Шина большегрузного автомобиля Советский патент 1991 года по МПК B60C5/00 

1

(21)4807664/11 (22) 28.03.90 (46)23.11.91. Бюл. №43

(71)Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова

(72)А.И.Борохович, Б.А.Борохович и В.Р.Ку- накбаев

(53)629.113(088.8)

(56J Третьяков М.Ф. Пневматические шины. Справочник-каталог, М.: Россельхозиздат, 1978, с. 90, рис. 5.

(-54) ШИНА БОЛЬШЕГРУЗНОГО АВТОМОБИЛЯ

(57)Изобретение относится к шинной промышленности, может быть использовано в большегрузных колесных машинах и .механизмах, например в карьерных автомобилях. Цель - повышение срока службы шины. Шина .состоит из разъемных сегментных секиий 1 с одинаковым центральным углом 90-120°. Каждая секция 1 снабжена каркасом, выполненным в виде волнообразных

оснований 2, размещенных по торцам секции 1. В прорезях оснований 2 шарнирно закреплены дугообразные элементы бортов 5, которые соединены опорными арочными элементами, выполненными из латунированной перфорированной ленты ромбооб- разной формы. К центрирующим выступам оснований 2 жестко прикреплены продольные опорные ленточные элементы, которые оперты на арочные элементы. Гребни одного торцового основания 2 снабжены центрирующими шипами, а во впадинах другого основания 2 выполнены пазы. На каркас шины наложены несколько слоев технической ткани, и он завулканизирован в ней. В беговой дорожке протектора выполнены канавки и в них уложены съемные протекторные кольца, армированные- нитями металлокорда. Между собой секции 1 соединены путем размещения гребней одного основания 2 во впадинах другого основания 2. Секции 1 стянуты болтами 20.2 з.п. ф-лы, 7 ил. 3

гг

гч

19

19

Фиг i

Изобретение относится к шинной промышленности и может быть использовано в большегрузных колесных машинах и механизмах, например в карьерных автомобилях.

Цель изобретения - повышение срока службы шины и повышение жесткости крепления борта шины на ободе колеса.

На фиг.1 изображена шина в собранном виде, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - каркас шины в аксонометрии; на фиг.4 - волнообразное основание, во впадинах которого выполнены пазы, вид сбоку; на фиг.5 - волнообразное основание, на гребнях которого выполнены шипы, вид сбоку; на фиг.б - вид Б на фиг.4; на фиг.7 - вид В на фиг.4.

Шина большегрузного автомобиля состоит из разъемных сегментных секций 1 (фиг.1) с одинаковым центральным углом аи может иметь 3-4 секции соответственно с центральным углом а 120° или а 90°. Выполнение шины из равных однотипных секций 1 обеспечивает равномерное нагру- жение каждой секции 1, позволяющее перераспределить усилия по всей поверхности шины, что уменьшает износ последней. Кроме того, увеличение долговечности шины обеспечивается за счет унификации ее секций и позволяет при минимальном числе запасных секций осуществлять замену только одной, вышедшей из строя секции, а не всей шины. Все это обеспечивает повышение срока службы шины.

Выполнение секции 1 с центральным углом, большим 120°, нецелесообразно, так как в этом случае шина состоит только из двух секций, что приводит к неравномерному нагружению шины и более частой перегрузке места стыка секций, в результате чего происходит его разрушение и обе секции выходят из строя. Следовательно, срок службы шины в этом случае низкий.

Выполнение секции 1 с центральным углом, меньшим 90 , также нецелесообразно, так как в этом случае шина состоит из шести секций, а это увеличивает трудоемкость работ при сборке шины. Кроме того, увеличивается трудоемкость работ и при изготовлении мелких секций.

Каждая секция 1 (фиг.2,3) снабжена каркасом, выполненным в виде размещенных по торцам секции 1 волнообразных оснований 2 (фиг. 1-7), которые изогнуты по форме поперечного сечения шины. Выполнение оснований 2 волнообразной формы обеспечивает эластичность стыка сегментных секций 1 при наезде шины на препятствие и исключает перегрузку места стыка секций.

