Файл: Салтыков, А. В. Основы современной технологии автомобильных шин.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 105
Скачиваний: 0
Снижение потерь энергии на внутреннее трение имеет большое значение для увеличения срока службы шины и повышения эко номичности работы автомобиля. Данный вопрос является пред метом особого внимания исследователей, конструкторов и техно логов. Улучшением конструкции шины, применением новых мате риалов и соответствующим подбором резиновых смесей можно добиться значительного снижения гистерезисных потерь.
ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ СИЛЫ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ШИНУ
На износ шин существенное влияние оказывают центробежные силы, возникающие при движении автомобиля.
При прямолинейном движении автомобиля шина находится под действием центробежной силы, направленной от центра к ра диусу колеса, которая, стремясь сорвать покрышку с обода, вы зывает дополнительные напряжения в каркасе и способствует от слоению протектора.
При уравновешенности шины (при равномерном распределении массы во всех симметрично расположенных участках), центробеж ная сила действует по окружности на все точки шины с одинако вой силой, колесо вращается равномерно и протектор изнаши вается равномерно. При неуравновешенности шины (дисбалансе) колесо вращается неравномерно (бьет) и в местах утолщения возникают более высокие температуры, что может привести к раз рушению покрышки.
Дисбаланс шины является следствием технологических дефек тов: неравномерной толщины деталей покрышки, неоднородности резиновых смесей, неравномерности распределения стыков дета лей по окружности покрышки, небрежности при монтаже шины на обод колеса — несовмещению вентиля камеры с самым легким местом покрышки, несбалансированностью шины с колесом и экс центриситета колес и др. Так как дисбаланс шин и колес суще ственно влияет на эксплуатационные свойства шин и автомобиля, покрышки подвергаются специальным испытаниям на соответ ствие нормам по дисбалансу.
При криволинейном движении шина дополнительно подвер гается воздействию боковой силы, направленной в противополож ную повороту машины сторону, перпендикулярно плоскости ко леса. Эта сила стремится сорвать шину с обода, но в боковом на правлении и тем самым увеличивает прогиб шины и повышает напряжение в бортах покрышки. В случае недостаточного сцеп ления шины с поверхностью дороги машина начинает скользить (боковой занос) и устойчивость автомобиля нарушается. Свой ство шины сопротивляться боковому заносу увеличивает боковую устойчивость автомобиля и облегчает управление им.
ЛИТЕРАТУРА
Я ш у н с к а я Ф. И., К р и ц к о в В. Ф., Р а г и м о в С. И. К вопросу об эконо мической эффективности шин типа Р. «Автомобильная промышленность»,
1970, № 2, с. 31—33.
Total mobility tyres — Dunlop’s Winner. Rubb. J„ v. 154, № 4, p. 44—48.
Г л а в а 4
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ШИН
Расчет прочности покрышек и определение их габаритных раз меров не входили в задачу автора. Поэтому ниже рассматриваются лишь некоторые практические приемы расчета шин и составление спецификаций, которые могут оказаться полезными для техно логов шинной промышленности. Систематизированное обобщение расчетных данных, необходимых для построения шины, читатель найдет в книге В. Л. Бидермана *, а также в сборнике трудов НИИШП**.
ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ШИНАМ
При конструировании любой шины исходят из требований, об условленных типом автомобиля и состоянием дорожного полотна, из требований, предъявляемых к прочности и экономичности шин, а также из требований к комфортабельности и безопасности дви жения.
Большинство требований, предъявляемых к различным типам шин, настолько несовместимы, что практически невозможно соз дать единую универсальную шину, пригодную для любых условий эксплуатации.
Конструкция, размеры, характер рисунка протектора пневма тической шины и материалы, используемые для ее изготовления, определяются прежде всего типом и назначением автомобиля, мощностью двигателя, нагрузкой на шину, скоростью движения и состоянием дорог. Одним из важных требований к шинам яв ляется уменьшение сопротивления качению; это особенно важно, так как шина относится к неподрессоренным частям автомобиля и
еемасса существенно влияет на экономичность машины. Конструктивные размеры шин находятся в прямой зависимости
от максимальной нагрузки, приходящейся на шину; диаметра обо
да, принятого |
для данного автомобиля; желаемой жесткости на |
|||
дутой |
шины, |
которая |
задается конструкторами |
автомобильной |
* |
Б и д е р м а н В. Л. |
и др. Автомобильные шины. М., |
Госхимиздат, 1963. |
|
384с.
