Колесо цилиндрическое
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в отраслях, занятых производством колесных транспортных средств. Колесо состоит из соединенных между собой пространственно разнесенных, концентрически расположенных внешнего цилиндрического кольца и центральной цилиндрической части колеса, которые соединены между собой с помощью трех соединенных между собой цилиндрических колец, расположенных в полости между внешним цилиндрическим кольцом и центральной цилиндрической частью колеса. Технический результат - улучшение упругости, а также теплоотводящих свойств колеса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в отраслях, занятых производством транспортных средств.
Колесо составляет основу конструкции всякого колесного транспортного средства. Свойства колеса во многом определяют эффективность работы колесных транспортных средств. Результаты исследований колеса жесткого, колеса «эластичного» и колеса пневматического приведены в книге Я.С. Агейкина и др. «Статика и динамика автомобильного колеса». М. МГИУ, 2005. Устройство колеса рельсового транспортного средства описано в книге Лукина В.В. и др. «Вагоны. Общий курс». М., Маршрут, 2004, и принято за прототип. Колесо жесткое состоит из внешнего цилиндрического кольца (обода), которое с помощью жесткого диска соединено с центральной частью колеса.
Недостатком этого колеса является то, что возникающие при движении динамические нагрузки распространяются на все транспортное средство в целом и способствуют его разрушению.
Этот недостаток пытаются устранить введением в конструкцию колеса специальных резиновых вкладышей. Это решение имеет другой недостаток: упругие вкладыши препятствуют отводу тепла, которое выделяется при торможении.
Задачей предлагаемого изобретения является создание такой конструкции колеса, которая обеспечивает его упругость, демпфирующую воздействие динамических нагрузок, и сохраняет при этом монолитность колеса, что обеспечивает хороший отвод тепла при повышении температуры.
Это достигается тем, что внешнее цилиндрическое кольцо (обод) соединяется с центральной цилиндрической частью колеса с помощью трех соединенных между собой цилиндрических колец, которые расположены в полости между внешним цилиндрическим кольцом и центральной цилиндрической частью колеса так, что входящее в состав этих трех цилиндрических колец среднее цилиндрическое кольцо охватывает центральную цилиндрическую часть колеса таким образом, что делящий цилиндрическое кольцо по толщине пополам срединный цилиндрический слой среднего цилиндрического кольца касается срединных цилиндрических слоев внешнего цилиндрического кольца и центральной цилиндрической части колеса по диаметрально противолежащим линиям; входящее в состав трех цилиндрических колец второе цилиндрическое кольцо размещено в полости между центральной цилиндрической частью колеса и средним цилиндрическим кольцом так, что его срединный цилиндрический слой касается срединных цилиндрических слоев центральной цилиндрической части колеса и среднего цилиндрического кольца по линии их касания; входящее в состав трех цилиндрических колец третье цилиндрическое кольцо размещено в полости между внешним и средним цилиндрическими кольцами так, что его срединный цилиндрический слой касается срединных цилиндрических слоев внешнего и среднего цилиндрических колец по линии их касания. Оптимизация технических параметров колеса цилиндрического достигается тем, что второе цилиндрическое кольцо имеет величину радиуса срединного цилиндрического слоя, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных цилиндрических слоев центральной цилиндрической части колеса и среднего цилиндрического кольца, а третье цилиндрическое кольцо имеет величину радиуса срединного цилиндрического слоя, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных цилиндрических слоев среднего и внешнего цилиндрических колец. Увеличение прочностных характеристик колеса цилиндрического достигается тем, что полости, расположенные между внешним и третьим цилиндрическими кольцами, третьим и средним цилиндрическими кольцами, средним и вторым цилиндрическими кольцами, вторым цилиндрическим кольцом и центральной цилиндрической частью колеса, заполнены наполнителем.
Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежами:
- на фиг.1 показано предлагаемое колесо в плане;
- на фиг.2 показано трехмерное изображение предлагаемого колеса.
