Покришка пневматичної шини

Реферат: Покришка пневматичної шини належить до автомобільної промисловості, а саме до покришок пневматичних легкових шин радіальної конструкції з одношаровим або двошаровим каркасом з погумованого текстильного корду. Технічною задачею, на вирішення якої спрямовано запропонований винахід, є зниження масової частки каркаса в загальній масі шини при зниженні максимальної температури в робочій зоні шини, що котиться. Зниження максимальної температури шини, що котиться, в свою чергу дозволяє підвищити максимальну швидкість шини. Поставлена технічна задача вирішується тим, що в покришці пневматичної шини радіальної конструкції, що включає каркас, виконаний з щонайменше одного шару погумованого текстильного корду, відповідно до запропонованого винаходу, текстильний корд виконаний з поліефірного текстильного матеріалу структури 110, 144, 167, 220 текс з питомою міцністю нитки 67-77 сН/текс, діаметром нитки сирової пряжі 0,48-0,65 мм з розривною міцністю нитки 155-300 Н/нитка, густотою ниток не менше 90 і не больше 180 штук на довжині 100 мм. Технічним результатом, досягнення якого забезпечується реалізацією всієї сукупністю ознак, що заявляються, є зниження масової частки каркаса в загальній масі шини, що забезпечує можливість зниження товщини погумованого кордного полотна каркаса шини і зменшення товщини профілю шини. Дане рішення дозволяє знизити величини амплітуд деформації в деталях шини, що в свою чергу знижує робочу температуру в даній зоні. Це в сукупності дозволяє підвищити працездатність зони кромок брекера шини і її максимальну швидкість. Зниження маси гуми також призводить до зменшення розсіювання енергії, зважаючи на гістерезисні втрати в гумі при деформуванні, і, відповідно, до зниження опору коченню, тобто підвищує паливну економічність конструкції. UA 105068 C2 (12) UA 105068 C2 Щоб уникнути концентрації напружень між нитками корду, густота ниток не повинна перевищувати величини, яка визначається формулою (2): n>(1-rпр)*100/d, (2) де rпр - гранична величина гумовмісту в шарі каркаса на складальному барабані, яка дорівнює 0,22 (гумовміст г в шарі корду визначає відносний об'ємний вміст гуми в шарі і дорівнює r=(t -d) /t; t - відстань між нитками корду, d - діаметр нитки корду). UA 105068 C2 5 10 15 20 25 30 35 Винахід належить до автомобільної промисловості, а саме до покришок пневматичних легкових шин радіальної конструкції з одношаровим або двошаровим каркасом з погумованого текстильного корду. Відомі конструкції легкових радіальних шин з одно- або двошаровим каркасом з погумованого текстильного корду різної структури і металокордним брекером. В каркасах шин широко застосовуються текстильні поліефірні корди структури 110, 144, 167, 220 текс з питомою міцністю ниток 56-66 сН/текс. Діаметр ниток корду у не просоченому стані становить 0,50,75 мм, розривна міцність нитки 130-265 Н. Відомі традиційні конструкції каркаса шин, які включають попередньо погумовану (каландровану) текстильну кордну тканину, яка складається з нарізаних поперек полотна смуг, стикованих між собою з поворотом на 90 градусів. При цьому стикування здійснене за рахунок клейкості невулканізованої гуми. Смуги закочуються в рулони і обертають (намотують) на циліндричний (як мінімум в центральній частині) барабан, на якому формується заготівка каркаса шини на складальному верстаті (див. В.В.Рагулин "Технология шинного производства", М.: Химия, 1970). Недоліком відомих конструкцій пневматичних шин є суттєва (10 % і вище) масова частка шару каркаса у загальній масі шин, що обмежує максимальну швидкість шин таких конструкцій через високу робочу температуру. Технічною задачею, на вирішення якої спрямовано запропонований винахід, є зниження масової частки каркаса в загальній масі шини при зниженні максимальної температури в робочій зоні шини, що котиться. Зниження максимальної температури шини, що котиться, в свою чергу дозволяє підвищити максимальну швидкість шини. Поставлена технічна задача вирішується тим, що в покришці пневматичної шини радіальної конструкції, що включає каркас, виконаний з щонайменше одного шару погумованого текстильного корду, відповідно до запропонованого винаходу, текстильний корд виконаний з поліефірного текстильного матеріалу структури 110, 144, 167, 220 текс з питомою міцністю нитки 67-77 сН/текс, діаметром нитки сирової