Дискове велосипедне колесо

Дискове велосипедне колесо, що містить шарнірно встановлену на осі втулку, несучий шину обід та з'єднуючі втулку і обід і жорстко зв'язуючі їх навантажені на розтягнення бокові проміжні елементи з синтетичної смоли, зміцненої орієнтованими переважно радіально волокнами, яке відрізняється тим, що бокові проміжні елементи додатково по всій своїй площі мають принаймні один тканий шар, причому товщина цих елементів у МІСЦІ з'єднання з ободом постійна Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до велобудування, та може використовуватися у трекових і шосейних спортивних велосипедах ВІДОМІ колеса для трекових і шосейних спортивних велосипедів, які складаються з шарнірно установленої на осі втулки, що жорстко зв'язана з боковими проміжними елементами, які виготовлені з синтетичної смоли, що армована волокнами, та несуть обід з шиною Причому, ці волокна мають орієнтацію відмінну від радіальної (А с СРСР №1759656, МКП В60ВЗ/08, 5/02, надрук 07 09 1992, Б В №33, Патент України №13974, МКП В60ВЗ/08, 5/02, надрук 25 04 97, Бюл №2) Застосування у цих колесах бокових проміжних елементів з волокнами, яки мають вказану орієнтацію, дозволяє збутися утворення гофрування на згаданих елементах у процесі виготовлення їх під час проведення розтягання, що необхідно заради забезпечення їх СТІЙКОСТІ ПІД час експлуатації шляхом створення поля внутрішніх зусиль розтягання, але одночасно приводить до збільшення їх маси внаслідок неповного використання міцностних властивостей волокон Найбільш близьким до заявленого за сукупністю ознак і досягнутому результату виявляється дискове велосипедне колесо, що відомо з опису винаходу до заявки ФРН №OS3531541 від 20 03 86р. кл МКП В60ВЗ/08, B29D31/00 Наведене у ньому колесо містить шарнірно установлену на осі втулку, несучий шину обід та з'єднуючі втулку і обід та жорстко зв'язуючи їх, навантажені на розтягання бокові проміжні елементи з синтетичної смоли, яка зміцнена орієнтованими переважно радіальне волокнами Недолік колеса цієї конструкції полягає з наступному Переважно радіальна орієнтація волокон у бокових проміжних елементах при виконані їх суцільними з усій їх площі веде до утворення на них гофрів у процесі виготовлення під час проведення розтягання, яке забезпечує їх СТІЙКІСТЬ ПІД час експлуатації шляхом створення поля внутрішніх зусиль розтягання Джерелом гофрів є тангенціальні зусилля стискання, яки виникають під час радіального розтягання бокових проміжних елементів, котрі з'єднують втулку та обід Заради усунення гофрів потрібно збільшення товщини бокових проміжних елементів понад значень, яки визначені умовами МІЦНОСТІ, що веде до збільшення маси Переважно радіальна орієнтація волокон у бокових проміжних елементах при виказанні їх дискретними по площі зумовлює необхідність застосування обода складної конструкції, яка забезпечує сталість товщини ободу після з'єднання з ним бокових проміжних елементів, і спеціальних поверхневих плівок (кожухів), закриваючих зовнішню поверхню бокових проміжних елементів, внаслідок чого збільшується маса Недоліком наведеної конструкції є також низька ДОВГОВІЧНІСТЬ бокових проміжних елементів, яка зумовлена низьким опором їх матеріалу впливам зусиль, при котрих волокна працюють під навантаженнями з напрямом, ВІДМІННИМ від орієнтації О (О со 00 ю 58360 волокон, наприклад таким, як випадкові удари у ли, що зміцнена орієнтованими переважно радінапряму, що є перпендикулярним до волокон ально (зона 6 на фіг 3 і 4 - не заштрихована) волоВ основу винаходу поставлена технічна задакнами Додатково бокові проміжні елементи 5 по ча удосконалення дискового велосипедного колевсій своїй площі мають принаймні один тканий са, у якому за рахунок змінювання конструкції бошар (зона 7 на фіг 3 і 4 - заштрихована) Товщина кових проміжних елементів забезпечується бокових проміжних елементів 5 у мисці з'єднання з зниження маси і підвищення ДОВГОВІЧНОСТІ колеса ободом 4 стала, що здійснено за рахунок додаткових шарів волокон (зона 8 на фіг 3 і 4 - заштрихоПоставлена задача розв'язується тим, що у вана з ВІДМІННИМ від зони 