Покришка пневматичної шини

Покришка пневматичної шини, що містить каркас із текстильного корду, яка відрізняється тим, що нитки текстильного корду мають структуру 144 текс x1 х3, 188 (187) текс х1 х3 або 188 (187) текс x2 x2, або 210 текс х1 х3, або 210 текс x2 х2, або 280 текс х1 х3 з числом крутінь у межах 180240 на погонний метр. Винахід відноситься до автомобільної промисловості, зокрема, до пневматичних вантажних і легковантажним шинам радіальної й діагональної конструкції з каркасом з прогумованого текстильного корду. Відомі покришки пневматичних вантажних легковантажних шин, що містять у каркасі один або два текстильні корди зі структурою 144 текс x1x2 або 188 (187) текс x1x2 і числом крутінь у межах 300-380 або структуру 210 текс x1x2 із числом крутінь у межах 260 360, що мають розривне навантаження не менше ніж 210Н-300Н (21/212КНТС, або 22/22КНТС, або 23/232 КНТС, або 25/252 КНТС, або 28/282 КНТС, або 29/292 КНТС, або 30/302 КНТС або 25/252 А, або 30/302 А)[1-3]. Недоліком відомих конструкцій покришки є велика кількість шарів каркаса, необхідна для забезпечення необхідних запасів міцності. Це приводить до істотного підвищення товщини каркаса, значного ускладнення конструкції борту, у тому числі - необхідність використання трьох і більше кілець в одному борті. Виготовлення таких шин мас значні трудомісткість і енергоємність, в експлуатації таких шин істотним стає питання недостатньої довговічності. Відомі покришки пневматичної радіальної конструкції з каркасом з одного шару прогумованого металевого корду (металокорд). [4, 5]. Перевагою цих шин є більша довговічність при меншій масі й зменшеній витраті палива автомобілем, що обумовлена шинами. Недоліком відомих рішень є повна зміна існуючої технології виготовлення шин, і підвищені відмови шин в умовах змішаної дорожньої експлуатації. Найбільш близьким є технічне рішення покришки пневматичної шини радіальні конструкції, яка містить у собі каркас із поліамідного корду. Нитки поліамідного корду мають структуру 187 текс x1x2, або 165 текс x1x2, або 144 текс x1x2 із числом крутінь у межах 210-260 на погонний метр. [6] Недоліком відомого рішення є велика кількість шарів каркаса, яка потрібна для забезпечення необхідних запасів міцності вантажних і легковантажних комбінованих шин радіальної або діагональної конструкції. Це призводить до значного ускладнення конструкції борту, збільшенню (19) UA (11) 88386 (13) C2 (21) a200800484 (22) 14.01.2008 (24) 12.10.2009 (46) 12.10.2009, Бюл.№ 19, 2009 р. (72) ВОЛЬНОВ АНАТОЛІЙ АЛЄКСЄЄВІЧ, RU, ГАЛЬПЄРІН ЛЄОНІД РОМАНОВІЧ, RU, КАВТОРЄВ НІКОЛАЙ ДМІТРІЄВІЧ, RU, КУДРЯВЦЄВ ЄВГЄНІЙ ПАВЛОВІЧ, RU, НЄНАХОВ АЛЄКСАНДР БОРІСОВІЧ, RU, СКОРОХОД РОМАН АЛЄКСАНДРОВІЧ, RU, СОКОЛОВ СЄРГЄЙ ЛЄОНІДОВІЧ, RU (73) ОБЩЄСТВО С ОГРАНІЧЄННОЙ ОТВЄТСТВЄННОСТЬЮ "ХОЛДІНГОВАЯ КОМПАНІЯ "ЛОЙЛ НЄФТЄХІМ", RU 3 числа заворотів, необхідність використання двох і більше кілець в одному борті. Крім цього, доводиться вводити додаткові конструктивні деталі в борт, такі як гумові і (або) кордні бортові стрічки, що покликані запобігти розшаруванню виробу з елементів різними жорсткістними параметрами. Іншою небезпечною зоною таких шин стає стик протектора й боковини. Високий малюнок протектора, який необхідний для забезпечення експлуатаційних властивостей вантажних і легковантажних шин, доповнюється багатошаровим пакетом шарів каркаса. При виготовленні таких шин є суттєві витрати матеріалів, праці й енергії. Експлуатація таких шин характеризується пробігом, що суттєво поступається пробігу повінстю металокордних шин на дорогах групи А, і неможливістю створення шин з