РИСУНОК ПРОТЕКТОРА ПОВЫШЕННОЙ ПРОХОДИМОСТИ Российский патент 1994 года по МПК B60C11/11 

Изобретение относится к колесным транспортным средствам и может быть использовано в транспортном и сельскохозяйственном машиностроении, а также в шинной промышленности.

Известна пневматическая шина, содержащая протектор повышенной проходимости, выполненный в виде ряда чередующихся грунтозацепов, расположенных под углом к экваториальной плоскости.

Подобная конструкция протектора шины недостаточно эффективна при установке на тракторах, используемых на полевых работах с повышенной влажностью почвы, из-за залипаемости протектора.

Известен также рисунок протектора, у которого грунтозацепы выполнены в виде многоугольных блоков, направленных под углом к экваториальной плоскости и разделенных между собой канавками, наклоненными под углом 40-80^о к экваториальной плоскости. Такая шина является наиболее близкой к изобретению как по технической сущности, так и по достигаемому результату.

Наклон к экваториальной плоскости канавок, расчленяющих грунтозацепы, не обеспечивают эффективного отвода влаги из зоны взаимодействия шины с опорной поверхностью, особенно резко этот недостаток проявляется на увлажненных, легко деформируемых грунтах. Это обуславливает залипание протектора, ухудшая его самоочищаемость и, как следствие, снижая тягово-сцепные свойства.

Целью изобретения является повышение проходимости транспортных средств на увлажненных и деформируемых грунтах за счет улучшения самоочищаемости протектора шин.

Поставленная цель достигается совокупностью известных и новых существенных признаков.

Известным является выполнение рисунка повышенной проходимости с грунтозацепами типа "косая елка". Известны грунтозацепы, направленные под углом к экваториальной плоскости и разделенные выемками и/или канавками на отдельные блоки.

Новым в данном техническом решении является совокупность одних, ориентированных в меридиональном, и других, выполненных в окружном направлении, канавок, расчленяющих грунтозацепы на отдельные блоки. При этом канавки, прилегающие к центральным блокам, расположены под углом в пределах 85-95^о к экватору шины. Канавки, ориентированные в окружном направлении, отстоят от ближайшего края беговой дорожки, направлены параллельно экваториальной плоскости либо отклоняются от нее (в ту или другую сторону) не более, чем на 20^о.

Заявленная совокупность признаков не известна из источников научно-технической информации и по открытому применению. Следовательно, она обладает новизной.

Эта же совокупность признаков обеспечивает улучшение самоочищаемости рисунка протектора при эксплуатации шины на увлажненных и легко деформируемых грунтах.

Таким образом, обеспечивается связь совокупности признаков с положительным эффектом, обуславливающим достижение цели. Следовательно, заявляемые признаки обладают и существенными отличиями.

На фиг.1 изображен рисунок протектора повышенной проходимости (фронтальный вид); на фиг.2 - вариант рисунка протектора с асимметричными элементами; на фиг.3 - вариант рисунка протектора с треугольными элементами; на фиг.4 - зависимость самоочищаемости рисунка протектора от взаимного расположения канавок грунтозацепов; на фиг.5 - зависимости самоочищаемости рисунка от расположения окружных канавок относительно краев беговой дорожки протектора.

Рисунок протектора повышенной проходимости имеет грунтозацепы, выполненные в форме блоков 1,2 и 3, разделенных между собой выемками 4 и канавками 5 и 6.

Рисунок типа "косая елка" - грунтозацепы каждой половины беговой дорожки протектора выполнены в направлении С вращения колеса, навстречу друг другу и со смещением в окружном направлении преимущественно на 1/2 шага t.

Канавки 5 и 6 могут расчленять блоки на всю их высоту и/или (непрерывно либо дискретно) до определенного уровня преимущественно в пределах 0,1-0,8 их высоты.

