Сплошная шина с особыми амортизирующими отверстиями, разработанная для применения в промышленности и строительстве - RU2758560C1
Код документа: RU2758560C1
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относится к сплошной шине для применения в промышленности и строительстве, снабженной особыми отверстиями, предназначенными для уменьшения передачи колебаний на оператора.
Как хорошо известно, колеса, в промышленности и строительстве, часто используются колеса, изготовленные из резины и имеющие сплошную структуру, также именуемые "сплошные шины".
Сплошные шины известного типа являются упругими шинами, структурно состоящими из множества круглых слоев упругого материала, уложенных один поверх другого в радиальном направлении, и такие слои, проходя от центра шины к периферии, образуют по меньшей мере одну внутреннюю часть, именуемую "основание", и одну внешнюю часть, именуемую "протектор".
Упругие шины применяются на строительных машинах, промышленных транспортных средствах, тележках и прицепах разных типов. В частности, они широко применяются в машинах для перемещения материалов, таких как погрузчики, поскольку такие шины не боятся проколов. Например, рассмотрим операции по удалению металлических отходов в промышленности и строительстве, где часто встречаются острые кромки, которые могут проколоть надутые шины.
Для сопротивления проколам были разработаны известные упругие шины из смеси материалов с высокой твердостью, типично 85±10 по Шору А для основания (где Шор А - единица измерения твердости эластомеров по шкале А по Шору), и 70±5 по Шору А для протектора.
Однако промышленные и строительные машины, в частности, погрузчики, на которые устанавливают столь твердые шины, оказались некомфортабельными для водителя, поскольку такие машины не оснащаются системами подвески. Пружины, устанавливаемые под сиденьем водителя, и малая упругость шин фактически являются единственной формой подвески такого транспортного средства.
Для того, чтобы сделать упругие шины более мягкими, заявитель по настоящей заявке подал заявку на патент PCT/IT2017/000242, относящуюся к упругой сплошной шине, которая содержит протектор, состоящий из смеси, имеющей твердость 45-65 по Шору А, и множества амортизирующих отверстий, выполненных по меньшей мере в одной из боковых поверхностей упругой шины. Благодаря такой твердости и наличию амортизирующих отверстий эффекты колебаний и ударов, передаваемых на оператора, существенно снижаются.
Однако, твердость протектора 45-46 по Шору А влечет быстрый износ протектора и, следовательно, сокращения срока службы упругой шины.
Целью настоящего изобретения является создание упругой сплошной шины с улучшенными амортизирующими свойствами и, следовательно, с увеличенной способностью поглощать колебания и удары, воздействующие на водителя.
Другой целью настоящего изобретения является создание упругой шины, имеющей увеличенный срок службы и, следовательно, лучшим сопротивлением износу.
Согласно настоящему изобретению, эти цели достигаются с помощью упругой сплошной шины по п. 1 формулы изобретения.
Отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания его практического варианта, который проиллюстрирован в качестве не ограничивающего примера на приложенных чертежах, на которых:
Фиг. 1 - вид в перспективе упругой шины по настоящему изобретению;
Фиг. 2 - деталь отверстия в упругой шине с фиг. 1;
Фиг. 3 - вид спереди упругой шины с фиг. 1;
Фиг. 4a - фрагмент фиг. 3;
Фиг. 4b - вид спереди отверстия в упругой шине с фиг. 1;
Фиг. 5 - вид сбоку упругой шины с фиг. 1; и
Фиг. 6-9 - другие виды спереди разных вариантов упругой шины согласно настоящему изобретению.
На фиг. 1 упругая сплошная шина согласно настоящему изобретению обозначена в целом ссылочной позицией 1.
Упругая шина 1 предназначена для применения в строительстве и промышленности на транспортных средствах разных типов, например, предназначенных для перемещения материалов. В частности, к таким средствам относятся погрузчики, которые являются машинами для перемещения материалов, таких как строительный мусор или промышленные отходы любого типа (например, металлы) для их перемещения и погрузки на грузовики, которые их затем отвозят на свалку.
