ШИНА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С УЛУЧШЕННЫМ ПРОТЕКТОРОМ Российский патент 2023 года по МПК B60C11/11 B60C11/03 

Описание патента на изобретение RU2800837C2

[0001] Настоящее изобретение относится к шине для сельскохозяйственного транспортного средства, такого как сельскохозяйственный трактор или сельскохозяйственное промышленное транспортное средство, в частности, касается его протектора.

[0002] Размеры и условия использования (нагрузка, скорость, давление) шины для сельскохозяйственного транспортного средства определены в стандартах, таких как, например, стандарт ETRTO (Европейская техническая организация по шинам и ободьям). Например, радиальная шина для ведомого колеса сельскохозяйственного трактора предназначена для установки на ободе, диаметр которого в общем случае составляет от 16 дюймов до 46 дюймов или же 54 дюйма. Она предназначена для работы на сельскохозяйственном тракторе, мощность которого составляет от 50 до 250 л.с. (до 550 л.с.) и может развивать скорость до 65 км/ч. Для этого типа шин минимальное рекомендуемое давление в шине, соответствующее указанной грузоподъемности, обычно не превышает 400 кПа, но может падать до 240 кПа для шины IF (Улучшенная Гибкость) или же 160 кПа для шины VF (Очень высокая Гибкость).

[0003] Как и любая шина, шина для сельскохозяйственного транспортного средства содержит протектор, предназначенный для вхождения в контакт с грунтом через поверхность протектора - поверхность, соприкасающуюся с твердым грунтом, - и два осевых конца которой соединены двумя боковинами с двумя бортиками, которые обеспечивают механическое соединение между шиной и ободом, на котором ее надлежит устанавливать.

[0004] В следующем тексте окружное, осевое и радиальное направления относятся к направлению, касательному к поверхности протектора и ориентированному в направлении вращения шины, к направлению, параллельному оси вращения шины, и направлению, перпендикулярному оси вращения шины, соответственно. Меридианная или радиальная плоскость определяется радиальным направлением и осевым направлением и содержит ось вращения шины. Окружная плоскость определяется радиальным направлением и окружным направлением, поэтому она перпендикулярна оси вращения шины. Окружная плоскость, проходящая через середину протектора, известна как экваториальная плоскость.

[0005] Протектор шины сельскохозяйственного транспортного средства в общем случае содержит выступающие элементы, известные как блоки протектора, выступающие радиально наружу от несущей поверхности до поверхности протектора и отделенные друг от друга пустотами.

[0006] Пропорция пустот обычно количественно определяется пустотностью TEV, определяемой как отношение между объемом пустот VC и общим объемом протектора, который считается свободным от пустот V, причем общий объем является геометрическим объемом, ограниченным несущей поверхностью и поверхностью протектора. Поскольку поверхность протектора изменяется в зависимости от степени износа протектора, пустотность TEV обычно, хотя и не обязательно, зависит от степени износа. Таким образом, объемное отношение пустот TEV может быть определено для шины, когда та новая или имеет некоторое состояние износа. В качестве примера, шина для ведомого колеса сельскохозяйственного трактора, когда она новая, имеет пустотность TEV, равную в общем случае по меньшей мере 50%, а зачастую по меньшей мере 60%.

[0007] Локальная пустотность TEVL также может быть определена для любой части протектора, проходящей по окружности по всей окружности шины и идущей аксиально от первой окружной плоскости до второй окружной плоскости, причем расстояние между этими двумя окружными плоскостями определяет осевую ширину протекторной части. Локальная пустотность TEVL определяется как отношение между объемом пустот VCL и общим объемом VL протекторной части, которая считается свободной от пустот, что соответствует геометрическому объему, ограниченному несущей поверхностью, поверхностью протектора и двумя окружными плоскостями. Подобно пустотности TEV, локальная пустотность TEVL может быть определена для шины, когда та новая или имеет некоторое состояние износа.

[0008] Кроме того, для шины в новом состоянии или в состоянии износа в любой окружной плоскости, перпендикулярной оси вращения шины, можно определить окружную пустотность ТЕС, измеренную вдоль кривой пересечения между окружной плоскостью и поверхностью протектора. Эта окружная пустотность ТЕС определяется как отношение между длиной окружных пустот LC, которая соответствует совокупной ширине пустот, пересекаемых окружной плоскостью и измеренной на поверхности протектора, и общей окружной длиной L, которая соответствует длине кривой пересечения окружной плоскости и поверхности протектора.

[0009] Каждый элемент протекторного рисунка может быть геометрически охарактеризован радиальной высотой Н в радиальном направлении, осевой шириной А в осевом направлении и длиной В по окружности в окружном направлении. Эти три размера Н, А и В являются средними значениями, с учетом того, что они могут варьироваться в зависимости от точек измерения, выбранных на элементе протекторного рисунка. Что касается осевой ширины А и окружной длины В, они могут увеличиваться от поверхности протектора до несущей поверхности в нижней части полости из-за наличия углов обратного торможения. Что касается радиальной высоты Н, для радиальной шины для ведомого колеса сельскохозяйственного трактора радиальная высота Н элемента протекторного рисунка в общем случае равна по меньшей мере 50 мм, а в еще более общем случае равна по меньшей мере 60 мм. Из этих трех размеров Н, А и В для данного элемента протекторного рисунка могут быть определены окружная сплюснутость Н/В, осевая сплюснутость Н/А и отношение сторон длина-толщина В/А.

[0010] Протектор для сельскохозяйственного транспортного средства в общем случае имеет соотношение сторон протектора в форме выступов. Выступ в общем случае имеет удлиненную форму, в целом параллелепипедную, непрерывную или прерывистую, и образован по меньшей мере одной прямолинейной или криволинейной частью. Выступ отделен от соседних выступов пустотами или канавками. Выступ проходит аксиально от средней зоны протектора и до его осевых концов или плеч. Выступ содержит контактную поверхность, расположенную на поверхности протектора и предназначенную для вхождения в полный контакт с грунтом, ведущую поверхность, которая пересекает поверхность протектора и кромка пересечения которой с нею предназначена для того, чтобы первой входить в контакт с грунтом, заднюю поверхность, которая пересекает поверхность протектора и кромка пересечения с ней предназначена для того, чтобы последней входить в контакт с грунтом, и две боковые поверхности.

[0011] Выступы распределены по окружности с интервалом, который является постоянным или переменным, и в общем случае расположены на каждой стороне экваториальной плоскости шины так, чтобы образовывать V-образный рисунок, причем вершина V-образного рисунка (или шевронного рисунка) предназначена для того, чтобы быть первой частью, входящей в пятно контакта, в котором происходит контакт с грунтом. Выступы в общем случае демонстрируют симметрию относительно экваториальной плоскости шины, обычно со смещением по окружности между двумя рядами выступов, полученным за счет поворота одной половины протектора вокруг оси шины относительно другой половины протектора.

