ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА ДЛЯ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ МАШИН
PNEUMATIC TIRE FOR HIGH-LOADED CARS

Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к пневматической шине для высоконагруженных машин, имеющей рисунок протектора.
Предпосылки создания изобретения
[0002]
Известно, что шины для высоконагруженных машин, устанавливаемые на крупногабаритные транспортные средства, например карьерные самосвалы, с рисунком протектора, содержащим множество блоков на поверхности протектора, обеспечивают достаточные тяговые характеристики. Вместе с тем такие шины для высоконагруженных машин со множеством блоков на поверхности протектора подвержены разогреву из-за повторяющейся деформации блоков при движении, особенно если передвижение на большие расстояния осуществляется по пересеченной местности. Такой разогрев блоков может вызывать расслоение, именуемое термическим расслоением между протекторной резиной и внутренними слоями брекера участка протектора. Поэтому существует потребность в шинах для высоконагруженных машин с высоким сопротивлением разогреву.
[0003]
Шина, описанная в патентном документе 1, является примером традиционной шины для высоконагруженных машин с рисунком протектора, имеющим множество блоков на поверхности протектора. Шина для высоконагруженных машин из патентного документа 1, в частности, содержит ряд центральных блоков и ряды плечевых блоков. Ряд центральных блоков образован продольными узкими канавками, образованными в направлении вдоль окружности шины, и поперечными узкими канавками, образованными в поперечном направлении шины. Ряды плечевых блоков образованы продольными узкими канавками и основными грунтозацепными канавками. Высота протектора в центральной зоне протектора составляет 95 мм или больше. Основные грунтозацепные канавки имеют глубину в диапазоне от 70 до 80% от высоты протектора. Коэффициент пустотности по ширине пятна контакта с грунтом меняется в диапазоне от 15 до 30%. Число центральных блоков и плечевых блоков меняется в диапазоне от 32 до 44. В каждом случае центральные блоки содержат одну или более вспомогательных узких канавок с длиной в диапазоне от 100 до 180% от длины центрального блока по окружности.
Такая шина для высоконагруженных машин описана как отличающаяся улучшенным сопротивлением разогреву и подходящая для использования на транспортных средствах строительного назначения. Кроме того, если шина для высоконагруженных машин содержит одну или более вспомогательных узких канавок с длиной в диапазоне от 100 до 180% от длины центрального блока по окружности, это может улучшить охлаждающий эффект верхней части и повысить устойчивость к разрезанию с расслаиванием.
Список библиографических ссылок
Патентная литература
[0004]
Патентный документ 1: JP 4676959 B
Изложение сущности изобретения
Техническая проблема
[0005]
Вместе с тем, несмотря на то что шина со вспомогательными узкими канавками в зоне центральных блоков может обеспечивать повышенную термостойкость, камни легко застревают во вспомогательных узких канавках, особенно при движении по бездорожью, например в карьерах. Таким образом, шина из патентного документа 1 не может одновременно обеспечивать хорошее сопротивление разогреву и характеристики сопротивления захватыванию камней. Иными словами, одно из двух качеств, описанных выше, не может быть улучшено, если второе сохраняется неизменным или тоже улучшается.
В настоящем изобретении предлагается пневматическая шина для высоконагруженных машин, которая в состоянии обеспечить улучшенное сопротивление разогреву или улучшенные характеристики сопротивления захватыванию камней при одновременно неизменной или улучшенной другой характеристике.
