Файл: Салтыков, А. В. Основы современной технологии автомобильных шин.pdf

Решающим условием уменьшения брака и отходов производ­

ства является правильное определение причин их возникновения и выявление виновных лиц.

Наиболее полно отработана Саратовская система управления качеством продукции (разработанная для серийного производства в машиностроении). Принцип этого метода — сдача продукции с первого предъявления — позволяет количественно оценить каче­ ство труда и может быть с успехом применен для сопоставления труда работников различных категорий. Применение Саратовской системы дает возможность разработать обоснованные социалисти­ ческие обязательства.

За рубежом существуют подобные системы. Так, широко из­ вестна разработанная американской фирмой «Файерстоун» система «Зеро-дефект» (ЗД) — «делай хорошо с первого раза». Каждый рабочий имеет справочник с описанием дефектов и перечислением всех проверок по переходам процесса с указанием допусков по каждой операции. В каждом цехе вывешивают таблицы показате­ лей качества за месяц и рабочие за высокое качество работы по­ лучают поощрения.

ИСПЫТАНИЯ ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИИ

Станочные испытания

Эти испытания автошин проводят в том случае, когда тре­ буется быстро получить ориентировочную эксплуатационную ха­ рактеристику выпускаемой заводом серийной продукции, а при разработке новой конструкции — для изучения влияния различных конструктивных, технологических и рецептурных факторов на хо­ димость покрышек (по сравнению с серийными или другими эта­ лонными образцами).

Следует, однако, учесть, что полная оценка эксплуатационных свойств автошины может быть дана только при комплексных испы­ таниях, включающих станочные испытания на износостойкость по­ крышки, проверку прочности каркаса, определение теплообразо­ вания в покрышке, определение потерь на качение и т. п.

Испытания покрышек на станках производятся путем обкатки покрышек на металлическом барабане при определенных скоро­ стях вращения и различных нагрузках на шину, внутреннем дав­ лении в шине и температуре окружающего воздуха *.

Станок для обкатки автомобильных шин (рис. 12.3) имеет стадьной барабан (длина окружности 5 м), вращающийся со ско­ ростью до 150 км/ч. На беговой поверхности барабана равномерно по окружности укреплено несколько выступов (так называемых клиц). Эти выступы обычно крепятся под разными углами. Напри­ мер, если барабан имеет шесть клиц, две из них монтируются под

* При исследовательских работах применяют специальные станки для испы­ тания шины на сопротивление боковому уводу, истирание протектора, сцепление шины с дорогой и др.

449

углом 90° к горизонтальной оси барабана, две под углом 45° и две под углом 135°.

За рубежом потребность в испытательных станках с введением государственных стандартов на качество шин возросла. За послед­ нее время появились станки с установкой 4—6 шин на одном ба­ рабане, а также многобарабанные станки, на которых могут испы­ тываться одновременно по 8—12 шин.

Серийные шины испытывают на стандартных ободах, на бара­ банах с клипами при постоянной температуре воздуха в помеще­ нии (допустимые отклонения ± 2 °).’ Величина нагрузки на шину, внутреннее давление в ней и скорость обкатки устанавливают в

Рис. 12.3. Станок для обкатки шин:

/ — испытательное колесо; 2—шины: ?—грузы; 4—передвижные каретки; 5—электродвигатель.

зависимости от размера и слойности покрышки. На многих заво­ дах станочные испытания проводят при скорости обкатки грузо­ вых шин 40—50 км/ч, легковых — 60—80 км/ч. Применяются так­ же и другие режимы обкатки — при более высоких скоростях, при различных степенях перегрузки или пониженном внутреннем дав­ лении и т. п.

При испытании опытной продукции применяются самые различ­ ные методики, позволяющие выявить слабые стороны отдельных частей покрышки. Так, покрышки испытываются на выносливость (усталостную прочность), на теплостойкость и теплообразование (тепловое разрушение) при разных режимах обкатки на стенках: повышенных скоростях; повышенных внутренних давлениях; повы­ шенных нагрузках; при наезде на препятствие и при различных сочетаниях указанных факторов.

