Что такое бездисковое колесо
Бездисковые колеса — особенности моделей
Никто не станет оспаривать факт, что колеса играют значительную роль в конструкции автомобиля. В зависимости от типа транспортного средства выбирается определенный вариант. Например: для грузовиков, автобусов, троллейбусов и тракторов часто используют бездисковые колеса.
Что такое бездисковые колеса – их особенность
Изделия без дисков включают плоские разборные ободья, которые крепятся непосредственно к ступице на конусные торцы специальными прижимами.
Особенность бездисковых моделей заключается в конструкции обода. Он изготовлен из трех секторов, которые образуют общее кольцо. Этому способствуют выемки в торцевой части. Для изготовления обода применяется метод профилирования из горячекатаных заготовок.
Грузовые шины обладают значительными габаритами и жесткостью, что сильно затрудняет процесс монтажа в случае неразборных ободьев.
Конструкция бездискового колеса
Устройство состоит из следующих элементов:
Различают 2 вида конструкций: с продольно- и поперечно-разборным ободом. Первому варианту присущ ряд недостатков:
Лучшие характеристики показывают колеса второго вида, однако и они не лишены слабых сторон.
К ступице крепятся элементы тормозной системы: диски и барабаны. Сама ступица устанавливается на подшипники. Их задача передавать осевые и радиальные усилия. Сохранять устойчивость при повышении температуры помогает специальная смазка, а ее вытеканию препятствуют уплотняющие сальники. Они также защищают подшипники от попадания грязи.
Преимущества и недостатки
К достоинствам колес без дисков относится:
Еще один плюс состоит в возможности установки ободьев разной ширины на одну и ту же ступицу.
Область применения бездисковых колес охватывает транспортные средства большой грузоподъемности, автобусы, троллейбусы, а также трактора общего назначения, прицепы.
Благодаря особой конструкции допускается сдваивание колес для машин, рассчитанных на значительную нагрузку. Для регулировки зазора используется промежуточная вставка. Оно способствует равномерному обдуву, отводу тепла, препятствует преждевременному разрушению.
История появления
Появление бездисковых колес относится к началу XX века, а широкое использование началось примерно в 1940 году. Сфера применения охватывала грузовые автомобили, рассчитанные на перевозку от 6 до 8 тонн. Вес таких транспортных средств составляла более 10 тонн. Такие модели также устанавливали на автобусы и троллейбусы. В 50-ых годах колеса без дисков начали широко применяться в Америке, многих странах Европы.
В Советском Союзе ими впервые оснастили грузовик марки МАЗ-500, машины для армии ЯАЗ-214, МАЗ-502.Чуть позже модели без дисков были установлены на грузовики КамАЗ и КрАЗ, автобусы (ЛАЗ-699, ЛиАЗ-677, Ikarus) и троллейбус (ЗиУ-5).
Но уже в 80-ых годах прошлого столетия бездисковые колеса несколько утратили популярность, уступив место дисковым аналогам.
Бездисковые колеса легко обслуживать, они поддаются восстановлению в случае повреждения. При выборе обязательно следует учитывать класс грузоподъемности.
Как разбортировать бескамерное колесо?
Как разбортировать колесо автомобиля?
Как отремонтировать шину своими руками
Как снять и установить колпаки с колес
Набор для ремонта шин: когда пригодится, состав, как пользоваться
Почему спускает колесо — причины
Как выбрать диски для автомобиля? Какие параметры нужно учитывать?
Цельнолитые шины — особенности, устройство, сфера применения
Бездисковые колеса — особенности и устройство
Бездисковые колёса применяются на грузовом транспорте во многих странах Европы, в Канаде и США. В СССР также устанавливали обода без сердцевины на крупнотоннажные машины с начала 60-х годов. Многие из нас помнят грациозные Икарусы и первые бескапотные Мазы с красивыми передними ступицами. Но теперь данная техника редкость на дорогах. Применяются ли бездисковые колёса в наши дни и в чём их достоинства, об этом далее.
