Протектор пневматической шины Советский патент 1991 года по МПК B60C11/04 

Изобретение относится к пневматическим шинам, преимущественно для пневмо- колесных транспортных средств, работающих в условиях бездорожья, на деформируемых, вязких и/или слабонесущих грунтах.

Целью изобретения является повышение тягово-сцепных свойств шин.

На фиг.1 изображен протектор пневматической шины, общий вид; на фиг.2 - зависимость тягового КПД rj и площади контакта F от угла наклона а грунтозацепа; на фиг.З- зависимость тягового КПД ц , упорной реакции Ry, изгибных жесткостей Е.мер, Е.1окр протектора и площади контакта FK от угла наклона /3 грунтозацепа; на фиг.4 - схема реакции грунтозацепа под действием МКр.

Протектор представляет собой чередующиеся в окружном направлении грунтоза- цепы 1 и выемки 2. Каждый грунтозацеп 1 имеет средний 3 и краевые 4 и 5 участки.

Краевые участки 4 и 5 взаимно и по отношению к среднему участку 3 противоположно направлены. Краевой 4 (со стороны экваториальной плоскости) и средний 3 участки ориентированы под углом 35-70° к продольной плоскости шины. В плечевой зоне краевой участок 5 выполнен под углом 115-135° к продольной плоскости.

Проекции Ь2 и Ьз краевых участков 4 и 5 на меридиональное направление составляют по 0,3-0,7 проекции Ьм среднего участка 3.

На фиг.1 показаны проекции участков по средней линии грунтозацепа.

Шинасуказанным рисунком протектора работает следующим образом.

При движении по вязкому деформируемому или слабокесущему грунту грунтозацеп входит в контакт с почвой, постепенно увеличивая площадь соприкосновения. При полном вхождении под действием крутящего момента МКр по передней грани среднего

ON

О О

участка 3 всхэникает упорная реакция R. Происходит деформирование грунтозацепа и почвы, Из-за существенно большей жесткости грунтозацепа основная деформация в виде деформации сдвига приходится насла- боиесущую почву. Таким образом, происходит некоторое угловое смещение грунта в выемках между соседними грунтозацепами вдоль передней грани. Однако ввиду возникновения реакции Ry сопротивления со стороны передней грани участка 5, движение почвы затруднено. Ез вынос к плечевым | зонам практически прекращается. Вследст- вне этого жесткость почвы на сдвиг увеличивается, что приводит к меньшему буксованию (проскальзь ванию) шины и по- 1 вышению тягово-сцепных свойств,

Выполнение учаспсов 3 и 4 под указанными углами обеспечивает наиболее существенное влияние на повышение тяговых свойств за счет уменьшения выталкивающей силы Т и ее меридиональной составляющей, равной Т.cos ex.

При увеличении углгн наклона более 70° меридиональная составляющая T.cos а продолжает уменьшаться, однако при этом резко возрастает мзг /:бная жесткость протектора в меридиональном направлении. Вследствие этого уменьшается ширина и площадь контакта шины. При углах менее 35° (фиг.2) существенно увеличивается длина средних участков 3 грунтозацепов, что приводит к увеличению изгибной жесткости протектора в окрожном направлении и уменьшению длины контакта шины, его общей площади, поэтому при углах менее 35° и более 70° из-за указанных факторов ухудшаются тягово-сцепные свойства,

Выполнение краевых участков под углом 115-135° к продольной плоскости является наиболее эффективным так как в этом случае прирост тягово-сцепных CBOHCIB обеспечивается одновременно за счет двух факторов -- увеличения площади контакта шины и повышения сдвиговой жесткости грунта между грумозацепьми (фиг.З). При углах, меньших 115° и больших 135° (как видно из фиг.З), начинлзт интенсивно

уменьшаться площадь контакта, в первом случае за счет вырастания меридиональной изгибной жесткости, вызванной массивом грунтозацепов, во втором - за счет возрастания окружной жесткости. Так как краевые участки 5 повернуты под углом /, большим 90°, то при движении грунта вдоль их передних граней на указанных участках возникает реакция сопротивления R,

которая имеет в плоскости контакта две составляющие: нормальную Ry (перпендикулярную к передней грани), равную R.cos /3 и касательную RX (вдоль передней грани), равную R sin /3 . Ввиду низкой сдвиговой

жесткости слабонесущих и влажных грунтов влияние касательной составляющей можно не учитывать. Нормальная реакция Ry является основным противодействием выноса грунта в краевые зоны, которая вырастает в

пределах 115°--135°1 хотя при углах более 135° реакция сопротивления Ry R.cos / также увеличивается, однако в этом случае происходит интенсивный рост окружной жесткости (длина грунтозацепов краевых

участков 5 резко возрастает), вследствие чего уменьшается площадь контакта. В конечном счете снижаются тягово-сцепные свойства шины.

Формула изобретения

Протектор пневматической шины, содержащий грунтозацепы, расположенные в обе стороны от экваториальной плоскости под углом к ней, каждый из которых выполйен со средним и крайними участками, о т- личающийся тем, что, с целью повышения тягово-сцепных свойств шины, краевые участки каждого грунтозацепа взаимно и по отношению к среднему участку противоположно направлены, крайний со стороны экваториальной плоскости и средний участки грунтозацепа расположены под углом 35- 70°, а крайний со стороны плечевой зоны - под углом 115-135° к продольной плоскости

шины, при этом проекции длин краевых участков на меридиональное сечение составляют со 0,3-0,7 длины среднего участка,

Изобретение может быть использовано при изготовлении шин для транспортных средств, работающих в условиях бездорожья на деформируемых и/или слабонесущих грунтах. Цель изобретения - повышение тягово-сцепных свойств шины. В протекторе пневматической шины краевые участки каждого грунтозацепа взаимно и по отношению к среднему участку противоположно направлены. Крайний со стороны экваториальной плоскости и средний участки грунтозацепа выполнены под углом 35 - 70°, а крайний со стороны плечевой зоны - под углом 115 - 135° к продольной плоскости шины. При этом проекции длин краевых участков на меридиональное сечение составляют по 0,3 - 0,7 длины среднего участка. 4 ил.

о го м во во jf

Фиг. 2

Фиг. I

FK,CW

2280 2000 1&00 16OO

Фиг. 4 Составитель Н.Николаева

Техред М.Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор И.Горная

Заказ 2087Тираж 328Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Корректор О.Кравцова