Дорожные испытания

Этииспытания проводят главным образом для выявления ка­ чества опытных шин перед внедрением их в производство.

Дорожные испытания проводят на автомобилях (при нормаль­ ной нагрузке или с перегрузкой), движущихся по определенному маршруту, при различных дорожных покрытиях и определенных скоростях. Этот вид испытания пока позволяет наиболее полно оценить эксплуатационные качества покрышек, но является доро­ гим и недостаточно быстрым. Испытание продолжается в теченц$

459

2 6 месяцев, а иногда и больше, в зависимости от условий экс­ плуатации автомобилей.

При проведении сравнительных испытаний протекторных резин покрышку иногда изготовляют с протектором, состоящим из двух или нескольких кусков опытной и ранее проверенной резины.

При дорожных испытаниях опытных шин одновременно испы­ тываются и серийные шины.

Для ускорения дорожных испытаний их рекомендуется прово­ дить на специально оборудованных автодромах.

Шины проходят испытания на прямых дорогах при высоких скоростях; на извилистых дорогах с резкими поворотами, и неусо­

вершенствованных дорогах с покрытиями, вызывающими повреж­ дения шин.

На полигонах и треках шины проходят следующие испытания: при высоких скоростях (воспроизведение условий движения на автострадах); на извилистых трассах — трогание с места и тормо­ жение; на специальных участках для испытания на удары, повре­ ждения, порезы и выкрашивание протектора; испытания на по­ вреждение плечевых зон; испытания тяговых свойств шин и на

более); динамическое испытание при наезде шины на препятствие. При дорожных испытаниях периодически производят точные

замеры и проверку шин для определения их состояния.

Эксплуатационные качества пневматических шин

Эксплуатационное качество пневматической шины — широкое понятие, включающее комплекс различных ее свойств, характери­ зующих поведение шины при эксплуатации. Качество шины в первую очередь определяется величиной ее•пробега, аммортизационными свойствами, проходимостью, боковой устойчивостью, экономичностью и другими факторами.

Все факторы, влияющие на качество шины, могут быть разде­ лены на три группы: конструктивные, рецептурные и производ­ ственные.

Влияние отдельных факторов на эксплуатационные свойства пневматической шины в различной степени были рассмотрены ра­ нее. Ниже будет рассмотрена одна из важнейших эксплуатацион­ ных характеристик шины — ходимость. Поскольку стоимость шин составляет значительную долю от стоимости автомобиля (для гру­ зового— более 30%), от величины пробега шины в значительной степени зависит себестоимость автомобильных перевозок. При увеличении срока службы шины помимо удешевления стоимости эксплуатации автомащин достигается огромная экономия дефи­ цитных материалов, рабочей силы и средств на капитальное строи­ тельство шинных заводов. Поэтому повышение ходимости автоши­ ны — важнейшая задача конструкторов и технологов-шинников и эксплуатационников автотранспорта.

451

Ходимость автошины зависит от ее конструкции, рецептуры, производственных и эксплуатационных факторов.

Так, на величину пробега шины диагонального построения су­ щественное влияние оказывают такие факторы, как правильный выбор конструктивных соотношений покрышки, ширины профиля, количества слоев корда и угла наклона нитей корда в каркасе, конструкция брекера и протектора (радиус беговой дорожки), ха­ рактер протекторного рисунка, равномерное распределение удель­ ного давления по площади контакта шины с дорогой и т. д.

На величину пробега шин радиального типа влияют также кон­ структивные соотношения; запас прочности каркаса и брекера и изгибная жесткость брекера; отношение высоты профиля к ширине

и износостойкость шины, теплообразование при движении, потери на качение, сопротивление старению, коэффициент трения с доро­ гой и другие показатели.

Качество шины находится в прямой зависимости от правиль­ ного ведения технологического процесса изготовления покрышек и камер. Так, к типичным производственным дефектам, являю­ щимся результатом неправильного процесса изготовления покрыш­ ки или применения недоброкачественных материалов, могут быть отнесены следующие: преждевременный износ протектора (если это не вызвано неисправностью автомобиля); отслоение протек­ тора от брекера; пузыри под протектором и боковиной покрышки; трещины по протектору и боковине; расслоение каркаса без раз­ рыва корда и разрыв каркаса из-за недостаточной его прочности.

