РЕЗИНОКОРДНАЯ ОБОЛОЧКА Российский патент 1997 года по МПК B60C9/09 

Изобретение относится к эластичным оболочкам, эксплуатируемым преимущественно под давлением, и может быть использовано шинной промышленностью и транспортным машиностроением.

Известны резинокордные оболочки подвесок транспортных средств, состоящие из одного или нескольких слоев диагонально закрепленного корда (см. Пневматические упругие элементы с резинокордными оболочками. Сб. науч. трудов/под редакцией М.Л. Пиновского, П.А. Колоколова. М. ЦНИИТЭнефтехим, 1977).

Нити корда таких оболочек испытывают значительные напряжения от воздействия на них давления рабочей среды и внешней нагрузки.

Известны также резинокордные оболочки пневматических шин, каркас которых состоит из меридионально направленных нитей корда (см. книгу Бидерман В.Л. и др. Автомобильные шины. М. ГХИ, 1963).

Нагруженность нитей корда таких оболочек уменьшена, но сами оболочки имеют недостаточную боковую устойчивость.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является пневматическая шина по патенту США N 2703128 кл. 152-356 от 1.03.1955 г.

Каркас такой шины состоит из одного или нескольких слоев меридионально (от борта к борту) направленных нитей корда и диагональных полуслоев, состыкованных в окружном направлении внахлест со стыком величиной 3/4 дюйма. При этом нити корда как бы соединяются в стыке, имея одно и то же направление.

Описанная шина имеет повышенную устойчивость, но одновременно увеличиваются сдвиговые напряжения на границе раздела диагональных и меридиональных слоев корда, а однонаправленность нитей в стыке способствует их запрессовке (между нитями смежных слоев, имеющих одно и то же направление) во время формования и вулканизации. Это обусловливает местное переуплотнение нитей корда в слое по месту стыка, увеличивая напряженность межслойной резины, снижая надежность изделий, а также ограничивает возможность увеличения ширины стыков для увеличения прочности в наиболее опасных сечениях оболочки.

Задачей изобретения является усовершенствование резинокордной оболочки, в которой снижение напряжения на границе раздела меридиональных и диагональных слоев корда обеспечивается исключением переуплотнений нитей корда, а также оптимизацией резиносодержания и расположения указанных слоев корда, и за счет этого достигается повышение надежности изделия.

Поставленная задача решается тем, что в резинокордной оболочке, содержащей каркас с комбинацией меридиональных и диагональных слоев корда, оба конца одного или нескольких меридиональных слоев закреплены вокруг нерастяжимых элементов, выполненных в виде бортовых колец, до которых не доходит хотя бы один конец каждого диагонального слоя, а концы аксиально смежных диагональных слоев соединены внахлестку по всему окружному периметру оболочки, согласно изобретению нити корда диагональных слоев перекрещиваются в стыке, каждая из кромок которого расположена аксиально от экваториальной плоскости на расстоянии 0,3 0,98 полуширины профиля каркаса. При этом радиально смежные нити диагональных и меридиональных слоев, по крайней мере в коронной зоне, разделены эластичной прослойкой, толщина которой находится в следующей зависимости
T T_c/[2cos(D-P)]
где T_c средняя толщина нитей радиально смежных (с эластичной прослойкой резины) меридиональных и диагональных слоев корда;
D и P углы наклона нитей соответственно диагональных и меридиональных слоев корда, смежных с разделяющей их эластичной прослойкой резины, в градусах.

Такое исполнение исключает запрессовку нитей смежных слоев корда при формировании и вулканизации оболочки, оптимизирует резиносодержание эластичной прослойки и расположение диагональных слоев корда и за счет этого снижает уровень сдвиговых (касательных) напряжений в смежных зонах раздела диагональных и меридиональных слоев корда, а также в наиболее опасных сечениях коронной зоны подканавочного слоя протектора и боковины, повышая надежность изделия. При этом обусловливается оптимизация материалоемкости изделия в зависимости от параметров и взаимного расположения корда в оболочке.

На фиг. 1 показана резинокордная оболочка (меридиональное сечение); на фиг. 2 резинокордная оболочка.

Резинокордная оболочка имеет каркас, состоящий из меридиональных 1 и диагональных 2 слоев корда. Оба конца одного или нескольких меридиональных слоев 1 закреплены вокруг нерастяжимых элементов 3, выполненных в виде бортовых колец. Каждый из диагональных слоев 2 имеет хотя бы один, незакрепленный на нерастяжимом элементе 3 конец 4, кромки которого расположены аксиально от экваториальной плоскости 5 и отстоят от нее на расстоянии, равном 0,3 0,98 половины ширины В профиля каркаса.

Концы 4 и 6 аксиально смежных диагональных слоев соединены внахлест по всему окружному периметру оболочки с перекрещиванием нитей корда в стыке.

Хотя бы между радиально смежными нитями диагонального 2 и меридионального 1 слоев имеется эластичная прослойка 7, выполненная, по крайней мере, в коронной зоне оболочки.

Толщина эластичной прослойки 7 зависит от параметров и расположения нитей корда и находится с ними в отношении:
T T_c/[2cos(D-P)]
где T_c средняя толщина нитей радиально смежных (с эластичной прослойкой резины) меридиональных и диагональных слоев корда;
D и P углы наклона нитей соответственно диагональных и меридиональных слоев корда, смежных с разделяющей их эластичной прослойкой резины, в градусах.

Изобретение может иметь различные варианты расположения диагональных и меридиональных слоев (внутри или снаружи оболочки, в порядке чередования слоев и т.д.), а также различные комбинации выполнения бортовой зоны (с заведением одного из концов хотя бы части диагональных слоев в бортовую зону, с заворотом их вокруг бортовых колец и т.п.).

Использование: в шинной промышленности для автотранспорта. Сущность: каркас состоит из радиальных и диагональных слоев корда. Оба конца одного или нескольких радиальных слоев закреплены вокруг нерастяжимых кольцевых элементов. Один край каждого диагонального слоя закреплен за кольцевой элемент, а другой нет и расположен внахлест с другим диагональным слоем. 2 ил.

Резинокордная оболочка, включающая каркас с комбинацией радиальных и диагональных слоев корда, из которых оба края по меньшей мере одного радиального слоя закреплены вокруг нерастяжимых элементов, выполненных в виде бортовых колец, до которых не доходит хотя бы один из краев каждого диагонального слоя, кромки аксиально смежных диагональных слоев соединены внахлестку по всему окружному периметру оболочки, отличающаяся тем, что нити корда диагональных слоев перекрещиваются в стыке, каждая из кромок которого расположена аксиально от экваториальной плоскости на расстоянии 0,3 0,98 полуширины профиля каркаса, при этом радиально смежные диагональные слои, по крайней мере в коронной зоне оболочки, отделены от радиальных слоев эластичной прослойкой резины, толщина которой находится в следующей зависимости
T T_c / [(2cos(D-P)]
где T средняя толщина радиально смежных (с эластичной прослойкой резины) радиальных и диагональных слоев корда;
D и P углы наклона нитей соответственно диагональных и радиальных слоев корда, смежных с разделяющей их эластичной прослойкой резины, град.