КОЛЕСО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ

Решение относится к колесам транспортных средств высокой проходимости на бескамерных широкопрофильных шинах сверхнизкого давления (0,005÷0,03 МПа).
Известно колесо транспортного средства (по патенту РФ №2104165. В 60 В 25, 04, опубл. 10.02.1998 г.) содержащее пневматическую бескамерную шину, борта которой имеют конические посадочные поверхности, смонтированную на ободе с коническими посадочными полками, выполненными заодно с посадочными кольцами, к которым с помощью болтовых соединений прикреплены бортовые кольца. Присоединительная часть бортового и внутреннего колец вогнута наружу колеса и имеет отогнутые в разные стороны ребра жесткости.
Такая конструкция колеса является недостаточно надежной. При движении машины в тяжелых дорожных условиях и при пониженном давлении в шине (около 0,005 МПа) шина может провернуться на ободе, и это ведет к разгерметизация колеса. Бортовое кольцо, плотно прижатое к присоединительному фланцу, лишает возможности дополнительного обжатия борта шины, в случае, если не удается достигнуть сразу требуемой герметичности. При длительной эксплуатации колеса шина обычно "приваривается" к ободу и демонтировать ее с обода без повреждения посадочной поверхности шины невозможно, а поэтому трудно сохранить в последующем и герметичность колеса.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является колесо
транспортного средства по свидетельству РФ на полезную модель №9601, опубл. 16.04.1999 г. Колесо транспортного средства высокой проходимости содержит бескамерную широкопрофильную шину сверхнизкого давления, смонтированную бортами на ободе, состоящем из внутренних колец, прикрепленных к конусным обечайкам, которые соединены с диском колеса, где борта шины зажаты между внутренним и бортовым кольцами, имеющими центрирующие, зажимные и присоединительные части, причем, присоединительная часть бортового кольца вогнута внутрь колеса и имеет отогнутое наружу ребро жесткости, а присоединительная часть внутреннего кольца также имеет ребро жесткости, отогнутое в противоположную сторону.
Известное колесо транспортного средства имеет следующие недостатки. Болтовое центрирование бортовых и внутренних колец в присоединительной части является недостаточным и не всегда обеспечивает точность посадки бортов шины, в результате чего возможна ее разгерметизация. Кроме того, конструкция обода не обеспечивает достаточной жесткости колеса.
Решаемая задача - совершенствование конструкции колеса.
Технический результат - повышение точности посадки борта шины на основание обода с обеспечением центрирования колец, надежной герметизации при сверхнизком давлении в шине (до 0,005 МПа), увеличение жесткости колеса в целом.
Этот технический результат достигается тем, что в колесе транспортного средства высокой проходимости, содержащем бескамерную широкопрофильную шину сверхнизкого давления, смонтированную бортами на ободе, состоящем из внутренних колец, прикрепленных к конусным обечайкам, которые соединены с диском колеса, где борта шины зажаты между внутренним и бортовым кольцами, имеющими центрирующие,
зажимные и присоединительные части, причем присоединительная часть бортового кольца вогнута внутрь колеса и имеет отогнутое наружу ребро жесткости, а присоединительная часть внутреннего кольца также имеет ребро жесткости, которое отогнуто наружу, охватывая снизу соответствующее ребро бортового кольца, при этом колесо снабжено аркообразными силовыми элементами с треугольными стойками, прикрепленными по образующим арки и стоек к плоскости диска и конусной обечайке, количество аркообразных силовых элементов, по меньшей мере, три.
При выполнении ребра жесткости присоединительной части внутреннего кольца отогнутым наружу и охватывающим снизу соответствующее ребро бортового кольца, оно является как бы направляющим для бортового кольца, что позволяет при сборке осуществить более точное центрирование колец, а следовательно, и посадку борта шины на основание обода, повышает надежность заделки бортового края шины, ограничивает деформацию колец, способствует повышению жесткости колеса. Повышению жесткости колеса способствуют и аркообразные силовые элементы с треугольными стойками, прикрепленные по образующим арки и стоек к плоскости диска и конусной обечайке. Кроме того, аркообразные силовые элементы создают дополнительный замкнутый воздушный объем в дополнение к объему шины, что в итоге позволяет увеличить водоизмещение транспортного средства.
На фиг.1 изображено поперечное сечение колеса с шиной в сборе, на фиг.2 - колесо с объемными силовыми элементами, на фиг.3 - разрез А-А колеса с объемными силовыми элементами.
Колесо содержит бескамерную широкопрофильную шину 1 сверхнизкого давления (до 0,005 МПа), борта 2 которой закреплены на ободе между бортовыми 3 и внутренними 4 кольцами. Бортовые 3 и внутренние
4 кольца имеют центрирующие 5, зажимные 6 и присоединительные 7 части, через которые пропущены крепежные болты 8 с гайками 9. Присоединительная часть 7 бортового кольца 3 вогнута внутрь колеса и имеет отогутое наружу ребро 10 жесткости. Соответственно внутреннее кольцо имеет ребро жесткости 11, отогутое также наружу и охватывающее снизу соответствующее ребро 10 бортового кольца 3. Обод колеса состоит из двух внутренних колец 4, приваренных к конусным обечайкам 12 и 13, которые соединены с диском 14. Швы герметичны. В отверстие обечайки 13 герметично установлен вентиль 15 для наполнения шины воздухом. Установлены объемные силовые элементы 16. Они выполненны в виде арки 17 с треугольными стойками 18. Силовые элементы 16 прикреплены к плоскости диска одной дугой (образующей) арки 17, другой дугой (образующей) арки 17 к конусной обечайке 13 и треугольными стойками 18 по их образующим - также к плоскости диска 14 и конусной обечайке 13. Форма силовых элементов 16, радиус изгиба арки, ее ширина, а также размеры стоек определяются соответствующими элементами контактных поверхностей диска и конусной обечайки. Таким образом силовые элементы 16 (их, по меньшей мере, три для обеспечения достаточной и равномерно распределенной жесткости конструкции) образуют замкнутые дополнительные воздушные объемы на колесе.
Колесо с шиной собирают следующим образом.
Подготавливают колесо, содержащее диск 14 с конусными обечайками 12 и 13, к которым приварены внутренние кольца 4, к диску и обечайкам приварены также аркообразные силовые элементы 16.
Затем внутрь шины 1 заводят основание обода колеса. Далее борта 2 шины поочередно сажают на центрирующие части внутренних колец 4 и прижимают центрирующей частью бортовых колец 3, ребра 10 которых входят в ребра 15 внутреннего кольца 4. Внутренние кольца 4 и
бортовые кольца 3 стягивают болтами с гайками 8, 9 равномерно и последовательно, не допуская пережима одного из них. Эта операция обеспечивает надежную герметичность соединения и предотвращает проворачивание шины 1 между внутренними 4 и бортовыми кольцами 3 при самом малом давлении в шине (до 0,005 МПа).
При эксплуатации предложенной конструкции колеса с шиной нагрузки, возникающие при наезде колеса на препятствия, передаются на обод, усиленный объемными аркообразными элементами, воспринимающими нагрузки, тем самым, предотвращая перекосы и изгибы внутренних и наружных колец, разгерметизацию и проворачивание шины, срез крепежных деталей.