Бездисковые колеса – что это? Особенности
Бездисковое колесо – уникальный вид автомобильного колеса, в конструкции которого отсутствует сердцевина. Благодаря этому, вес элемента легче аналогов на 10-15 %. Преимущество в массе облегчало демонтаж и монтаж данных колёс. В советские времена, водителям троллейбусов, междугородных автобусов или спецтехники приходилось ремонтировать пробитые камеры самостоятельно. Иногда, разбортировка и бортировка осуществлялись прямо в дороге. Кроме удобства монтажа, ТС с бездисковыми колёсами отличались эффективной грузоподъёмностью, свыше 2 039 кг на один скат.
Как устроено бездисковое колесо
Конструкция бездискового колеса может быть многосоставной и не отличается по сложности от аналогов с сердцевиной. В состав входят 6 элементов:
Так как в конструкции диска отсутствует сердцевина, то колесо одевается прямо на ступичный цилиндр. На ступице есть 5-6 спиц со шпильками. После установки обода в посадочное место, он фиксируется с помощью клиньев и гаек.
Для изготовления ступичного цилиндра используются сталь или чугун. Внутри элемента установлены тормозные колодки и барабаны. Сама ступица крепится к цапфе с помощью ступичной гайки. А, вращается узел на валу благодаря внутреннему и наружному подшипникам конусной формы.
Преимущества и недостатки
В автомобилестроении используют два вида бездисковых колёс: с продольно-разборными и поперечно-разборными ободьями. Более широкое использование получил второй вариант. Несмотря на конструкционные различия, способ крепления к ступице у них одинаковый. Данные колёса имеют ряд преимуществ и недостатков.
Если обод состоит из 3-х частей, то могут возникать сложности при стыковке элементов друг к другу. Основная причина — ржавчина в стыковочных пазах.
Бездисковыми колёсами комплектовали следующие модели транспорта: МАЗ-500, МАЗ-502, (военный грузовик), КРАЗ-255, КАМАЗ-5320, Икарус-250, ЛиАЗ-677, ЛАЗ-699, ЗиУ-682 (троллейбус). На переднюю ось устанавливалось по одному колесу, а на задние мосты колёса ставились парами.
История появления бездисковых колес
Конструкция обода без сердцевины была разработана в 20-е годы ХХ столетия в США. Однако, технология не сразу нашла широкое применение, а только лишь через пару десятков лет. Преимущества ободьев оценили на Западе и в Европе к концу 1940-х. В СССР, дисковые колёса получили распространение в начале 60-х. Изначально ими оснастили первый серийный бескапотный грузовик МАЗ-500 и другие автомобили на базе его шасси.
Резюме. В современном автомобилестроении, инженеры применяют всё реже технологию бездисковых колёс. Практически все транспортные средства эксплуатанты производились в СССР. Современные: КАМАЗ, КРАЗ и МАЗ — оснащаются дисковыми колёса, как и автобусы с троллейбусами. Но, это не означает, что технология утратила актуальность. Многосоставные обода без сердцевины можно встретить на различной спецтехнике.
Бездисковые колеса
Бездисковые колеса применяют на грузовых автомобилях, у которых номинальная нагрузка на колесо превышает 20 кН и тракторах общего назначения с колесной формулой 4К4б. Они состоят из обода и спицевой ступицы. Ободья на ступицах крепят прижимами, болтами или шпильками и гайками, имеющими только правую резьбу.
Известны две принципиально отличающиеся конструкции бездисковых колес: с продольно-разборными и поперечно-разборными ободьями. Крепление бездисковых колес на ступицах осуществляется по единым схемам.
В настоящее время бездисковые колеса с продольно-разборными ободьями (рис. 2.13) нашли достаточно широкое применение в автомобильной промышленности. Однако им присущи недостатки, сдерживающие дальнейшее их распространение:
— относительно низкая точность и повышенная трудоемкость установки колес на ступицах;
— недостаточная надежность закрепления, что в эксплуатации приводит к провороту колес на ступицах и, как следствие, срезу ограничителей проворота и обрыву вентилей камер;
— жесткие требования к производству ободьев с целью обеспечения минимальных отклонений посадочных размеров, овальности, величин осевых и радиальных биений.
