Analiza budowy kół bezciśnieniowych

• Autorzy: Żmuda Marcin

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.6962

Warianty tytułu

EN

Construction analysis of non-pneumatic tires

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Koła bezciśnieniowe nie są nowym rozwiązaniem. Pierwsze informacje na ich temat ukazywały się przed wynalezieniem opon pneumatycznych. Odpowiednia konstrukcja oraz dobór materiałów elastycznej struktury i opasania współczesnych kół bezciśnieniowych mają odwzorować funkcję sprężonego powietrza opony pneumatycznej. Wspomniane elementy składowe koła będą decydowały o charakterze przenoszenia obciążeń. Obecnie dominującą formą elastycznej struktury są pojedyncze szprychy oraz struktura komórkowa zbudowana z wieloboków. Opasanie zawiera co najmniej jedną warstwę wzmocnienia z nierozciągliwego materiału. Liczba warstw wzmocnienia oraz ich ukształtowanie będą wpływać na zachowanie się koła podczas obciążenia.

EN

Non-pneumatic tires are not a new construction. The first information about them appeared before the invention of pneumatic tires. appropriate materials and design for flexible structure and band of modern non-pressure wheels are designed to mimic the functions of compressed air of a pneumatic tire. Mentioning the elements of the wheel structure will determine the nature of the load carrying. Mentioning the elements of the wheel structure will determine the nature of the load transfer. Currently, the dominant form of flexible structure are: single spokes and a cellular structure made of polygons. The band comprises at least one reinforcement layer of inextensible material. The number of reinforcement layers and their shape will influence the behaviour of the wheel during loading.

Słowa kluczowe

PL

inżynieria mechaniczna; koła bezciśnieniowe; ogumienie; NPT

EN

mechanical engineering; non-pneumatic tire; wheel

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 70, nr 1
• Strony: 111--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., rys.

Twórcy

autor

Żmuda Marcin

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział inżynierii Mechanicznej, Instytut Pojazdów i Transportu, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-4990-6378

