ПОКРЫШКА ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ШИНЫ
PNEUMATIC TYRE CASING

Изобретение относится к автомобильной промышленности, а именно к пневматическим грузовым шинам радиальной и диагональной конструкции с каркасом из обрезиненного текстильного корда.
Известны покрышки пневматических грузовых шин, содержащих в каркасе один или два текстильных корда со структурой 144 текс ×1×2 или 188 (187) текс ×1×2, с числом кручений в пределах 300-380 или структуру 210 текс ×1×2 с числом кручений в пределах 260-360, имеющие разрывную нагрузку не менее 210Н-300Н (21/212 КНТС, или 22/222 КНТС, или 23/232 КНТС, или 25/252 КНТС, или 28/282 КНТС, или 29/292 КНТС, или 30/302 КНТС или 25/252 А, или 30/302 А)[1-3].
Недостатком известных конструкций покрышки пневматической шины является большое число слоев каркаса, необходимое для обеспечения требуемых запасов прочности. Это приводит к существенному повышению толщины каркаса, значительному усложнению конструкции борта, включая необходимость использования двух и более колец в одном борте. Изготовление таких шин имеет значительные трудоемкость и энергоемкость, в эксплуатации таких шин существенным становится вопрос недостаточной долговечности.
Известна покрышка пневматической радиальной конструкции с каркасом из одного слоя обрезиненного металлического корда (металлокорд) [4, 5].
Преимуществом известных покрышек является большая долговечность при меньшей массе и уменьшенном расходе топлива автомобилем, обусловленном шинами.
Недостатками известного конструкторского решения покрышки являются полное изменение существующей технологии изготовления шин и повышенные отказы шин в условиях смешанной дорожной эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является техническое решение покрышки пневматической шины радиальной конструкции, включающей каркас из полиамидного корда, нити которого имеют структуру 187 текс ×1×2, или 165 текс ×1×2, или 144 текс ×1×2 с числом кручений в пределах 210-260 на погонный метр [6, 7].
Недостатком известной конструкции является недостаточно высокая разрывная прочность и надежность шин в эксплуатации.
При производстве шин с текстильным каркасом в грузовых шинах применение более высокопрочных кордов позволяет создавать конструкцию с меньшим числом слоев. Свойства текстильного корда зависят от материала полимера, из которого он выполнен, линейной плотности кордной нити, структуры кордной нити, числа круток, толщины кордной нити, пропиточного состава. Основные проблемы применения высокопрочных кордов в шинной промышленности связаны с удельным снижением адгезионных свойств и большой толщиной обрезинки корда. В то же время конструкция текстильных кордов с меньшим числом слоев обеспечивает меньшую толщину покрышки во всех сечениях при сохранении или даже увеличении запасов прочности каркаса. Кроме этого, все грузовые шины можно выполнить с одним-двумя кольцами из стальной проволоки в борте. Каждый слой каркаса закрепляется вокруг бортового кольца методом заворота. Каждое окончание слоя каркаса представляет собой очаг напряженно-деформированного состояния, опасный с точки зрения расслоения. Поэтому снижение числа слоев каркаса при высоких адгезионных свойствах кордов позволяет снизить трудоемкость производства и повысить надежность шин в эксплуатации.
Технической задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является повышение разрывной прочности текстильных кордов и надежности в эксплуатации при снижении числа слоев каркаса без изменения существующей технологии производства покрышек пневматических шин.
Поставленная техническая задача решается тем, что в покрышке пневматической шины радиальной или диагональной конструкции, включающей каркас из текстильного корда, согласно предложенному изобретению, нити корда имеют структуру 280 (140+140) текс ×1×2 с числом кручений в пределах 180-360 на погонный метр, а число колец в борте не более 2.
Использование полиамидного корда указанной структуры и кручений в каркасе покрышки радиальной конструкции обеспечивает достижение технического результата, состоящего в повышении по сравнению с обычными текстильными кордами адгезионных свойств и в повышении разрывной прочности текстильных кордов без существенного увеличения диаметра нити, повышении надежности и долговечности шин в эксплуатации.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены профили меридионального сечения покрышки 12.00R20 существующей конструкции и предлагаемого варианта с использованием высокопрочных кордов.
Предложенная покрышка пневматической шины включает протектор (1), брекер (2), каркас (3) из 3-х слоев текстильного корда, нити которого имеют структуру 280 текс ×1×2 с числом кручений в пределах 180-360 на погонный метр, боковины (4), борта (5) с бортовыми кольцами (6). Прототип включает каркас из 4-х слоев текстильного корда структуры 155 текс ×1×3 с числом кручений в пределах 200-250 на погонный метр.
Текстильный корд с предложенной структурой нити выполнен на основе современных полимерных материалов нейлон 6,6 (нейлон 6) и обладает увеличенной площадью поверхности. Предложенный текстильный корд обладает увеличенными по сравнению с обычными текстильными кордами адгезионными свойствами и практически той же толщиной. Современные линии пропитки и термообработки позволяют реализовать заложенные в текстильной кордной ткани возможности для использования в каркасе пневматических шин.
Примеры конкретного выполнения пневматических шин с использованием высокопрочных кордов даны в таблице 1.
Таблица 1
Размер и модель шины
Прототип
Пример выполнения предлагаемого технического решения
12.00R20 мод. ИД-304
3 слоя 35КНТС+1 слой 352 КНТС структура 155 текс ×1×3 число кручений 200-250
3 слоя 45А структура 280 текс ×1×2 число кручений 180-360
11.00R20 мод. И-111А
3 слоя 35КНТС+1 слой 352 КНТструктура 155 текс ×1×3 число кручений 200-250
3 слоя 45А+1 слой 452А+структура 280 текс ×1×2 число кручений 180-360
10.00R20 мод. У-4
4 слоя 25КНТС+1 слой 252 КНТС структура 187 текс ×1×2 число кручений 316-356
3 слоя 45А+структура 280 текс ×1×2 число кручений 180-360
425/85R21 мод. К-1260
5 слоев 30КНТС+
3 слоя 45А
1 слой 302 КНТС
структура 280 текс ×1 ×2
структура 188 текс
число кручений 180-360
×l×2
число кручений 315-
355
Предложенное конструктивное выполнение структуры нити текстильного корда каркаса покрышки пневматической шины позволяет осуществить серийное производство текстильных кордов повышенной разрывной прочности; обеспечить практическое применение кордов в производстве шин без изменения существующей технологии; достигнуть получение экономического эффекта, обеспеченного существенным выигрышем в массе шины, трудоемкости и энергоемкости производства, повышением скоростных характеристик, снижением расхода топлива автомобилем, обусловленным шинами.
Источники информации
1. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины. Бюллетень «Информ-Простор» №4. 0094-ИП. М., 2000 г.
2. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины. Бюллетень «Информ-Простор». №4 0095-ИП. М., 2000 г.
3. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины. Бюллетень «Информ-Простор». №4 0097-ИП. М., 2000 г.
4. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные ЦМК шины. Бюллетень «Информ-Простор». №3 0092-ИП. М., 2000 г.
5. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные ЦМК шины. Бюллетень «Информ-Простор». №3 0093-ИП. М., 2000 г.
6. ГОСТ 5513-97. Межгосударственный стандарт «Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов, технические условия. Шины радиальные камерные».
7. Патент РФ №2262453 «Покрышка пневматической шины радиальной конструкции», МПК7 В60С 9/07, опубл. 20.10.2005 г.