[0012] Радиальная шина для сельскохозяйственного транспортного средства дополнительно содержит усиление, образованное из усиления короны радиально на внутренней стороне протектора и усиления каркаса радиально на внутренней стороне усиления короны.

[0013] Усиление каркаса радиальной шины для автомобильного транспортного средства содержит по меньшей мере один каркасный слой, соединяющий два борта друг с другом. Усилители каркасного слоя по существу взаимно параллельны и образуют угол от 75° до 105°, предпочтительно от 85° до 95°, с окружным направлением. Каркасный слой содержит усилители, в общем случае текстильные усилители, покрытые полимерным материалом эластомера или эластомерного типа и называемые заливочным компаундом.

[0014] Усиление короны радиальной шины для сельскохозяйственного транспортного средства содержит наложение проходящих по окружности слоев короны радиально на внешней стороне каркасного усиления. Каждый слой короны образован из усилителей, покрытых эластомерным компаундом и параллельных друг другу. Когда усилители слоя короны слоя образуют угол с окружным направлением, не превышающий 10°, они называются окружными или по существу окружными и выполняют функцию обруча, ограничивающего радиальные деформации шины. Когда усилители слоя короны образуют с окружным направлением угол не менее 10°, в общем случае не более 30°, они называются угловыми усилителями и выполняют функцию реагирования на поперечные нагрузки, параллельные осевому направлению, приложенные к шине. Усилители слоя короны могут быть образованы из текстильных полимерных материалов, таких как полиэфир, например полиэтилентерефталат (ПЭТ), алифатический полиамид, например нейлон, ароматический полиамид, например арамид или вискоза, или могут быть образованы из металлических материалов, таких как сталь, или комбинацией перечисленных материалов.

[0015] Сельскохозяйственный трактор предназначен для движения по различным типам грунта, таким как более или менее плотная почва полей, неподготовленные тропы, ведущие к полям, и гудронированные поверхности дорог. Принимая во внимание разнообразие использования, в поле и на дороге, шина для сельскохозяйственного транспорта должна предлагать компромисс эксплуатационных характеристик между сцеплением в поле на рыхлом грунте, устойчивостью к растрескиванию, сопротивлением износу на дороге и сопротивлением переднему ходу, а также смягчению вибрации на дороге, этот список не исчерпывающий.

[0016] Одной из существенных проблем при использовании шины в поле является ограничение, насколько это возможно, степени уплотнения почвы шиной, поскольку это может препятствовать росту сельскохозяйственных культур.

[0017] Именно поэтому в области сельского хозяйства были разработаны шины низкого давления и, следовательно, высокой гибкости. Стандарт ETRTO, таким образом, проводит различие между шинами IF (Улучшенная Гибкость), минимальное рекомендуемое давление в которых в общем случае равно 240 кПа, и шинами VF (Очень высокая Гибкость), минимальное рекомендуемое давление в которых в общем случае составляет 160 кПа. Согласно этому стандарту, по сравнению со стандартной шиной, шина IF имеет на 20% большую несущую способность, а шина VF имеет более высокую несущую способность на 40% при давлении в шине, равном 160 кПа.

[0018] Однако использование шин низкого давления отрицательно сказалось на управляемости в поле. Таким образом, снижение давления в шине привело к уменьшению поперечной жесткости и поворотной жесткости, что уменьшает поперечную тягу шины и, следовательно, приводит к ухудшению управляемости при поперечных нагрузках.

[0019] Одним из решений для восстановления надлежащей поперечной тяги стало повышение жесткости усиления короны шины в поперечном направлении путем замены слоев короны, имеющих текстильные усилители, слоями короны, имеющими металлические усилители. Так, например, усиление короны, содержащее 6 слоев короны с текстильными усилителями типа вискозы, было заменено усилением короны, содержащим 2 слоя короны с усилителями из стали. Таким образом, в документе ЕР 2934917 описана шина IF, содержащая усиление короны, содержащее по меньшей мере два слоя короны, имеющих металлические усилители, которая объединена с усилением каркаса, содержащим по меньшей мере два слоя каркаса, имеющих текстильные усилители.

[0020] Однако использование коронных слоев, имеющих металлические усилители, в шине для сельскохозяйственного транспортного средства может привести к снижению долговечности короны шины в результате преждевременного разрушения металлических усилителей.

[0021] Чтобы ограничить эти проблемы с износостойкостью короны, производители шин предложили возврат, в случае слоев короны с металлическими усилителями, к рекомендуемому рабочему давлению, которое выше, чем рекомендованное в случае слоев каркаса с текстильными усилителями. Например, стало возможным рекомендовать накачать шину, имеющую слои короны с металлическими усилителями, до давления, равного 2,7 бар, а не 2 бар, которое является рекомендуемым давлением для шины, имеющей слои короны с текстильными усилителями и предназначенной для работы под давлением при тех же условиях нагрузки и скорости, что составляет увеличение на 35%. Это решение, основанное на увеличении давления накачки, является неудовлетворительным, потому что увеличение давления ухудшает характеристики с точки зрения уплотнения рыхлого грунта.

[0022] Таким образом, авторы изобретатели поставили перед собой задачу повысить долговечность усиления короны, содержащей металлические усилители, до уровня, по меньшей мере эквивалентного уровню усиления короны, содержащего текстильные усилители, в частности, для шины для сельскохозяйственного транспортного средства, работающей при низком давлении, такой как шина IF (Улучшенная Гибкость) или шина VF (Очень высокая Гибкость).

[0023] Данная задача решена в соответствии с изобретением с помощью шины для сельскохозяйственного транспортного средства, имеющей номинальную ширину профиля L в смысле стандарта ETRTO и содержащей, в радиальном направлении снаружи вовнутрь, протектор и усиление короны; при этом

- протектор содержит элементы протекторного рисунка, которые отделены друг от друга пустотами и проходят радиально в наружном направлении от несущей поверхности к поверхности протектора,

- протектор имеет пустотность TEV, определяемую как отношение между объемом пустот VC и общим объемом протектора, который рассматривается как свободный от пустот V, между несущей поверхностью и поверхностью протектора,

- каждый элемент протекторного рисунка имеет окружную сплюснутость Н/В, где Н - средняя радиальная высота между несущей поверхностью и поверхностью протектора, а В - средняя окружная длина элемента протекторного рисунка,

- каждая часть протектора, расположенная аксиально, по отношению к экваториальной плоскости шины, на осевом расстоянии DE, имеет осевую ширину LE и локальную пустотность TEVL, определяемую как отношение между объемом VCL пустот и общим объемом VL указанной части протектора, между несущей поверхностью и поверхностью протектора,

- усиление короны содержит по меньшей мере два слоя короны, каждый из которых содержит металлические усилители, покрытые эластомерным материалом, взаимно параллельные и образующие угол, по меньшей мере равный 10°, с окружным направлением,

- для каждой части протектора, расположенной аксиально, по отношению к экваториальной плоскости шины, на осевом расстоянии DE, равном не более 0,36*L, и имеющем осевую ширину LE, равную 0,08*L, произведение TEVL*(H/B) локальной пустотности части протектора и окружной сплюснутости Н/В каждого элемента протекторного рисунка указанной части протектора равняется не более 0,35.

