ПРОТЕКТОР ШИНЫ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК B60C11/03 

Объектом настоящего изобретения является шина для транспортного средства сельскохозяйственного или агропромышленного назначения такого, как трактор. Более конкретно, объектом изобретения является сельскохозяйственная шина, выполненная с возможностью воздействия на нее крутящего момента, и более конкретно ее протектор, выполненный с возможностью вхождения в контакт с грунтом посредством поверхности качения.

Сельскохозяйственная шина предназначена для качения по грунтам различных типов, таких, как более или менее плотная земля полей, грунтовые дороги на подъезде к полю и асфальтированные поверхности автодорог. Учитывая разнообразие использования - в поле и на автодороге - сельскохозяйственная шина и, в частности, ее протектор, должны обеспечивать надлежащее соотношение между рабочими характеристиками, которые различаются в зависимости от использования. При использовании в поле такими рабочими характеристиками являются в основном эффективная тяговая способность, слабое уплотнение грунта и слабое сопротивление разгону. При использовании на автодороге такими рабочими характеристиками являются эффективная способность развивать скорость, слабое сопротивление качению и хорошее сцепление с дорогой.

Известно, что в основе управления соотношением между рабочими характеристиками сельскохозяйственной шины, подвергающейся данной нагрузке, лежит давление, до которого накачана шина.

В случае использования в поле на более или менее мягком грунте рекомендуется накачивать шину по возможности до максимально низкого давления, не причиняя ущерба ее прочности. Действительно, известно, что чем ниже давление накачивания шины, тем меньше уплотнение грунта при прохождении сельскохозяйственного транспортного средства, что способствует урожайности сельскохозяйственных культур. Более того, низкое давление накачивания шины уменьшает образование борозд, что благоприятно с точки зрения сопротивления разгону транспортного средства.

В случае использования на грунтовой дороге или на автодороге, на твердом грунте, для перемещения сельскохозяйственного транспортного средства за пределами зоны работ или при транспортировке продуктов, ввозимых на сельскохозяйственное предприятие или вывозимых из него, необходимо более высокое давление, так чтобы обеспечить, в частности, хорошее сцепление с дорогой и слабое сопротивление качению.

С точки зрения соответствия стандартам рекомендуемый уровень давления задан, например, стандартами Европейской технической организации по шинам и ободьям (European Technical Rim and Tyre Organization, ETRTO), задающими кривые, выражающие максимальную нагрузку и рекомендуемое давление для шины в зависимости от скорости транспортного средства. Например, некоторые сельскохозяйственные шины при заданной нагрузке могут работать с давлениями ниже 1 бара, при этом другие шины того же типоразмера работают с давлениями за пределами 1,6 бара. Такие различия в рабочих режимах описаны в стандартах в зависимости от индексов нагрузки (IF или VF согласно стандартам ETRTO).

Современная тенденция в разработке сельскохозяйственных транспортных средств типа сельскохозяйственного трактора заключается в интегрировании в работу таких сельскохозяйственных тракторов динамической системы управления давлением накачивания шин, обычно называемой системой удаленной подкачки, позволяющей адаптировать давление накачивания шин к условиям применения.

Таким образом, в режиме функционирования с давлением, регулируемым в процессе использования, будет осуществляться чередование функционирования в поле с низким давлением и функционирования на автодороге с более высоким давлением. Известно, что при низком давлении поверхность контакта протектора шины с грунтом скорее широкая и что прилагаемой к шине нагрузке подвергаются в основном края или боковые части протектора, при этом при высоком давлении поверхность контакта протектора шины с грунтом скорее узкая и прилагаемой к шине нагрузке подвергается в основном центр или срединная часть протектора. Другими словами, при низком давлении контактные давления являются максимальными в боковых частях протектора, при этом при высоком давлении контактные давления являются максимальными в срединных частях протектора.

Далее в описании изобретения и по определению окружное, аксиальное и радиальное направления означают, соответственно, направление, касательное к поверхности качения шины и ориентированное по направлению вращения шины, направление, параллельное оси вращения шины, и направление, перпендикулярное к оси вращения шины. Под «радиально внутренним» и, соответственно, «радиально наружным» понимают «более близкое» и, соответственно, «более удаленное» относительно оси вращения шины. Под «аксиально внутренним» и, соответственно, «аксиально наружным» понимают «более близкое» и, соответственно, «более удаленное» относительно экваториальной плоскости шины, при этом экваториальная плоскость шины является плоскостью, проходящей через середину поверхности качения шины и перпендикулярной к оси вращения шины.

