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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

металлокорд; ведутся работы по использованию стеклянного во­ локна и других видов высокомодульных волокон.

Шина такого типа имеет большую радиальную мягкость, а же­ сткий брекерный пояс способствует высокому сцеплению с дорогой и увеличивает боковую устойчивость. Однако большая жесткость брекерного пояса не дает возможности шине обтекать препятствия в отличие от диагональной шины, и шина поднимается над препят­ ствием, не обтекая его, что вызывает вибрации при езде по гру­ бым дорогам. Правда, вибрацию можно поглощать специально

рассчитанной

подвесной системой

 

 

автомобиля.

 

реконструкции

 

 

Необходимость

 

 

подвесной системы возникает толь­

 

 

ко

при

применении

радиальных

 

 

шин на легковых автомобилях. Для

 

 

применения этих шин на грузовых

 

 

автомобилях

переделок

ходовой

и

 

 

подвесной

частей

автомобиля

не

 

 

требуется, так как требования к

 

 

комфортабельности

здесь

значи­

 

 

тельно ниже, чем для легковых ав­

 

 

томобилей.

 

 

 

типа

 

 

Хотя

шины радиального

 

 

имеют большую боковую устойчи­

 

 

вость, чем диагональные, вследст­

диальной покрышки типа PC со

вие мягкости боковых стенок соз­

съемным протекторным кольцом:

дается впечатление

их

боковой

не­

/ —покрышка

(каркас с боковинами и

устойчивости.

Применение

этих

подканавочным слоем) по форме; II —ши­

на в надутом состоянии; / —съемное

шин требует навыка от водителя.

протекторное кольцо; 2—каркас с ме­

ридиональным

направлением нитей

Наличие жесткого пояса увеличи­

 

корда.

вает

площадь

контакта

беговой до­

 

 

рожки протектора с дорогой, способствует более равномерному распределению давлений на площадь контакта, снижает проскаль­ зывание элементов протектора в зоне контакта, повышает боковую устойчивость. Все это увеличивает износостойкость радиальных шин в 1,5—2 раза по сравнению с износостойкостью диагональных.

Взоне боковой стенки шин Р резина испытывает значительные деформации под действием внутреннего давления в окружном на­ правлении и при качении из-за отсутствия жесткой связи в этом направлении (нити корда направлены радиально), и поэтому должна обладать высокой статической и усталостной прочностью.

ВСССР наибольшее распространение получили шины с кар­ касом из текстильного корда (вискозного или полиамидного) и брекером из металлокорда.

Разновидностью шин радиального типа являются шины со съем­ ным протектором, так называемые шины PC. Эти шины имеют ра­ диальное расположение нитей корда в каркасе и съемные протек­ торные кольца, снабженные жестким металлокордным основанием,

вкотором кордные нити расположены вдоль окружности шины или


под углом. Съемные протекторные кольца укрепляются в специаль­ ных пазах, выполненных на каркасе шины в беговой зоне, и удер­ живаются в результате натяга протекторных колец под действием

внутреннего давления в шине.

Перспективы развития шин PC пока еще не ясны. Это объяс­ няется трудностями при укреплении колец, недоработанностью кон­ струкций шин с одним кольцом, неудобством, связанным с нали­ чием трех колец, и другими причинами (рис. 2.20). Такие шины имеют ряд преимуществ, обусловленных возможностью смены ри­ сунка протектора в зависимости от дорожных условий, замены изношенных колец новыми без ремонта шины, возможностью ис­ пользовать при изготовлении протектора высокоизносостойкие кау­ чуки, несовместимые с резинами, применяемыми для каркаса шин. Кроме того, технологический процесс изготовления радиальных шин PC проще, чем шин Р.

УСТРОЙСТВО ОПОЯСАННЫХ ДИАГОНАЛЬНЫХ шин

Опоясанные диагональные шины отличаются от шин диагональ­ ной конструкции тем, что нити корда в брекерном поясе опоясан­ ных шин расположены по отношению друг к другу под углом 69—80°, а нити в каркасе под углом — 45—65°. Высокомодульный корд изготавливают из металла или стеклянного волокна, а также из высокомодульного вискозного волокна. Благодаря наличию жесткого брекерного пояса протектор в зоне контакта теряет подвижность, что уменьшает износ. Срок службы опоясанных шин, по литературным данным, в 1,5 раза выше, чем диагональных. При практической проверке эти данные не подтвердились.