Бездисковые колеса с поперечно-разборными ободьями (рис. 2.14) считаются более перспективными [ 6, 10, 13 ]. Обод обычно состоит из трех сегментов 1 равного размера, замыкаемых при сборке в единое кольцо, и имеет кольцевой внутренний выступ с коническим поясом, обращенным к ступице 2 колеса. Аналогичный конический пояс имеет и ступица. Таким образом, центрирование обода по ступице осуществляется этими коническими поверхностями. Крепление обода к ступице осуществляется зажимами 4, затягиваемыми гайками 3 на шпильках 5. Эта конструкция позволяет практически устранить перечисленные выше недостатки как дисковых, так и бездисковых колес с продольно-разборными ободьями.
Колеса с поперечно-разборными ободьями по сравнению с колесами с продольно-разборными ободьями имеют следующие недостатки:
— повышенную примерно на 18 % металлоемкость;
— сложность обеспечения герметичности обода при применении бескамерных шин;
— сложность обработки посадочных и стыковых поверхностей секторов.
У тракторов общего назначения бездисковая конструкция ведущих колес позволяет сократить габаритную ширину при сохранении дорожногопросвета, так как конечные передачи при бездисковых колесах располагаются внутри ободьев колес.
Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 82 ; Нарушение авторских прав
История колёс без центральной оси: хаблесс или осмос.
На Женевском автосалоне 1989 года швейцарский автомобильный дизайнер Франко Сбарро произвел настоящий фурор. На протяжении всей выставки к его небольшому стенду было не подойти: его оккупировали журналисты, конструкторы, зеваки. Сбарро стал первым человеком, который решился построить автомобиль с орбитальными колесами (хаблессами). Дизайнер был уверен, что не пройдет и пяти лет, как большинство автопроизводителей перейдут на хаблессы как на новый, модный и перспективный тип колеса. Но, как мы видим, этого не произошло. Почему?
У колеса без ступицы много названий. Хаблесс — это жаргонная калька с английского hubless, «бесступичный». Также используются термины «орбитальное колесо» и «осмос-колесо». Единообразного слова для колес подобной конструкции в русском языке нет. Впрочем, и особой необходимости в этом пока не наблюдается: более или менее активно мотоциклы с осмос-колесами сегодня строят только в США.
Еще один момент: что бы ни утверждал Франко Сбарро, орбитальное колесо придумал не он. Принцип, заложенный в такое колесо, восходит к моноциклам конца XIX — начала XX века. В те времена моноцикл представлялся весьма перспективным видом транспорта, и многочисленные изобретатели патентовали конструкцию за конструкцией. Большая часть подобных изобретений представляла собой большое колесо без ступицы, внутри которого находился водитель. По сути своей моноцикл-колесо представляет собой огромный шарикоподшипник. Внешняя его часть вращается, а на внутренней укреплены двигатель и водительское сиденье. Под действием веса шофера моноцикл удерживается в вертикальном положении. Моноциклы подобного типа не получили распространения из-за ряда недостатков: ужасного обзора (часть которого закрыта ободом), неустойчивости, плохой управляемости. А принцип действия был временно забыт.
Впрочем, первенство Сбарро легко оспорить, ведь осмос-колесо — это в первую очередь разработка французского дизайнера и изобретателя Доминика Мотты. В 1988 году Сбарро обратил внимание на работы Мотты и пригласил его к сотрудничеству. У швейцарца были деньги и возможности, у француза — концепции и идеи. Позже, в 1991 году, когда Сбарро «наигрался» со своими концептами, он продал все права и часть производства Мотте, предоставив тому свободу. А теперь — обо все по порядку.
Как и в случае с моноциклом, осмос-колесо — это большой подшипник. Наружная обойма этого подшипника имеет шину, а внутренняя соединяется с подвеской. Торможение обеспечивается с помощью тормозного диска, установленного на внешней обойме.
Безусловно, у орбитального колеса есть свои положительные стороны — иначе бы его никогда не взялись разрабатывать. И первый плюс — это внешняя красота и эффектность. Даже обычные «Жигули» могут приобрести футуристичный, концептуальный вид, если оборудовать их осмос-колесами. Именно поэтому хаблессы сегодня становятся популярными среди кастом-мастерских, создающих под заказ дорогие чопперы и спортбайки.