7 напрямом штрихувандисковому велосипедному колесі, яке містить шаня), укладених у проміжках поміж зонами 6 Втулка рнірно встановлену на осі втулку, несучий шину обід та з'єднуючі втулку і обід та жорстко зв'язуючи 2 має розташовані у и кінцевих зонах ділянки різьб їх, навантажені на розтягнення бокові проміжні одного напряму та внутрішні фланці 9 і Ю т а ЗОВелементи з синтетичної смоли, зміцненої орієнтоНІШНІ фланці 11, котрі виконані знімними Причому, ваними переважно радіальне волокнами, згідно з ЗОВНІШНІ фланці 11 однакові та установлені по винаходом, бокові проміжні елементи додатково різьбі у кінцевих зонах втулки Один з внутрішніх по всій своїй площі мають принаймні один тканий фланців 9 також установлено по різьбі 12 аналогішар, причому товщина цих елементів у МІСЦІ З єдчного напряму, яка виконана на втулці 2 Інший нання з ободом постійна внутрішній фланець 10 установлено на циліндричну зовнішню поверхню 13 втулки, діаметр котрої Наявність в бокових проміжних елементах менший, ніж у різьбі 12, та його буртик опирається принаймні одного тканого шару дозволяє, застоу приступку на втулці 2 Втулка 2 установлена на совуючи радіальну орієнтацію волокон , яка виосі 1 на шарикопідшипниках та зв'язана боковими ключає гофрування, у бокових проміжних елеменпроміжними елементами 5 з ободом 4, на котрому тах при їх дискретному розподілі по площі, розміщена шина 3 Бокові проміжні елементи 5 утворити колесо з суцільною зовнішньою поверхустановлені між внутрішніми 9, 10 та ЗОВНІШНІМИ нею без використання спеціальних поверхневих 11 фланцями і жорстко зв'язані з ними, наприклад плівок (кожухів), які закривають зовнішню поверхсклеєні Бокові проміжні елементи 5 можливо виню бокових проміжних елементів, але не є силоконати у вигляді обшивок-мембран, які сформовавими Тканий шар, сприймаючи частину навантано з одного тканого шару 7 (з вугільних, органічних ження і/або перерозподіляючи її між радіальне або скляних волокон), поверх котрого укладені орієнтованими волокнами, дозволяє зменшити волокна (вугільні, органічні або скляні) переважно КІЛЬКІСТЬ останніх, що веде до зниження маси радіальної орієнтації, утворюючи у плані зони 6, та Крім того, наявність в бокових проміжних еледодаткових ділянок викладань аналогічних воломентах принаймні одного тканого шару дозволяє кон у зонах 8, з насичуванням усіх волокон 6, 7 та захистити радіальні волокна від дії навантажень з 8 полімерним зв'язуючим, яке затверджується, напрямом ВІДМІННИМ від орієнтації волокон, напринаприклад епоксидним Бокові проміжні елементи клад таким, як випадкові удари у напряму, що є 5 розтягнути у радіальному напряму По периферії перпендикулярним до волокон Цим навантаженбокові проміжні елементи 5 жорстко зв'язані, наням опір волокон низький Одночасно тканий шар, приклад, склеєні, з боковими поверхнями обода 4 підкріпляючи радіальне орієнтовані волокна і перерозподіляючи у них навантаження, яки виникаЗбирання дискового велосипедного колеса ють під час експлуатації колеса, знижує небезпеку конструкції, що пропонується роблять таким чивиникнення тріщин від втомленості матеріалу та ном розшарувань Результатом цього є підвищення Бокові проміжні елементи 5 жорстко зв'язують ДОВГОВІЧНОСТІ бокових проміжних елементів та, як 3 внутрішніми фланцями 9 та 10 і потім жорстко наслідок, колеса зв'язують з ободом 4 Після ЦЬОГО втулку 2 угвинчують у внутрішній фланець 9 з установленням по Сталість товщини бокових проміжних елеменфланцю 10 циліндричною зовнішньою поверхнею тів у МІСЦІ з'єднання з ободом дозволяє застосува13 до упору буртика фланця 10 у приступку на ти обід, що має просту конструкцію і меншу масу втулці 2 У результаті бокові проміжні елементи 5 Це також знижує масу колеса розтягаються у радіальному напряму, надаючи Технічна сутність дискового велосипедного колесу необхідну жорсткість Після розтягання на колеса, що пропонується, пояснюється наступнивтулку 2 нагвинчують ЗОВНІШНІ фланці 11 і жорстко ми кресленнями зв'язують останні з боковими проміжними елеменфіг 1 - загальний вигляд колеса, тами 5 Такім чином, фіксація внутрішніх фланців 