Крупногабаритная пневматическая радиальная бескамерная шина комбинированной конструкции Российский патент 2025 года по МПК B60C9/08 B60C9/02 B29D30/20 B29D30/08 

Изобретение относится к области крупногабаритных шин (далее КГШ) для сельскохозяйственной и индустриальной техники, в частности к конструкции каркаса КГШ радиальных, бескамерных шин комбинированной конструкции с металлокордом в слоях брекера и текстильным каркасом. Изобретение может быть использовано в шинной промышленности, в частности для шин: 480/80R26 с максимально допустимой нагрузкой 4500 кг при внутреннем давлении в шине 320 кПа, 620/75R26 с максимально допустимой нагрузкой 5300 кг при внутреннем давлении в шине 320 кПа, 440/80R28 с максимально допустимой нагрузкой 4000 кг при внутреннем давлении в шине 320 кПа, 420/85R30 с максимально допустимой нагрузкой 2300 кг при внутреннем давлении в шине 160 кПа, 600/70R30 с максимально допустимой нагрузкой 3550 кг при внутреннем давлении в шине 160 кПа, 710/70R38 с максимально допустимой нагрузкой 5300 кг при внутреннем давлении в шине 160 кПа, 800/70R38 с максимально допустимой нагрузкой 7500 кг при внутреннем давлении в шине 240 кПа, 520/85R42 с максимально допустимой нагрузкой 4750 кг при внутреннем давлении в шине 240 кПа, 710/70R42 с максимально допустимой нагрузкой 6500 кг при внутреннем давлении в шине 240 кПа.

Известны КГШ диагональной конструкции: изобретения по патентам РФ № 2320496, опубл. 27.03.2008, № 2113362, опубл.20.06.1998. В практике также известны КГШ комбинированной радиальной конструкции, содержащие протектор, брекер, боковины, каркас, состоящий из нескольких слоев обрезиненного текстильного корда, бортовые кольца, наполнительные шнуры, технологическую прослойку и герметизирующий слой, например, изобретение по патенту РФ № 2805565, опубл. 19.10.2023. Известное решение КГШ комбинированной радиальной конструкции принято в качестве прототипа к настоящему изобретению.

Недостатком известных решений КГШ комбинированной конструкции является волнистость боковины шины, а именно, чередующиеся радиальные провалы и выпуклости, идущие от грунтозацепов к борту по всей высоте боковины шины.

Технической задачей данного изобретения является разработка конструкции комбинированных КГШ с таким соотношением конструктивных параметров каркаса, которое бы позволило при сохранении общей работоспособности и эксплуатационных характеристик пневматической шины исключить или значительно снизить волнистость боковины шины.

По настоящему изобретению разработана крупногабаритная пневматическая радиальная бескамерная шина комбинированной конструкции, содержащая протектор 1, металлокордный брекер 2, боковины 3, каркас 4, состоящие из нескольких текстильных слоев корда, бортовые кольца 5, наполнительные шнуры 6, технологическую прослойку с герметизирующим слоем 7, отличающаяся тем, что каркас состоит из трех слоев обрезиненного текстильного корда, а именно одного слоя корда в наружной группе и двух слоев корда во внутренней группе слоев корда каркаса, а длина нити корда каркаса между бортовыми кольцами на сборке невулканизованной шины L1 в сравнении с длиной нити корда готовой шины L2 соотносится (L2-L1)/L1*100% на величину от 3 до 5 %, каркас выполнен из ткани кордной гибридной пропитанной термообработанной NY6 + NY66 dtex 2800 x 2, толщиной 0,90 мм, имеющей разрывное усилие нити не менее 450 Н, нити каркаса образуют угол 0±2 градусов с продольной плоскостью шины, а толщина обрезинивания каждого слоя корда каркаса составляет 1,25±0,1 мм.

В настоящем изобретении в результате опытного подбора и расчета (из соображений себестоимости, массы, прочности, резиносодержания в шине, адгезии армирующих материалов, работоспособности шины) определено отличное от известных конструкций КГШ комбинированной конструкции сочетание таких параметров как общее количество и количество слоев каркаса в наружной и внутренней группе слоев корда каркаса, структура слоя корда каркаса, толщина обрезиненного слоя каркаса, частота нитей в слое каркаса, отношение длин нитей каркаса при сборке невулканизованной шины и длин нитей каркаса вулканизованной шины.

