Покрышка пневматической шины 12.00 Р20 нормой слойности 18

2
Полезная модель относится к области автомобильных шин, в частности к конструкции покрышек грузовых пневматических радиальных шин, может быть использована в шинной промышленности для покрышек грузовых пневматических шин 12.00 Р 20 нормой слойности 18 (с максимально допустимой нагрузкой 3750 кгс на одинарную шину при внутреннем давлении в шине 8,7 кгс/см).
Известны покрышки пневматических радиальных шин, содержащие каркас из обрезиненного корда с резиновыми прослойками, брекер, протектор и бортовые кольца: патенты РФ RU 2400374 дата публикации 27.09.2010, RU 90739 дата публикации 20.01.2010, RU 90738 дата публикации 20.01.2010, RU 2401748 дата публикации 20.10.2010, RU 108345 дата публикации 20.09.2011, RU 2463172 дата публикации 10.10.2012, RU 2666977 дата публикации 13.09.2018, RU 2359841 дата публикации 27.06.2009, RU 2022807 дата публикации 15.11.1994, RU 3911 дата публикации 16.04.1997, RU 2191705 дата публикации 27.10.2002, RU 2525344 дата публикации 10.08.2014.
Конструкции покрышек, описанные в патентах, предназначены для шин разных типоразмеров, максимально допустимых нагрузок, отличаются характеристиками примененных кордов каркаса, их количеством, различной материалоемкостью шин, схемами сборки каркаса шин.
По патенту RU 2401748, кл. В60С 15/00, В60С 9/08 известно техническое решение покрышки пневматической шины радиальной конструкции с максимально допустимой нагрузкой на одинарную шину 3350 кгс, содержащей протектор, брекер, боковины, каркас, борт, состоящей из наружной и внутренней групп слоев обрезиненного корда, бортовые кольца, отличающейся тем, что каркас выполнен из слоев корда с разрывной прочностью нити не менее 30 и не более 45 кгс/нить и суммарной частотой нитей корда не менее 280 и не более 420 штук на длине 100 мм и состоит из не менее трех и не более четырех слоев обрезиненного корда, а суммарная толщина слоев обрезиненного корда каркаса, расположенных под брокером не менее 3,3 и не более 5,2 мм ±0,3, при этом количество слоев корда каркаса внутренней группы не менее двух и не более трех, причем не менее одного слоя каркаса наружной группы завернуто под бортовое кольцо, при этом суммарная толщина слоев корда каркаса под бортовым кольцом не менее 2,3 и не более 5,2 мм ±0,3, причем борт выполнен с одним бортовым кольцом.
Недостатком данного решения является применимость его только к шине 11.00Р20 нормой слойности 16 (с максимально допустимой нагрузкой 3350 кгс).
2
Известные конструкции шин с максимально допустимой нагрузкой 3350 кгс на шину, разработанных для 11.00Р20 нормой слойности 16, доработаны по новому назначению - для шин 12.00 Р 20 нормой слойности 18 (с максимально допустимой нагрузкой 3750 кгс на одинарную шину при внутреннем давлении в шине 8,7 кгс/см), расширен арсенал технических средств.
Наиболее близким техническим решением является покрышка пневматической шины радиальной конструкции с посадочным диаметром 20 дюймов с максимально допустимой нагрузкой 3750 кгс, изготавливаемой по патенту RU 2400374, содержащая протектор, брекер, боковины, каркас, борт, состоящий из наружной и внутренней групп слоев обрезиненного корда, бортовые кольца, отличающаяся тем, что каркас выполнен из не менее четырех и не более пяти слоев обрезиненного корда и содержит не менее одной внутренней и одной наружной группы слоев каркаса, причем количество слоев корда каркаса наружной группы не менее одного и не более двух, при этом каркас выполнен из слоев корда с разрывной прочностью нити не менее 30 и не более 35 кгс/нить и суммарной частотой нитей корда не менее 375 и не более 514 штук на длине 100 мм, причем суммарная толщина слоев корда каркаса под брокером не менее 4,4 и не более 5,8 мм ±0,3, при этом борт содержит не менее одного и не более двух бортовых колец, выполненных из бортовой проволоки с разрывной прочностью не менее 150 кгс, причем не менее одного слоя каркаса наружной группы завернуто под бортовое кольцо, при этом наружная группа слоев каркаса выполнена из корда с частотой нитей не более 90 штук на длине 100 мм, а внутренняя группа слоев каркаса выполнена из корда с частотой нитей не более 110 штук на длине 100 мм. В данном решении не раскрыты все варианты исполнения каркаса шины 12.00 Р 20 нормой слойности 18.
Задачей данной полезной модели является разработка конструкции покрышки грузовой пневматической радиальной шины 12.00 Р 20 нормой слойности 18 с таким соотношением конструктивных параметров каркаса и борта, которое бы позволило при сохранении общей работоспособности и эксплуатационных характеристик пневматической шины повысить запас прочности каркаса, расширить арсенал технических средств.