В нижних частях оснований 2 выполнены прорези 3 (фиг.2,3,6,7) и сквозные отверстия 4, оси которых направлены перпендикулярно прорезям 3. При этом в

отверстиях 4 (фиг.б) выполнена резьба для установки болтов. В прооезях 3 (фиг.З) шарнирно закреплены дугообразные элементы бортов 5, которые между собой соединены опорными арочными элементами 6,

0 выполненными из латунированной перфорированной ленты робмовидной формы. Опорные арочные элементы 6 жестко прикреплены с одинаковым шагом к дугообразным элементам борта 5. На внутренней

5 поверхности оснований 2 секции 1 выполнены центрирующие выступы 7 (фиг.4,5,7), которые расположены на расстоянии 30-40 мм. К выступам 7 жестко прикреплены продольные опорные латунированные ленточ0 ные элементы 8 (фиг.З). При этом ленточные элементы 8 размещены сверху арочных элементов 6 и оперты на них. Такое конструктивное выполнение каркаса шины позволяет образовать упругую пространст5 венную арочную конструкцию, которая за счет выполнения опорных арочных элементов 6 ромбовидной формы, обеспечения возможности смещения их относительно продольных опорных ленточных элементов

0 8, а также создания равномерного зазора между смежными арочными элементами 6 в радиальном направлении, позволяет при контакте с неровностями дорожного покрытия не только равномерно перераспреде5 лять возникающие при этом нагрузки по всему периметру шины, но и обеспечить защиту боковин шины от пробоя. Выполнение продольных ленточных элементов 8 и арочных перфорированных элементов 6 латуни0 рованными обеспечивает высокую адгезию элементов каркаса с обрезиненной технической тканью, исключает их расслаивание. Все это позволяет повысить срок службы шины.

5 Гребни 9 (фиг.3,5) волнообразного основания 2, установленного с одного торца секции 1, снабжены центрирующими коническими шипами 10, а во впадинах 11 (фиг.3,4) другого торцового волнообразного

0 основания 2 выполнены пазы 12 (фиг.2-4, 6,7) по форме шипов 10. При этом основание каждого конического шипа 10 должно быть не менее чем в два раза больше его высоты, а конусность шипа и, соответственно, паза

5 12 выбирают в пределах 1/20-1/40. Такое выполнение шипов 10 и пазов 12 обеспечивает при стыковке смежных секций 1 соосность и фиксирование взаимного положения секций 1, а также позволяет разгрузить соединительные болты от работы на

срез. Это повышает долговечность соединения секций, а следовательно, и срок службы шины в целом,

Кроме того, по внешней торцовой поверхности основания 2 выполнены с равномерным шагом сквозные отверстия 13 (фиг.2,3.6,7).

Каркас секции 1 снаружи и изнутри охвачен наложенными внахлест несколькими слоями 14 (фиг,2) обрезиненной технической ткани и завулканизирован в ней. При этом каркас, состоящий из продольных опорных ленточных элементов 8, опирающихся на опорные арочные элементы 6, выполняет одновременно и роль брекера в шине, связывающего в одно целое каркас и протектор с беговой дорожкой 15 (фиг.2), в которой выполнены канавки 16 и в них уложены съемные протекторные кольца 17, армированные нитями металлокорда. При этом рисунок протекторных колец 17 зависит от дорожных и климатических условий работы шины,

Для соединения секций 1 шины в единое целое в боковинах 18 (фиг.1) выполнены окна 19 для установки болтов 20. При этом окна 19. смежных стыкуемых секций 1 расположены соосно, причем головка 21 (фиг.1) болта 20 ра змёщена в окне 19 одной стыкуемой секции 1, а конец 22 болта 20 размещен в окне 19 другой секции 1 и на него навинчена гайка 23.

Для повышения жесткости крепления борта шины к ободу колеса шина снабжена съемными кольцами 24 (фиг.1), которые напрессованы с охватом дугообразных элементов 5 борта. Внутрь шины вставлена камера 25 (фиг.2). Сборку шины осуществляют следующим образом.