Технически у хаблесс-колеса лучшие тормозные качества, нежели у обычного. Силы, которые ведут к остановке транспортного средства, при данной конструкции приложены практически в точке контакта колеса с дорогой. Заметно меньшее напряжение испытывает рычаг подвески, поскольку он расположен чаще всего у нижнего края колеса и имеет меньшее плечо. Стоит отметить, что сегодня существуют хаблессы различных типов и у некоторых точка контакта рычага подвески с ободом, наоборот, находится в совершенно невыгодной части колеса. Но это уже вопросы к дизайнерам. В любом случае нагрузка на колесный подшипник заметно уменьшается по сравнению с колесом традиционной конструкции, разгружается подвеска, улучшается плавность хода и комфортность поездки.
Если говорить о применении осмос-колеса в конструировании мотоциклов, то оно позволяет создать байк с переменным вылетом вилки. Вылет вилки — достаточно важный параметр мотоцикла, это расстояние между пересечением оси рулевой колонки с поверхностью дороги и центром пятна контакта шины с дорогой. На высоких скоростях выгоднее двигаться с большим вылетом (это повышает устойчивость мотоцикла), а на низких — с меньшим (что влияет на маневренность). Система изменяемого вылета способна существенно упростить управление мотоциклом и сделать его более безопасным.
Почему же при таком количестве положительных сторон осмос-колесо не становится повсеместно распространенным? Да потому что минусов не меньше, чем плюсов. Во‑первых, у такой конструкции много технологических проблем. Особенно с ведущими колесами — система сообщения крутящего момента у хаблессов гораздо сложнее, чем у обычных колес со ступицей — цепь тут на ось не набросишь и прижимным валиком, как у велосипеда, не обойдешься. Зубчатое колесо привода должно иметь диаметр, сходный с диаметром колеса, что создает дополнительные проблемы для коробки передач, которую приходится разрабатывать индивидуально.
Из этого сразу следует главный недостаток — цена. Стоимость бесступичного колеса такова, что в массовом производстве оно просто не найдет применения. Имеет ли смысл повышать стоимость автомобиля или мотоцикла чуть ли не в два раза исключительно из-за внешнего вида? Тем более что красоты можно добиться и более простыми способами.
У орбитального колеса есть и другие проблемы. Например, быстрое загрязнение подшипников и сальников, расположенных близко к земле (по грязи на осмос-колесе лучше не ездить). Также хаблесс имеет заметно больший момент инерции за счет несимметричного расположения крепления. Наконец, это колесо очень чувствительно к малейшим деформациям обода, и молоточком подобную деформацию не выправишь. А замена каждого колеса обойдется в баснословную сумму в сравнении с обычной системой. Безусловно, сегодня технологии дешевеют и совершенствуются на глазах. Но прежде чем анализировать перспективность осмос-колеса, стоит немного углубиться в историю его появления на свет.
Тупиковая ветвь развития
Именно Доминик Мотта первым разработал колесо без ступицы. Идея пришла к нему при изучении конструкций цирковых моноциклов. И он решил заново «изобрести колесо», вложил в разработку собственные деньги, полученные от нефтяного бизнеса, к концу 1980-х прошел полный цикл теоретических исследований и уперся в отсутствие инвестора. Примерно в то же время Мотта подал заявку на патент, который получил 15 января 1990 года, уже после демонстрации первых концептов Сбарро.
Франко Сбарро всегда был довольно эксцентричным дизайнером и в первую очередь стремился поразить публику, а не построить предсерийный концепт. Ему настолько понравились разработки француза, что он незамедлительно пригласил Мотту к сотрудничеству. Вдвоем они зарегистрировали новое подразделение компании, фирму Sbarro Mottas Engineering, и запустили программу по созданию автомобиля и мотоцикла с бесступичным колесом — Osmos (Original Sbarro Mottas Orbital System). Работали быстро, потому что все технологии были уже в теории отработаны Моттой, и в 1989 году на Женевском автосалоне было представлено три мотоцикла Sbarro Orbital Wheel и спортивное купе Sbarro Osmos.