підвищеними вимогами по навантаженню і швидкості експлуатації. Технічне завдання, на рішення якого спрямований запропонований винахід, складається в підвищенні надійності й довговічності шин шляхом створення, випробування й практичного застосування текстильних кордів з підвищеною розривною міцністю матеріалу каркаса без суттєвого збільшення діаметра нитки корду. Поставлене технічне завдання вирішується за допомогою того, що в покришці пневматичної вантажної або легковантажної шини, згідно із запропонованим винаходом, у каркасі застосовуються нитки текстильного корду, які мають структуру 144 текс х1 х3, або 188 (187) текс х1 х3, або 188 (187) текс х2 х2, або 210 текс х1 х3, або 210 текс х2 х2, або 280 текс х1 х3 із числом крутінь в межах 180-240 на погонний метр. Технічний результат, що забезпечується заявленою сукупністю суттєвих ознак, складається - у підвищенні розривної міцності матеріалу корду без істотного збільшення діаметра нитки; - у підвищенні міцності зв'язку корд каркас гума; - у розробці конструкцій шин із застосуванням корду з підвищеною розривною міцністю матеріалу каркаса; - у підвищенні або не погіршенні вихідних показників шин в експлуатації; - створення шин з підвищеними показниками навантаження й категорії швидкості. Виконання корду з текстильного матеріалу запропонованої структури й крутінь дозволяє здійснювати серійне виробництво текстильних кордів, які знайдуть практичне застосування у виробництві шин без зміни існуючої технології. 88386 4 При цьому забезпечується одержання економічного ефекту, за рахунок суттєвого виграшу в масі шини, зниженні трудомісткості й енергоємності виробництва, збільшенні швидкісних характеристик, зниженні витрати палива автомобілем, обумовлених шинами. Винахід пояснюється кресленням (фіг. 1), на якому представлені профілі меридіонального перетину покришки 12.00R20 існуючої конструкції й пропонованого варіанта з використанням високоміцних кордів. Запропонована покришка пневматичної шини включає протектор 1, брекер 2, каркас 3, боковини 4, борти 5 з бортовими кільцями 6. Каркас 3 виконаний з текстильного корду на основі сучасних полімерних матеріалів, наприклад нейлон 6,6, з лінійною щільністю нитки 144, 188(187), 210 і 280 текс, структурою кордної тканини х1х3 і х2х2 і числом крутінь у межах 180-240 на погонний метр якого мають структуру 144 текс х1 х3, або 188 (187)текс х1 х3, або 188 (187)текс х2 х2, або 210 текс х1 х3, або 210 текс х2 х2, або 280 текс х1 х3 із числом крутінь у межах 180-240 на погонний метр. Властивості текстильного корда залежать від матеріалу полімеру, із якого він вироблений, лінійної щільності кордної нитки, її товщини, структури, числом крутінь, складом просочення. Основні проблеми застосування високоміцних кордів у шинній промисловості пов'язані із питомим зниженням адгезійних властивостей и великою товщиною прогумування корда. Запропоноване виконання структури кордної тканини, а саме збільшення числа одиничних ниток у структурі кордної тканини та зменшення числа крутінь у порівнянні з відомими рішеннями, дозволило оптимізувати площу поверхні дотику із гумою. За рахунок цього кордне полотно має збільшені в порівнянні зі звичайними текстильними кордами адгезійні властивості й практично ту саму товщину. Сучасні лінії просочення й термообробки дозволяють реалізувати закладені у кордній тканині можливості для використання в каркасі пневматичних шин. Запропоноване виконання структури матеріалу текстильного корду дозволяє використовувати такі корди для виробництва покришок пневматичних великогабаритних і понад великогабаритних шин діагональної конструкції. Приклади конкретного виконання пневматичних шин з використанням запропонованих високоміцних кордів наведено у таблиці 1. 