[0024] Таким образом, принцип, лежащий в основе изобретения, заключается в создании шины для сельскохозяйственного транспортного средства, имеющей усиление короны металлическими усилителями и содержащую протектор с особыми локальными геометрическими характеристиками и пустотностью TEV.

[0025] Локальные геометрические характеристики протектора определены для участков протектора, проходящих по окружности по всей окружности шины и имеющих ширину LE, которая, в общем случае, равна 0,08*L, а именно 8% от номинальной ширины L профиля шины. По определению, номинальная ширина L профиля шины в значении стандарта ETRTO есть ширина, используемая в соглашении о наименования шины: например, шина размером 600/70 R 30 имеет номинальную ширину профиля, равную 600 мм.

[0026] При этом каждая часть протектора расположена аксиально, по отношению к экваториальной плоскости, которая является окружной плоскостью, проходящей через середину протектора, на осевом расстоянии DE, определяемом как осевое расстояние между окружной средней плоскостью части протектора и экваториальной плоскостью шины. В контексте изобретения рассматриваются части протектора, расположенные аксиально на осевом расстоянии DE, равном не более 0,36*L, а именно на 36% от номинальной ширины L профиля шины. В результате рассматриваемые части протектора находятся в пределах рабочей зоны протектора, центрированной на экваториальной плоскости и соответствующей 80% номинальной ширины L профиля шины.

[0027] При этом каждая часть протектора характеризуется локальной пустотностью TEVL, определяемой как отношение между объемом VCL пустот и общим объемом VL указанной части протектора, между несущей поверхностью и поверхностью протектора. Кроме того, каждый элемент протекторного рисунка имеет окружную сплюснутость Н/В, где Н - средняя радиальная высота между несущей поверхностью и поверхностью протектора, а В - средняя окружная длина элемента протекторного рисунка.

[0028] Согласно изобретению, для каждой части протектора, расположенной аксиально, по отношению к экваториальной плоскости шины, на осевом расстоянии DE, равном не более 0,36*L, и имеющем осевую ширину LE, равную не более 0,08*L, произведение TEVL*(H/B) локальной пустотности части протектора и окружной сплюснутости Н/В каждого элемента протекторного рисунка указанной части протектора равна не более 0,35. Этот критерий определяет, для любой части протектора, как определено ранее, комбинацию между локальной пустотностью TEVL и окружной сплюснутостью Н/В элементов протекторного рисунка указанной части протектора, что позволяет ограничить наклон элементов протекторного рисунка в окружном измерении.

[0029] Создатели изобретения обнаружили, что протектор в соответствии с изобретением, характеризующийся элементами протекторного рисунка, указанными как демонстрирующие малый наклон по окружности, способствует повышению износостойкости усиления короны шины, содержащей металлические усилители.

[0030] В частности, когда шина для сельскохозяйственного транспортного средства, имеющая протектор с выступами и, в более общем случае, содержащая элементы протекторного рисунка большой радиальной высоты, приводится в движение, наклон выступов под действием крутящего момента (ведущего или тормозного) приводит к наклону слоев короны, расположенных радиально на внутренней стороне выступов. Этот наклон ведет к изгибам, которые чередуются между положительными и отрицательными, слоев короны и, соответственно, к чередующимся циклам сжимающих/растягивающих нагрузок металлических усилителей слоев короны, которые отвечают за усталостное разрушение указанных металлических усилителей под воздействием этих реверсивно-цикличных напряжений. Указанный эффект наклона еще более выражен при низком давлении накачки шине, поэтому особенно важен для шин сельскохозяйственного транспорта, работающих при низком давлении, таких как шины IF (Улучшенная Гибкость) или VF (Очень высокая Гибкость).

[0031] Следует также отметить, что верхние слои шины для сельскохозяйственного транспортного средства в общем случае имеют начальную кривизну, как в окружном направлении, так и в осевом направлении, в результате перемещений различных эластомерных компонентов и усилителей во время изготовления, при формовании и вулканизации шины. Эти начальные деформации сочетаются с деформациями, возникающими в результате наклона элементов протекторного рисунка, и, следовательно, также вносят вклад в циклические сжимающие/растягивающие нагрузки металлических усилителей слоев короны при движении шины.

[0032] Таким образом, элементы протекторного рисунка с низким наклоном по окружности в соответствии с изобретением вызывают в металлических усилителях коронного слоя циклы сжимающей/растягивающей нагрузки ограниченной амплитуды, тем самым повышая долговечность коронного усиления шины и, следовательно, увеличивая срок службы шины.

[0033] Предпочтительно пустотность TEV протектора равна по меньшей мере 35%. Для шины сельскохозяйственного транспорта предшествующего уровня техники пустотность TEV обычна равна по меньшей мере 50%, а часто по меньшей мере 60%. Для шины согласно настоящему изобретению пустотность TEV в общем случае ниже и может опускаться даже до 35%, чтобы компенсировать уменьшение объема материала, вызванное уменьшением средней радиальной высоты элементов протекторного рисунка.

[0034] Предпочтительно, чтобы средняя радиальная высота Н каждого элемента протекторного рисунка равнялась по меньшей мере 20 мм. Такое минимальное значение средней радиальной высоты Н позволяет достичь компромисса между ограниченным наклоном элементов протекторного рисунка и достаточным объемом материала, который может изнашиваться, и, следовательно, компромисс между способностью к сцеплению и сроком службы с точки зрения износа шин.

[0035] Также предпочтительно, чтобы средняя радиальная высота Н каждого элемента протекторного рисунка не превышала 50 мм. Ограниченная таким образом средняя радиальная высота Н также способствует ограничению наклона элементов протекторного рисунка и, следовательно, увеличению срока службы усиления короны.

[0036] Предпочтительно, чтобы в любой окружной плоскости, расположенной аксиально на уровне не более 0,4*L, окружная пустотность ТЕС1 в новом состоянии равнялась по меньшей мере 1,45-кратной окружной пустотности ТЕС2 в изношенном состоянии. По определению в заданной окружной плоскости окружная пустотность ТЕС1 в новом состоянии измеряется вдоль кривой пересечения между окружной плоскостью и поверхностью протектора в новом состоянии и определяется как отношение между окружной пустотной длиной LC1 и общей окружной длиной L1. Сходным образом, в этой же окружной окружная пустотность ТЕС2 в изношенном состоянии измеряется по кривой пересечения между окружной плоскостью и поверхностью протектора при износе, причем поверхность протектора в изношенном состоянии располагается радиально снаружи несущей поверхности на радиальном расстоянии HR, и определяется как отношение между окружной пустотной длиной LC2 и общей окружной длиной L2. Радиальное расстояние HR представляет собой остаточную высоту соответствующего элемента протекторного рисунка в изношенном состоянии в конце срока службы шины до ее снятия с транспортного средства и равняется в общем случае 10 мм.

