БЕЗОПАСНОЕ КОЛЕСО ПОВЫШЕННОГО ДЕМПФИРОВАНИЯ
SAFE WHEEL WITH INCREASED DAMPING PROPERTIES

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции безопасных пневматических шин.
Известно, что резкое падение давления сжатого воздуха в пневматической шине вследствие ее повреждения, при движении транспортного средства с большой скоростью в большинстве случаев приводит к дорожно-транспортному происшествию. Стремление повысить безопасность движения привело к появлению ряда новых конструкций пневматических шин. Для сохранения управляемости и устойчивости транспортного средства при резком падении давления воздуха в шине были разработаны конструкции безопасных шин.
Известно колесо безопасности (варианты) [патент RU №2369489, МПК B60C 17/04, B60B 25/02], которое снабжено ободом, состоящим как минимум из двух сегментов. Сегменты разделены поперечными разрезами, которые выполнены плоскими и расположены радиально. Сегменты обода прикреплены к диску с ребордой и кольцевой реборде болтовым соединением.
Недостатком такого колеса является наличие открытых полостей в сегментах обода, в которых скапливается грязь, мелкие камни и вода, что в свою очередь приводит к шуму при качении и дисбалансу колеса. Кроме того, сложность доступа к болтовому соединению крепления сегментов обода друг к другу затрудняет монтаж и демонтаж пневматической шины.
Известна конструкция пневматической полиуретановой шины фирмы Amerityre [www.amerityre.com]. В сравнении с резиновой шиной шина из эластичного полиуретана более долговечна, обладает низким коэффициентом сопротивления качению, что позволяет уменьшить расход топлива более чем на 10%. Монолитность полиуретановой шины исключает отделение волокон, что повышает степень ее безопасности.
Известно колесо повышенного демпфирования [патент RU №2190539, МПК B60C 5/24, B60B 9/22], которое является наиболее близким аналогом изобретения и состоит из обода, шины и камеры, которая в свою очередь разделена на полости герметичными перегородками с перепускными клапанами. Количество полостей определяется размерами шины и способностью каждой полости реагировать на различные неровности дорожного полотна существенным изменением внутреннего давления воздуха, а конструкция клапанов предусматривает их открытие в каком-либо направлении при возрастании давления на заданную величину, определяемую дорожными условиями и параметрами движения транспортного средства.
При наезде на неровность происходит быстрый сброс воздуха из полостей, взаимодействующих с неровностью. Этот процесс приводит к уменьшению внутреннего давления в контактирующих с дорогой полостях и сопровождается дополнительными потерями на трение воздуха при перетекании через клапаны, что позволяет уменьшить вертикальную реакцию и, следовательно, снизить уровень динамических нагрузок на несущую систему транспортного средства. При этом будет существенно возрастать и поглощающая способность шины как за счет увеличения деформации покрышки в зоне полостей, сбросивших давление, так и за счет трения воздуха при перетекании через клапаны.
Колесо повышенного демпфирования позволяет улучшить плавность хода, повысить проходимость и снизить уровень динамических нагрузок на автотранспортное средство при движении по неровным дорогам и бездорожью за счет следящего действия клапанов за изменением внутреннего давления воздуха в контактирующих с неровностями дороги полостях камеры. Кроме того, шина этого колеса обладает повышенной безопасностью, которая и обеспечивается разделением камеры на полости.
Недостатком колеса является сложность изготовления разделенной на полости герметичными перегородками камеры, а также ее ремонт в случае механического повреждения.
Технический результат заключается в повышении безопасности пневматической шины, упрощении ее конструкции, изготовления, монтажа и демонтажа, улучшении ремонтопригодности, повышении плавности хода и проходимости автотранспортного средства.
Технический результат достигается тем, что безопасное колесо повышенного демпфирования, состоящее из пневматической бескамерной шины с герметичными перегородками и перепускными отверстиями, закрытыми клапанами, диска с ребордой, кольцевой реборды, обода с полками для бортов шины и сегментами, разделенными поперечными разрезами, согласно изобретению, пневматическая бескамерная шина изготовлена из полимерного эластичного материала как единое целое с герметичными перегородками, которые зажимаются между сегментами обода и образуют закрытые полости.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен профиль безопасного колеса, на фиг.2 - вид безопасного колеса сбоку.
Колесо состоит из безопасной бескамерной шины 1, которая изготовлена из полимерного эластичного материала, например, полиуретана, как единое целое с герметичными перегородками 2, которые зажимаются между сегментами 3 и образуют закрытые полости. Герметичные перегородки могут изготавливаться как сплошными, так и с перепускными отверстиями 11, закрытыми клапанами 12. Борта шины установлены на полках обода. Диск с ребордой 4 и кольцевая реборда 7 прижаты к ободу шпильками 9 с гайками 8. Сегменты обода 3 представляют собой закрытые полости и имеют фланцы 5, которые расположены снаружи обода. Фланцы соединены друг с другом болтами 6 с гайками 10.
Работа шины аналогична работе шины прототипа. При наезде шины на неровность происходит быстрый сброс воздуха из полостей, взаимодействующих с неровностью, что позволяет уменьшить вертикальную реакцию и, следовательно, снизить уровень динамических нагрузок на несущую систему транспортного средства и повысить поглощающую способность шины.