Мотоциклы произвели фурор, особенно «белая модификация». Если смотреть на белый Sbarro Orbital Wheel справа, то кажется, что полые колеса вообще никак не контактируют с корпусом мотоцикла — вся система крепления и привода расположена слева. «Красная модификация» имела другое крепление: корпус охватывал обод колеса с обеих сторон; кроме того, у этого мотоцикла заднее, ведущее колесо было обыкновенным, со ступицей и традиционным цепным приводом. Третий мотоцикл имел наибольший успех, хотя ни разу даже не заводился. Он представлял собой «учебное пособие» со снятыми панелями кузова. Переднее колесо имело одностороннее крепление, как у «белой модификации», а переднее — симметричное, как у «красной». Вся анатомия мотоцикла была на виду, а на автосалонах такие трюки всегда имеют популярность.
Колеса Сбарро-Мотты имели стандартную для хаблесса конструкцию: внешний обод с шиной, внутренний обод и тормозной диск, можно даже сказать, тормозное кольцо. Изготавливала колеса шведская компания SKF, специализирующаяся на выпуске подшипников.
Спорткар Sbarro Osmos имел меньшую популярность: все-таки на мотоцикле полое колесо выглядело эффектнее, да и наглядность конструкции была гораздо выше. Автомобиль был оборудован 350-сильным двигателем Jaguar V12 и представлял собой красивое, но вполне обычное спортивное купе. Если бы не странные колеса, на него бы вообще не обратили внимания.
Но после успешного выступления на автосалоне оказалось, что начинание Мотты бесперспективно. Sbarro Mottas Engineering заявила о готовности выпускать небольшими партиями мотоциклы и автомобили с орбитальными колесами, но клиентов не было вообще. Поглазеть на диковинку — это одно, а вложить свои деньги в малоизученную и не выглядящую надежной конструкцию — совсем другое.
В 1991 году Франко Сбарро на льготных условиях продал Мотте все чертежи, заготовки, разработки, связанные с орбитальным колесом. Компания Sbarro Mottas Engineering превратилась в Osmos Wheel, и Мотта стал ее единоличным владельцем. Нельзя сказать, что он остался у разбитого корыта — все-таки с помощью Сбарро он показал свое изобретение миру и доказал его работоспособность. Но без Сбарро никак не удавалось начать серийное производство автомобилей или мотоциклов с осмос-колесом.
И сегодня осмос-колеса остаются диковинкой. Преимущества есть, но они не окупаются: слишком сложная и дорогая система по сравнению с обычным колесом. Для серийного производства орбитальное колесо явно не приспособлено. А вот для мелкосерийного тюнинга…
Сегодня многие кастомайзеры обращаются к теме осмос-колес и строят с их использованием великолепные мотоциклы. Это Shine немца Фреда Кодлина, Irregular итальянской компании Special Project Custom, Phenom от канадской Zeel Design… Последние подошли к вопросу творчески и укрепили бесступичное колесо на трех роликах, расположенных на концах равностороннего треугольника. Это заметно упростило конструкцию, хотя и сняло ряд преимущество хаблесса.
Ужасный текст. Много повторений. Как минимум, три возврата к одним и тем же плюсам и минусам. Огромный абзац вообще откровенно присутствует в двух экземплярах в начале и конце поста.
пост был бы лучше, если бы была схема или техническая информация
лучше бы недеформировающийся обод разработали, замучался даже фирменный легкосплав править
Перспектива у осмоса есть в плане электромобилей. Посмотрите на ниссановский концепт из этой статьи! Вместо большого подшипника электромагнитная система? Или уже встроенный ходовой электромотор? Вот и получается мотор-колесо, простое и изящное решение.
Была конструкция с инжекцией сжатого газа в область между поверхностями вращения.
Пельмени
В канун того Нового года большинство наших друзей внезапно оказались в отношениях. Причем на стадии: «мне никто не нужен кроме тебя и все мои друзья для меня ничто». Все они планировали: «встретить Новый год как в сказке, только ты и я!», что означало: «секс под бой курантов».