[0037] В соответствии с этим критерием, в любой окружной плоскости пустотная длина в новом состоянии, следовательно, больше, чем пустотная длина в изношенном. Другими словами, окружная длина любого элемента протекторного рисунка, предназначенного для вхождения в контакт с грунтом, увеличивается по мере того, как шина переходит из нового состояния в изношенное состояние. Этот критерий указывает на расширение, в окружном направлении, элементов протекторного рисунка вовнутрь, а именно - на наличие углов или передних углов тыльной плоскости передней и задней поверхности элементов протекторного рисунка. Такая форма элемента протекторного рисунка способствует приданию жесткости элементу протекторного рисунка с точки зрения окружного изгиба и, следовательно, уменьшению степени его наклона.

[0038] Согласно первому варианту распределения элементов протекторного рисунка, для шины, протектор которой образован из по меньшей мере 5 окружных рядов элементов протекторного рисунка, которые отделены друг от друга по существу окружными пустотами, проходящими по всей окружности шины, протектор содержит поперечные пустоты, идущие непрерывно от одного осевого края протектора до другого. Пустота называется по существу окружной, если ее средняя ось образует с окружным направлением угол, который равняется не более 45° и в общем случае не более 10°. Более конкретно, на каждой стороне экваториальной плоскости шины элементы протекторного рисунка, основание которого имеет более или менее четырехугольную форму, вместе образуют узоры, которые наклонены в форме шевронов по отношению к окружному направлению. Внутри каждого узора элементы протекторного рисунка расположены так, что их передние поверхности выровнены друг с другом, что означает, что вместе они почти непрерывны и прерываются только окружными пустотами. В результате элементы протекторного рисунка не смещены по окружности от одного ряда к другому.

[0039] Согласно второму варианту распределения элементов протекторного рисунка, для шины, протектор которой образован из по меньшей мере 5 окружных рядов элементов протекторного рисунка, которые отделены друг от друга по существу окружными пустотами, проходящими по всей окружности шины, протектор содержит поперечные пустоты, идущие с перерывами от одного осевого края протектора к другому, так что элементы протекторного рисунка данного окружного ряда имеют угловое смещение в окружном направлении по отношению к элементам соседнего ряда. Как и до того, на каждой стороне экваториальной плоскости шины элементы протекторного рисунка, основание которого имеет более или менее четырехугольную форму, вместе образуют узоры, которые наклонены в форме шевронов по отношению к окружному направлению. Однако внутри каждого узора элементы протекторного рисунка расположены таким образом, что их передние поверхности смещены по окружности друг относительно друга. В результате элементы протекторного рисунка смещены по окружности от одного ряда к другому.

[0040] Согласно одному частному и предпочтительному варианту распределения элементов протекторного рисунка протектор содержит общее количество N элементов протекторного рисунка, причем каждый элемент протекторного рисунка содержит контактную поверхность, переднюю поверхность и заднюю поверхность, указанная передняя поверхность наклонена угол α к задней части относительно радиального направления в направлении движения протектора, и указанный протектор содержит количество N1 элементов протекторного рисунка, для которых угол α составляет от 50 градусов до 75 градусов, а количество N1 равно не менее 0,2×N.

[0041] Другими словами, по меньшей мере 20% элементов протекторного рисунка имеют переднюю поверхность с передним углом тыльной плоскости от 50° до 75°. Данный признак, характеризующий наклон передней поверхности значительной части элементов протекторного рисунка обеспечивает как заметное улучшение сцепления на рыхлом грунте, так и улучшение жесткости на изгиб по окружности, ограничивая наклон элемента протекторного рисунка.

[0042] Согласно одному частному и предпочтительному варианту осуществления усиления короны, любой металлический усилитель слоя короны описывается законом, известным как двух-модульный закон, регулирующим его упругие свойства при напряжении, и содержит первую часть, имеющую первый модуль MG1 растяжения, равный не более 30 ГПа, а вторую часть, имеющую второй модуль MG2 растяжений, по меньшей мере в 2 раза превышающий первый модуль MG1 растяжения, причем указанный закон, регулирующий характеристики при растяжении, определяется для металлического усилителя, покрытого эластомерным компаундом, имеющим модуль упругости при растяжении при удлинении 10%, МА10, равный по меньшей мере 5 МПа, но не более 15 МПа, при этом любой металлический усилитель слоя (31, 32) короны описывается законом, регулирующим его свойства при сжатии, который характеризуется критической деформацией Е0 продольного изгиба, равной по меньшей мере 3%, причем указанный закон, регулирующий свойства при сжатии, определяется на испытуемом образце, образованном из усилителя, помещенного в его центр и покрытого параллелепипедным объемом эластомерного компаунда, имеющего модуль упругости при растяжении при удлинении 10%, МА10, равный по меньшей мере 5 МПа, но не более 15 МПа.

[0043] Таким образом, в этом частном варианте осуществления авторы изобретения предлагают использовать, в сочетании с протектором согласно изобретению, упругие металлические усилители, для которых законы, регулирующие их свойства, имеют специальные характеристики как при растяжении, так и при сжатии.

[0044] Что касается свойств растяжения, голый металлический усилитель, то есть не покрытый эластомерным материалом, механически характеризуется кривой, представляющей силу растяжения (в Н), приложенную к металлическому усилителю, как функцию относительного удлинения (% деформации), известной как кривая «сила-удлинение». Механические характеристики растяжения металлического усилителя, такие как структурное удлинение As (в %), общее удлинение на разрыв At (в %), усилие на разрыве Fm (максимальная нагрузка в Н) и предел прочности на разрыв Rm (в МПа) получают из этой кривой «сила-удлинение», и эти характеристики измеряются, например, в соответствии со стандартом ISO 6892 от 1984 года или стандартом ASTM D2969-04 от 2014 года.

[0045] В контексте изобретения закон, регулирующий свойства при растяжении металлического усилителя, определяется для металлического усилителя, покрытого вулканизированным эластомерным материалом, соответствующего металлическому усилителю, извлеченному из шины, на основе стандарта ISO 6892 1984 года, как для голого металлического усилителя. В качестве примера, но не ограничиваясь этим, вулканизированный эластомерный покрывающий материал представляет собой композицию на основе каучука, имеющую модуль упругости при секущем растяжении при удлинении 10%, МА10, равный по меньшей мере 5 МПа, но не более 15 МПа, например, равный 6 МПа. Этот модуль упругости при растяжении определяется на основе испытаний на растяжение, проведенных в соответствии с французским стандартом NF Т 46-002 от сентября 1988 г.