Решение проблемы
[0006]
Аспектом настоящего изобретения является пневматическая шина для высоконагруженных машин, имеющая рисунок протектора. Пневматическая шина для высоконагруженных машин содержит:
рисунок протектора, содержащий:
пару продольных основных канавок с волнообразным профилем в направлении вдоль окружности шины, расположенных в зонах половин протектора на первой стороне и второй стороне в поперечном направлении шины относительно экваториальной линии шины;
центральную широкую канавку с шириной канавки большей, чем ширина канавки пары продольных основных канавок, которая проходит в направлении вдоль окружности шины в центральной зоне между парой продольных основных канавок;
множество центральных грунтозацепных канавок, размещенных через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины в первой центральной зоне и во второй центральной зоне, причем первая центральная зона находится между одной из продольных основных канавок в зоне половины протектора на первой стороне и центральной широкой канавкой, а вторая центральная зона находится между одной из продольных основных канавок, расположенных в зоне половины протектора на второй стороне, и центральной широкой канавкой, причем каждая из множества центральных грунтозацепных канавок имеет линейный профиль, который проходит под наклоном по отношению к поперечному направлению шины и направлению вдоль окружности шины и выходит в центральную широкую канавку; и
множество плечевых грунтозацепных канавок, размещенных через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины в обеих зонах половины протектора, которые проходят наружу в поперечном направлении шины, с внешними концами в поперечном направлении шины, которые выходят в края пятна контакта с грунтом по обеим сторонам в поперечном направлении шины, причем внутренние концы множества плечевых грунтозацепных канавок в поперечном направлении шины расположены с внешней стороны в поперечном направлении шины относительно внешних концов множества центральных грунтозацепных канавок в поперечном направлении шины, и множество плечевых грунтозацепных канавок размещены одна за другой в направлении вдоль окружности шины между смежными центральными грунтозацепными канавками из множества центральных грунтозацепных канавок, смежных в направлении вдоль окружности шины.
Каждая их пары продольных основных канавок включает первый поворотный участок канавки, который искривляется или изгибается, проходя наружу в поперечном направлении шины, и второй поворотный участок канавки, который искривляется или изгибается внутрь в поперечном направлении шины, так что пара продольных основных канавок поочередно соединяется с внешними концами множества центральных грунтозацепных канавок в поперечном направлении шины и с внутренними концами множества плечевых грунтозацепных канавок в поперечном направлении шины;
множество центральных грунтозацепных канавок и пара продольных основных канавок имеют ширину канавки меньшую, чем ширина канавки множества плечевых грунтозацепных канавок;
множество центральных грунтозацепных канавок, размещенных в первой центральной зоне, и множество центральных грунтозацепных канавок, размещенных во второй центральной зоне, проходят параллельно друг другу и выходят в центральную широкую канавку в попеременно чередующихся положениях в направлении вдоль окружности шины; и
центральная широкая канавка имеет постоянную глубину канавки, которая меньше максимальной глубины канавки пары продольных основных канавок и множества центральных грунтозацепных канавок.
[0007]
Отношение W1/W2 предпочтительно находится в диапазоне от 2,8 до 3,4, где W1 - ширина центральной широкой канавки, а W2 - ширина пары продольных основных канавок.
[0008]
Отношение D1/D2 предпочтительно находится в диапазоне от 0,05 до 0,2, где D1 - глубина канавки центральной широкой канавки, а D2 - максимальная глубина канавки пары продольных основных канавок.
[0009]
Пара продольных основных канавок предпочтительно отличается меньшей максимальной глубиной канавки, чем множество центральных грунтозацепных канавок; и множество центральных грунтозацепных канавок отличается меньшей максимальной глубиной канавки, чем множество плечевых грунтозацепных канавок.
[0010]
Пневматическая шина для высоконагруженных машин предпочтительно дополнительно содержит:
участок брекера, содержащий пару поперечных слоев брекера с кордами брекера, наклоненными относительно направления вдоль окружности шины в противоположные стороны в поперечном направлении шины; причем
рисунок протектора содержит множество центральных блоков, выполненных в ряд в направлении вдоль окружности шины в первой центральной зоне и второй центральной зоне, определяемых смежными центральными грунтозацепными канавками, парой продольных основных канавок и центральной широкой канавкой; и
отношение WB/W5 находится в диапазоне от 0,55 до 0,85, где WB - длина в поперечном направлении шины зоны, занятой рядами центральных блоков, содержащей ряд центральных блоков первой центральной зоны, ряд центральных блоков второй центральной зоны и центральную широкую канавку, а W5 - ширина брекера в поперечном направлении шины наиболее удаленного от центра слоя брекера участка брекера.