В отличие от прототипа был определен оптимальное соотношение длины нити корда каркаса между бортовыми кольцами на сборке невулканизованной шины L1 в сравнении с длиной нити корда готовой шины L2 соотносится (L2-L1)/L1*100%, обеспечивающий вытяжку каркаса от 3 до 5 % (в зависимости от типоразмера шины), в результате которого после монтажа шины на испытательный обод и подачи внутрь давления, соответствующего максимально допустимой нагрузке на шину, волнистость не появляется за счет удержания боковой поверхности шины натянутыми нитями каркаса. Данные значения вытяжки достигаются путем уменьшения длины нити каркаса между бортовыми кольцами при сборке первой стадии невулканизованной шины (значение L1 Фиг. 1), далее при формовании каркаса при сборке второй стадии и при вулканизации нити вытягиваются и в готовой шине длина нитей каркаса между бортовыми кольцами (значение L2 Фиг. 2) увеличивается на определенный настоящим изобретением процент. У прототипа вытяжка каркаса в свулканизованной шине составляет от 0 до 2 %.

Техническое решение реализуется в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования, стандартных материалов и технологии.

По настоящему изобретению были изготовлены КГШ 480/80R26 с максимально допустимой нагрузкой 4500 кг при внутреннем давлении в шине 320 кПа и 710/70R42 с максимально допустимой нагрузкой 6500 кг при внутреннем давлении в шине 240 кПа с параметрами каркаса, приведенными в таблице 1.

Таблица 1

Показатель Единица измерения Опытные шины
480/80R26 Опытные шины
710/70R42 1 2 3 4 Количество слоев в каркасе шт. 3 3 Количество слоев в наружной группе слоев корда шт. 1 1 Количество слоев во внутренней группе слоев корда шт. 2 2 Структура слоя корда каркаса - NY6 + NY66 dtex 2800 x 2 NY6 + NY66 dtex 2800 x 2 Разрывное усилие нити корда Н не менее 450 не менее 450 Толщина каждого слоя каркаса мм 1,25±0,1 1,25±0,1 Толщина каждого обрезиненного слоя каркаса мм 0,90 0,90 Угол нити каркаса с продольной плоскостью шины градус 0±2 0±2 (L2-L1)/L1*100% % 3 5

По результатам проведенных испытаний опытные шины, изготовленные по настоящему изобретению, выдерживают требования ГОСТ 7463-2003 «Шины пневматические для тракторов и сельскохозяйственных машин» и Правил № 106 ООН, дефект волнистость боковины шины отсутствует.

Изобретение может быть применено также в КГШ других типоразмеров с соответствующими максимально допустимыми нагрузками и внутренним давлением. Изобретение может быть реализуемо с применением в каркасе текстильного корда другой структуры и характеристик. Из экономических соображений все варианты не изготавливались, но расчетным путем выявлено, что они реализуемы и заявленный технический результат будет соблюдаться.

Таким образом, настоящее изобретение достигает заявленного технического результата, а именно позволяет снизить волнистость боковины шины при сохранении общей работоспособности и эксплуатационных характеристик КГШ комбинированной конструкции.

Изобретение относится к области крупногабаритных шин для сельскохозяйственной и индустриальной техники, в частности каркаса автомобильных бескамерных крупногабаритных радиальных шин. Шина имеет протектор, металлокордный брекер, бортовые кольца, наполнительный шнур, боковины, гермослой, каркас из текстильных слоев. Длина нити корда каркаса между бортовыми кольцами на сборке невулканизованной шины L1 в сравнении с длиной нити корда готовой шины L2 соотносится (L2-L1)/L1*100% на величину от 3 до 5%. Технический результат - обеспечение необходимой вытяжки каркаса при сборке и вулканизации шин с целью исключения волнистости (провалов и выпуклостей) боковины шин. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Крупногабаритная пневматическая радиальная бескамерная шина комбинированной конструкции, содержащая протектор, металлокордный брекер, боковины, каркас, состоящие из нескольких текстильных слоев корда, бортовые кольца, наполнительные шнуры, технологическую прослойку и герметизирующий слой, отличающаяся тем, что каркас состоит из трех слоев обрезиненного текстильного корда, а именно одного слоя корда в наружной группе и двух слоев корда во внутренней группе слоев корда каркаса, а длина нити корда каркаса между бортовыми кольцами на сборке невулканизованной шины L1 в сравнении с длиной нити корда готовой шины L2 соотносится (L2-L1)/L1*100% на величину от 3 до 5%.

2. Крупногабаритная пневматическая радиальная бескамерная шина комбинированной конструкции по п. 1, отличающаяся выполнением каркаса из ткани кордной гибридной пропитанной структуры NY6 + NY66 dtex 2800 × 2, толщиной 0,90 мм, имеющей разрывное усилие нити не менее 450 Н, причем нити каркаса образуют угол 0±2 градусов с продольной плоскостью шины, а толщина обрезинивания каждого слоя корда каркаса составляет 1,25±0,1 мм.