Покрышка пневматической шины
Полезная модель относится к автомобильной промышленности, а именно к пневматическим легковым шинам радиальной конструкции с однослойным или двухслойным каркасом из обрезиненного текстильного корда.
Технической задачей является снижение массовой доли каркаса в общей массе шины при снижении максимальной температуры в рабочей зоне катящейся шины, что позволяет повысить максимальную скорость шины.
Поставленная техническая задача решается тем, что в покрышке пневматической шины радиальной конструкции, включающей каркас, выполненный из, по меньшей мере, одного слоя обрезиненного текстильного корда, согласно предложенной полезной модели, текстильный корд выполнен из полиэфирного текстильного материала структуры 110, 144, 167, 220 текс с удельной прочностью нити 67-77 сН/текс, диаметром нити суровья 0,48-0,65 мм с разрывной прочностью нити 155-300 Н/нить, частотой нити не менее 90 и не более 180 штук на длине 100 мм.
Техническим результатом является снижение массовой доли каркаса в общей массе шины, что обеспечивает возможность снижения толщины обрезиненного кордного полотна каркаса шины и уменьшения толщины профиля шины. Полезная модель позволяет снизить величины амплитуд деформации в деталях шины, за счет чего снижается рабочая температура в данной зоне. Все в совокупности позволяет повысить работоспособность зоны кромок брекера шины и ее максимальную скорость.
Полезная модель относится к автомобильной промышленности, а именно к пневматическим легковым шинам радиальной конструкции с однослойным или двухслойным каркасом из обрезиненного текстильного корда.
Известны конструкции легковых радиальных шин с одно или двухслойным каркасом из обрезиненного текстильного корда различной структуры и металлокордным брекером. В каркасах шин широко применяются текстильные полиэфирные корды структуры 110, 144, 167, 220 текс с удельной прочностью нитей 56-66 сН/текс. Диаметр нитей корда в непропитанном состоянии составляет 0,5-0,75 мм, разрывная прочность нити 130-265 Н.
Известны традиционные конструкции каркаса шин, которые включают предварительно обрезиненную (каландрированную) текстильную кордную ткань, состоящую из нарезанных поперек полотна полос, состыкованных между собой с поворотом на 90 градусов. При этом стыковка осуществлена за счет клейкости невулканизованной резины. Полосы закатываются в рулоны и оборачивают (наматывают) на цилиндрический (как минимум в центральной части) барабан, на котором формируется заготовка каркаса шины на сборочном станке (см. В.В.Рагулин «Технология шинного производства», М: Химия, 1970).
Недостатком известных конструкций пневматических шин является существенная (10% и более) массовая доля слоя каркаса в общей массе шины, что ограничивает максимальную скорость таких конструкций шин из-за высокой рабочей температуры.
Технической задачей, на решение которой направлена предложенная полезная модель, является снижение массовой доли каркаса в общей массе шины при снижении максимальной температуры в рабочей зоне катящейся шины. Снижение максимальной температуры катящейся шины в свою очередь позволяет повысить максимальную скорость шины.
Поставленная техническая задача решается тем, что в покрышке пневматической шины радиальной конструкции, включающей каркас, выполненный из, по меньшей мере, одного слоя обрезиненного текстильного корда, согласно предложенной полезной модели, текстильный корд выполнен из полиэфирного текстильного материала структуры 110, 144, 167, 220 текс с удельной прочностью нити 67-77 сН/текс, диаметром нити суровья 0,48-0,65 мм с разрывной прочностью нити 155-300 Н/нить, частотой нити не менее 90 и не более 180 штук на длине 100 мм.
Техническим результатом, достижение которого обеспечивается реализацией всей заявляемой совокупностью признаков, является снижение массовой доли каркаса в общей массе шины, что обеспечивает возможность снижения толщины обрезиненного кордного полотна каркаса шины и уменьшения толщины профиля шины. Данное решение позволяет снизить величины амплитуд деформации в деталях шины, что в свою очередь снижает рабочую температуру в данной зоне. Это в совокупности позволяет повысить работоспособность зоны кромок брекера шины и ее максимальную скорость. Снижение массы резины также приводит с уменьшению рассеивания энергии ввиду гистерезисных потерь в резине при деформировании и соответственно к снижению сопротивления качению, то есть повышает топливную экономичность конструкции.