[0011]
Каждая из пары продольных основных канавок предпочтительно содержит приподнятую нижнюю часть, которая представляет собой участок, на котором глубина канавки частично уменьшается.
[0012]
Отношение D3/T предпочтительно находится в диапазоне от 0,01 до 0,05, где D3 - наименьшая глубина приподнятой нижней части канавки, а T - ширина протектора участка протектора в поперечном направлении шины.
[0013]
Центральная широкая канавка предпочтительно имеет линейный профиль, который проходит по экваториальной линии шины.
[0014]
Отношение W1/D1 предпочтительно находится в диапазоне от 1,5 до 5,0, где D1 - глубина канавки центральной широкой канавки, а W1 - ширина канавки центральной широкой канавки.
[0015]
Каждая из пары продольных основных канавок и множества центральных грунтозацепных канавок предпочтительно имеет ширину канавки в диапазоне от 7 мм до 20 мм.
[0016]
Пневматическая шина для высоконагруженных машин подходит для установки на транспортное средство строительного назначения или на транспортное средство промышленного назначения.
Полезные эффекты изобретения
[0017]
Пневматическая шина для высоконагруженных машин в соответствии с настоящим изобретением в состоянии обеспечить улучшенное сопротивление разогреву или улучшенные характеристики сопротивления захватыванию камней при одновременно неизменной или улучшенной другой характеристике.
Краткое описание рисунков
[0018]
На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении примера пневматической шины для высоконагруженных машин в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 2 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции примера рисунка протектора пневматической шины для высоконагруженных машин в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 3 представлен чертеж увеличенного участка рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2.
На ФИГ. 4А представлен чертеж, иллюстрирующий пример рисунка протектора пневматической шины для высоконагруженных машин в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения на ранних стадиях износа. На ФИГ. 4В представлен чертеж, иллюстрирующий пример рисунка протектора пневматической шины для высоконагруженных машин в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения с нарастающим износом.
На ФИГ. 5 представлен вид в поперечном сечении, на котором показана приподнятая нижняя часть продольной основной канавки пневматической шины для высоконагруженных машин в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 6 представлен чертеж модифицированного примера рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2.
Описание вариантов осуществления
[0019]
Ниже подробно описана пневматическая шина для высоконагруженных машин в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
На ФИГ. 1 представлен вид в поперечном сечении участка пневматической шины 1 для высоконагруженных машин (в дальнейшем обозначаемой «шина») настоящего варианта осуществления. Иными словами, на ФИГ. 1 представлен профиль шины 1 в сечении шины 1 вдоль плоскости, которая включает радиальное направление шины и ось вращения шины и проходит через линию I-I, изображенную на описанной ниже ФИГ. 2.
Пневматические шины для высоконагруженных машин в настоящем описании включают в себя шины, описанные в разделе С JATMA YEAR BOOK 2014 (стандарты японской ассоциации производителей автомобильных шин), и шины по классификации 1 (самосвалы, скреперы), шины по классификации 2 (грейдеры), шины по классификации 3 (погрузчики ковшевого типа и т. п.), шины по классификации 4 (пневмокатки) и шины для подвижных подъемных кранов (автокранов, колесных кранов), описанные в разделе D, или шины для транспортных средств, описанные в РАЗДЕЛЕ 4 или РАЗДЕЛЕ 6 TRA 2013 YEAR BOOK.
Шина 1 включает слой 3 каркаса, брекер 4 и пару сердечников 5 борта шины в качестве элементов несущей конструкции, а также резину 6 протектора, боковые резины 7, бортовые наполнители 8 и гермослой 9 в качестве элементов резины вокруг элементов несущей конструкции.
[0020]
Брекер 4 содержит пару первых поперечных слоев 31 брекера, пару вторых поперечных слоев 33 брекера и пару третьих поперечных слоев 35 брекера. Кроме того, слой листовой резины 37 размещен между вторыми поперечными слоями 33 брекера. Каждый из первых поперечных слоев 31 брекера, вторых поперечных слоев 33 брекера и третьих поперечных слоев 35 брекера представляет собой пару слоев брекера с наклоном кордов брекера относительно направления вдоль окружности шины в противоположные стороны в поперечном направлении шины и расположен в указанном порядке от внутренней стороны до наружной стороны в радиальном направлении шины.