Протектор шины для сельскохозяйственного трактора, как правило, содержит множество грунтозацепов. Грунтозацепы представляют собой элементы, выступающие относительно поверхности вращения вокруг оси вращения шины, называемой нижней поверхностью.

Грунтозацеп по существу имеет основную форму удлиненного параллелепипеда, состоящего по меньшей мере из одного прямолинейного или криволинейного участка, и отделен от соседних грунтозацепов канавками. Грунтозацеп может состоять из последовательности прямолинейных или криволинейных участков, как описано, например, в документах US 3603370, US 4383567, EP 795427, или иметь такую криволинейную форму, как описанная в документах US 4446902, EP 903249, EP 1831034.

Обычно, но не обязательно, грунтозацеп имеет средний угол наклона относительно окружного направления, близкий к 45°. Такой средний угол наклона позволяет, в частности, обеспечить хорошее соотношение между тягой в поле и комфортом, обусловленным уменьшением вибраций. Тяга в поле лучше, если грунтозацеп является аксиальным, то есть если его средний угол наклона относительно окружного направления близок к 90°, при этом комфорт, обусловленный уменьшением вибраций, увеличивается, если грунтозацеп является окружным, то есть если его средний угол наклона относительно окружного направления близок к 0°. Известно, что тяга трактора в поле в большей степени определяется углом грунтозацепа на уровне плеча, в результате чего некоторые конструкторы шин предложили очень сильно изогнутую форму грунтозацепа, так что грунтозацеп оказался практически аксиальным у плеча и практически окружным в середине протектора.

Протектор шины для сельскохозяйственного трактора в основном содержит два ряда таких грунтозацепов, как описано выше, симметричных относительно экваториальной плоскости шины. Такое распределение грунтозацепов, наклонных относительно окружного направления, придает протектору V-образную форму, обычно называемую стреловидным рисунком. Чаще всего между двумя рядами грунтозацепов есть смещение в окружном направлении, которое вызвано вращением одной половины протектора относительно другой половины протектора вокруг оси шины. Кроме того, грунтозацепы могут быть непрерывными или прерывистыми и распределенными по окружности с постоянным или переменным шагом.

Обычно специалист в области техники характеризует протектор шины посредством двух важных конструктивных характеристик: полной ширины и объемной доли выемок протектора.

Полная ширина протектора представляет собой осевое расстояние между осевыми концами поверхности качения, симметричными относительно экваториальной плоскости шины. С практической точки зрения осевой конец поверхности качения необязательно соответствует четко заданной точке. С учетом того, что протектор ограничен снаружи, с одной стороны, поверхностью качения, а, с другой стороны, двумя поверхностями сопряжения с двумя боковинами, соединяющими указанный протектор с двумя бортами, обеспечивающими соединение с монтажным ободом, в этом случае осевой конец может быть математически задан как ортогональная проекция на протектор теоретической точки пересечения касательной к поверхности качения в зоне осевого конца протектора с касательной к поверхности качения в зоне наружного радиального конца поверхности сопряжения. Полная ширина протектора по существу соответствует осевой ширине контактной поверхности, когда шина находится при рекомендуемых условиях нагрузки и давлении.

Объемную долю выемок протектора определяют как отношение между общим объемом разделяющих рельефные элементы канавок и общим объемом протектора без учета выемок, заключенным в радиальном направлении между нижней поверхностью и поверхностью качения. Нижнюю поверхность определяют как поверхность, перенесенную от поверхности качения радиально вовнутрь на радиальное расстояние, соответствующее максимальной радиальной глубине канавок, называемой радиальной толщиной Н_max протектора. Таким образом, объемная доля выемок косвенно определяет объем изнашиваемого эластомерного материала, из которого изготовлен протектор. Она также непосредственно влияет на поверхность контакта протектора шины с грунтом и, следовательно, на контактные давления при контакте с грунтом, обусловливающие износ шины.

Конструктивные характеристики протекторов с грунтозацепами существующего уровня техники в настоящее время не позволяют получить удовлетворительное соотношение между рабочими характеристиками при использовании в поле такими, как тяговая способность и сопротивление разгону, и рабочими характеристиками при использовании на автодороге такими, как срок службы до износа и сопротивление качению.