Структурно, как показано на фиг. 3, упругая шина 1 содержит множество круглых слоев упругого материала, расположенных поверх один другого в радиальном направлении, и эти слои образуют, начиная от центра упругой шины к ее периферии, внутреннюю часть, именуемую основанием 2, внешнюю часть, именуемую протектором 3, и две боковые поверхности (или боковины) 4, 4', имеющие высоту Q. Высота Q также известна как "высота сечения".
В частности, основание 2 является частью шины 1, которая монтируется на обод, который, в свою очередь, крепится к оси, которая приводит колесо во вращение. Предпочтительно основание 2 имеет твердость 80±15 по Шору А (единица измерения по шкале А Шора для определения твердости эластомеров). Протектор 3, является частью структуры упругой шины 1, которая контактирует с землей, по которой катится колесо.
Протектор 3 может быть гладким или может иметь канавки, количество, форма и глубина которых меняется в зависимости от условий эксплуатации, для которых предназначена шина.
Кроме того, упругая шина 1 содержит множество амортизирующих отверстий 7, выполненных в обеих боковых поверхностях 4, 4' упругой шины 1, и такие отверстия 7 предназначены для работы в качестве подвески строительной машины для уменьшения влияния повторяющихся колебаний и ударов машины на оператора.
Чтобы было более понятно специалистам в этой области, на фиг. 1 показаны только отверстия 7 в боковой поверхности 4, а отверстия 7, выполненные в другой боковой поверхности 4', не показаны. Однако, как уже было сказано выше и показано на фиг. 5 и 6, отверстия изготавливаются в обеих боковых поверхностях 4, 4' упругой шины 1.
Для того, чтобы описание упругой шины 1 по настоящему изобретению было более понятным, в описании применяется прямоугольная система координат X, Y, Z, где ось Z параллельна оси вращения шины 1, а оси X, Y, ортогональные оси Z, представляют плоскость боковых поверхностей 4, 4' шины 1.
Как более ясно показано на фиг. 2, отверстия 7 по существу имеют форму крыла.
Кроме того, каждое отверстие 7 имеют удлиненную форму, начиная от отверстия, созданного в боковой поверхности 4, 4', сужаясь в направлении внутрь шины 1. Другими словами, каждое отверстие 7 имеет поперечные размеры, которые уменьшаются оп мере продвижения по оси Z от боковой поверхности 4, 4' внутрь шины 1.
Отверстие 7 может иметь первую часть 13, расположенную рядом с боковой поверхностью 4, 4', и вторую часть 14, расположенную более глубоко, при этом первая часть 13 сужается так, что уменьшение ширины на единицу длины вдоль оси Z такое же или больше, чем во второй части 14, как показано, например, на фиг. 2
Следовательно, конец каждого отверстия 7 имеет по существу форму отверстия в боковой поверхности 4, 4', но меньшего размера.
Сечение входа каждого отверстия 7, кроме того, можно вписать в прямоугольник, лежащий в плоскости X-Y и имеющий высоту H, основание W и диагонали, пересекающиеся в точке M (в геометрии известной как "центр прямоугольника"). Фраза "вписан в прямоугольник" означает, что этот прямоугольник одновременно является тангенциальным к верхней выпуклости 8, нижней выпуклости 9, верхней кромке 10 и нижней кромке 11 отверстия.
Предпочтительно, высота H прямоугольника составляет 10-30% от высоты Q сечения боковой поверхности 4, 4' упругой шины 1. Более предпочтительно, высота H прямоугольника составляет 20% от высоты Q сечения боковой поверхности 4, 4' упругой шины 1.
Основание W прямоугольника, предпочтительно составляет 20-70% от высоты Q сечения боковой поверхности 4, 4' упругой шины 1. Более предпочтительно, основание W прямоугольника составляет 50% от высоты Q сечения боковой поверхности 4, 4' упругой шины 1.
Например, в упругой шине радиусом R 815 мм и с боковыми поверхностями 4, 4' с высотой Q сечения 500 мм прямоугольник имеет высоту H 100 мм и основание W 240 мм.
Для каждой из боковых поверхностей 4, 4' отверстия 7 находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, расположенные радиально относительно оси вращения шины 1 (фиг. 3).
В первом варианте упругой шины 1, показанном на фиг. 6, отверстия 7, выполненные в одной боковой поверхности 4, и отверстия 7, выполненные в другой боковой поверхности 4' расположены бок о бок друг с другом, но ориентированы относительно верхних кромок 10 в противоположных направлениях.