[0021]
Как показано на ФИГ. 2, резина 6 протектора включает в себя рисунок 10 протектора. На ФИГ. 2 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции рисунка протектора шины 1. Следует отметить, что на ФИГ. 2 направление вверх/вниз представляет собой направление вдоль окружности шины, а направление влево/вправо представляет собой поперечное направление шины. В настоящем документе определение «направление вдоль окружности шины» является направлением, в котором вращается вращающаяся поверхность протектора, причем поверхность вращения образуется в результате вращения шины 1 вокруг центральной оси вращения шины. Термин «поперечное направление шины» является направлением центральной оси вращения шины 1. «Радиальное направление шины» представляет собой направление, перпендикулярное направлению вдоль окружности шины и поперечному направлению шины. Рисунок протектора шины, установленной на транспортное средство, не имеет строго определенного направления вращения шины или ориентации в поперечном направлении шины.
[0022]
Рисунок 10 протектора включает пару продольных основных канавок 15, центральную широкую канавку 17, центральные грунтозацепные канавки 11 и плечевые грунтозацепные канавки 13.
[0023]
Одна продольная основная канавка 15 размещена в каждой зоне Ta, Tb половин протектора по обеим сторонам от экваториальной линии CL шины в поперечном направлении шины с образованием пары. Продольная основная канавка 15 обеспечена первым поворотным участком 15а канавки и вторым поворотным участком 15b канавки и имеет волнообразный профиль вокруг всей окружности в направлении вдоль окружности шины. Первый поворотный участок 15а канавки представляет собой часть продольной основной канавки 15, который искривляется или изгибается, проходя наружу в поперечном направлении шины. Второй поворотный участок 15b канавки представляет собой часть продольной основной канавки 15, который искривляется или изгибается, проходя внутрь в поперечном направлении шины. В зонах Та, Тb половин протектора продольные основные канавки 15 поочередно соединены с концами 11а центральных грунтозацепных канавок 11 и внутренними концами 13а плечевых грунтозацепных канавок 13 в поперечном направлении шины. В данной конфигурации продольные основные канавки 15 соединяются с плечевыми грунтозацепными канавками 13 на первых поворотных участках 15а канавки, которые искривляются, выступая наружу в поперечном направлении шины, и соединяются с центральными грунтозацепными канавками 11 на вторых поворотных участках 15b канавки, которые искривляются, выступая внутрь в поперечном направлении шины. Канавками, имеющими «волнообразный профиль», называют канавки, имеющие извитую форму. Продольные основные канавки 15 включают в себя множество первых поворотных участков 15a канавки и вторых поворотных участков 15b канавки вдоль окружности шины. Продольные основные канавки 15 проходят в направлении вдоль окружности шины извитым образом, который придает продольным основным канавкам 15 волнообразный профиль, который поочередно соединяет поворотные участки канавки. За счет волнообразного профиля продольных основных канавок 15 увеличивается площадь поверхности стенок канавки в продольных основных канавках 15. При этом улучшается рассеивание тепла. В результате улучшается сопротивление разогреву.
[0024]
Поворотные участки 15а первичной канавки и поворотные участки 15b вторичной канавки могут иметь изогнутый профиль, закругленный искривленный профиль или представлять собой комбинацию изогнутого профиля и искривленного профиля. Искривленный профиль включает в себя изогнутый профиль, углы которого закруглены, например, с определенным радиусом кривизны. Выражение «комбинация изогнутого профиля и искривленного профиля» представляет собой профиль, в котором с одной стороны угла первого поворотного участка 15a канавки или второго поворотного участка 15b канавки канавка проходит линейным образом, а с другой стороны проходит искривленным образом. Первый поворотный участок 15a канавки и второй поворотный участок 15b канавки могут иметь такой же изогнутый профиль, искривленный профиль, или представлять собой их комбинацию, или могут иметь отличные друг от друга профили. Кроме того, участки продольных основных канавок 15, отличные от первого поворотного участка 15a канавки или второго поворотного участка 15b канавки, могут иметь линейный профиль или искривленный профиль. В вариантах осуществления, в которых первый поворотный участок 15a канавки и второй поворотный участок 15b канавки и участки, отличные от первого поворотного участка 15а канавки и второго поворотного участка 15b канавки, в обоих случаях имеют искривленный профиль, оба искривленных профиля могут иметь один и тот же радиус кривизны.