Авторы настоящего изобретения поставили перед собой задачу по улучшению соотношения, с одной стороны, между тяговой способностью и сопротивлением разгону при использовании в поле, а, с другой стороны, между сроком службы до износа и сопротивлением качению при использовании на автодороге.

Для решения поставленной задачи согласно изобретению предлагается шина для транспортного средства сельскохозяйственного назначения, содержащая протектор, выполненный с возможностью вхождения в контакт с грунтом посредством поверхности качания, причем:

- протектор содержит рельефные элементы, по меньшей мере частично отделенные друг от друга канавками и вытянутые радиально наружу от нижней поверхности до поверхности качения на радиальную высоту Н, равную не менее 30 мм и не более радиальной толщины Н_max протектора;

- протектор имеет полную ширину W_T, измеренную между двумя осевыми концами поверхности качения;

- протектор содержит срединную часть, симметричную относительно экваториальной плоскости и имеющую срединную ширину W_C, равную не менее 5 % и не более 25% от полной ширины W_T, и две боковые части, каждая из которых вытянута аксиально вовнутрь от одного осевого конца поверхности качения и имеет боковую ширину W_S, равную не менее 5% и не более 20% от полной ширины W_T;

- срединная часть содержит радиально наружную поверхность, имеющую в меридиональной плоскости меридиональный профиль, имеющий среднюю точку и радиус кривизны R_C в своей средней точке, при этом каждая боковая часть содержит радиально наружную поверхность, имеющую меридиональный профиль, имеющий среднюю точку и радиус кривизны R_S в своей средней точке;

- меридиональный профиль радиально наружной поверхности каждой боковой части является радиально внутренним относительно меридионального профиля радиально наружной поверхности срединной части;

- радиальное расстояние между средней точкой меридионального профиля радиально наружной поверхности каждой боковой части и меридиональным профилем радиально наружной поверхности срединной части по меньшей мере равно 0,5 радиальной толщины H_max протектора.

Срединная часть может и не контактировать с каждой боковой частью, она может быть отделена от боковой части промежуточной или переходной частью. Под радиально наружной поверхностью срединной части или каждой боковой части понимают поверхность, огибающую рельефные элементы соответствующих частей без учета канавок, разделяющих указанные рельефные элементы. Под меридиональным профилем радиально наружной поверхности понимают кривую пересечения указанной радиально наружной поверхности с любой меридиональной плоскостью, содержащей ось вращения шины. Радиус кривизны в средней точке меридионального профиля, аксиально вытянутого между первой и второй предельной точкой радиально наружной поверхности, является радиусом окружности, проходящей через среднюю точку и обе предельные точки меридионального профиля: его также называют средним радиусом кривизны. Меридиональный профиль представляет собой накачанный меридиональный профиль, заданный для шины, установленной на соответствующем ей ободе и накачанной до такого рекомендованного давления, которое определено, например, в стандарте ETRO или в стандарте ISO 4251, при этом шина не является деформированной, то есть не подвергнута никакой радиальной нагрузке.

Согласно первому основному отличительному признаку изобретения меридиональный профиль радиально наружной поверхности каждой боковой части является радиально внутренним относительно меридионального профиля радиально наружной поверхности срединной части. Другими словами, меридиональный профиль радиально наружной поверхности каждой боковой части смещен радиально вовнутрь относительно меридионального профиля радиально наружной поверхности срединной части, что создает понижение уровня каждой боковой части относительно срединной части.

Согласно второму основному отличительному признаку изобретения радиальное расстояние между средней точкой меридионального профиля радиально наружной поверхности каждой боковой части и меридиональным профилем радиально наружной поверхности срединной части равно не менее 0,5 радиальной толщины H_max протектора. Указанное радиальное расстояние количественно определяет радиальное смещение между соответствующими меридиональными профилями радиально наружных поверхностей срединной части и каждой боковой части.

Комбинация основных отличительных признаков изобретения позволяет, в частности, оптимизировать контакт протектора с твердым грунтом типа автодороги при высоком и низком давлении.