Для достижения технического результата разработана покрышка грузовой пневматической шины радиальной конструкции 12.00 Р 20 нормой слойности 18, содержащая протектор, брекер, боковины, каркас, состоящий из наружной и внутренней групп слоев обрезиненного корда, наполнительных шнуров, бортов, выполненные с одним бортовым кольцом, отличающаяся тем, что количество бортовых проволок с разрывной прочностью не менее 142,3 кгс в сечении бортового кольца составляет 132 штуки, бортовое кольцо конструкции 12×11, каркас содержит 4 слоя обрезиненного анидного корда, выполненного из нитей корда с прочностью 450 Н (45,9 кгс/нить), внутренняя группа слоев каркаса состоит из трех слоев корда с частотой нитей 83±4 штук на 100 мм, завернутых на бортовое кольцо, а наружная группа слоев каркаса состоит из одного слоев корда с частотой нитей с меньшей частотой нитей 60±4 штук на 100 мм, завернутых под бортовое кольцо, суммарная толщина обрезиненных слоев корда каркаса (с учетом резиновой прослойки) 6,5±0,4 мм.
Полезная модель иллюстрируется чертежом (фиг. 1), на котором изображено меридиональное сечение покрышки пневматической шины.
Покрышка пневматической шины радиальной конструкции 12.00 Р 20 нормой слойности 18 содержит протектор 1, брекер 2, каркас 3, состоящий из внутренней 5 и наружной 6 групп слоев обрезиненного корда, боковину 4, борт 7 с одним бортовым кольцом 9, количество бортовых проволок в сечении которого составляет 132 штуки, наполнительным шнуром и крыльевой лентой 8. Каркас выполнен из 4-х слоев обрезиненного анидного корда, причем первый слой каркаса сдублирован с резиновой прослойкой 10. Первые три слоя каркаса внутренней группы выполнены из нитей корда с прочностью 450 Н (45,9 кгс/нить), с частотой нитей 83±4 штук на 100 мм, с углом закроя 90±1°. Последующий слой наружной группы выполнен из нитей корда с прочностью 450 Н (45,9 кгс/нить), с частотой нитей 60±4 штук на 100 мм, с углом закроя 90±1°.
Основным отличием настоящей полезной модели (покрышка грузовой пневматической шины радиальной конструкции шины 12.00 Р 20 нормой слойности 18) в сравнении с прототипом является выбор оптимальных значений конструктивных параметров каркаса и борта, дублирование первого слоя каркаса с резиновой прослойкой, увеличение количества бортовых проволок в сечение бортового кольца в комбинации с применением бортовой проволоки с разрывной прочностью не менее 142,3 кгс и выбором определенной марки анидного корда с разрывной прочностью 450 Н (45,9 кгс/нить) (разрывная нагрузка не менее 450 Н/нить) взамен от примененного по прототипу корда с разрывной прочностью от 30 кгс/нить до 35 кгс/нить, что обеспечивает повышение запаса прочности каркаса шины и расширение арсенала технических средств.
Применение в слоях каркаса корда 45 А различной частоты нитей для первых трех слоев (83±4 штук на 100 мм) и последующего слоя каркаса (60±4 штук на 100 мм) с суммарной частотой нитей 309±16 штук на 100 мм, обусловлено технологичностью изготовления и улучшения работы слоев каркаса в готовой шине за счет улучшения затекания резины в разреженные слои каркаса с меньшей плотностью нитей марки, соответственно увеличения прочности связи корд-резина в слоях.
Слои каркаса с меньшей плотностью нитей располагаются с наружной стороны каркаса и выполнены с заворотом вокруг бортового кольца, для упрощения технологического процесса сборки шины, облегчения формирование зоны борта шины при заворачивании и обработке кромок слоев каркаса, для эксплуатации шин в тяжелых условиях (например, на стройках или на бездорожье).
Два слоя каркаса с большей плотностью нитей располагаются с внутренней стороны каркаса и выполнены с заворотом вокруг бортового кольца, для обеспечения основной силовой жесткости каркаса шины.
Первый слой каркаса дополнительно имеет резиновую прослойку с внутренней стороны каркаса для защиты камеры от перетирания нитями корда.
Исполнение бортового кольца конструкцией 12×11 с 132 бортовыми проволоками (с разрывной прочностью не менее 142,3 кгс) в сечении бортового кольца в сравнении с прототипом, раскрытом в описании патента RU 2400374 и содержащим в бортовом кольце 121 бортовую проволоку, обеспечивает усиление борта покрышки.
В настоящей полезной модели, раскрывающей конструкцию покрышки грузовой пневматической шины радиальной конструкции шины 12.00 Р 20 нормой слойности 18, в результате опытного подбора (из соображений массы, прочности, резиносодержания в шине, работоспособности, стоимости, технологичности изготовления шины) определено отличное от известных конструкций, сочетание таких конструктивных параметров покрышек грузовых радиальных пневматических шин, как прочность нитей в слоях каркаса, соотношение количества нитей в слоях корда каркаса, количество слоев каркаса, толщины обрезиненных слоев каркаса, оптимальное количество проволок в бортовом кольце, применение резиновых прослоек.
Техническое решение реализуется в условиях промышленного производства с использованием стандартного оборудования, стандартных материалов и технологии.
По предлагаемой полезной модели были изготовлены опытные шины 12.00R20 нормой слойности 18. Вариант исполнения приведен в таблице 1.
Испытания покрышек пневматических шин 12.00R20 нормой слойности 18, изготовленных с использованием предлагаемого технического решения, показали их надежную работоспособность, успешно прошли эксплуатационные испытания, эксплуатационные характеристики соответствуют нормативно установленным для данных шин. При этом теплообразование, масса предложенной покрышки и соответственно сопротивление качения шины ниже, чем у прототипа в пятислойном исполнении.
Таким образом, данная полезная модель при сохранении общей работоспособности и эксплуатационных характеристик покрышки пневматической шины позволяет повысить запас прочности каркаса и расширить арсенал технических средств.