Чтобы избежать концентрации напряжений между нитями корда частота нитей не должна превышать величины, определяемой формулой (2):
где rпр - предельная величина резиносодержания в слое каркаса на сборочном барабане, равная 0,22 (резиносодержание r в слое корда определяет относительное объемное содержание резины в слое и равно r=(t-d)/t; t - расстояние между нитями кода, d - диаметр нити корда).
В таблице 1 приведены возможные варианты частот нитей предлагаемых технических решений
| Таблица 1. | ||||||
| Наименование параметра | Тип корда, текс | |||||
| 144 (прототип) | 110 (предлагаемое техническое решение) | 167 (прототип) | 144 (предлагаемое техническое решение) | 220 (прототип) | 167 (предлагаемое техническое решение) | |
| Разрывная прочность нити корда, Н мин | 180 | 157 | 225 | 200 | 265 | 240 |
| Частота нитей, штук/100 мм | 110 | 125 | 105 | 115 | 92 | 100 |
| Удельная прочность кордной ткани, кН/100 мм | 19,8 | 19,6 | 23,6 | 23,0 | 24,4 | 24,0 |
Сопоставительные характеристики шин - прототипов и с применением предлагаемых технических решений на примере однослойных легковых радиальных шин размеров 195/55R15 и 205/55R15 приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | |
| Характеристики шин 195/55R15, 205/55R15 - прототипов и с применением предлагаемых технических решений | |
| Наименование показателя | Шина |
| 195/55R15 | 205/55R15 |
 | Тип корда каркаса | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Структура кордной нити, текс | 144 (прототип) | 110 (пример предлагаемого технического решения) | 220 (прототип) | 167 (пример предлагаемого технического решения) |
| Разрывная прочность нити корда, Н | 180 | 155 | 265 | 240 |
| Удельная прочность нити корда, сН/текс | 62 | 71 | 60 | 71 |
| Диаметр нити корда (суровье), мм | 0,57 | 0,48 | 0,75 | 0,60 |
| Частота нитей в полотне, штук/100 мм | 110 | 125 | 92 | 100 |
| Продолжение таблицы 2 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Удельная прочность кордной ткани, кН/100 мм | 19,8 | 19,4 | 24,4 | 24,0 |
| Ширина профиля шины при действии внутреннего давления, мм | 201 | 201 | 210 | 210 |
| Прогиб шины под нагрузкой, % | 100 | 100 | 100 | 101 |
| Боковая жесткость шины, % | 100 | 100 | 100 | 98 |
| Статический запас прочности каркаса, % | 100 | 98 | 100 | 99 |
| Размах интенсивности деформаций в зоне кромок брекера, % | 100 | 97 | 100 | 99 |
| Максимальная расчетная температура шины, С° | 109 | 100 | 101 | 100 |
| Расчетная долговечность зоны кромок брекера шины, % | 100 | 117 | 100 | 105 |
| Максимальная скорость шины, км/ч | 240 | 270 | 240 | 250 |
| Потери на качение, % | 100 | 97 | 100 | 99 |
| Массовая доля каркаса шины, % | 9,5 | 8,0 | 10,2 | 8,7 |
Предлагаемое техническое решение позволяет сохранить габариты шины при действии внутреннего давления в пределах допустимых норм, а также прогиб шины при действии нормальной нагрузки, сохранить жесткость шины при действии внешних воздействий и статический запас прочности каркаса.
Предложенное конструктивное выполнение слоя каркаса пневматической шины позволяет осуществить серийное производство без изменения существующей технологии; и достигнуть получения экономического эффекта, обеспеченного выигрышем в массе шины (меньше вес кордного материала и меньше толщина резины, идущая на обрезинивание корда), повышением долговечности шин и максимальной скорости шины.
Покрышка пневматической шины радиальной конструкции, включающая каркас, выполненный из, по меньшей мере, одного слоя обрезиненного текстильного корда, отличающаяся тем, что текстильный корд выполнен из полиэфирного текстильного материала структуры 110, 144, 167, 220 текс с удельной прочностью нити 67-72 сН/текс, диаметром нити суровья 0,48-0,65 мм с разрывной прочностью нити 155-300 Н/нить, частотой нити не менее 90 и не более 180 штук на длине 100 мм.