На специальном стенде (не показано) жестко закрепляют дугообразные элементы бортов 5 (фиг:3), затем их концы заводят а прорези 3 волнообразных оснований 2, устанавливаемых с торцов собираемой секции 1. Причем на одном торце секции 1 устанавливают волнообразное основание 2, на гребнях 9 которого выполнены центрирующие шипы 10, а на другом торце секции 1 устанавливают волнообразное основание 2, во впадинах 11 которых выполнены по форме шипов 10 пазы 12. Основания 2 шарнир- но соединяют с дугообразными элементами 5 посредством болтов, установленных в отверстиях 4, Затем к дугообразным элементам 5 жестко крепят ромбовидные опорные арочные латунированные элементы 6, расстояние между которыми принимают равным 30-40 мм. К центрирующим выступам 7 (фиг.4,5), расположенным с внутренней стороны оснований 2,жестко прикрепляют продольные опорные латунированные ленточные элементы 8 так, чтобы они опирались на арочные элементы 6, образуя объемный каркас. При этом длина продольных ленточных элементов 8 должна обеспечивать заданный центральный угол секции 1 шины с отклонением ±1°, а расстояние между элементами 8 по периметру волнообразного основания 2 принимают равным 30-40

0 мм. Такие соотношения размеров обеспечивают каркасу необходимую эластичность и прочность. Затем на образованный каркас секции 1 снаружи и изнутри накладывают внахлест несколько слоев 14 (фиг.2) обрези5 ненной технической ткани и отправляют секцию 1 на вулканизацию. В процессе вулканизации на поверхности протектора в беговой дорожке 15 выполняют канавки 16, а в боковинах 18 секции 1 шины выполняют

0 окна 19 для установки соединительных болтов 20. При этом на каждой боковине 18 (фиг.1) секции 1 шины выполняют по четыре окна 19, т.е. по два с каждого торца секции 1.

5 После этого в окна .19 одной секции 1 устанавливают болты 20, затем стыкуют две смежные секции 1 так, чтобы центрирующие конические шипы 10 гребней 9 одного волнообразного основания 2 вошли в пазы 12

0 впадин 11 другого основания 2.

Болты 20 пропускают в окна 19 другой секции 1 и на концы 22 болтов 20 накручивают гайки 23, затем плотно стягивают стыкуемые секции 1 шины. Аналогично

5 пристыковывают следующую секцию 1 до получения полной шины. После этого с противоположных сторон шины на дугообразные элементы 5 напрессовывают с охватом съемные кольца 24, а в канавки 16 (фиг.2)

0 беговой дорожки 15 протектора устанавливают съемные протекторные кольца 17. Собранная шина подвергается балансировке любым известным способом, после чего внутрь шины вставляют камеру 25 и шина

5 готова к эксплуатации.

В карьерном автомобиле шина работает следующим образом.

При наезде на препятствие, например на камень, соответствующая часть секцион0 ной шины деформируется и передает через ромбовидные опорные арочные элементы 6 и продольные опорные ленточные элементы 8 нагрузку на всю поверхность шины, равномерно распределяя ее. В случае, если ка5 мень воздействует на боковины 18 шины, то пробой последних исключается за счет обеспечения ромбовидной поверхностью опорных арочных элементов 6 дополнительного сопротивления разрушению боковин. Кроме того, предлагаемая конструкция шины обеспечивает сохранность камеры за счет предохранения ее от проколов.

В случае выхода из строя одной из сек-t ций 1 шины последняя демонтируется и заменяется новой.

Преимуществом предлагаемой шины является увеличение в 1,85 раза срока службы шины за счет повышения ее износостойкости, достигаемой путем увеличения гибкости и прочности каркаса, обеспечения эластичности стыка секций, исключения пробоя боковин шины, а также за счет обеспечения выборочной замены в шине изношенных секций.

Формула изобретен

5

0

5

0

тях которых выполнены прорези и в них шарнирно закреплены дугообразные элементы бортов, которые соединены между собой опорными арочными элементами, выполненными из латунированной перфорированной ленты ромбовидной формы, а на внутренней поверхности оснований секции выполнены центрирующие выступы, к которым жестко прикреплены продольные опорные латунированные ленточные элементы, опертые на арочные элементы, при этом между собой сегментные секции шины соединены путем размещения гребней волнообразного основания одной секции во впадинах основания другой секции и жестко закреплены по их периметру

Фиг.4

Ф«9.3

Фиг. 5

13