[0046] Из кривой «сила-удлинение» для двух-модульного закона свойств упругости, содержащего первую часть и вторую часть, можно определить первую жесткость KG1 при растяжении, представляющую градиент секущей прямой линии, проходящей через исходную точку системы отсчета, в которой представлен определяющий свойства закон, и точку перехода, обозначающую переход между первой и второй частями. Сходным образом можно определить вторую жесткость KG2 при растяжении, представляющую градиент прямой линии, проходящей через две точки, расположенные в по существу линейном участке второй части.

[0047] Из кривой «сила-удлинение», которая характеризует свойства усилителя при растяжении, также можно определить кривую «напряжение-деформация», где напряжение равно отношению между силой растяжения,приложенной к усилителю, и площадью поперечного сечения усилителя, причем деформация представляет собой относительное удлинение усилителя. Из кривой «сила-удлинение» для двух-модульного определяющего упругие свойства закона, содержащего первую часть и вторую часть, можно определить первую жесткость KG1 при растяжении, представляющую градиент секущей прямой линии, проходящей через исходную точку системы отсчета, в которой представлен определяющий свойства закон, и точку перехода, обозначающую переход между первой и второй частями. Сходным образом можно определить вторую жесткость KG2 при растяжении, представляющую градиент прямой линии, проходящей через две точки, расположенные в по существу линейном участке второй части. Жесткости KG1 и KG2 при растяжении соответственно равны MG1*S и MG2*S, где S - площадь поперечного сечения усилителя.

[0048] Что касается свойств металлических усилителей при растяжении, любой металлический усилитель верхнего слоя описывается законом, известным как двух-модульный закон, регулирующим его упругие свойства при растяжении, содержит первую, так называемую низко модульную часть, имеющую первую модуль MG1 растяжении, равный не более 30 ГПа, и вторую, так называемую высокомодульную, часть, имеющую второй модуль MG2 растяжения, по меньшей мере в 2 раза превышающий первый модуль MG1 растяжения.

[0049] Что касается свойств при сжатии, металлический усилитель механически характеризуется кривой, представляющей силу сжатия (в H), приложенную к металлическому усилителю, как функцию его деформации сжатия (в %). Такая кривая сжатия, в частности, характеризуется предельной точкой, определяемой критической силой Fc продольного изгиба, и критической деформацией Е0 продольного изгиба, за пределами которой усилитель испытывает изгиб сжатия, соответствующий состоянию механической нестабильности, характеризующемуся большой степенью деформации усилителя с уменьшением сжимающей силы.

[0050] Закон, определяющий свойства при сжатии, определяется с использованием испытательной машины типа Zwick или Instron на испытательном образце размером 12 мм×21 мм×8 мм (ширина×высота×толщина). Испытательный образец состоит из усилителя, помещенного в его центре и покрытого параллелепипедным объемом эластомерного компаунда, определяющего объем испытательного образца, при этом ось усилителя располагается вдоль высоты испытательного образца. В контексте изобретения эластомерный компаунд испытательного образца имеет модуль упругости при секущем растяжении при удлинении 10%, МА10, равный по меньшей мере 5 МПа, но не более 15 МПа, например, равный 6 МПа. Испытательный образец сжимается в направлении высоты со скоростью 3 мм/мин до тех пор, пока не будет достигнута деформация сжатия, а именно до тех пор, пока испытательный образец не будет сжат на величину, равную 10% от его начальной высоты, при температуре окружающей среды. Критическая сила Fc продольного изгиба и соответствующая критическая деформация Е0 продольного изгиба достигаются, когда прилагаемая сила уменьшается, а деформация продолжает расти. Другими словами, критическая сила Fc продольного изгиба соответствует максимальной силе Fmax сжатия.

[0051] Что касается свойств сжатия металлических усилителей, любой металлический усилитель слоя короны описывается законом, определяющим его свойства при сжатии, которые характеризуется критической деформацией Е0 продольного изгиба, равной по меньшей мере 3%.

[0052] Авторы изобретения обнаружили, что металлические усилители, называемые эластичными, характеризующиеся законами, описанными выше, определяющими их свойства при растяжении и сжатии, имеют предел усталостной выносливости при повторяющихся чередующихся циклах нагрузок на растяжение/сжатие выше, чем обычные металлические усилители.

[0053] В заключение следует отметить, что сочетание протектора, содержащего патентуемы элементы протектора с низким наклоном по окружности, и усиления короны, содержащего эластичные металлические усилители, описываемые законами как указано выше, регулирующими их свойства при растяжении и сжатии, обеспечивает дополнительное улучшение короны с точки зрения износостойкости.

[0054] Признаки изобретения проиллюстрированы следующими схематическими фигурами 1-12, которые приведены не в масштабе.

Фиг. 1: Половина в разрезе по меридиану шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно изобретению.

Фиг. 2: Вид в перспективе шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 3: Вид спереди шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 4: Деталь протектора шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 5: Окружное сечение протектора шины сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 6: Деталь протектора шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 7: Вид в перспективе шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно второму варианту осуществления изобретения.

Фиг. 8: Вид спереди шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно второму варианту осуществления изобретения.

Фиг. 9: Вид спереди шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг. 10: Окружное сечение протектора шины сельскохозяйственного транспортного средства согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг. 11: Типовой пример типичной кривой растяжения усилие-удлинение для упругого металлического усилителя, покрытого эластомерным материалом.

Фиг. 12: Типовой пример кривой сжатия усилие-сжатие деформации упругого металлического усиления, полученной на испытательном образце из эластомерного материала.

[0055] Фиг. 1 изображает половинчатый вид в меридиональном разрезе шины 1 для сельскохозяйственного транспортного средства, в меридиональной плоскости YZ, проходящей через ось вращения YY' шины. Шина 1 имеет номинальную ширину L профиля, в смысле стандарта ETRTO - изображена только половина ширины L/2 - и содержит усиление 3 короны, радиально изнутри протектора 2 и радиально снаружи усиления 4 каркаса. Усиление 3 короны содержит два слоя (31, 32) короны, каждый из которых содержит металлические усилители, покрытые эластомерным материалом, они взаимно параллельны и образуют угол (не показан) равный по меньшей мере 10° с окружным направлением XX'. Усиление 4 короны содержит три слоя каркаса, содержащих текстильные усилители, которые покрыты эластомерным материалом, взаимно параллельны и образуют угол (не показан), равный по меньшей мере 85° и не более 95° с продольным направлением XX'. Протектор 2 содержит элементы 22 протекторного рисунка, которые отделены друг от друга пустотами 23 и проходят радиально в направлении наружу от несущей поверхности 24 к поверхности протектора 25. Также изображена, штрихованием, часть 21 протектора, расположенная аксиально, по отношению к экваториальной плоскости Е шины на осевом расстоянии DE, равном не более 0,36*L, и имеющая аксиальную ширину LE, равную 0,08*L. Согласно изобретению для такой части 21 протектора произведение TEVL*(Н/В) локальной пустотности протекторной части 21 и окружной сплюснутости Н/В каждого элемента 22 протекторного рисунка указанной протекторной части 21 равна не более 0,35. Локальная пустотность TEVL определяется как отношение между объемом VCL пустот 23 и общим объемом VL указанной части 21 протектора, находящейся между несущей поверхностью 24 и поверхностью 25 протектора. Окружная сплюснутость Н/В представляет собой отношение между средней радиальной высотой Н между несущей поверхностью 24 и поверхностью 25 протектора, а В представляет собой среднюю окружную длину (не изображена) элемента 22 протекторного рисунка.