При высоком давлении, то есть при давлении накачивания шины, равном не менее 2/3 рекомендуемого давления, радиально наружная поверхность срединной части находится в полном контакте с грунтом, при этом радиально наружные поверхности боковых частей не находятся в контакте с грунтом, при этом радиально наружные поверхности частей, промежуточных между каждой боковой частью и срединной частью, находятся в частичном контакте с грунтом. Другими словами, протектор частично контактирует с грунтом в основном своей срединной частью и по меньшей мере частично своими промежуточными частями. Например, в случае шины, рекомендуемое давление которой равно 2,4 бара, частичный контакт обеспечивается при давлении, равном не менее 1,6 бара.

При низком давлении, то есть при давлении накачивания шины не более 1/2 рекомендуемого давления, соответствующие радиально наружные поверхности срединной части, промежуточных частей и боковых частей находятся в полном контакте с грунтом. Другими словами, протектор находится в полном контакте с грунтом. Например, в случае шины, рекомендуемое давление которой равно 2,4 бара, полный контакт обеспечивается при давлении, равном не более 1,2 бара.

При использовании на автодороге с высоким давлением по сравнению с шиной предшествующего уровня техники, содержащей протектор с грунтозацепами, имеющий классический меридиональный профиль без понижения на уровне боковых частей, нагрузку несет в основном срединная часть протектора. В частности, в случае, когда срединная часть является почти непрерывной, увеличивается срок службы до износа и уменьшается сопротивление качению. Более того, повышается комфортабельность движения по сравнению с протектором с грунтозацепами, вызывающим вибрации при каждом вхождении грунтозацепа в область контакта или при каждом выходе из нее.

При использовании в поле с низким давлением по сравнению с шиной предшествующего уровня техники, тяговая способность на мягком или твердом сельскохозяйственном грунте увеличивается благодаря увеличению ширины протектора. Более того, увеличение ширины протектора позволяет уменьшить уплотнение сельскохозяйственных грунтов, а в случае мягкого грунта уменьшить сопротивление разгону.

С практической точки зрения автоматический переход от функционирования с высоким давлением к функционированию с низким давлением может быть предпочтительно осуществлен посредством системы удаленной подкачки, установленной на борту сельскохозяйственного транспортного средства и обеспечивающей возможность управления давлением накачивания различных шин, которые могут быть установлены на транспортном средстве.

Предпочтительно радиальное расстояние между средней точкой меридионального профиля радиально наружной поверхности каждой боковой части и меридиональным профилем радиально наружной поверхности срединной части равно не менее 0,7 радиальной толщины H_max протектора. Более значительное радиальное смещение усиливает описанные выше технические эффекты.

Предпочтительно радиус кривизны R_C в средней точке меридионального профиля радиально наружной поверхности по меньшей мере равен радиусу кривизны R_S в средней точке меридионального профиля радиально наружной поверхности каждой боковой части. Такое соотношение между указанными радиусами кривизны обеспечивает меридиональный профиль радиально наружной плоской поверхности качения, то есть с большим средним радиусом кривизны, обычно по меньшей мере равным 1000 мм, что облегчает расплющивание протектора в меридиональном направлении на твердом или мягком грунте, в результате чего увеличивается поверхность контакта протектора с грунтом. Такое увеличение контактной поверхности, в частности, на твердом грунте, приводит к уменьшению контактных давлений и, следовательно, к увеличению срока службы до износа, а на мягком грунте - к увеличению тяговой способности.

Наиболее предпочтительно радиус кривизны R_C в средней точке меридионального профиля радиально наружной поверхности срединной части по меньшей мере равен 1,1, предпочтительно 1,2 радиуса кривизны R_S в средней точке меридионального профиля радиально наружной поверхности каждой боковой части. При еще большем среднем радиусе кривизны меридионального профиля поверхности качения, расплющивание протектора выполняется еще более легко.

Согласно первому предпочтительному варианту осуществления срединная часть имеет объемную долю ТЕ_С срединных выемок, равную отношению общего объема разделяющих рельефные элементы канавок срединной части к общему объему срединной части, заключенному в радиальном направлении между нижней поверхностью и поверхностью качения, при этом объемная доля ТЕ_С срединных выемок составляет не более 30%, предпочтительно не более 20%. Такая объемная доля ТЕ_С срединных выемок предполагает минимальный объем материала в контакте с грунтом на уровне срединной части, обеспечивающий удовлетворительные износостойкость и сцепление с дорогой. Жесткость и, следовательно, слабая подвижность рельефных элементов срединной части, обеспечивают увеличение износостойкости. Уменьшение сопротивления качению также обеспечивается жесткостью и, следовательно, слабой подвижностью рельефных элементов срединной части.