На фиг. 7 показан второй вариант упругой шины 1, в котором отверстия 7, выполненные в одной боковой поверхности 4, смещены на половину шага 12 относительно отверстий 7, выполненных в другой боковой поверхности 4'. Однако, величина смещения отверстий 7 в одной боковой поверхности 4 относительно отверстий 7 в другой боковой поверхности 4' может отличаться от половины шага 12.
В третьем варианте (фиг. 8) отверстия 7 в одной боковой поверхности 4 являются зеркальным отражением отверстий 7, выполненных в другой боковой поверхности 4'. Фактически на фиг. 8 отверстия 7 в одной боковой поверхности 4 наложены на отверстия 7 в другой боковой поверхности 4'.
В четвертом варианте упругой шины 1, показанном на фиг. 9, отверстия 7 в одной боковой поверхности 4 также являются зеркальными отражениями и, кроме того, смещены на половину шага 12 относительно отверстий 7 в другой боковой поверхности 4'. Кроме того, в и этом случае величина смещения отверстий 7 в одной боковой поверхности 4 относительно отверстий 7 в другой боковой поверхности 4' может отличаться от половины шага 12.
Альтернативно, для большей ясности описания, форму входа каждого отверстия 7 можно описать со ссылкой на шаг 12 упругой шины 1. Здесь под термином "шаг" понимается расстояние между двумя входами примыкающих друг к другу отверстий на воображаемой окружности С, проходящей через точки M. Следовательно, под шагом следует понимать длину дуги между точками M двух соседних входов, как показано на фиг. 4a.
Используя эту ссылку, вход каждого отверстия 7 имеет верхнюю выпуклость 8, длина которой составляет 40-90% от длины шага 12, и нижнюю выпуклость 9, длина которой составляет 25-75% от длины шага 12. Предпочтительно вхож каждого отверстия 7 содержит верхнюю выпуклость 8 длиной прибл. 80% от длины шага 12, и нижнюю выпуклость 9 длиной прибл. 65% от длины шага 12.
Кроме того, каждое отверстие 7 имеет глубину, не превышающую 90% ширины L протектора 3. Предпочтительно, каждое отверстие имеет глубину, равную 45% ширины L протектора.
Например, в упругой шине 1 радиусом R 815 мм с высотой Q сечения боковых поверхностей 4, 4' 500 мм, и шириной L 610 мм, каждое отверстие 7 имеет глубину 275 мм.
Количество отверстий на каждой из двух боковых поверхностей 4, 4' может быть от 8 до 20. Предпочтительно, упругая шина 1 имеет 11 отверстий 7.
Конкретная форма отверстий 7 и их размеры относительно размеров упругой шины 1 позволяют создать амортизирующий эффект независимо от твердости смеси. Следовательно, для протектора 3 упругой шины 1 можно даже использовать твердые смеси., например, твердостью 70±5 по Шору А, что повышает сопротивление износу.
В случае множество транспортных средств, таких как погрузчики, конкретная форма отверстий 7 такова, чтобы позволить шине (и, в частности, протектору 3) деформироваться под действием веса транспортного средства, тем самым демпфируя колебания и удары, которые передаются на водителя.
Благодаря упругой шине по настоящему изобретению и, особенно, конкретной форме амортизирующих отверстий 7, выполненных в боковинах шины, влияние повторяющихся колебаний и ударов на оператора дополнительно ограничивается и срок службы шины увеличивается.
Реферат
Изобретение предназначено для использования в промышленных и строительных машинах. Шина содержит множество круглых слоев упругого материала, расположенных один поверх другого в радиальном направлении и образующих, от центра шины (1) к ее периферии, внутреннюю часть, именуемую "основание" (2), внешнюю часть, именуемую "протектор"(3), и две боковые поверхности (4, 4') высотой (Q). Упругая шина (1) содержит множество амортизирующих отверстий (7), выполненных в обеих боковых поверхностях (4, 4') упругой шины (1), и амортизирующие отверстия (7) по существу имеют форму крыла. Технический результат - улучшение амортизирующих свойств шины, а также улучшение сопротивления износу и, следовательно, увеличение срока службы шины. 14 з.п. ф-лы, 9 ил.
