, rim and combination thereof | |
RU2527590C2 (ru) | Шина, коронная зона которой имеет придающий жесткость усилитель | |
US5513686A (en) | Tire bead structure for heavy vehicles | |
CN107867120B (zh) | 重型轮胎 | |
US4658876A (en) | Automotive vehicle tire and mounting system therefor | |
US20140352863A1 (en) | Combination of a heavy goods vehicle tire strucure with a tread pattern | |
EP0125047B1 (en) | Automotive vehicle tire and mounting system therefor | |
USRE36686E (en) | Radial tire/wheel assembly for high brake heat generated service | |
JP7414825B2 (ja) | 補剛構造を含む車両用のためのタイヤ | |
US7287564B2 (en) | Tire safety support and rim and support assembly containing centering means and with facilitated mounting | |
JPS6259104A (ja) | 空気入りタイヤ | |
RU2701598C1 (ru) | Колесо транспортного средства | |
CN113464534A (zh) | 车轮胎圈锁止器设计 | |
JPH0359844B2 (ru) | ||
CA1220705A (en) | Closed torus tire | |
RU2219074C2 (ru) | Борт пневматической шины с окружными подкрепляющими элементами | |
EP3031631A1 (de) | Fahrzeugluftreifen aufweisend eine notlaufschicht | |
AU769704B2 (en) | Safety support and support and rim assembly for tyre comprising centring means for easy mounting | |
JPH07164821A (ja) | 空気入りタイヤ | |
RU2641564C2 (ru) | Способ регулирования зоны отпечатка шины и шина для колес транспортных средств | |
US20190381833A1 (en) | Tubeless pneumatic tires | |
RU2701603C1 (ru) | Колесо транспортного средства |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210111 |