Согласно одной альтернативной форме первого предпочтительного варианта осуществления каждая боковая часть имеет объемную долю ТЕ_S боковых выемок, равную отношению общего объема разделяющих рельефные элементы канавок боковой части к общему объему боковой части, заключенному в радиальном направлении между нижней поверхностью и поверхностью качения, при этом объемная доля ТЕ_S боковых выемок составляет не менее 50%, предпочтительно не менее 60%. Такая объемная доля ТЕ_S боковых выемок предполагает минимальный объем канавок на уровне боковых частей, обеспечивающий при использовании в поле сдвиг минимального объема земли, в результате чего обеспечивается удовлетворительная тяговая способность при работе в поле.

Согласно другой альтернативной форме первого предпочтительного варианта осуществления протектор содержит две промежуточные части, причем каждая промежуточная часть ограничена в осевом направлении срединной частью и одной боковой частью, при этом каждая промежуточная часть имеет объемную долю ТЕ_I промежуточных выемок, равную отношению общего объема разделяющих рельефные элементы канавок промежуточной части к общему объему промежуточной части, заключенному в радиальном направлении между нижней поверхностью и поверхностью качения, при этом объемная доля ТЕ_I промежуточных выемок составляет не менее 50 % и не более 75%. Такая объемная доля ТЕ_I промежуточных выемок предполагает наличие минимального объема канавок на уровне промежуточных частей, обеспечивающего при использовании в поле сдвиг минимального объема земли, в результате чего обеспечивается удовлетворительная тяговая способность при работе в поле.

Согласно второму предпочтительному варианту осуществления рельефные элементы срединной части и каждой боковой части вытянуты радиально наружу от нижней поверхности до поверхности качения на радиальную высоту Н, при этом любой рельефный элемент срединной части содержит первый эластомерный компаунд, вытянутый радиально вовнутрь от радиально наружной поверхности на радиальное расстояние, равное не менее 0,5 и не более 1 радиальной высоты Н, при этом любой рельефный элемент каждой боковой части содержит второй эластомерный компаунд, вытянутый радиально вовнутрь от радиально наружной поверхности на радиальное расстояние, равное не менее 0,5 и не более 1 радиальной высоты Н.

Указанный второй предпочтительный вариант осуществления направлен на то, чтобы обеспечить различие в характеристиках протектора между срединной частью, состоящей по меньшей мере частично из первого эластомерного компаунда и выполненной с возможностью сопротивления износу при использовании на автодороге, и боковыми частями, состоящими по меньшей мере частично из второго эластомерного компаунда и выполненными с возможностью сопротивления воздействиям при использовании в поле. Следовательно, предпочтительно первый и второй эластомерные компаунды являются различными.

Поскольку срединная часть является частью протектора, которая особенно подвержена износу при использовании на автодороге и с высоким давлением, любой рельефный элемент срединной части содержит первый эластомерный компаунд, вытянутый радиально вовнутрь от радиально наружной поверхности на радиальное расстояние, равное не менее 0,5 и не более 1 радиальной высоты Н, то есть составляющее от 50 до 100% радиальной высоты Н рельефного элемента, причем указанный первый эластомерный компаунд предпочтительно является износоустойчивым.

Поскольку боковые части являются частями протектора, которые особенно подвержены воздействиям при использовании в поле и с низким давлением, любой рельефный элемент каждой боковой части содержит второй эластомерный компаунд, вытянутый радиально вовнутрь от радиально наружной поверхности на радиальное расстояние, равное не менее 0,5 и не более 1 радиальной высоты Н, то есть составляющее от 50 до 100 % рельефного элемента, причем указанный второй эластомерный компаунд предпочтительно является устойчивым к воздействиям при работе в поле.

Указанный второй предпочтительный вариант осуществления изобретения описан и заявлен в международной заявке WO 2015158871, в которой раскрыт рисунок протектора с грунтозацепами сельскохозяйственной шины. В указанном документе описаны, в частности, первый и второй эластомерные компаунды, соответственно, срединной части и боковых частей, с одной стороны, соответствующими комплексными динамическими модулями сдвига G₁* и G₂* с 50%-ной деформацией и при 60°С и их соответствующими коэффициентами потерь tan (δ₁) и tan (δ₁), и, с другой стороны, их соответствующими химическими составами.