Конструкция колеса включает в себя пять связанных между собой цилиндрических колец. Внешнее цилиндрическое кольцо 1 и центральная цилиндрическая часть колеса 2 пространственно разнесены, концентрически расположены и имеют общую осевую линию О-О. В полости между внешним цилиндрическим кольцом 1 и центральной цилиндрической частью колеса 2 размещены три соединенные между собой цилиндрические кольца. Среднее цилиндрическое кольцо 3 соединяет между собой внешнее цилиндрическое кольцо 3 и центральную цилиндрическую часть колеса 2 таким образом, что срединный цилиндрический слой цилиндрического кольца 3 касается срединных цилиндрических слоев внешнего цилиндрического кольца 1 и центральной цилиндрической части колеса 2 по диаметрально противолежащим линиям. В полости между центральной цилиндрической частью колеса 2 и средним цилиндрическим кольцом 3 расположено второе цилиндрическое кольцо 4 таким образом, что его срединный цилиндрический слой касается срединных цилиндрических слоев центральной цилиндрической части колеса 2 и среднего цилиндрического кольца 3 по линии их касания. В полости между внешним цилиндрическим кольцом 1 и средним цилиндрическим кольцом 3 расположено третье цилиндрическое кольцо 5 таким образом, что его срединный цилиндрический слой касается срединных цилиндрических слоев внешнего и среднего цилиндрических колец по линии их касания.
Предлагаемая конструкция колеса представляет собой реализацию конкретного математического принципа. Это колесо обладает таким свойством упругости, которое позволяет эффективно передавать ускоряющий крутящий момент и одновременно позволяет демпфировать опасные динамические нагрузки. При этом предлагаемая конструкция обеспечивает все необходимые условия теплопередачи при нагреве, возникающем в результате резкого торможения.
1. Колесо, состоящее из концентрически расположенных, пространственно разнесенных, соединенных между собой внешнего цилиндрического кольца и центральной цилиндрической части колеса, отличающееся тем, что соединение внешнего цилиндрического кольца и центральной цилиндрической части колеса осуществляется с помощью трех соединенных между собой цилиндрических колец, которые расположены в полости между внешним цилиндрическим кольцом и центральной цилиндрической частью колеса так, что входящее в состав трех цилиндрических колец среднее цилиндрическое кольцо охватывает центральную цилиндрическую часть колеса таким образом, что делящий цилиндрическое кольцо по толщине пополам срединный цилиндрический слой среднего цилиндрического кольца касается срединных цилиндрических слоев внешнего цилиндрического кольца и центральной цилиндрической части колеса по диаметрально противолежащим линиям; входящее в состав трех цилиндрических колец второе цилиндрическое кольцо размещено в полости между центральной цилиндрической частью колеса и средним цилиндрическим кольцом так, что его срединный цилиндрический слой касается срединных цилиндрических слоев центральной цилиндрической части колеса и среднего цилиндрического кольца по линии их касания; входящее в состав трех цилиндрических колец третье цилиндрическое кольцо размещено в полости между внешним цилиндрическим кольцом и средним цилиндрическим кольцом так, что его срединный цилиндрический слой касается срединных цилиндрических слоев внешнего и среднего цилиндрических колец по линии их касания.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второе цилиндрическое кольцо имеет величину радиуса срединного цилиндрического слоя, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных цилиндрических слоев центральной цилиндрической части колеса и среднего цилиндрического кольца, а третье цилиндрическое кольцо имеет величину радиуса срединного цилиндрического слоя, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных цилиндрических слоев среднего и внешнего цилиндрических колец.
3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что полости, расположенные между внешним и третьим цилиндрическими кольцами, третьим и средним цилиндрическими кольцами, средним и вторым цилиндрическими кольцами, вторым цилиндрическим кольцом и центральной цилиндрической частью колеса, заполнены наполнителем.
