1 .. - ; Изобретение относится к.шинной промышленности, и в частности к конструкциям грузовых шнн с рисунком протектора, обеспечивающим повьш1ение сцеплен) с дорожным покрытием. . Известен протектор пневматичес1 ой шины, рисунок которого выполнен с канавками, имею ишми ширину в пределах 30-80% от глубины рисунка и угол постоянный угол наклона стенок, находящийся в пределах 0,5-6° 1. Недостатком этого рисунка протектора является то, что в процессе эксплуатации шин в канавки с постоянным углом наклона стенок падают лежащие на дорогах камни, которые могут быть выброшены из катящейся шины под действием центробежных сил или входить в тело покрышки, под действием сил в. контакте шины с дорогой . Наибо;7ее близким к предлагаемому по своей сущности является протектор пневматической шины, выполненный из резины с твердостью 50-70 градусов по Шору, содержащий симметричную беговую дорожку одинарной кривиэны с центральной и боковыми зонами, канавки симметричного профиля с наклонными стенками,-ссужающимися к основанию выступа, с переменным углом наклона, который у основания выступа определяется ,05. Таким образом, наличие в конструкции рисунка протектора канавки, имеющей переменный, увеличивающийся от основания выстут к рабочей поверхности протектора угол наклона стенок, является существенным признаком 2.. Одаако этот признак недостаточен для снижения количества удерживаемых в канавках камней. Поэтому и в процессе эксплуатации этих шин, в канавках протектора удерживается болыиое количество камней, что является, существенным недостатком щины, так как при выбрасывании камней центробежными силами они могут попасть, например, в ветровое стекло движущихся по дороге автомобилей, а при вдавливании их в тело цошы они способствуют разрушению щины и снижают ее пригодаость к восстановительному ремонту. 39 Количество камней уд(рживаемых в канав ках, уменьшается, когца они выполнены с оостоянными, но большими значениями углов наклона стенок (18-20°). Однако при постоян ных углах наклона стенки канавки возможность применения больших углов ограничена, так как это правело бы к снижению насыщенности рисунка протектора шины. Действительно, большие углы наклона применяют лишь в небольшой части канавок, расположенных по краям беговой )жки -(универсальные рисунки) и в рисунках шин повышенной проходимости, износостойкость которых низкая. Целью изобретения является снижение повреждаемости беговой дорожки шины и повышение безопасности движе1шя на дорогах без снижения износостойкости протектораУказанная цель достигается тем, что в про текторе пневматической шины, вьшолненной из резины с твердостью 50-70 градусов по Шору, содержащий симметричную беговую дорожку одинарной кривизны с центральной и боковыми зонами, канавки симметричного профиля ссужающимися к основанию выступа с переменным углом наклона, который ; основания выступа определяется tg угла 0,05 канавки выполнены с тангенсами угла наклон стенок равными на 1/3-2/3 высоты канавки от основания выступа 0,21-0,23 - на центральной зоне и 0,11-0,14 на боковых зонах, и на 2/3 - 1 высоты канавки от основания выступа 0,38.0.44 - на центральной зоне и 0,16-0,21 на боковых зонах, при этом расстояние между основаниями выступов в поперечном сечении канавки в центральной зоне протектора равно 1/6-1/5 от первоначальной высоты выступов рисунка протектора, а в боковых зонах 1/4-1/3. На чертеже изображен радиальный срез шины в зоне беговой дорэжки. Рисунок протектора 1, шиньг состоит из выступов 2, разделенных канавками 3 симметричного профиля. Выс1гупы могут иметь любую известную форму: шашка, продольное или поперечное ребро. Образующие канавки 3 боковые грани 4 выступов 2 имеют перемен ный угол наклона к оси канавки 5. Ближе к основанию выступа зтот угол меньше. По мере приближения к рабочей поверхности он возрастает. В канавках, расположенных в центральной зоне, угол возрастает в большей, мере, чем в канавках, расположеш1ых в крайней зоне беговой дорожки. Другой элемент новизны предлагаемой конструкции состоит в том, что указанные различные изменения угла наклона боковых граней взаимосвязаны с различными расстояниям а между основа{{иями элементов. В канавках расположенных в центральной зоне, расстояние между элементами меньше, чем в канавках, расположенных ближе к краю беговой дорожки: . Конструкция рисунка отрабатывалась экспериментально. При этом было установлено, что значения некоторых конструктивных параметров имеют, оптимум, при котором достигается наибольший эффект, т. е. наименьшее число камней удерживается в канавках. Эти оптимальные и близкие им значения параметров и являются вводимыми в данную конструкцию признаками. По количеству камней, удерживаемых в канавках, характерных для рисунка дорожного типа, протектор шины, имеющий обычную (одинарную) кривизну симметричной беговой дорожки можно разбить на три зоны: центральную, составляющую 1/2 часть ширины беговой ;дорожки и две крайние, составляющие по 1/4 части ширины беговой дорожки. Наблюдения, проведенные на большом числе шин с различными рисунками, показывают,-что отношение количества камней, удерживаемых в канавке центральной зоны, к количеству камней, удерживаемых в такой же канавке крайней зоны, составляет 2 и более. Отсюда можно ожидать, что оптимальные профили канавки для центральной и крайней зоны беговой дорожки могут иметь разные конфигурации. Приведенные ниже экспериментальные зависимости подтверждают это. Они также подтверждают эффективность применения переменного, увеличивающегося от основания выступа к рабочей поверхности угла наклона стенок канавки. Значение угла у основания выступа при заданном ограниченном значении ширины канавки имеет для центральной и крайних зон протектора оптимум - 3°, отступление от этого оптимума приводит к меньшему .