КОЛЕСНЫЙ ДИСК ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности, к транспортным средствам универсального или специального назначения, предназначенным для передвижения большей частью в условиях бездорожья, по слабым грунтам для перевозки людей и оборудования. Особенностью таких транспортных средств является использование специальных крупногабаритных шин.
Известен колесный диск для крупногабаритной пневматической шины, содержащий обод с опорными фланцами и с посадочными полками для размещения бортов шины, диск, прикрепленный к ободу, который выполнен в виде двух тонкостенных усеченных конусов, со стороны большего основания каждого из которых размещен указанный фланец с посадочной полкой, а со стороны меньшего основания выполнен дополнительный фланец, расположенный со стороны стенки усеченного конуса, противоположной поверхности размещения посадочной полки, и выполненный с отверстиями во фланце, при этом оба усеченных конуса примыкают друг к другу указанными фланцами через уплотнение и соединены между собой посредством съемного диска с центральным отверстием, выполненного с фланцем с отверстиями и посадочным местом на фланце для размещения обоих дополнительных фланцев усеченных конусов, и болтов, пропущенных через отверстия во всех фланцах (RU 64139, B60B 25/04, опубл. 27.06.2007 - прототип).
Недостатком известного колесного диска является его недостаточная пространственная жесткость, так как с целью снижения веса колесного диска для его обода использованы тонкостенные оболочки. При увеличении размера шины оболочка при сохранении толщины стенки увеличивается в размерах. При этом сопротивление изгибу у такой оболочки снижается, что влияет на изменение формы оболочки при ее динамическом нагружении.
Настоящая полезная модель направлена достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности колесного диска за счет обеспечения его пространственной жесткости в части сохранения исходной формы оболочек обода.
Указанный технический результат достигается тем, что в колесном диске размера 18" для автомобильной шины, содержащем ступицу с центральным отверстием, прикрепленную к ободу, который выполнен в виде двух тонкостенных оболочек в виде усеченного конуса каждая, выполненных на стороне большего диаметра с посадочной полкой и опорным фланцем для размещения боковины шины и с фланцем на стороне меньшего диаметра, направленным в сторону, противоположную направлению опорного фланца, при этом обе тонкостенные оболочки примыкают друг к другу фланцами на стороне меньшего диаметра и прикреплены к ступице болтами, пропущенными через ступицу и оба этих фланца, толщина стенки каждой оболочки между фланцем на стороне меньшего диаметра и посадочной полкой на стороне большего диаметра выполнена меньше толщины стенки оболочки, образующей посадочную полку и опорный фланец на стороне большего диаметра, а ступица выполнена тонкостенной с размещением поверхности ступицы с одной стороны в зоне центрального отверстия в плоскости, проходящей через поверхности примыкания фланцев оболочек друг к другу.
Указанный технический результат достигается тем, что в колесном диске размера 21" для автомобильной шины, содержащем ступицу, прикрепленную к ободу, который выполнен в виде двух тонкостенных оболочек в виде усеченного конуса каждая, выполненных на стороне большего диаметра с посадочной полкой и опорным фланцем для размещения боковины шины и с фланцем на стороне меньшего диаметра, направленным в сторону, противоположную направлению опорного фланца, при этом обе тонкостенные оболочки примыкают друг к другу фланцами на стороне меньшего диаметра и прикреплены к ступице болтами, ступица выполнена с двумя фланцами, направленными радиально и расположенными на расстоянии друг от друга в направлении продольной оси колесного диска, а каждая из указанных тонкостенных оболочек прикреплена к соответствующему фланцу ступицы.
При этом для второго варианта ступица может быть выполнена в виде стаканообразной тонкостенной оболочки с центральным отверстием в дне и с боковой стенкой, на наружной поверхности которой размещены фланцы, а внутри оболочки размещены радиально направленные ребра жесткости, выполненные заодно с боковой стенкой и дном.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для достижения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель иллюстрируется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.
На фиг.1 - поперечный разрез колесного диска по первому варианту исполнения;
фиг.2 - поперечный разрез колесного диска по второму варианту исполнения;
фиг.3 - ступица для колесного диска по второму варианту исполнения;
фиг.4 - то же, что на фиг.3, вид сбоку;
фиг.5 - разрез А-А по фиг.3.
Рассматривается конструкция колесного диска для пневматической шины, в том числе и для крупногабаритной шины, используемой для транспортных средств высокой проходимости.
Оба варианта колесных дисков построены на использовании сборного обода, одинакового по конструкции для каждого варианта.
Обод выполнен в виде двух тонкостенных алюминиевых оболочек 1 и 2 (фиг.1 и 2) в виде усеченного конуса каждая, выполненных на стороне большего диаметра с посадочной полкой 3 и опорным фланцем 4 для размещения боковины шины и с фланцем 5 на стороне меньшего диаметра, направленным в сторону, противоположную направлению опорного фланца 4.
Обе тонкостенные оболочки примыкают друг к другу фланцами 5 на стороне меньшего диаметра и прикреплены к ступице 6 болтами 7, пропущенными через ступицу и оба этих фланца.
1
2
Для снижения веса и сохранения или повышения пространственно жесткости (сопротивления изгибу) при увеличении размеров применяемой шины толщина h стенки каждой оболочки 1 или 2 между фланцем 4 на стороне меньшего диаметра и посадочной полкой 3 на стороне большего диаметра выполнена меньше толщины h стенки оболочки, образующей посадочную полку 3 и опорный фланец 4 на стороне большего диаметра. Таким образом, концевые поверхности оболочек выполняют функцию кольцевых ребер жесткости, обеспечивающих повышенное сопротивление изгибу обода в целом при снижении его веса до минимально возможного без потери прочности.
По первому варианту исполнения для колесного диска размером 18" (фиг.1) алюминиевая ступица 6 выполнена тонкостенной с размещением поверхности 8 ступицы с одной стороны в зоне центрального отверстия 9 в плоскости 10, проходящей через поверхности примыкания фланцев оболочек друг к другу. При таком исполнении колесный диск приобретает симметричность, что положительно сказывается на сопротивлении изгибу.
На участке между центральным отверстием и периферийной частью, на которой выполнен фланец 5, выполнены выдавки 11, обеспечивающие ступице повышенное сопротивление изгибу.
По второму варианту исполнения для колесного диска размером 21" (фиг.2) алюминиевая ступица 12 выполнена с двумя фланцами 13 и 14, направленными радиально и расположенными на расстоянии друг от друга в направлении продольной оси колесного диска. При таком исполнении каждая из тонкостенных оболочек 1 и 2 прикреплена к соответствующему фланцу ступицы болтовыми соединениями (болтами). Колесный диск становится шире, а динамические нагрузки и изгибный момент передаются на ступицу 12, которая для повышения изгибной жесткости выполнена в виде стаканообразной тонкостенной оболочки с центральным отверстием 15 в дне и с боковой стенкой 16, на наружной поверхности которой размещены фланцы 13 и 14, а внутри оболочки размещены радиально направленные ребра жесткости 17, выполненные заодно с боковой стенкой и дном.
Изготавливается колесный диск по любому из вариантов из алюминия или алюминиевых сплавов или иных облегченных материалов, в том числе и полимерных. Возможно изготовление его и из стали, но при данных размерах и весе шины в связи с повышенной неподрессоренной массой использование стали нецелесообразно.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлено с использованием известных технологий получения тонкостенных оболочек.