[0056] Фиг. 2 и 3 представляют собой соответственно вид в перспективе и вид спереди шины 1 для сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения. Согласно этому первому варианту осуществления протектор 2 образован из семи окружных рядов 20 элементов 22 протекторного рисунка, идущих радиально в направлении наружу от несущей поверхности 24 до поверхности 25 протектора и отделенных друг от друга пустотами 23. Пустоты 23 являются либо окружными пустотами 231, проходящими по всей окружности шины, либо поперечными пустотами 232, идущими непрерывно от одного осевого края 27 протектора до другого. В изображенном случае элементами протекторного рисунка образованы шевронные узоры. На фиг. 3 изображена деталь С протектора, которая образует объект фиг. 4, и окружную плоскость XZ в соответствии с окружным сечением АА, которая образует объект фиг. 5.

[0057] Фиг. 4 представляет деталь протектора шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения. Эта деталь С изображает, в частности штриховкой, часть 21 протектора, расположенную аксиально, по отношению к экваториальной плоскости Е шины, на осевом расстоянии DE, равном не более 0,36*L, и имеющую аксиальную ширину LE, равную 0,08*L, для которой, согласно изобретению, произведение TEVL*(H/В) локальной пустотности протекторной части 21 и окружной сплюснутости Н/В каждого элемента 22 протекторного рисунка указанная протекторная часть 21 равно не более 0,35.

[0058] Фиг. 5 представляет окружное сечение протектора шины сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения. На этом сечении А-А изображена средняя радиальная высота Н между несущей поверхностью 24 и поверхностью 25 протектора и средняя окружная длина В элемента 22 протекторного рисунка, проходящего радиально наружу от несущей поверхности 24 и до поверхности 25 поверхности. Средняя окружная длина В - это среднее расстояние, разделяющее переднюю поверхность и заднюю поверхность элемента 22 протекторного рисунка.

[0059] Фиг. 6 представляет деталь протектора шины для сельскохозяйственного транспортного средства согласно первому варианту осуществления изобретения. Эта деталь D изображает элемент 22 протекторного рисунка, отделенный от соседних элементов протекторного рисунка пустотами 23. В заданной окружной плоскости XZ кривая С1 пересечения между окружной плоскостью XZ и поверхностью 25 протектора в новом состоянии может использоваться для определения окружной пустотности ТЕС1 в новом состоянии, которая определяется как отношение между длиной окружных пустот LC1 и общей окружной длиной L1, при этом поверхность 25 нового протектора расположена радиально снаружи несущей поверхности 24 на радиальном расстоянии Н. Сходным образом, кривая С2 пересечения между окружной плоскостью XZ и поверхностью 26 протектора при износе может использоваться для определения пустотности ТЕС2 при износе, что определяется как отношение между окружной длиной LC2 пустот и общей окружной длиной L2, при этом поверхность 26 протектора при износе располагается радиально снаружи несущей поверхности 24 на радиальном расстоянии HR. Предпочтительно окружная пустотность ТЕС1 в новом состоянии равна по меньшей мере 1,45 окружной пустотности ТЕС2 в изношенном состоянии.

[0060] Фиг. 7 и 8 представляют, соответственно, вид в перспективе и вид спереди шины 1 для сельскохозяйственного транспортного средства согласно второму варианту осуществления изобретения. Согласно этому второму варианту осуществления протектор 2 образован из семи окружных рядов 20 элементов 22 протекторного рисунка, отделенных друг от друга пустотами 23. Пустоты 23 являются либо окружными пустотами 231, идущими по всей окружности шины, либо поперечными пустотами 232, идущими с перерывами от одного аксиального края 27 протектора 2 к другому, так что элементы 22 протекторного рисунка конкретного окружного ряда 20 имею угловое смещение в окружном направлении относительно соседнего ряда.

[0061] Фиг. 9 представляет вид спереди шины 1 для сельскохозяйственного транспортного средства согласно третьему варианту осуществления изобретения. В этом третьем варианте осуществления протектор 2 содержит общее количество N элементов 22 протекторного рисунка, и каждый элемент 22 протекторного рисунка содержит контактную поверхность 221, переднюю поверхность 222 и заднюю поверхность 223, причем указанная передняя поверхность наклонена под углом α к задней части относительно радиального направления ZZ' в направлении движения R протектора 2, указанный протектор 2 содержит количество N1 элементов 22 протекторного рисунка, для которых угол α составляет от 50 градусов до 75 градусов, количество N1 равно по меньшей мере 0,2×N. Таким образом, каждый элемент 22 протекторного рисунка содержит контактную поверхность 221, переднюю поверхность 222 и заднюю поверхность 223. Контактная поверхность представляет собой поверхность, на короне, элемента 22 протекторного рисунка, который предназначен для качения и несения нагрузки на твердом грунте. На рыхлом грунте элементы 22 протекторного рисунка могут утапливаться в грунт. Таким образом, в предпочтительном направлении движения шины передняя поверхность 222 представляет собой поверхность, которая первой входит в пятно контакта и может передавать движущую силу, в то время как задняя поверхность - это поверхность, которая последней покидает пятно контакта. Задняя поверхность 223 может только передавать усилие на грунт во время фазы торможения или движения задним ходом.

[0062] Фиг. 10 изображает сечение А-А вида спереди шины, показанной на фиг. 9. Это сечение позволяет четко видеть ориентацию передних поверхностей элементов 22 протекторного рисунка. Передние поверхности наклонены относительно радиального направления Z в направлении, противоположном предпочтительному направлению движения R, и образуют угол α с этим радиальным направлением Z. В данном примере угол α равен 60° и, следовательно, находится между 50° и 70°.