По другим показателям шина близка к диагональной, поэтому не требуется изменять подвеску автомобиля. Технология изготов­ ления опоясанных диагональных шин принципиально не отличается от технологии изготовления диагональных шин. В отличие от шин Р для их изготовления не обязательно применять новое оборудо­ вание. Производство легковых шин опоясанной диагональной кон­ струкции получило широкое распространение в США. Однако опо­ ясанные шины рассматриваются как промежуточные для перехода к более совершенным радиальным шинам.

УСТРОЙСТВО БЕСКАМЕРНЫХ ШИН

Бескамерная шина представляет собой усовершенствованную покрышку, которая одновременно выполняет функции обычной по­ крышки и камеры. Беокамерная шина отличается от покрышки камерной шины наличием дополнительного герметизирующего слоя, уплотнительной бортовой ленты и некоторыми особенностями в конструкции борта.

Герметизирующий слой. Воздух в полости шины

находится

под давлением, и он может диффундировать в каркас

и вызвать

его расслоение. Поэтому необходимо, чтобы герметизирующий слой

«8


обеспечивал надежную изоляцию каркаса от проникновения в него воздуха; его изготавливают из специальной эластичной и воздухо­ непроницаемой резины.

Толщина герметизирующего слоя зависит от давления воздуха в шине и от воздухонепроницаемости резины; она колеблется в пределах 0,5—2 мм. Для повышения воздухонепроницаемости гер­ метизирующий слой часто изготовляют из нескольких тонких ли­ стов резины (путем дублирования). Герметизирующие слои не должны иметь пузырей и посторонних включений. Прочность связи герметизирующего слоя с каркасом имеет особое значение, ибо отслоение или наличие воздушных пузырей между ним и каркасом ведет к образованию вздутий и разрушению каркаса.

Имеются конструкции бескамерных шин, в которых на внут­ реннюю поверхность герметизирующего слоя наносится самозаклеивающая паста по короне покрышки или же помещается в ре­ зиновые ячейки.

Борт бескамерной шины имеет особую конфигурацию; наруж­ ная часть его покрыта слоем резины (уплотнительная бортовая лента). Посадочный диаметр шины обычно меньше посадочного диаметра обода на 1 —1,7 мм для легковых и на 4 мм — для гру­ зовых шин. Такая конструкция борта бескамерной шины обеспе­ чивает герметичную посадку шины на обод колеса.

Запас прочности бортовых колец для бескамерных шин следует увеличивать, применяя особо прочную бортовую проволоку, раз­ рывная прочность которой достигает 240 кгс/мм2. Важно также, чтобы бортовое кольцо не имело больших остаточных деформаций, так как при этом может нарушиться герметичность посадки шины на обод. Поэтому бортовые кольца изготавливают из безуточной проволоки; применение колец из плетенки и пирстейпа * нежела­ тельно из-за большого растяжения их в процессе эксплуатации шин.

Вследствие того что воздух легко диффундирует через хлопча­ тобумажные ткани (вдоль волокон нитей), бортовые ленты для бес­ камерных шин изготавливают из вискозного или полиамидного моноволокна. Но, учитывая высокую стоимость моноволокна, тка­ невые ленты часто заменяют подвулканизованными резиновыми ленточками, которые перед наложением на бортовую часть по­ крышки шерохуют и промазывают клеем.

В некоторых случаях применяется специальный барьер между каркасом и тканевой бортовой ленточкой. Барьер делается из же­ сткой резиновой смеси, содержащей в качестве наполнителя тонко­ дисперсную окись кремния. Назначение барьера — предотвращать диффузию воздуха в каркас через борт.

Уплотнительная бортовая лента может быть цельнорезиновой или из прорезиненного моноволокна (вискозного или капронового). Она изготовляется из резины типа протекторной. В процессе сборки

* Пирстейп — проволочная лента, в которой продольные, относительно

тол­

стые проволоки переплетены между собой в ленту тонким проволочным утком

(по

ГОСТ обозначается АПЛ).

 


(рис. 2.21). Вентили для грузовых бескамерных шин показаны на рис. 2.22, а, б.