пряжі 0,48-0,65 мм з розривною міцністю нитки 155-300 Н/нитка, густотою ниток не менше 90 і не більше 180 штук на довжині 100 мм. Технічним результатом, досягнення якого забезпечується реалізацією всієї сукупністю ознак, що заявляються, є зниження масової частки каркаса в загальній масі шини, що забезпечує можливість зниження товщини погумованого кордного полотна каркаса шини і зменшення товщини профілю шини. Дане рішення дозволяє знизити величини амплітуд деформації в деталях шини, що в свою чергу знижує робочу температуру в даній зоні. Це в сукупності дозволяє підвищити працездатність зони кромок брекера шини і її максимальну швидкість. Зниження маси гуми також призводить до зменшення розсіювання енергії, зважаючи на гістерезисні втрати в гумі при деформуванні, і, відповідно, до зниження опору коченню, тобто підвищує паливну економічність конструкції. Щоб уникнути концентрації напружень між нитками корду, густота ниток не повинна перевищувати величини, яка визначається формулою: 40 n>(1-rпp)*100/d, 45 де rпр - гранична величина гумовмісту в шарі каркаса на складальному барабані, яка дорівнює 0,22 (гумовміст r в шарі корду визначає відносний об'ємний вміст гуми в шарі і дорівнює r = (t-d) / t; t - відстань між нитками корду, d - діаметр нитки корду). В таблиці 1 наведені можливі варіанти густот ниток пропонованих технічних рішень. 1 UA 105068 C2 Таблиця 1 Найменування параметра 144 (прототип) 180 157 225 200 265 240 110 125 105 115 92 100 19,8 19,6 23,6 23,0 24,4 24,0 Розривна міцність нитки корду, Η мін Густота ниток, штук/100мм Питома міцність кордної тканини, кН/100мм 5 Тип корда, текс 144 167 167 (пропоноване 220 (пропоноване (прототип) технічне (прототип) технічне рішення) рішення) 110 (пропоноване технічне рішення) Порівняльні характеристики шин - прототипів і з застосуванням пропонованих технічних рішень на прикладі одношарових легкових радіальних шин розмірів 195/55R15 та 205/55R15 наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Характеристики шин 195/55R15, 205/55R15 - прототипів із застосуванням пропонованих технічних рішень Шина Найменування показника 1 Структура кордної нитки, текс Розривна міцність нитки корду, Η Питома міцність нитки корду, сН/текс Діаметр нитки корду (сирова пряжа), мм Густота ниток в полотні, штук/100 мм Питома міцність кордної тканини, кН/100 мм Ширина профілю шини при дії внутрішнього тиску, мм Прогин шини під навантаженням, % Бокова жорсткість шини, % Статичний запас міцності каркаса, % Розмах інтенсивності деформації в зоні кромок брекера, % Максимальна розрахункова температура шини, С° Розрахункова довговічність зони кромок брекера шини, % Максимальна швидкість шини, км/ч Втрати на кочення, % Масова частка каркаса шини, % 195/55R15 2 144 (прототип) 180 62 205/55R15 Тип корду каркаса 3 4 5 110 (приклад 167 (приклад пропонованого 220 пропонованого технічного (прототип) технічного рішення) рішення) 155 265 240 71 60 71 0,57 0,48 0,75 0,60 110 125 92 100 19,8 19,4 24,4 24,0 201 201 210 210 100 100 100 100 100 98 100 100 100 101 98 99 100 97 100 99 109 100 101 100 100 117 100 105 240 100 9,5 270 97 8,0 240 100 10,2 250 99 8,7 2 UA 105068 C2 5 10 15 Пропоноване технічне рішення дозволяє зберегти габарити шини при дії внутрішнього тиску в межах допустимих норм, а також прогин шини при дії нормального навантаження, зберегти жорсткість шини при дії зовнішніх дій і статичний запас міцності каркаса. Запропоноване конструктивне виконання шару каркаса пневматичної шини дозволяє здійснити серійне виробництво без зміни існуючої технології; і досягти отримання економічного ефекту, забезпеченого виграшем в масі шини (менша вага кордного матеріалу і менша товщина гуми, що йде на погумування корду), підвищення довговічності шин і максимальної швидкості шини. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Покришка пневматичної шини радіальної конструкції, що включає каркас, виконаний з щонайменше одного шару погумованого текстильного корду, яка відрізняється тим, що текстильний корд виконаний з поліефірного текстильного матеріалу структури 110, 144, 167, 220 текс з питомою міцністю нитки 67-72 сН/текс, діаметром нитки сирової пряжі 0,48-0,65 мм з розривною міцністю нитки 155-300 Η/нитка, густотою нитки не менше 90 і не більше 180 штук на довжині 100 мм. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3