ПОКРЫШКА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ ДИАГОНАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 1997 года по МПК B60C9/06 

Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано при изготовлении автомобильных покрышек диагональной конструкции.

Традиционно в каркасе диагональной шины основные слои обрезиненного корда плотные, верхние разреженные, плотность нитей в них составляет примерно 80% от плотности в основных слоях.

В некоторых типах покрышек, для брекера вместо ткани типа "лено" применяется кордная. В этих случаях применяют тот же корд, что и для каркасных слоев, но с вдвое меньшей частотой нитей. (см. Гаузер. Технология резины, т. 1 ОНТИ. М. Главная редакция химической литературы, 1936, с.545).

Однако указанная конструкция имеет ряд недостатков:
неэффективное использование армирующих свойств корда, приводящее к неоправданному повышению себестоимости покрышки;
разунифицированность кордных тканей, усложняющая организацию производства;
увеличенная толщина армированной кордом части покрышки, приводящая к увеличенному теплообразованию и снижению в связи с этим эксплуатационной надежности шин.

Целью изобретения является упрощение технологии производства покрышек. Для этого в покрышке пневматической шины диагональной конструкции все слои каркаса и брекера выполнены из кордоной ткани, имеющей одну толщину и одинаковую плотность нитей. При этом ткань, применяемая в каркасе и брекере покрышки, это одностренговая капроновая ткань, которая обеспечивает эквивалентный традиционной конструкции приведенный суммарный коэффициент межниточного пространства, находящийся в пределах 1±0,1.

Выполнение всех слоев каркаса и брекера покрышки из кордной ткани, имеющей одинаковую толщину и плотность нитей, упрощает технологию производства покрышек. Применение одностренговой капроновой ткани позволяет обеспечить суммарный коэффициент межниточного пространства в пределах 1±0,1 по отношению к традиционной конструкции диагональной покрышки с использованием в каркасе и брекере различных кордных материалов, чем достигаются одинаковые по сравнению с традиционной конструкцией прочностные показатели покрышки.

На чертеже изображена покрышка пневматической шины диагональной конструкции, содержащая каркас и брекер.

Для того чтобы создать диагональную покрышку, армированную кордной тканью с одной толщиной и одинаковой плотностью нитей во всех слоях каркаса и брекера, необходимо обеспечить эквивалентные суммарные силовые показатели и равнозначную эластичность резинокордной системы покрышки, определяемую суммарным приведенным межниточным расстоянием в этой системе, зависящую как от самого межниточного расстояния в кордной ткани, так и от толщины кордных нитей, а также их массы.

Для удобства расчетов вводится ряд специальных показателей, а также методики их расчета.

В качестве силовой характеристики вводится показатель относительной агрегатной прочности кордной ткани F, определяемый отношением минимальной разрывной нагрузки на нить P (в ньютонах), умноженной на плотность нитей на один миллиметр ширины корда S к площади сечения пропитанной кордной нити.

где H толщина кордной нити основы в мм в пропитанном состоянии. Условно принимает, что кордная нить является абсолютно круглой в пропитанном состоянии.

Анализ показывает, что наибольшее значение относительной агрегатной прочности будут иметь одностренговые кордные ткани, обладающие меньшей толщиной нити в пропитанном состоянии, и, следовательно, более плотной упаковкой элементарных волокон в них. В связи с этим была создана специальная одностренговая кордная ткань 12 КНТС-0, имеющая уменьшенную плотность нитей по сравнению с традиционной двухстренговой тканью 12 КНТС.

Основные геометрические и силовые показатели одностренговой кордной ткани 12 КНТС-О и традиционных двустренговых приведены в табл.1.

Как видно из табл.1, наибольшей величиной относительной агрегатной прочности обладает кордная ткань нового типа 12 КНТС-0.

Для расчета суммарного приведенного межниточного расстояния покрышек вводятся понятия коэффициентов межниточного пространства кордной ткани K_т, коэффициентов межниточного пространства слоя в рабочей зоне покрышки K_м и суммарных коэффициентов межниточного пространства покрышки в целом.

K_т определяется как отношение межниточного L расстояния к толщине нити H, умноженное на 10³:

K_м определяется как отношение величины межниточного пространства L к показателю массы кордной нити M, определяемой ее структурой в тексах, т.е. массой нити длиной 10⁶ мм:

В табл. 2 приведены основные характеристики применяемых в производстве кордных тканей с учетом указанных коэффициентов.

Проведем сравнительный расчет суммарного приведенного межниточного расстояния для покрышки 215/90-15С (8,40-15) модели Я-245-1 в традиционном варианте конструкции и с применением одного типа армирующего материала - одностренгового полимамидного корда.

Коэффициенты K_т и K_м для каждого слоя рассчитываются как произведение длины каждого слоя в рабочей зоне покрышки на соответствующие коэффициенты кордных тканей из табл. 2. Суммарное приведенное межниточное расстояние покрышки определяется как сумма коэффициентов всех слоев. Данные расчета приведены в табл.3.

Определяем соотношение между суммами коэффициентов, полученных для покрышки традиционной конструкции и покрышки из одного армирующего материала:

Проведенный анализ показывает, что покрышки традиционной конструкции и покрышки из одного армирующего материала одностренгового полиамидного корда по показателю относительного межничтного материала, определяющего эластичность покрышки, практически равнозначны.

Практические замеры показывают, что масса армирующего материала сокращается приблизительно на 22%
Стендовые и силовые испытания покрышек показывают, что они плотностью укладываются в нормативы практически по всем известным методикам испытаний. Результаты испытаний приведены в табл.4.

Использование: в шинной промышленности, а именно в конструкции пневматических шин. Сущность: все слои каркаса и брекера покрышки диагональной конструкции выполнены из кордной ткани, имеющей одну толщину и одинаковую плотность нитей. В каркасе и брекере используется одностренговая капроновая ткань. 4 табл., 1 ил.

Покрышка пневматической шины диагональной конструкции, включающая каркас и брекер, выполненные из кардной текстильной ткани, имеющей одну толщину, отличающаяся тем, что плотность нитей, выполненных из одностренгового полиамидного корда, в каркасе и брекере одинаковая.