Промежуточные части протектора могут содержать в отдельности или в комбинации указанные первый и второй эластомерные компаунды, или же содержать третий эластомерный компаунд.

Настоящее изобретение станет более понятным после ознакомления с прилагаемыми схематическими фигурами, представленными не в масштабе:

- фиг. 1 представляет собой меридиональный разрез протектора шины согласно изобретению;

- фиг. 2 представляет собой вид сверху протектора шины согласно изобретению;

- фиг. 3А представляет собой схему контакта с твердым грунтом шины согласно изобретению, используемой с высоким давлением;

- фиг. 3В представляет собой схему контакта с твердым грунтом шины согласно изобретению, используемой с низким давлением.

Фиг. 1 иллюстрирует меридиональный разрез в меридиональной плоскости YZ шины 1 для транспортного средства сельскохозяйственного назначения, содержащей протектор 2, выполненный с возможностью вхождения в контакт с грунтом посредством поверхности 3 качения. Протектор 2 содержит рельефные элементы 4, по меньшей мере частично отделенные друг от друга канавками 5 и вытянутые радиально наружу от нижней поверхности 6 до поверхности 3 качения на радиальную высоту Н, равную не менее 30 мм и не более радиальной толщины Н_max протектора 2. Протектор 2 имеет полную ширину W_T, измеренную между двумя осевыми концами (E₁, E₂) поверхности 3 качения. Протектор 2 содержит срединную часть 20, симметричную относительно экваториальной плоскости XZ и имеющую срединную ширину W_C, равную не менее 5 % и не более 25% полной ширины W_T, и две боковые части (21, 22), каждая из которых вытянута аксиально вовнутрь от осевого конца (Е₁, Е₂) поверхности 3 качения и имеет боковую ширину W_S, равную не менее 5% и не более 20% полной ширины W_T. Кроме того, протектор 2 содержит две промежуточные части (23, 24), причем каждая промежуточная часть (23, 24) ограничена в осевом направлении срединной частью 20 и одной боковой частью (21, 22). Срединная часть 20 содержит радиально наружную поверхность 30, имеющую в меридиональной плоскости YZ меридиональный профиль P_C, имеющий среднюю точку I и радиус кривизны R_C в своей средней точке I. Каждая боковая часть (21, 22) содержит радиально наружную поверхность (31, 32), имеющую меридиональный профиль P_S, имеющий среднюю точку (I₁, I₂) и радиус кривизны R_S в своей средней точке (I₁, I₂). Согласно изобретению меридиональный профиль P_S радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22) является радиально внутренним относительно меридионального профиля Р_С радиально наружной поверхности 30 срединной части 20. Также согласно изобретению радиальное расстояние d между средней точкой (I₁, I₂) меридионального профиля P_S радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22) и меридиональным профилем Р_С радиально наружной поверхности (30) срединной части (20) по меньшей мере равно 0,5 радиальной толщины H_max протектора (2). Более конкретно, указанное радиальное расстояние d измеряют между средней точкой (I₁, I₂) меридионального профиля P_S радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22) и точкой (J1, J2) пересечения радиальной прямой направления ZZ’, проходящей через среднюю точку (I₁, I₂), и меридиональным профилем Р_С радиально наружной поверхности 30 срединной части 20.

Фиг. 2 представляет вид сверху протектора 2 шины согласно изобретению. Протектор 2, имеющий полную ширину W_T, содержит рельефные элементы 4, по меньшей мере отделенные друг от друга канавками 5. Протектор 2, имеющий полную ширину W_T, содержит срединную часть 20, имеющую срединную ширину W_C, равную не менее 5 % и не более 25 % полной ширины W_T, две боковые части (21, 22), имеющие боковую ширину W_S, равную не менее 5 % и не более 20 %, и две промежуточные части (23, 24), имеющие боковую ширину W_I. В представленном случае срединная часть 20 почти непрерывная. Промежуточные части (23, 24) частично соединены мостиками со срединной частью 20.