[0063] Фиг. 11 представляет типовой пример кривой «растягивающая сила-относительное удлинение» для упругого металлического усилителя согласно одному частному варианту осуществления упругого металлического усилителя, покрытого эластомерным материалом, демонстрирующий его упругие свойства при растяжении. Растягивающая сила F выражается в Н, а удлинение А представляет собой относительное удлинение, выраженное в %. Согласно этому варианту осуществления би-модульный закон, описывающий характеристики при растяжении, сдержит первую часть и вторую часть. Первая часть ограничена двумя точками, значения ординат которых соответствуют соответственно нулевой растягивающей силе и растягивающей силе, равной 87 Н, при этом соответствующие значения абсцисс представляют собой соответствующие относительные удлинения (в %). Может быть определена первая жесткость KG1 на растяжение, представляющая градиент секущей прямой линии, проходящей через начало системы отсчета, в которой представлен указанный закон, и точку перехода, обозначающую переход между первой и второй частями. Зная, что по определению жесткость KG1 на растяжение равна произведению модуля MG1 растяжения на площадь S поперечного сечения усилителя, из нее легко вывести модуль MG1 растяжения.

Вторая часть представляет собой совокупность точек, соответствующих растягивающей силе, превышающей 87 Н. Сходным образом для этой второй части может быть определена вторая жесткость KG2 на растяжение, представляющая градиент прямой линии, проходящей через две точки, расположенные по существу в линейном участке второй части. В изображенном примере две точки имеют соответствующие значения ординат F=285 Н и F=385 Н, эти значения растягивающей силы соответствуют уровням механической нагрузки, характеризующим нагрузки, прикладываемые к металлическим усилителям слоев короны, когда рассматриваемая шина подвергается нагрузке. Как описано ранее, KG2=MG2*S, и поэтому отсюда можно вывести модуль MG2 растяжения.

[0064] Фиг. 12 представляет типовой пример кривой «сила сжатия-деформация сжатия» для упругого металлического усилителя согласно частному варианту осуществления упругого металлического усилителя, описанного выше, показывающей его упругие свойства при сжатии. Сила F сжатия выражается в Н, а деформация сжатия - это относительное сжатие, выраженное в %. Указанный закон, описывающий свойства при сжатии, определенный на испытательном образце, изготовленном из эластомерного компаунда, имеющего секущий модуль упругости при удлинении на 10%, МА10, равный 6 МПа, демонстрирует максимум, соответствующий началу изгиба усилителя. Этот максимум достигается для максимальной силы Fmax сжатия или критической силе продольного изгиба, соответствующей критической деформации Е0 продольного изгиба. За точкой продольного изгиба приложенная сила сжатия уменьшается, в то время как деформация продолжает увеличиваться. Согласно изобретению критическая деформация Е0 продольного изгиба приблизительно равна 5% и, следовательно, превышает 3%.

[0065] Изобретение было реализовано на шине для сельскохозяйственного транспортного средства размером 600/70 R 30, имеющей номинальную ширину L профиля, равную 600 мм, и содержащую протектор, имеющий пустотность TEV, равную 50%, и усиление короны, содержащее два слоя короны, усилители которых представляют собой эластичные металлические усилители формулы Е18.23 или Е24.26.

[0066] Для части протектора, такой как изображена на фиг. 4, аксиально расположенной, по отношению к экваториальной плоскости Е шины, на осевом расстоянии DE, равном 79 мм, и, следовательно, менее 0,36*L=216 мм, и имеющей аксиальную ширину LE, равную 0,08*L=48 мм, локальная пустотность TEVL равна 63%, при этом окружная сплюснутость Н/В любого элемента протекторного рисунка равна 0,36, средняя радиальная высота Н равна 44 мм, а средняя окружная длина В равна 124 мм. В таких условиях, в соответствии с изобретением, произведение TEVL*(Н/В) равно 0,22 и, следовательно, меньше 0,35.

[0067] Кроме того, в окружной плоскости, расположенной аксиально в части протектора как изображено на фиг. 4, за пределами окружной канавки, окружная пустотность ТЕС1 в новом состоянии равна 38%, а окружная пустотность ТЕС2 при износе равна 17%, соответственно ТЕС1 в 2,24 раза больше ТЕС2 и, соответственно, в 1,45 раза превышает ТЕС2, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.

[0068] По сравнению с шиной для сельскохозяйственных транспортных средств предшествующего уровня техники, с выступающим протектором и металлическим усилением короны, работающей при низком давлении, такой как шина IF (Улучшенная Гибкость) или шина VF (Очень высокая Гибкость), авторы изобретения наблюдали улучшение износостойкости усиления короны для шины с протектором, имеющим малый наклон по окружности, как предусмотрено изобретением.

Похожие патенты RU2800837C2

название год авторы номер документа
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА С АСИММЕТРИЧНЫМ ПРОФИЛЕМ ПРОТЕКТОРА 2005
  • Бицци Стефано
  • Бойокки Маурицио
  • Матрашия Джузеппе
  • Скалтритти Дарио
RU2379200C1
ШИНА ДЛЯ МОТОЦИКЛОВ 2012
  • Мизани Пьеранджело
  • Мариани Марио
RU2621528C2
ШИНА ДЛЯ МОТОЦИКЛОВ 2012
  • Мизани Пьеранджело
  • Мариани Марио
RU2617894C2
ШИНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, СОДЕРЖАЩАЯ УПРОЧНЯЮЩУЮ КОНСТРУКЦИЮ 2019
  • Перрен Фредерик
  • Лашаль Флориан
  • Пато Гаэль
  • Корнийе Ришар
  • Рекс Оливье
RU2766023C1
Протектор шины для сельскохозяйственного транспортного средства 2020
  • Перрен Фредерик
RU2799179C2
КОНСТРУКТИВНО ПОДДЕРЖИВАЕМАЯ ШИНА-ЭЛАСТИК С КАРКАСОМ СО СМЕЩЕННЫМ СЛОЕМ 2001
  • Томпсон Рональд Хобарт
  • Райн Тимоти Б.
  • Демино Кеннет В.
  • Крон Стивен М.
RU2261804C2
УПРУГАЯ ШИНА С КОНСТРУКТИВНОЙ ОПОРОЙ 1999
  • Райн Тимоти Б.
  • Демино Кеннет В.
  • Крон Стивен М.
RU2246407C2
ШИНА ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2016
  • Белло, Вито
  • Монтезелло, Стефано
  • Спецьяри, Дьего Этторе
RU2721429C2
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ШИНЫ ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ШИНА ДЛЯ КОЛЕС ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 2014
  • Рампана Барбара
  • Бицци Стефано
  • Бривио Фьоренцо
  • Грасси Лиза
RU2659135C2
АВТОМОБИЛЬНАЯ ШИНА 2017
  • Спецьяри, Дьего
  • Больдзони, Роберто
RU2750756C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 800 837 C2

Реферат патента 2023 года ШИНА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С УЛУЧШЕННЫМ ПРОТЕКТОРОМ

Для каждой части протектора (21), расположенной аксиально, по отношению к экваториальной плоскости шины, на осевом расстоянии DE, равном не более 0,36*L, и имеющем осевую ширину LE, равную 0,08*L, произведение TEVL*(H/B) локальной пустотности части (21) протектора и окружной сплюснутости Н/В каждого элемента (22) протекторного рисунка указанной части протектора равно не более 0,35. Технический результат - повышение износостойкости протектора шины. 8 з.п. ф-ы, 12 ил.