[0025]
Как показано на ФИГ. 2, продольные основные канавки 15 проходят с волнообразным профилем с одинаковой длиной периода, но с разными фазами в направлении вдоль окружности шины. А именно, положения вторых поворотных участков 15b канавки в направлении вдоль окружности шины смещены в направлении вдоль окружности шины относительно вторых поворотных участков 15b канавки в зоне половин протектора на противоположной стороне. Следует отметить, что продольные основные канавки 15 могут проходить с направлением вдоль окружности шины с волнообразным профилем с одинаковой длиной периода и быть в одной фазе или могут проходить с волнообразным профилем с различной длиной периода.
Продольные основные канавки 15 имеют меньшую ширину канавки, чем плечевые грунтозацепные канавки 13. Это позволяет снижать давление на центральные блоки 21, 22 в пятне контакта с грунтом, если необходимо смягчить воздействие пробега, и тем самым продлевать срок службы до износа шины 1.
[0026]
Центральная широкая канавка 17 имеет большую ширину канавки, чем продольные основные канавки 15, и проходит в направлении вдоль окружности шины в центральной зоне между парой продольных основных канавок 15. За счет такой конфигурации центральной широкой канавки 17 в центральной зоне обеспечивается достаточный объем канавки. Тем самым достигается эффективное прохождение воздуха, а значит, улучшается сопротивление разогреву. Отметим, что прямое указание на «центральную зону» в настоящем описании означает зону между парой продольных основных канавок 15 и зоной, включающей первую центральную зону Се1, вторую центральную зону Се2 (описано ниже) и центральную широкую канавку 17. В настоящем варианте осуществления глубина канавки в центральной широкой канавке 17 является постоянной, и она также меньше максимальной глубины канавки продольных основных канавок 15 и центральных грунтозацепных канавок 11. Если центральная широкая канавка 17 имеет большую ширину канавки, чем продольные основные канавки 15, камни могут легко застревать в канавке, и при этом могут ухудшаться характеристики сопротивления захватыванию камней. Вместе с тем в настоящем варианте осуществления попадающие в канавку камни выбрасываются за счет меньшей глубины центральной широкой канавки 17 по сравнению с максимальной глубиной канавки продольных основных канавок 15 и центральных грунтозацепных канавок 11. Таким образом, улучшаются характеристики сопротивления захватыванию камней. Кроме того, за счет постоянной глубины центральной широкой канавки 17 функции выброса камней можно добиться по всей окружности в направлении вдоль окружности шины, обеспечивая постоянные характеристики сопротивления захватыванию камней в направлении вдоль окружности шины. Несмотря на то что глубина канавки центральной широкой канавки 17 меньше максимальной глубины канавки центральных грунтозацепных канавок 11, центральная широкая канавка 17 формируется с локализованными глубокими участками, где дно канавки центральных грунтозацепных канавок 11 пересекает центральную широкую канавку 17. Из-за этого камни легко застревают в канавке, ухудшая характеристики сопротивления захватыванию камней.