На величину пробега шины сильное влияние оказывают такие эксплуатационные факторы, как состояние дорог, внутреннее дав­ ление в шинах, перегрузка, неправильные сход и развал передних колес, ослабление подшипников, наезды при большой скорости на дорожные препятствия, частые и резкие торможения, превышение допустимых для данного типа автомобиля скоростей, температура окружающей среды и др.

Эксплуатационные дефекты шин, как правило, возникают в ре­ зультате неправильной езды или небрежной эксплуатации шин. Дефекты, являющиеся результатом ненормальной эксплуатации, носят различный характер и могут быть подразделены на четыре группы.

К п е р в о й г р у п п е относятся дефекты, возникающие при езде с нарушением установленных норм: превышение допустимой скорости, перегрузка, отклонения норм внутреннего давления в ши­ нах. Дефекты этой группы характеризуются наличием усталостных разрушений. Повреждения шины вызываются внутренним перегре­ вом покрышки, приводящим к расслоению или разрыву каркаса покрышки (так называемые тепловые разрывы).

452

Усталостные разрушения могут появляться также при повтор­ ных перенапряжениях в отдельных участках шины. Вследствие этого некоторые участки шины теряют свою прочность и в даль­ нейшем разрешаются. Так, при езде по дорогам с булыжным по­ крытием нагрузка концентрируется на небольших участках поверх­ ности протектора, что приводит к местным перенапряжениям, уста­ лости материала и быстрому разрушению шины. В этом случае в первую очередь разрушается брекер покрышки, а на отдельных участках наблюдаются местные отслоения протектора или рас­ слоение каркаса, что в итоге приводит к разрыву каркаса.

Перегрузка шины или пониженное по сравнению с нормой дав­ ление способствуют увеличению напряжений в стенках каркаса, что также приводит к преждевременной усталости материала и к разрыву корда преимущественно в плече или боковой стенке по­ крышки.

При длительной перегрузке шины на 25% (по сравнению с нормой) ходимость ее снижается на 40%, при перегрузке на

приводит к снижению пробега на 35—40%; при понижении давле­ ния на 50% пробег покрышки уменьшается на 60—75%.

Ко в т о р о й г р у п п е относятся дефекты, возникающие при ударах от наезда на препятствие, порезы и проколы.

При наезде на препятствие при большой скорости в большин­ стве случаев образуются разрывы первых слоев корда, которые вначале незначительны, но с течением времени увеличиваются до полного сквозного разрушения покрышки в данном месте. Кроме того при наезде на препятствие при большой скорости могут обра­ зовываться диагональные или крестообразные разрывы. Сопротив­ ление шины проколам зависит от толщины покрышки и от ком­ плекса прочностных и эластических свойств протекторных резин. Опыт эксплуатации показывает, что шины, у которых давление равномерно распределяется по площади контакта шины с дорогой, менее подвержены проколам.

К т р е т ь е й т р у п е относятся дефекты, возникающие глав­ ным образом при неправильном монтаже шины на ободе колеса. Разрушение покрышек и камер в этих случаях может возникать в результате установки на сдвоенных колесах шин разной высоты, вследствие чего нагрузка на шины распределяется неравномерно (шина большего диаметра будет работать с перегрузкой); в ре­ зультате недостаточного зазора между сдвоенными шинами; из-за неправильного монтажа шины на ободе колеса — складки у камер, грязь или скопление влаги между камерой и покрышкой, непра­ вильная посадка бортов покрышки и т. д.

К ч е т в е р т о й г р у п п е относятся дефекты, вызванные неис­ правностью ходовой части автомобиля. Преждевременный и нерав­ номерный износ протектора происходит из-за изношенности и ослабления подшипников колес и рулевых механизмов, неправиль­ ного схода и развала колес, неисправности тормозов и др. Разру­

453