Протектор пневматичної шини

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК Г (19) (51)5 *J \*f * л (ID В 60 С 11/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ \ і (21)4756564/11 (22) 25.09.89 (46)07.07.91.Бюл. №25 (71) Научно-исследовательский институт крупногабаритных шин (72)ВАТкалич, В.Н.БелковскийиВ.П.Пачев (53)629.113(088.8) (56) Патент Франции №2534192, кл. В 60 С 11/04, 1984. (54) ПРОТЕКТОР ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ (57) Изобретение может быть использовано при изготовлении шин для транспортлых средств работающих в условиях бездо рожья на деформируемых и/или слабонесущих грунтах. Цель изобретения - повышение тягово-цепных свойств шины. В протекторе пневматической шины краевые участки каждого грунтозацепа взаимно и по отношению к среднему участку противоположно направлены. Крайний со стороны экваториальной плоскости и средний участки грунтозацепа выполнены под углом 35-70°, а крайний со стороны плечевой зоны - под углом 115-135° к продольной плоскости шины, при этом проекции длин краевых участков на меридиональное сечение составляют по 0,3-0,7 длины среднего участка. 4 ил. Изобретение относится к пневматическим шинам, преимущественно для пневмоколесных транспортных средств, работающих в условиях бездорожья, на деформируемых, вязких и/или слабонесущих грунтах. Целью изобретения является повышение тягово-сцепных свойств шин. На фиг.1 изображен протектор пневматической шины, общий вид; на фиг.2 - зависимость тягового КПД rj и площади контакта FK от угла наклона а грунтозацепа; на фиг.3-зависимость тягового КПД tj , упорной реакции Ry, изгибных жесткостей Е.Імер- Е.Іокр протектора и площади контакта FK от угла наклона р грунтозацепа; на фиг.4 - схема реакции грунтозацепа под действием Мкр. Протектор представляет собой чередующиеся в окружном направлении грунтозацепы 1 и выемки 2. Каждый грунтозацеп 1 имеет средний 3 и краевые 4 и 5 участки. Краевые участки 4 и 5 взаимно и по отношению к среднему участку 3 противоположно направлены. Краевой 4 (со стороны экваториальной плоскости) и средний 3 участки ориентированы под углом 35-70° к продольной плоскости шины. В плечевой зоне краевой участок 5 выполнен под углом 115—135° к продольной плоскости. Проекции Ь2 и Ьз краевых участков 4 и 5 на меридиональное направление составляют по 0,3-0,7 проекции bi среднего участка 3. На фиг.1 показаны проекции участков по средней линии грунтозацепа. Шина с указанным рисунком протектора работает следующим образом При движении по вязкому деформируемому или слабонесущему грунту грунтозацеп входит в контакт с почвой, постепенно увеличивая площадь соприкосновения. При полном вхождении под действием крутящего момента Мер по передней грани среднего О 1661001 участка 3 возникает упорная оеакция R. Происходит деформирование грунтозацепа и почвы. Из-за существенно большей жесткости грунтозацепа основная деформация в виде деформации сдвига приходится на слабонесущую почву. Таким образом, происходит некоторое угловое смещение грунта в выемках между соседними грунтозацепами вдоль передней грани. Однако ввиду возникновения реакции Ry сопротивления со стороны передней грани участка 5, движение почвы затруднено Ее вынос к плечевым зонам практически прекращается. Вследствие этого жесткость почеы на сдвиг увеличивается, что приводит к меньшему буксованию (проскальзыванию) шины и повышению тягово-сцепных свойств Выполнение участков 3 и 4 под указанными углами обеспечивает наиболее существенное влияние на повышение тяговых свойств за счет уменьшения выталкивающей силы Т и ее меридиональной составляющей, равной Тcos a. При увеличении угла наклона более 70° меридиональная составляющая T.cos а. продолжает уменьшаться, однако при этом резко возрастает изгибная жесткость протектора в меридиональном направлении Вследствие этого уменьшается ширина и площадь контакта шины. При углах менее 35° (фиг.2} существенно увеличивается длина средних участков 3 грунтозацелов, что приводит к увеличению изгиОной жесткости протектора в окрожном направлении и уменьшению длины контакта шины, его общей площади, поэтому при углах менее 35° и более 70° из-за указанных факторов ухудшаются тягово-сцепные свойства. Выполнение краевых участков под углом 115-135° к продольной плоскости является наиболее эффективным, так как в этом случае прирост тягово-сцепных свойств обеспечивается одновременно за счет двух факторов - увеличения площади контакта шины и повышения сдвиговой жесткости грунта между груитозацепамь1! (фиг 3). При углах, меньших 115° и больших 135° (как видно из фиг.З), начинает интенсивно 5 10 15 20 25 30 уменьшаться площадь контакта, в первом случае за счет вырастания меридиональной изгибной жесткости, вызванной массивом грунтозацепов, во втором - за счет возрзстания окружной жесткости Так как краевые участки 5 повернуты под углом ft, большим 90°, то при движении грунта вдоль их передних граней на указанных участках возникает реакция сопротивления R, которая имеет в плоскости контакта две составляющие: нормальную Ry (перпендикулярную к передней грани), равную R.cos /J, и касательную Rx {вдоль передней грани), равную R sin /5 . Ввиду низкой сдвиговой жесткости слабонесущих и влажных грунтов влияние касательной составляющей можно не учитывать. Нормальная реакция Ry является основным противодействием выноса грунта в краевые зоны, которая вырастает в пределах 115°-135°, хотя при углах более 135° реакция сопротивления Ry - R.cos ^также увеличивается, однако в этом случае происходит интенсивный рост окружной жесткости (длина грунтозацепов краевых учасі ков 5 резко возрастает), вследствие чего уменьшается площадь контакта. В конечном счете снижаются тягово-сцепные свойства шины. Формула изобретения Протектор пневматической шины, содержащий грунтозацепы, расположенные в обе стороны от экваториальной плоскости под углом к ней, каждый из которых выпол35 ней со средним и крайними участками, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышечия тягово-сцепных свойств шины, краевые участки каждого грунтозацепа взаимно и по отношению к среднему участку противопо40 ложно направлены, крайний со стороны экваториальной плоскости и средний участки грунтозацепа расположены под углом 3570°, а крайний со стороны плечевой зоны под углом 115-135° к продольной плоскости 45 шины, при этом проекции длин краевых участков на меридиональное сечение составляют по 0,3-0,7 длины среднего участка. 1661001 Фиг. I А \Z2Q0 0,7 2000 0,5 1800 ал \1600 ВО 40 Фиг. 2 ВО ВО 1661001 fflO НО 120 /ЗО № Фиг, Редактор И.Горная Составитель Н.Николаева Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 2087 Тираж 328 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101