9 фіг 2 - переріз А-А на фіг 1, та 10 на втулці 2 забезпечується жорстким зв'язфіг 3 - вигляд у плані варіанта виконання боком з внутрішніми фланцями 11 через бокові прокового проміжного елемента, міжні елементи 5 фіг 4 - вигляд у плані варіанта виконання бокового проміжного елемента, Отже, щодо прототипу дискове велосипедне колесо, що пропонується, має мешу масу і підвифіг 5 - переріз Б-Б на фіг З, щену ДОВГОВІЧНІСТЬ за рахунок змінювання консфіг 6 - переріз В-В на фіг 4, трукції бокових проміжних елементів фіг 7 - розріз втулки колеса Дискове велосипедне колесо складається з Конкретний приклад реалізації пристрою шарнірно установленої на осі 1 втулки 2, несучого Реалізується велосипедне колесо у різних вашину 3 обода 4 та з'єднуючих втулку 2 та обід 4, ріантах переднє та заднє для трекових велосипенавантажених на розтягання бокових проміжних дів і заднє для шосейних велосипедів При цьому, елементів 5 Останні виконані з синтетичної смоВІДПОВІДНО, втулка мала різну довжину (83, 76 та 98,5 мм) На частці втулці, що має максимальний діаметр, виконувалась різьба М35х1 и М38х1 для, ВІДПОВІДНО, переднього та заднього коліс, котра призначена для установлення одного з внутрішніх фланців Поверхня втулки, що призначена для іншого внутрішнього фланця, мала діаметр ЗО та 35мм для ВІДПОВІДНО переднього і заднього коліс Кінцеві ділянки втулки мали однакові різьби одного напряму М30х1 и М35х (M35x24F) для установлення ЗОВНІШНІХ фланців ВІДПОВІДНО ДЛЯ переднього і заднього коліс Втулка виготовлювалась порожньою Усі фланці мали максимальний діаметр рівний 75 80мм Фланці та втулка виготовлені механічною обробкою з алюмінієвого сплаву Д16Т Обід мав замкнутий поперечний переріз і його виготовлено з алюмінієвого сплаву Д1 за допомогою обробки тиском Бокові проміжні елементи виконані у вигляді обшивок-мембран, які сформовані з шару тканини СВМ (ТУ17-ВИАМ ПХВ-350-88 арт 56313) та орієнтованих переважно радіально 16 одношарових смуг вуглестрічці ЛУ-П (ГОСТ 28006-88, ТУ06-06Х81-80), а також додаткових одношарових смуг аналогічної вуглестрічці по периферії елементів, котрі насичені полімерним епоксидним зв'язуючим ЕДТ-69Н, яке затверджується Причому, 16 смуг вуглестрічці викладені парами рівнобіжно 8 діаметрам, яки рівномірно порозподілено у коловому напрямі, і кожна пара смуг є дотична до кола центрального отвору бокового проміжного елементу, а додаткові одношарові смуги по периферії розта 58360 шовані у проміжках між зазначеними 16 смугами з широчиною у коловому напрямі бокового проміжного елементу ревної широчині ободу Формоутворення обшивок-мембран виконано автоклавним методом Збирання дискового велосипедного колеса здійснено таким чином Плоскі обшивки-мембрани, між якими уміщені внутрішні фланці, приклеювалися до бокових поверхонь ободу клеєм ВК-27 Після чого на зовнішню поверхню внутрішніх фланців та на прилягаючу до них внутрішню поверхню обшивок-мембран був нанесений клей ВК-27 Далі втулка була угвинчена у внутрішній фланець, який має різьбу, з установленням іншого внутрішнього фланця, який має циліндричну зовнішню поверхню, по ВІДПОВІДНІЙ поверхні втулки до упору буртику останнього фланця на втулку При цьому обшивки-мембрани розтягувались у радіальному напрямі і колесо набувало необхідну жорсткість Після закінчення розтягування обшивок-мембран на втулку нагвинчувались ЗОВНІШНІ фланці, на внутрішні поверхні котрих та на прилягаючу до них зовнішню поверхню обшивок-мембран був нанесений клей ВК-27, та було здійснено склеювання Після чого в усередину втулки на шарикопідшипниках установлюють вісь та на обід одягають шину-однотрубку Дискове велосипедне колесо, що пропонується, має масу на 10 15% менш ніж ВІДОМІ колеса Експлуатація відзначених варіантів реалізації конструкції велосипедного колеса підтвердила його більшу ДОВГОВІЧНІСТЬ порівняно з відомими колесами А-А Фіг 2 58360 Б-Б I ФІГ • Д> Фіг 5 З в-в В Фіг 6 Комп ютерна верстка О Воробей Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності Львівська площа 8 м Київ МСП 04655 Україна ТОВ Міжнародний науковий комітет вул Артема 77 м Київ 04050 Україна