Фиг. 3А и 3В схематически иллюстрируют контакт с твердым грунтом шины согласно изобретению, используемой, соответственно, с высоким или с низким давлением. На фиг. 3А при использовании с высоким давлением, то есть с давлением накачивания шины, по меньшей мере равным 2/3 рекомендуемого давления, радиально наружная поверхность срединной части со срединной шириной W_C находится в полном контакте с грунтом, при этом радиально наружные поверхности боковых частей с боковой шириной W_S не находятся в контакте с грунтом, при этом радиально наружные поверхности частей, промежуточных между каждой боковой частью и срединной частью с промежуточной шириной W_I, находятся в частичном контакте с грунтом. Другими словами, протектор частично контактирует с грунтом в основном своей срединной частью и по меньшей мере частично своими промежуточными частями. На фиг. 3В при использовании с низким давлением, то есть при давлении накачивания шины не более 1/2 рекомендуемого давления, соответствующие радиально наружные поверхности срединной части со срединной шириной W_C, промежуточные части с промежуточной шириной W_I и боковые части с боковой шириной W_S находятся в полном контакте с грунтом. Другими словами, протектор находится в полном контакте с грунтом.

Изобретение было разработано, в частности, для сельскохозяйственной шины типоразмера IF 710/70R42.

Отличительные конструктивные признаки протектора шины согласно настоящему изобретению представлены ниже в таблице 1.

Таблица 1

Полная ширина W_T протектора (мм) Срединная ширина W_C срединной части (мм) Боковая ширина W_S каждой боковой части (мм) Промежуточная ширина W_I каждой промежуточной части (мм) Радиальная толщина H_max протектора (мм) Радиальное расстояние d между соответствующими радиально наружными профилями срединной и боковых частей (мм) Средний радиус кривизны R_C радиально наружного профиля срединной части (мм) Средний радиус кривизны R_S радиально наружного профиля каждой боковой части (мм) Объемная доля ТЕ_С срединных выемок (%) 20 % Объемная доля ТЕ_S боковых выемок (%) 60 % Объемная доля ТЕ_I промежуточных выемок (%) 75 %

Рабочие характеристики при использовании на автодороге, измеренные на шине согласно настоящему изобретению, по сравнению с рабочими характеристиками шины существующего уровня техники, обеспечивают увеличение срока службы до износа, определяемого максимальным пройденным километражем, на 10 %, и снижение расхода топлива примерно на 10 % вследствие уменьшения сопротивления качению.

Рабочие характеристики при использовании в поле, измеренные на шине согласно настоящему изобретению, по сравнению с рабочими характеристиками шины соответствующего уровня техники, обеспечивают увеличение тяговой способности, отражающей максимально возможную тяговую нагрузку трактора при данном уровне скольжения шины относительно грунта, на 20 %, и снижение расхода топлива примерно на 10 % вследствие уменьшения сопротивления разгону.

Изобретение может быть легко применено к шине, в которой в качестве и неисключительно:

- протектор имеет радиальную толщину H_max менее 30 мм;

- протектор содержит срединную часть, не симметричную относительно экваториальной плоскости, и/или промежуточные части с другой промежуточной шириной W_I, и/или боковые части с другой боковой шириной W_S.

Протектор шины имеет радиальную толщину Н_max и содержит одну срединную часть (20) и две боковые части (21, 22), при этом меридиональный профиль (P_S) радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22) является радиально внутренним относительно меридионального профиля (Р_С) радиально наружной поверхности (30) срединной части (20). Радиальное расстояние (d) между средней точкой (I₁, I₂) меридионального профиля (P_S) радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22) и меридиональным профилем (Р_С) радиально наружной поверхности (30) срединной части (20), по меньшей мере, равно 0,5 радиальной толщины H_max протектора (2). Технический результат - улучшение соотношения, с одной стороны, между тяговой способностью и сопротивлением разгону шины при использовании в поле, а, с другой стороны, между сроком службы до износа и сопротивлением качению при использовании на автодороге. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

1. Шина (1) для транспортного средства сельскохозяйственного назначения, содержащая протектор (2), выполненный с возможностью вхождения в контакт с грунтом посредством поверхности (3) качения, причем

- протектор (2) содержит рельефные элементы (4), по меньшей мере частично отделенные друг от друга канавками (5) и вытянутые радиально наружу от нижней поверхности (6) до поверхности (3) качения на радиальную высоту Н, равную не менее 30 мм и не более радиальной толщины Н_max протектора (2);

- протектор (2) имеет полную ширину W_T, измеренную между двумя осевыми концами (E₁, E₂) поверхности (3) качения;

