ПОКРЫШКА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ Российский патент 1998 года по МПК B60C9/00 

Изобретение относится к покрышкам пневматических шин диагональной конструкции, в том числе крупногабаритных.

Известны покрышки пневматических шин, содержащие каркас, бортовые кольца, протектор, боковины (патенты Великобритании N 2003806, Японии N 53-26005, авт. св. СССР N 1468775, N 1546293, N 1592169, патенты РФ N 1646904, N 1837480). Недостатком этих конструкций является пониженная работоспособность, обусловленная повышенным теплообразованием и напряжениями сдвига на границе корд-резина в слоях каркаса.

Прототипом, наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту, является покрышка пневматической шины 12,00 - 20 диагональной конструкции (Техническая документация N 29-85Д на промышленное производство грузовых шин с качеством 1990 г. Зарегистрирована в отраслевой библиотеке 29.12.85 г). Эта покрышка содержит протектор, брекер, боковины, бортовые кольца, каркас из слоев обрезиненного корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем и внутреннем направлениях, и резиновые прослойки между слоями каркаса. Межслойное резиносодержание в слоях каркаса, обернутых вокруг различных бортовых колец, одинаково и находится в пределах 0,35 - 0,40. Межслойное резиносодержание определяется по формуле.

,
где d - диаметр нити корда в обрезиненном слое каркаса, мм;
h - расстояние между центрами нитей корда смежных слоев каркаса, мм.

Недостатками прототипа являются повышенная материалоемкость каркаса и повышенные энергоемкость и трудоемкость его изготовления.

Техническим результатом предложенного решения является повышение работоспособности шины, снижение материалоемкости, энергетических и трудовых затрат на производство шин, а также снижение количества вредных выбросов в атмосферу при производстве шин, что благоприятно отражается на экологии окружающей среды.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что между группами слоев корда каркаса, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении, расположены слои текстильного обрезиненного корда, межслойное резиносодержание которых в 1,15 - 1,45 раза больше межслойного резиносодержания слоев корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении.

Наряду с этим имеет место вариант, когда слои текстильного обрезиненного корда, межслойное резинососдержание которых в 1,25 - 1,45 раза больше межслойного резиносодержания слоев корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении, расположены между брекером и группой слоев корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении. Это относится как к конструкции каркаса с одним кольцом в борте, так и с несколькими кольцами в борте.

Предложенное техническое решение обеспечивает повышение качества и снижение материалоемкости за счет более эффективного использования конструкционных свойств материалов без снижения работоспособности шины, при этом снижается энергоемкость, трудоемкость, количество вредных выбросов в атмосферу при производстве покрышек. При нагружении шины покрышка деформируется, что приводит к возникновению напряжений сдвига между слоями каркаса. Эти напряжения, в силу неравномерности нагружения бортовых колец и передаваемых через них усилий на группы слоев корда каркаса, обернутых вокруг этих колец, концентрируются на границе групп слоев корда, обернутых вокруг соседних бортовых колец. При этом возникает опасность разрушения каркаса покрышки. Предлагаемая конструкция лишена указанного недостатка, так как слои корда с повышенным резиносодержанием, которые расположены между группами слоев корда каркаса, обернутых вокруг колец во внешнем направлении, обеспечивают снижение напряжений сдвига на границе корд-резина.

При величине межслойного резиносодержания слоев корда каркаса, расположенных между слоями, обернутыми вокруг бортовых колец во внешнем направлении, меньше, чем в 1,25 раза превышающей резиносодержание слоев корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении, необходимый технический эффект не обеспечивается. Работоспособность шины снижается на 10% и более. Если соотношение межслойного резиносодержания в указанных слоях становится больше, чем 1,45, то происходит увеличение массы расходуемой резины, которое не приводит к дальнейшему росту технического эффекта.

Таким образом, предлагаемое устройство - покрышка пневматической шины - соответствует критерию "новизна".

Сравнение предлагаемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных отраслях техники, позволило выявить в нем признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия".

На чертеже представлено меридиональное сечение покрышки пневматической шины. Покрышка пневматической шины содержит протектор 1, боковины 2, бортовые кольца 3, брекер 4, каркас 5, слои обрезиненного корда 5, обернутые вокруг бортовых колец во внешнем направлении, слои обрезиненного корда с повышенным межслойным резиносодержанием, расположенные между группами слоев корда, обернутыми вокруг бортовых колец во внешнем направлении 7.

В таблице приведены сравнительные характеристики покрышек пневматических шин 12,00-20 прототипа и выполненной в соответствии с предлагаемым техническим решением.

Технико-экономические преимущества.

Реализация предлагаемого технического решения при изготовлении покрышек пневматических шин для грузовых автомобилей, сельскохозяйственных машин и крупногабаритных шин позволит сократить расход материалов на 1,4-1,7%, снизить технологическую трудоемкость изготовления на 3-4%, энергетические затраты на изготовление покрышек на 2-3% без снижения качества изготавливаемых покрышек и при уменьшении выброса в атмосферу вредных веществ при производстве покрышек.

Изобретение относится к шинной промышленности, в частности к конструкции каркаса покрышки пневматической шины, в том числе крупногабаритной. Между группами слоев корда каркаса, обернутыми вокруг бортовых колец во внешнем направлении, расположены слои текстильного корда, межслойное резиносодержание которых в 1,25 - 1,45 раза больше межслойного резиносодержания слоев корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

1. Покрышка пневматической шины диагональной конструкции, в том числе крупногабаритная, содержащая протектор, боковины, бортовые кольца, брекер и каркас из слоев обрезиненного корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем и внутреннем направлениях, и резиновых прослоек, отличающаяся тем, что между группами слоев корда каркаса, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении, расположены слои текстильного обрезиненного корда, межслойное резиносодержание которых в 1,25 - 1,45 раза больше межслойного резиносодержания слоев корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении. 2. Покрышка по п.1, отличающаяся тем, что между брекером и группой слоев корда, обернутых вокруг бортовых колец во внешнем направлении, расположены слои текстильного обрезиненного корда, аналогичного по резиносодержанию текстильному обрезиненному корду, расположенному между группами слоев корда каркаса, обернутых вокруг колец во внешнем направлении.