Бескамерные шины рекомендуется накачивать с помощью ком­ прессора. Если при монтаже шины проводить ее обжатие спе­ циальным приспособлением, то в большинстве случаев удается накачать легковую шину ручным насосом. При снижении давления

Рис. 2.22. Конструкция и:югн>тогэ (а) и прямого (б) вен­ тилей для грузовых бескамерных шин:

/ —корпус; 2 уплотнительная резиновая шайба; 3 прижимная гайка.

в результате прокола шины ее также можно накачать ручным насосом.

Применение бескамерных грузовых шин ограничивается воз­ можностью взаимозаменяемости бескамерной и камерной шины.

УСТРОЙСТВО ШИН ВЫСОКОЙ ПРОХОДИМОСТИ

Кроме обычных шин низкого давления, снабженных протекто­ ром с рисунком повышенной проходимости, при эксплуатации ма­ шин в тяжелых дорожных условиях (мягкий грунт, глубокий снег, заболоченная местность и т. п.) применяют специальные шины высокой проходимости.

Повышение проходимости автомобиля достигается в результате снижения давления на грунт, т. е. при применении шин с малым внутренним давлением. Казалось бы, если при эксплуатации авто­ мобиля доля труднопроходимых участков пути в общем пробеге невелика, для этой целя могут быть применены шины обычной кон­ струкции с пониженным давлением. Однако опыт показал, что при уменьшении давления площадь контакта шины на мягком грунте увеличивается незначительно (из-за большой жесткости каркаса) и, следовательно, проходимость мало возрастает; вследствие

51


проходимость автомобиля на мягком грунте, но эксплуатировать их на дорогах с твердым покрытием так же нецелесообразно, как и обычные шины повышенной проходимости.

МАРКИРОВКА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ШИН

Каждая покрышка или автокамера маркируются в соответ­

ствии с принятой в СССР системой обозначения пневматических автомобильных шин.

Шины высокого давления обозначаются двумя числами со зна­ ком умножения между ними, например 34 X 7. Первое число обо­ значает размер наружного диаметра шины, а второе — номиналь­ ную ширину профиля в дюймах. Такая маркировка позволяет опре­ делить посадочный диаметр шины высокого давления как разность между наружным диаметром и удвоенной шириной профиля шины.

Например, посадочный диаметр шины 3 4 X 7 равен 34 — 2 X

7 =

■ 20 . Вычисленный посадочный диаметр точно соответствует

раз­

меру посадочного диаметра обода, на который рассчитана шина. Эти шины практически не выпускаются. Вместо шин высокого давления получили распространение шины так называемой повы­ шенной нормы слойности. Шины низкого давления соответствуют первой норме слойности; второй и третьей нормам слойности соот­ ветствуют шины с повышенной прочностью каркаса и соответ­

ственно с повышенным давлением и грузоподъемностью.

В некоторых странах термин «норма слойности» заменен тер­ мином «норма грузоподъемности». Грузоподъемность обозначает способность выдерживать заданную нагрузку.

Шины низкого давления обозначаются двумя числами, отде­ ленными друг от друга тире. Первое число обозначает номиналь­ ную ширину профиля, второе — номинальный посадочный диаметр обода в дюймах. Однако при таком обозначении первое число не всегда соответствует действительной ширине профиля шины, на­ пример для грузовых шин (6,50—20) и легковых (6,00— 16) пер­ вые числа 6,50 и 6,00 не соответствуют действительной ширине профиля этих шин. Только для легковых широкоободных шин с Диаметром обода 15 , например 6,70— 15 и ниже, ширина профиля

(6,70), указанная в обозначении, соответствует ширине профиля шины на рекомендуемом ободе.

Фактический посадочный диаметр обода для легковой шины может быть определен вычитанием из номинального посадочного диаметра обода 0,032". Так, фактический посадочный диаметр

обода для шины с внутренним диаметром

15" равен 15 — 0032 =

= 14,968".

Для грузовых шин фактический посадочный диаметр соответ­ ствует номинальному.

Грузовые бескамерные шины с глубоким и разъемным ободами.

В обозначении шин с глубоким ободом входит ширина про­

филя в целых дюймах и действительный размер посадочного диаметра,

54