Канавки 5 прилегают к центральным блокам 1, ориентированы в меридиональном направлении под углом α = 85-95^о к экватору шины, а канавки 6 ориентированы в окружном направлении с отклонением не более, чем на 20^о в ту или иную сторону. При этом расстояние A канавки 6 от краев беговой дорожки соотносится с расстоянием B от того же края беговой дорожки до ближайшего центрального блока в пределах 0,5-0,7.

Рисунок работает следующим образом. При нагружении шины радиальной нагрузкой рисунок входит в контакт с опорной поверхностью, захватывая частицы грунта.

При выходе каждой зоны протектора из контакта с опорной поверхностью шина приобретает равновесную конфигурацию, изменяя положение рисунка протектора и выталкивая застрявший между грунтозацепами грунт и посторонние предметы.

При этом самоочищаемость протектора зависит от величины коэффициента запрессовки грунта ρ во впадинах протектора (Каучук и резина, 1986, N 3, с. 6-8) и от величины прочности связи частиц грунта С_о (заштрихованный участок на фиг.4 и 5).

Если C_o > ρ, то самоочищаемость протектора будет хорошей, и, наоборот, самоочищаемость шины будет недостаточной, если C_o < ρ.

Таким образом, рисунок протектора с наклоном канавки 5 под углом α = 85-95^о (кривая 5 на фиг.4) имеет хорошие показатели самоочищаемости, тогда как при углах 60, 30, 120 и 150^о (кривые 4,3,2 и 1 на фиг.4 соответственно) самоочищаемость недопустимо уменьшается. При этом канавки 6 должны быть ориентированы в окружном направлении, параллельно экваториальной плоскости либо отличаться от нее не более, чем на 20^о (в ту или другую сторону).

Зависимость самоочищаемости от соотношения расстояний A и B показано на фиг.5.

Как следует из фиг. 5, величина запрессовки грунта имеет минимальное значение при отношении расстояний A и B, равном 0,5-0,7. Причем эта тенденция сохраняется для всех углов наклона канавки 5 к экватору шины и достигает минимума при α = 90^о.

Техническое решение может быть выполнено в различных вариантах, частными решениями являются следующие варианты.

Вариант 1. Все, как описано выше, но с асимметричными блоками 7 с увеличенной площадью опорной поверхности. Это увеличивает их износостойкость и долговечность шины, особенно при эксплуатации на твердых поверхностях в смешанных дорожных условиях.

Вариант 2. Все, как изложено в описании, но с треугольными блоками 8, увеличивающими боковую устойчивость шины.

Положительным эффектом, достигаемым при использовании данного технического решения, является увеличение самоочищаемости рисунка протектора. Следовательно, уменьшается вероятность пробуксовывания шин при их эксплуатации на увлажненных и/или легко деформируемых грунтах. Это обеспечивает улучшение проходимости транспортного средства, на котором шины с предлагаемым рисунком протектора смонтированы.

Использование: в пневматических шинах сельскохозяйственного назначения. Сущность: рисунок протектора имеет грунтозацепы и выемки. Грунтозацепы расчленены канавками в меридиональном направлении под углом 85-95° к экваториальной плоскости и окружном направлении с отклонением не более чем на 20° в ту или другую сторону. Канавки, ориентированные в окружном направлении, выполнены от ближайшего края беговой дорожки протектора на расстоянии, равном 0,5-0,7 расстояния от центральных блоков до того же края беговой дорожки. 5 ил.

РИСУНОК ПРОТЕКТОРА ПОВЫШЕННОЙ ПРОХОДИМОСТИ, включающий грунтозацепы типа "косая елка", направленные под углом к экваториальной плоскости и разделенные выемками и/или канавками на отдельные блоки, отличающийся тем, что канавки протектора, прилегающие к центральным блокам, ориентированы в меридиональном направлении под углом 85 - 95^o к экваториальной плоскости, а канавки, ориентированные в окружном направлении, выполнены от ближайшего края беговой дорожки протектора на расстоянии, равном 0,5 - 0,7 расстояния от центральных блоков до того же края беговой дорожки, направлены параллельно экватору либо с отклонением от направления экваториальной плоскости не более чем на 20^o.