Формула изобретения RU 2 800 837 C2

1. Шина (1) для сельскохозяйственного транспортного средства, имеющая номинальную ширину L профиля в смысле стандарта ETRTO и содержащая, в радиальном направлении снаружи вовнутрь, протектор (2) и усиление (3) короны; при этом

протектор (2) содержит элементы (22) протекторного рисунка, которые отделены друг от друга пустотами (23) и проходят радиально в направлении наружу от несущей поверхности (24) до поверхности (25) протектора,

протектор (2) имеет пустотность TEV, определяемую как отношение между объемом пустот VC и общим объемом протектора, который рассматривается как свободный от пустот V, между несущей поверхностью (24) и поверхностью (25) протектора,

каждый элемент (22) протекторного рисунка имеет окружную сплюснутость Н/В, где Н - средняя радиальная высота между несущей поверхностью (24) и поверхностью (25) протектора, а В - средняя окружная длина элемента (22) протекторного рисунка,

каждая часть (21) протектора, расположенная аксиально, по отношению к экваториальной плоскости (Е) шины, на осевом расстоянии DE, имеет осевую ширину LE и локальную пустотность TEVL, определяемую как отношение между объемом VCL пустот (23) и общим объемом VL указанной части (21) протектора, содержащимся между несущей поверхностью (24) и поверхностью (25) протектора,

усиление (3) короны содержит по меньшей мере два слоя (31, 32) короны, каждый из которых содержит металлические усилители, покрытые эластомерным материалом, взаимно параллельные и образующие угол, равный по меньшей мере 10°, с окружным направлением (XX'),

отличающаяся тем, что для каждой части (21) протектора, расположенной аксиально, по отношению к экваториальной плоскости (Е) шины, на осевом расстоянии DE, равном не более 0,36⋅L, и имеющей осевую ширину LE, равную 0,08⋅L, произведение TEVL⋅(H/B) локальной пустотности части (21) протектора и окружной сплюснутости Н/В каждого элемента (22) протекторного рисунка указанной протекторной части (21) равняется не более 0,35.

2. Шина (1) по п. 1, в которой пустотность TEV протектора (2) равна по меньшей мере 35%.

3. Шина (1) по любому из пп. 1 и 2, в которой средняя радиальная высота Н каждого элемента (22) протекторного рисунка равна по меньшей мере 20 мм.

4. Шина (1) по любому из пп. 1-3, в которой средняя радиальная высота Н каждого элемента (22) протекторного рисунка равняется не более 50 мм.

5. Шина (1) по любому из пп. 1-4, имеющая в заданной окружной плоскости (XZ) окружную пустотность ТЕС1 в новом состоянии, измеренную вдоль кривой (С1) пересечения окружной плоскости (XZ) и поверхности (25) протектора в новом состоянии, причем ТЕС1 определяется как отношение между окружной пустотной длиной LC1 и общей окружной длиной L1, при этом шина имеет, в окружной плоскости (XZ), окружную пустотность ТЕС2 в изношенном состоянии, измеренную вдоль кривой (С2) пересечения между окружной плоскостью (XZ) и поверхностью (26) протектора в изношенном состоянии, поверхность (26) протектора в изношенном состоянии расположена радиально снаружи несущей поверхности (24) на радиальном расстоянии HR, ТЕС2 определяется как отношение между окружной пустотной длиной LC2 и общей окружной длиной L2, при этом в каждой окружной плоскости (XZ), расположенной аксиально не более чем на 0,4⋅L, окружная пустотность ТЕС1 в новом состоянии по меньшей мере в 1,45 раза превышает окружную пустотность ТЕС2 в изношенном состоянии.

6. Шина (1) по любому из пп. 1-5, в которой протектор (2) образован из по меньшей мере 5 окружных рядов (20) элементов (22) протекторного рисунка, которые отделены друг от друга по существу окружными пустотами (231), проходящими по всей окружности шины, при этом протектор (2) содержит поперечные пустоты (232), идущие непрерывно от одного осевого края (27) протектора до другого.

7. Шина (1) по любому из пп. 1-5, в которой протектор (2) образован из по меньшей мере 5 окружных рядов (20) элементов (22) протекторного рисунка, которые отделены друг от друга по существу окружными пустотами (231), проходящими по всей окружности шины, при этом протектор (2) содержит поперечные пустоты (232), идущие с перерывами от одного осевого края (27) протектора (2) к другому, так что элементы (22) протекторного рисунка заданного окружного ряда (20) имеют угловое смещение в окружном направлении (XX') относительно элементов соседнего ряда.

8. Шина (1) по любому из пп. 1-7, в которой протектор (2) содержит общее количество N элементов (22) протекторного рисунка, причем каждый элемент (22) протекторного рисунка содержит контактную поверхность (221), переднюю поверхность (222) и заднюю поверхность (223), указанная передняя поверхность наклонена под углом А к задней части относительно радиального направления (ZZ') в направлении движения (R) протектора (2), протектор (2) содержит количество N1 элементов (22) протекторного рисунка, для которых угол α составляет от 50 градусов до 75 градусов, причем количество N1 равно по меньшей мере 0,2⋅N.

9. Шина (1) по любому из пп. 1-8, в которой любой металлический усилитель слоя (31, 32) короны описывается законом, известным как би-модульный закон, регулирующим его упругие свойства при растяжении, и содержит первую часть, имеющую первый модуль MG1 растяжения, равный не более 30 ГПа, и вторую часть, имеющую второй модуль MG2 растяжения, по меньшей мере в 2 раза превышающий первый модуль MG1 растяжения, причем указанный закон, регулирующий свойства при растяжении, определяется для металлического усилителя, покрытого эластомерным компаундом, имеющим модуль упругости при растяжении при удлинении на 10%, МА10, равный по меньшей мере 5 МПа, но не более 15 МПа, при этом любой металлический усилитель слоя (31, 32) короны описывается законом, регулирующим его свойства при сжатии, который характеризуется критической деформацией Е0 продольного изгиба, равной по меньшей мере 3%, причем указанный закон, регулирующий свойства при сжатии, определяется на испытательном образце, образованном из усилителя, размещенного в его центре и покрытого параллелепипедным объемом эластомерного компаунда, имеющего модуль упругости при растяжении при удлинении на 10%, МА10, равный по меньшей мере 5 МПа, но не более 15 МПа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800837C2

US 6263933 B1, 24.07.2001
EP 3210798 A1, 30.08.2017
US 2013340906 A1, 26.12.2013
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ШИНА 2013
  • Риццо Паоло
  • Перетти Фабрицио
RU2640293C2

RU 2 800 837 C2

Авторы

Перрен Фредерик

Лашаль Флориан

Вашеран Жан-Мишель

Даты

2023-07-31Публикация

2020-03-26Подача