Отметим, что за счет меньшей глубины канавки центральной широкой канавки 17 по сравнению с максимальной глубиной канавки продольных основных канавок 15 и центральных грунтозацепных канавок 11 при износе шины 1 продольные основные канавки 15 и центральные грунтозацепные канавки 11 исчезают на ранних стадиях, и два центральных блока 21, 22 соединяются с внутренней частью центральной широкой канавки 17 в радиальном направлении шины, образуя центральный беговой участок, непрерывно проходящий в направлении вдоль окружности шины, как показано на ФИГ. 4В. На ФИГ. 4В приведен чертеж, иллюстрирующий рисунок протектора шины 1 с нарастающим износом после ранних стадий. Следует отметить, что на ФИГ. 4А приведен чертеж, иллюстрирующий рисунок протектора шины 1 на ранних стадиях износа. Под «ранними стадиями износа» подразумевают стадию износа шины 1, на которой сохраняются канавки с наименьшей глубиной канавки, например центральная широкая канавка 17. Сюда относится и новая шина 1.
[0027]
Отметим, что в соответствии с одним из вариантов осуществления рисунок 10 протектора предпочтительно дополнительно включает в центральной зоне одну или множество центральных узких канавок, проходящих в зону центральных блоков 21, 22. Центральная узкая канавка предпочтительно имеет меньшую ширину канавки по сравнению с центральной широкой канавкой 17, но может иметь такую же или большую ширину канавки, чем центральная широкая канавка 17. Центральная узкая канавка может выходить в один или оба конца продольной основной канавки 15, центральной грунтозацепной канавки 11 или центральной широкой канавки 17 или может заканчиваться на обоих концах в пределах зоны центральных блоков 21, 22.
[0028]
Центральные грунтозацепные канавки 11 размещены с определенными интервалами в направлении вдоль окружности шины как в первой центральной зоне Се1 между продольной основной канавкой 15 и центральной широкой канавкой 17 зоны Та половины протектора, так и во второй центральной зоне Се2 между продольной основной канавкой 15 и центральной широкой канавкой 17 зоны Тb половины протектора. Первая центральная зона Се1 и вторая центральная зона Се2 представляют собой две зоны, образованные делением центральной зоны в поперечном направлении шины центральной широкой канавкой 17. Центральная грунтозацепная канавка 11 представляет собой канавку с линейным профилем, которая проходит под наклоном относительно поперечного направления шины и направления вдоль окружности шины и выходит в центральную широкую канавку 17. За счет линейного профиля центральной грунтозацепной канавки 11 можно улучшать характеристики сопротивления захватыванию камней. Центральная грунтозацепная канавка 11 первой центральной зоны Се1 и центральная грунтозацепная канавка 11 второй центральной зоны Се2 проходят параллельно друг другу и выходят в центральную широкую канавку 17 в различных положениях в направлении вдоль окружности шины. При таком размещении центральных грунтозацепных канавок 11 центральная грунтозацепная канавка 11 не соединяется с центральной грунтозацепной канавкой 11 в зоне половины протектора на противоположной стороне, и такие две центральные грунтозацепные канавки 11 разделяются центральной широкой канавкой 17 в поперечном направлении шины. В настоящем варианте осуществления центральная широкая канавка 17 имеет меньшую глубину канавки по сравнению с центральной грунтозацепной канавкой 11, и дно такой канавки приподнимается за счет центральной грунтозацепной канавки 11. Таким образом, часть, включающая дно канавки центральной грунтозацепной канавки 11 на конце 11b центральной грунтозацепной канавки 11, которая выходит в центральную широкую канавку 17, блокируется в поперечном направлении шины поверхностью стенки, проходящей от дна канавки центральной широкой канавки 17 внутрь в радиальном направлении шины. Соответственно, воздух, проходящий через центральную грунтозацепную канавку 11, попадает на эту поверхность стенки, обеспечивая охлаждение части, проходящей радиально внутрь от дна канавки центральной широкой канавки 17 и центрального блока зоны половины протектора на противоположной стороне. Такая функция охлаждения улучшает сопротивление разогреву.
Центральная грунтозацепная канавка 11 имеет меньшую ширину канавки, чем плечевая грунтозацепная канавка 13. Это позволяет снижать давление на центральные блоки 21, 22 в пятне контакта с грунтом, если необходимо смягчить воздействие пробега, и тем самым продлевать срок службы до износа шины 1.