**Труды НИИШП, М., Госхимиздат, 1957, сб, № 3, с, 196,
62
Нодвески; максимальной скорости. В основном для определений размеров шин пользуются таблицами справочников по шинам, ГОСТ и ТУ, устанавливающими ширину профиля надутой шины, диаметр и ширину обода, наружный диаметр надутой шины, ста тический радиус под нагрузкой, допустимые нагрузки, внутреннее давление и др. Такие таблицы составлены на основании эмпи рических формул, полученных в результате долголетнего изуче ния работы шин при допустимых деформациях. В специальной литературе приводятся формулы для расчета грузоподъемности шин.
Нормы допускаемых нагрузок на шины время от времени пе ресматриваются в связи с улучшением качества материалов, раз работкой более совершенных конструкций шин и ободов. Так, в 1955 г. применение уширенных ободов с коническими полками, улучшением качества материалов, использованием пропиточных составов на основе метилвинилпиридинового латекса и высоко
дисперсных |
саж (из жидкого топлива), а также высокопрочных |
вискозного |
и полиамидного корда, позволило повысить нагрузки |
на шины |
на 15—30%. |
Тенденция повышения грузоподъемности грузовых шин про должается и этот процесс нельзя считать установившимся. По европейским нормам для одинарных шин допускается повышение нагрузок на 10—14% без увеличения внутреннего давления, при чем давление в шинах несколько выше, чем это принято в США. С 1970 г. в США для одинарных шин так же как и в Европе допускается повышение нагрузки на 10—14% при одновременном увеличении внутреннего давления в последних на 0,7 кгс/см2. Од нако нагрузки, допускаемые на шины одного и того же типа, мо гут быть неодинаковыми не только в разных странах, но и для различных фирм внутри страны.
Изменения нагрузок на грузовые шины по годам и нормы на грузок, принятые в США и Западной Европе, выборочно приве дены в табл. 4.1.
Как видно из табл. 4.1, в Европе и США шины одного размера имеют две-три нормы слойности. В Европе шины второй нормы слойности называют усиленными, а третьей — экстра.
Норма слойности характеризует прочность шины, соответствую щую данной грузоподъемности. При расчете нормы слойности не обходимо учитывать вид корда, используемого для изготовления шины. Например, шина 7,50—20 первой нормы слойности имеет восемь слоев корда типа супер прочностью не менее 14 кгс/нить. Применение более прочного корда дает возможность уменьшить число слоев, при этом на покрышке проставляется маркировка Н. С. 8, означающая, что нагрузка на шину соответствует первой норме слойности. Для шин 7,50—20 второй и третьей норм слойности число слоев корда (супер) соответственно равно 10 и 12. Норма слойности при данной нагрузке на шину должна обес печивать нормальную работу каркаса и ремонтоспособность шины.
63
|
|
Т а б л и ц а |
4.1. Изменение грузоподъемности шин по годам |
|
|||
Размер шины |
|
|
Максимально допускаемая нагрузка на шину {ъ кгс) |
|
|||
|
|
|
|
при внутреннем давлении (в кгс/см2) |
|
||
|
|
Норма |
|
|
|
1970 г. |
|
|
|
слойности |
1948-1954 гг. |
|
|
|
|
в дюймах |
В М М |
|
1955 г. |
1956 г. |
США |
За |
|
|
|
|
|
|
|
||
7,50-20 |
|
8 |
1080-4,3 |
1240-4,6 |
1240-4,6 |
1250-4,5 |
|
|
220-508 |
10 |
— |
— |
1350—5,3 |
1410-5,6 |
|
|
|
12 |
— |
— |
— |
1560-6,65 * |
|
9,00—20 |
|
10 |
1570-4,6 |
1800-5,0 |
1800—5,0 |
1830-5,0 |
|
|
260-508 |
12 |
— |
— |
1940-5,6 |
2050—6,0 |
|
|
|
14 |
— |
— |
2030-6,0 ** |
|
|
12,00-20 |
|
14 |
2400-5,3 |
2740-5,6 |
2740—5,6 |
2800—5,6 |
|
|
320-508 |
16 |
— |
— |
— |
3090—6,65 |
|
|
|
18 |
•-- |
— |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
||
* Европейские нормы для шин экстра. ** Данные для 1959 г.