Bibliografia

• [1] § 571.129 Standard no. 129, New non-pneumatic tires for passenger cars, National Highway Traffic Safety Admin., DOT. 49 CFR Ch. V (10-1-13 Edition), https://www.govinfo.gov/content/pkg/CFR-2011-title49-vol6/pdf/CFR-2011-title49-vol6-sec571-129.pdf, [dostęp: 21.10.2021].
• [2] Mayhew E.P., Airless Tire For Automobiles, nr 1251077, 25.12.1917, United States Patent Office, https://www.google.pl/patents/US1251077?dq=1,251,077&hl=pl&sa=X&ved=0ahUKEwitxJWV2v7RahVmYZoKHRWzDNYQ6AEIGJAA, [dostęp: 22.10.2021].
• [3] Hawks H.S., Airless Tire, nr 1281364, 15.10.1918 r., United States Patent Office, https://www.google.pl/patents/US1281364?dq=1,281,364&hl=pl&sa=X&ved=0ahUKEwifwYKki5LSAhXnBZoKHS1fa-gQ6AEIJTAB, [dostęp: 22.10.2021].
• [4] Light C.H., Airless Tire, nr 1388350, 23.08.1921 r., United States Patent Office, https://patents.google.com/patent/US1388350a/en?q=claus+h&q=light&q=airless+tire, [dostęp: 22.10.2021].
• [5] Rubber spokes give bounce to airless safety tire, Popular Science Monthly, May 1938. https://books.google.com.au/books?id=tSgDAAAAMBAJ&printsec=frontcover&hl=pl, [dostęp: 22.10.2021].
• [6] Martin J.V., Aero and Auto Tire, nr 2050352, 11.08.1936 r., https://docs.google.com/viewer?url=patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US2050352.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [7] Martin J.V., Elastic Tire, nr 2016095, 01.10.1935, United States Patent Office, https://patents.google.com/patent/US2016095, [dostęp: 22.10.2021].
• [8] Lambert H.M., Cushion Tire for Vehicle Wheels, nr 1225042, 08.05.1917, United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/8c/d9/6b/1ddddc26c8e692/US1225042.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [9] Lambert H.M., Cushion Tire for Vehicle Wheels, nr 1268078, 28.051918, United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/12/26/b7/e03242ddb1d82e/US1268078.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [10] Marley B., Thacker W.P., Barnard R.P., Resilient Wheel, nr 1050481, 14.01.1913 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/21/22/ea/3db78546607ee1/US1050481.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [11] Mathiesen M., Resilient Wheel, nr 1037949, 10.09.1912, United States Patent Office, https://paten-timages.storage.googleapis.com/c6/5d/d8/6d3ae0f60fb285/US1037949.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [12] Wayne H.N., Resilient Wheel, nr 1639827, 23.08.1927 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/c7/e5/af/6b96f810cd1534/US1639827.pdf, dostęp dnia 22.10.2021 r.
• [13] Yankauer S., Resilient Wheel, nr 1459565, 19.06.1923 r., united States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/f0/f3/ae/6caee1fd12ca4a/US1459565.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [14] Besler W., Resilient Wheel, nr 987340, 21.03.1911 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/4e/33/af/473a4946e10176/uS987340.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [15] Sallac H.c., Resilient Wheel, nr 1614397, 11.01.1927 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/4b/9e/e1/6526575e334ae5/US1614397.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [16] Minnick G.D., Resilient Wheel, nr 1060480, 29.04.1913 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/47/d7/ce/6df7d205077fed/US1060480.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [17] Hallett T.S., Resilient Vehicle Wheel, nr 1461483, 10.07.1923 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/df/f1/06/6d81b8449a4067/uS1461483.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [18] Lincoln I., Resilient Wheel, nr 1450671, 03.04.1923 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/9a/89/a8/7d8f70e6cf8578/US1450671.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [19] Percy H.C., Resilient Wheel, nr 1085700, 03.02.1914 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/a9/c6/5f/1a42028b7be8ae/US1085700.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [20] Bennett M.E., Spring or Resilient Wheel, nr 1948412, 20.02.1934 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/92/2a/da/31766c4bbffdd8/US1948412.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [21] Havens E.A., Resilient Wheel, nr 1493199, 06.05.1924 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/f4/3e/6a/1b7ec2fa2c579f/US1493199.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [22] Schulz J.E., Resilient Wheel, nr 1543728, 30.06.1925 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/9a/bb/53/beb2dee1de3e77/US1543728.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [23] Immke H.W., Resilient Wheel, nr 1177628, 04.04.1916 r., United States Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/a0/36/3e/1e61981f1e5597/US1177628.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [24] Du X., Zhao Y., Wang Q., Fu H., Lin F., Grounding characteristics of a non-pneumatic mechanical elastic tire in a rolling state with a camber angle, Stroj Vestnik/Journal Mech Eng., 5, 2019, 287-29.