Нас осталось четверо. Четверо бывших одноклассников, решивших, что они не задроты-неудачники, а серьезные люди, которые сами, по своей воле, а не по стечению обстоятельств, хотят встретить Новый год в исключительно мужской компании.
Провели предновогоднее совещание и самый умный из нас, назовем его Сережа, сказал, что мужской Новый год требует мужского застолья. Поэтому пить мы будем водку, а есть пельмени. Причем пельмени сделаем сами и обязательно тридцать первого декабря. Такие правила.
Мы не стали спорить. Пельмени так пельмени. Днем накануне Нового года мы оккупировали кухню у меня дома и принялись за дело. Сережа, будучи нашим идейным вдохновителем сказал, что пельмени мы будем готовить по особому рецепту с тройным фаршем, в связи с чем накануне, на рынке были куплены говядина, свинина, баранина, лук, черный перец и чеснок.
Мы полностью погрузились в процесс, периодически выпивая по рюмке водки. Сережа заявил, что это необходимо для соблюдения процедуры. По его плану мы должны были налепить достаточное количество пельменей и поставить их варить таким образом, чтобы первая партия была готова как раз к началу новогодней речи Президента.
Примерно к одиннадцати вечера стало понятно, что все идет по плану, только мы все уже не совсем в форме. Что не удивительно, так как мы весь день только пили, но практически ничего не ели.
Сережа, как настоящий руководитель нашел выход из положения. Он сказал, что пельмени мы поставим на балкон, чтобы они подмерзли, а сами пойдем ненадолго проветриться.
Я подумал, что это отличный план, так как вспомнил, что надо погулять с собакой, о которой я в кулинарном угаре совершенно забыл, что ее совершенно не обидело, собака притворялась невидимой, аккуратно поедая оставленные без присмотра шматки фарша.
Мы вышли в новогодний вечер с его желтыми рвущими темноту фонарями, ощущением неизбежного праздника и освежающей снежной крупой в лицо и за шиворот.
Справа от входной двери дворник насыпал огромный сугроб. Мы остановились и стали смотреть на него, потом Сережа сказал, что я должен прыгнуть в этот сугроб с козырька подъезда.
Я спросил, чем обусловлен такой выбор? Сережа ответил, что подъезд мой, значит и прыгать мне. Возразить было нечего, и я шагнул в сторону сугроба. Собака, преградила мне дорогу и легким взмахом хвоста стала отговаривать меня от этой затеи. Я сказал коллегам, что собака не хочет, чтобы я прыгал. Они сказали, что я хуже подкаблучника, раз прислушиваюсь к мнению собаки, Сережа сказал, что он сейчас покажет, как это делают мужики.
Сережа вошел в сугроб точно и плотно, как клинок в ножны. Он успел поднять над головой руки и теперь они торчали из снега словно странный геодезический знак. Мы несколько минут восхищались, а потом стали удивляться, что он не вылезает. Еще через несколько минут выяснилось, что он уже давно пытается вылезти, но не может. Решили прокапываться к нему сбоку, нам почему-то показалось это правильным. Два раза промахивались, но с третьего раза заиндевелого Сережу извлекли из плена.
Мы собрались вести его домой для разморозки, но Сережа вырвался и заявил, что это непорядок, он заявил, что мы очень неаккуратно его откопали и разбросали везде снег. Теперь его нужно сложить обратно, если мы хоть немного уважаем дворника, то есть человека труда!
Мы уважали дворника и сложили снег обратно. Ну как смогли.
Вернувшись домой, мы мало чем отличались от внутрисугробного Сережи. Нужно было срочно согреться и ставить варить пельмени, время приближалось к двенадцати. Мы хором выпили по полстакана водки с перцем, чтобы снять симптомы простуды.
Нам всем вдруг одновременно стало понятно, что вот сейчас мы минутку посидим, и сразу пойдем пельмени варить.
Очнулись мы на рассвете первого дня нового года.
Пельмени на завтрак ничуть не хуже, чем на новогодний ужин.
Тем более с тройным фаршем.