- протектор содержит срединную часть (20), симметричную относительно экваториальной плоскости (XZ) и имеющую срединную ширину W_C, равную не менее 5% и не более 25% от полной ширины W_T, и две боковые части (21, 22), каждая из которых вытянута аксиально вовнутрь от осевого конца (Е₁, Е₂) поверхности (3) качения и имеет боковую ширину W_S, равную не менее 5% и не более 20% от полной ширины W_T;

- срединная часть (20) содержит радиально наружную поверхность (30), имеющую в меридиональной плоскости (YZ) меридиональный профиль (P_C), имеющий среднюю точку (I) и радиус кривизны R_C в своей средней точке (I), при этом каждая боковая часть (21, 22) содержит радиально наружную поверхность (31, 32), имеющую меридиональный профиль (P_S), имеющий среднюю точку (I₁, I₂) и радиус кривизны R_S в своей средней точке (I₁, I₂),

отличающаяся тем, что меридиональный профиль (P_S) радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22) является радиально внутренним относительно меридионального профиля (Р_С) радиально наружной поверхности (30) срединной части (20), и тем, что радиальное расстояние (d) между средней точкой (I₁, I₂) меридионального профиля (P_S) радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22) и меридиональным профилем (Р_С) радиально наружной поверхности (30) срединной части (20), по меньшей мере, равно 0,5 радиальной толщины H_max протектора (2).

2. Шина (1) по п. 1, в которой радиус кривизны R_C в средней точке (I) меридионального профиля (P_C) радиально наружной поверхности (30) срединной части (20), по меньшей мере, равен радиусу кривизны R_S в средней точке (I) меридионального профиля (P_S) радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22).

3. Шина (1) по любому из пп. 1 или 2, в которой радиус кривизны R_C в средней точке (I) меридионального профиля (P_C) радиально наружной поверхности (30) срединной части (20), по меньшей мере, равен 1,1, предпочтительно 1,2, радиуса кривизны R_S в средней точке (I) меридионального профиля (P_S) радиально наружной поверхности (31, 32) каждой боковой части (21, 22).

4. Шина (1) по любому из пп. 1-3, в которой срединная часть (20) имеет объемную долю ТЕ_С срединных выемок, равную отношению общего объема разделяющих рельефные элементы (4) канавок (5) срединной части (2) к общему объему срединной части (20), заключенному в радиальном направлении между нижней поверхностью (6) и поверхностью (3) качения, при этом объемная доля ТЕ_С срединных выемок составляет не более 30%, предпочтительно не более 20%.

5. Шина (1) по любому из пп. 1-4, в которой каждая боковая часть (21, 22) имеет объемную долю ТЕ_S боковых выемок, равную отношению общего объема разделяющих рельефные элементы (4) канавок (5) боковой части (21, 22) к общему объему боковой части (21, 22), заключенному в радиальном направлении между нижней поверхностью (6) и поверхностью (3) качения, при этом объемная доля ТЕ_S боковых выемок составляет не менее 50%, предпочтительно не менее 60%.

6. Шина (1) по любому из пп. 1-5, в которой протектор содержит две промежуточные части (23, 24), при этом каждая промежуточная часть (23, 24) ограничена в осевом направлении срединной частью (20) и одной боковой частью (21, 22), при этом каждая промежуточная часть (23, 24) имеет объемную долю ТЕ_I промежуточных выемок, равную отношению общего объема разделяющих рельефные элементы (4) канавок (5) промежуточной части (23, 24) к общему объему промежуточной части (23, 24), заключенному в радиальном направлении между нижней поверхностью (6) и поверхностью (3) качения, при этом объемная доля ТЕ_I промежуточных выемок составляет не менее 50% и не более 75%.

7. Шина (1) по любому из пп. 1-6, в которой рельефные элементы (4) срединной части (20) и каждой боковой части (21, 22) вытянуты радиально наружу от нижней поверхности (6) до поверхности (3) качения на радиальную высоту Н, при этом любой рельефный элемент (4) срединной части (20) содержит первый эластомерный компаунд, вытянутый радиально вовнутрь от радиально наружной поверхности (30) на радиальное расстояние, равное не менее 0,5 и не более 1 радиальной высоты Н, и в которой любой рельефный элемент (4) каждой боковой части (21, 22) содержит второй эластомерный компаунд, вытянутый радиально вовнутрь от радиально наружной поверхности (31, 32) на радиальное расстояние, равное не менее 0,5 и не более 1 радиальной высоты Н.