• [25] Ju J., Veeramurthy M., Summers J. D., Thompson L., Rolling resistance of a nonpneumatic tire having a porous elastomer composite shear band, Tire Sci. Technol., 41, 3, 2013, 154-173. .
• [26] Kim K., Heo H., Uddin M.S., Ju J., Kim D.M., Optimization of Nonpneumatic Tire with Hexagonal Lattice Spokes for Reducing Rolling Resistance, SaE Tech. Pap., vol. 2015, April, SAE International, 2015.
• [27] Kim K., Kim D.M., Ju J., Static Contact Behaviors of a Non-Pneumatic Tire with Hexagonal Lattice Spokes, SAE International Journal Passenger Cars - Mech. Syst., 6, 3, 2013, 1518-1527.
• [28] Rhyne T.B., Cron S.M., Development of a non-pneumatic wheel, Tire Sci. Technol., 34, 3, 2006,150-169.
• [29] Rugsaj R., Suvanjumrat C., Proper Radial Spokes of Non-Pneumatic Tire for Vertical Load Supporting by Finite Element Analysis, International Journal of Automotive Technology, 20, 4, 2019, 801-812.
• [30] Jackowski J., Żmuda M., Ogumienie pojazdów wojskowych - wybrane zagadnienia, [w:] J. Kończak, Z. Ciekot (red.), Konstrukcja, eksploatacja, osłona balistyczna pojazdów oraz technologie, WiTPiS, Warszawa 2018.
• [31] Jackowski J., Żmuda M., Tendencje rozwojowe ogumienia - współczesne i przyszłe rozwiązania, [w:] S. Budek (red.), Służba czołgowo-samochodowa na przestrzeni 10 lat funkcjonowania Inspektoratu Wsparcia Sił Zbrojnych, Bydgoszcz 2016.
• [32] Jackowski J., Wieczorek M., Żmuda M., Analysis of static radial stiffness of the non-pneumatic tire and the pneumatic tire, Proceedings of 21st International Scientific Conference, Transport Means 2017.
• [33] Jackowski J., Wieczorek M., Żmuda M., Energy consumption estimation of non-pneumatic tire and pneumatic tire during rolling, Journal of KONES, 25, 1, 2018.
• [34] Żmuda M., Jackowski J., Hryciów Z., Numerical research of selected features of the non-pneumatic tire, AIP Conference Proceedings, 2078, 2019.
• [35] Hryciów Z., Jackowski J., Żmuda M., The Influence of Non-Pneumatic Tyre Structure on its Operational Properties, International Journal of Automotive and Mechanical Engineering, 17, 3, 2020.
• [36] Jackowski J., Żmuda M., Wieczorek M., Zuska a., Quasi-Static Research of ATV/UTV Non-Pneumatic Tires, Energies 2021, 14, 6557.
• [37] Mazur V., Experimental research in automobile non-pneumatic tire force heterogeneity, MATEC Web of Conferences., 224. 02019. 2018.
• [38] Cron S.M., Variable Stiffness Spoke for a Non-Pneumatic Assembly, EP2066502B1, 27.03.2008 r., European Patent Office, https://patentimages.storage.googleapis.com/96/84/79/b3154656ab3c09/WO2008036789a2.pdf, [dostęp: 22.10.2021].
• [39] Rhyne T.B., Cron S.M., Pompier J.P., Compliant Wheel, US 7013939B2, 03.05.2006 r., United States Patent, https://patents.google.com/patent/US7013939B2/en?oq=US+7013939B2, [dostęp: 22.10.2021].
• [40] Manesh A. et. al., Tension-Based Non-Pneumatic Tire, US 8176957 B2, 15.05.2012 r., United States Patent, https://patents.google.com/patent/US8176957B2/en?oq=US+8176957+B2, [dostęp: 22.10.2021].
• [41] Manesh a. et. al., Tension-Based Non-Pneumatic Tire, US 8104524 B2, 31.01.2012 r., United States Patent, https://patents.google.com/patent/US8104524B2/en?oq=US+8104524+B2, [dostęp: 22.10.2021].
• [42] Williams T.L. W., Rogers E.C., Non-pneumatic tire and wheel assembly, EP 2418099a2, 27.06.2011 r., European Patent Application, https://patents.google.com/patent/EP2418099a2/de?oq=EP+2418099a2, [dostęp: 22.10.2021].
• [43] Thompson R.H., Shear Band, US 2010/0018621 A1, 28.01.2010 r., United States Patent, https://patents.google.com/patent/uS20100018621a1/en?oq=US+2010%2f0018621+A1, [dostęp: 22.10.2021].
• [44] Rhyne T.B., DeMino K.W., Cron S.M., Structurally Supported Resilient Tire, 03.02.2004 r., US 6769465B2, United States Patent, https://patents.google.com/patent/uS6769465B2/en?oq=uS+6769465B2, [dostęp: 22.10.2021].
• [45] Manesh A. et. al., Tension-Based Non-Pneumatic Tire, US 8109308 B2, 07.02.2012 r., United States Patent, https://patents.google.com/patent/uS8109308B2/en?oq=US+8109308+B2, [dostęp: 22.10.2021].
• [46] Rhyne T.B., Cron S.M., Development of a non-pneumatic wheel, Tire Sci. Technol., 34, 3, 2006, 150-169.
• [47] Masłowska-Lipowicz i., Wyrębska Ł., Szałek B., Olszewski P., Gajewski r., Materiały auksetyczne - struktury, potencjalne zastosowanie, Technologia i Jakość Wyrobów, 65, 2020.
• [48] Idczak E., Stręk T., Badania dynamiczne struktur kompozytowych z rdzeniem o właściwościach auksetycznych, XIV Konferencja Naukowo-Techniczna Techniki Komputerowe w Inżynierii, WAT 2016.
• [49] Choi S.J. et al., Non-Pneumatic Tire with Reinforcing Member Having Plate Wire Structure, US 2014/0238561 A1, 28.08.2014 r., United States Patent, https://patents.google.com/patent/US20140238561a1/en?oq=US+2014%2f0238561+A1, [dostęp: 22.10.2021].

Uwagi

Praca została sfinansowana przez Wojskową Akademię Techniczną w ramach projektu nr UGB 884/2021.