5 88386 6 Таблиця 1 Розмір и модель шини 12.00R20мод. У-4 11.00R20мод.И-111А 10.00R20мод. У-4 9.00R20мод. И-Н142БМ-1 425/85R21мод. К-1260 500/70-20мод. ИД-П284 530/70-21мод. К-410 Прототип 5 шарів 30КНТС + 1 шар 302КНТС структура 188 текс х1х2 число крутінь 315-355 4 шари 25КНТС + 1 шар 252 КНТС структура 187 текс x1 x2 число крутінь 316-356 4 шари 25КНТС + 1 шар 252 КНТС структура 187 текс х1 х2 число крутінь 316-356 2 шари 30КНТС + 1 шар 302 КНТС структура 188 текс x1 х2 число крутінь 315-355 5 шарів 30КНТС + 1 шар 302 КНТС структура 188 текс х1 х2 число крутінь 315-355 6 шарів 30КНТС +. 2 шари 302 КНТС структура 188 текс х1 х2 число крутінь 315-355 4 шари 30КНТС + 2 шари 302 КНТС структура 188 текс x1 x2 число крутінь 315-355 При виробництві шин з текстильним каркасом у вантажних й легковантажних шинах застосування запропонованих високоміцних кордів дозволяє створювати конструкцію з меншим числом шарів. Така конструкція забезпечує меншу товщину покришки у всіх перетинах при збереженні або навіть збільшенні запасів міцності каркаса. Крім цього, усі вантажні шини можна виконати з одним кільцем зі сталевого дроту в борті. Кожний шар каркаса закріплюється навколо бортового кільця методом Пример выполнения 3 шари 65А структура 210 текс х2х2 число крутінь 180-220 3 шари 70А структура 280 текс х1 х3 число крутінь 180-220 4 шари 45А структура 188 текс х1 х3 число крутінь 200-240 3 шари 45А + 1 шар 452А + структура 188 текс х1 х3 число крутінь 200-240 3 шари 45А + структура 188 текс х1 х3 число крутінь 200-240 2 шари 60А структура 188 текс х2 х2 число крутінь 180-220 3 шари 45А + структура 188 текс х1 х3 число крутінь 200-240 4 шарів 70А + структура 280 текс х1 х3 число крутінь 180-220 4 шари 45А + структура 188 текс х1 х3 число крутінь 200-240 завороту. Кожне закінчення шару каркаса являє собою вогнище напружено-деформованого стану, небезпечний з погляду розшарування. Тому, зниження числа шарів каркаса дозволяє знизити трудомісткість виробництва й підвищити надійність шин в експлуатації. У таблиці 2 наведені результати випробувань вантажнихшин з високоміцними кордами в каркасі. 7 88386 8 Таблиця 2. Результати стендових випробувань вантажних шин із застосуванням у каркасі високоміцних кордних тканин. Норматив Енергія руйнування шини продавлюванням, Дж Міцність шини при руйнуванні внутрішнім тиском, МПа Максимальна швидкість, км/год Загальна працездатність шин, км Товщина нитки, мм Міцність зв'язку кордної нитки з гумою, кгс Маса шини, кг 2823 3,48 100 3000 0,85-0,95 160 72 Середня величина по різних моделях запропонованих шин 2916 2877 4179 3,5 5,5 5,8 110 110 110 3980 7507 9175 0,92 259* 62 67 69 * - на еталонній гумі Джерела інформації: 1. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины. Бюллетень «ИнформПростор» №4. 0094-ИП. М., 2000г. 2. Oтчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины. Бюллетень «ИнформПростор». №4 0095-ИП. М., 2000г. 3. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины. Бюллетень «ИнформПростор». №4 0097-ИП. М. 2000г. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 4. Oтчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные ЦМК шины. Бюллетень «Информ-Простор». №3 0092-ИП. М., 2000г. 5. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные ЦМК шины. Бюллетень «Информ-Простор». ». №3 0093-ИП. М., 2000г. 6. Патент РФ №2262453, МПК 7 В60С9/07, опубл. 20.10.2005г. (прототип). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601