увеличению количества удерживаемых в канавках камней, чем отступление (в меньшую сторону) от указанных ниже значений угла наклона стенки у рабочей поверхности. На количество удерживаемых камней оказьшает влияние и характер изменения угла наклона стенки по высоте BbicTjoia. При равномерном (ступенчатом или плавном) увеличении угла от основания выступа до рабочей поверхности удерживается наименьшее количество камней. Иное изменение угла наклона стенки от основания до рабочей поверхности при заданном ограниченном значении ширины канавки приводит к увеличению количества удерживаемых камней. При ступенчатом изменении угла наклона стенка канавки должна быть выполнена Не менее, чем из трех одинаковых по высоте участков. Угол наклона участка. ближайшего к основанию выступа -3°; промежуточного участка - 12-13,5° и 6-7,5° (соответственно центральные и крайние зоны); участка у рабочей поверхности - 21-24° (центральная зона) и 9-12° (крайние зоны). При этих значениях углов относительное количество камней в канавках достигает величины 0,2-0,25 (от количества камней в эталонной канавке), которая не снижается при дальнейшем увеличении угла. Эффективность такой конструкции моясет быть повышена за счет выбора оптимального значения расстояния между основаниями выст пов. Значение величины расстояния между осно ваниями выступов имеет оптимум при 1/6-1/5 высоты выступа на центральной и при 1/4-1/3 высоты выступа- на. крайних зонах. При ных значениях расстояния между основаниями выступа относительное количество удерживаемых в канавках камней достигает величины 0,12-0,15, которая не снижается при дальнейшем повышении расстояния между основаниями выступов. В таблице приводится сравнение значений конструктивных параметров и количества удерживаемых камней у известной и предлагаемой конструкции. Для предлагаемой кон струкции приведены оптимальные значения параметров при которых достигается наибольший эффект, и более широкий диапазон значений параметров, при которых достигается не менее чем двукратное снижение количества удерживаемых камней. Более широкий диа пазон значений параметров и определяемый
Угол наклона стенки канавки, градусы у основания выступа
У рабочей поверхности
Расстояние между основаниями выступов в долях высоты выступа
Относительное количество камней
Относительная ширина канавки
Сравнение конструкций
(0-7)
(0-7)
9-12
21-24 (Не ниже 7) (Не ниже 14)
1/4-1/3
1/6-1/5 (Не ниже 1/6) (Не ниже 1/8)
0,15
0,12 (Не более 0,4) (Не более 0,5)
Не более 1,15
Не более 1,25 им эффект приведены в скобках. Как видно из приведенных данных, предлагаемая конструкция канавки в оптимальном варианте эффек тивно (в 7-8 раз) снижает количество удерживаемых камней. Применение предлагаемой конструкции в отдельных случаях потребует увеличения ширины канавок до 20% (как показано в таблице). Однако такое увеличение ширины дает снижение насышенности только на 5-6% (на канавки приходатся примерно 30% площадипротектора). Такого снижения нетруд.ю вообше избежать путем, например, некоторого увеличения размеров выступов рисунка. Техническая эффективность предлагаемого изобретения состоит повышении ходимости шин за счет снижения повреждаемости беговой дорожки камнями, удерживаемыми в канавках рисунка; в повышении количества шин, пригодных к восстановительному ремонту после износа протектора, за счет снижения числа повреждений камнями брекера и каркаса шины; в повышении безопасности движения на дорогах за счет снижения числа случаев выбрасывания камней из шины при движении автомобиля. . Экономическая эффективность предлагаемого изобретения будет определяться повышением ходимости шин и повышением их пригодности к восстановительному ремонту. Суммарный пробег (с учетом пробега восстановительных шин) будет пЪвышен на 5-10%, что дает экономик) в размере 5-10 рублей на 1 шину. Формула из обр е т е в и я Протектор гофвматическо ишны, вьшолненный из реэинц с твердостью 50-70 градусов 1Ю Шору,содержащий смп вметртчную 6erov вую дорожку одинарвюй кривизны с центральвой и боковыми зонами, канавки имметр1гтяого профиля о наклонными стенкакш, сужающимися к основанию выступа с переменным : углом наклона, который у основания выступа определяется tg угла ОД)5, о т л- и ч а ю.зд н и с я тем, что, с.целью снижения повреждаемости беговой дорожк:и шины и повышения безопасности движешш на дорогах без снижения износостойкости п|)отектора, канавки вьвюлнены с хашгеисами угаа наклона стенок, равныАв на 1/3-2/3 вышты канавки от осиования выступа 0,21-0,23 - На центральной 9 8 зоне -н 0,11-0,14 на боковых зонах, и на 2/3-1 высоты канавки от основания выступа 0,38-0,44 - на центральной зоне и 0,16-0,21 на боковых зонах, при этом расстояние между основаниями выступов в поперечном сечении канавки в центральной зоне протектора равно 1/6-1/S от первоначальной высоты выступов рисунка протектора, а в боковых зонах 1/4-1/3. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бидерман ВЛ. Автомобильные шины. Госхимиздат, 1969, с. 205-210. 2.Шина-модель И-252Б. Промьпиленный каталог на шины Ярославские шины. Изд.-во Ярославский межотраслевой центр научнотехнической информации, с. 19-20 (прототип) .