[0029]
Множество плечевых грунтозацепных канавок 13 размещено через определенные интервалы в направлении вдоль окружности шины в обеих зонах Ta, Tb половин протектора. Плечевые грунтозацепные канавки 13 в зонах Ta, Tb половин протектора проходят наружу в поперечном направлении шины и выходят на ближайший край пятна контакта с грунтом из краев 10a и 10b пятна контакта с грунтом по обеим сторонам в поперечном направлении шины.
Края 10a, 10b пятна контакта с грунтом определяют следующим образом. Края 10a, 10b пятна контакта с грунтом представляют собой концевые участки поля зацепления в поперечном направлении шины, когда шина вступает в контакт с горизонтальной поверхностью в условиях, при которых шина 1 установлена на стандартный диск и накачана до стандартного внутреннего давления, а прикладываемая нагрузка составляет 100% от стандартной нагрузки. Под «стандартным диском» понимают «измерительный диск» согласно определению JATMA, «проектный диск» согласно определению TRA или «измерительный диск» согласно определению ETRTO (Европейской технической организации по шинам и дискам). Дополнительно под «стандартным внутренним давлением» понимают «максимальное давление воздуха» согласно определению JATMA, максимальную величину «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA и «ДАВЛЕНИЕ НАКАЧКИ» согласно определению ETRTO. Дополнительно под «стандартной нагрузкой» понимают «максимальную допустимую нагрузку» согласно определению JATMA, максимальную величину «ПРЕДЕЛОВ НАГРУЗКИ ШИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДАВЛЕНИЯХ ХОЛОДНОЙ НАКАЧКИ» согласно определению TRA и «ДОПУСТИМУЮ НАГРУЗКУ» согласно определению ETRTO. Следует отметить, что положения краев 10a, 10b пятна контакта с грунтом в поперечном направлении шины совпадают с положениями концов ширины протектора в поперечном направлении шины, как описано ниже.
[0030]
Плечевые грунтозацепные канавки 13, расположенные с противоположных сторон в поперечном направлении шины, размещены таким образом, что положение в направлении вдоль окружности шины плечевой грунтозацепной канавки 13 в одной зоне половины протектора находится между положениями в направлении вдоль окружности шины двух смежных плечевых грунтозацепных канавок 13 другой зоны половины протектора.
Каждая из плечевых грунтозацепных канавок 13 в зонах Та, Тb половин протектора включает в себя внутренний конец 13а в поперечном направлении шины, расположенный наружу в поперечном направлении шины относительно положения концов 11а (описаны ниже) центральных грунтозацепных канавок 11 в поперечном направлении шины. Дополнительно в направлении вдоль окружности шины в каждой из плечевых зон размещены одна за другой плечевые грунтозацепные канавки 13 между смежными центральными грунтозацепными канавками 11, которые расположены в направлении вдоль окружности шины, из центральных грунтозацепных канавок 11. В этой конфигурации концы 11a центральных грунтозацепных канавок 11 и внутренние концы 13a плечевых грунтозацепных канавок 13 в поперечном направлении шины попеременно соединены с продольной первичной канавкой 15 в виде волнообразного профиля, как описано ниже в зонах Та, Тb половин протектора. На ФИГ. 2 ширина канавки плечевых грунтозацепных канавок 13 меняется в продольном направлении канавки. Вместе с тем ширина канавки может быть постоянной.
[0031]
Рисунок протектора 10 дополнительно включает центральные блоки 21, 22 и плечевые блоки 27.
[0032]
Центральные блоки 21 находятся в первой центральной зоне Се1, а центральный блок 22 находятся во второй центральной зоне Се2. Центральные блоки 21, 22 образованы смежной центральной грунтозацепной канавкой 11, продольной основной канавкой 15 и центральной широкой канавкой 17 и формируют ряды в направлении вдоль окружности. Поскольку, как описано выше, центральные грунтозацепные канавки 11 выходят в центральную широкую канавку 17 в различных положениях в направлении вдоль окружности шины, центральные блоки 21 и центральные блоки 22 смещены в направлении вдоль окружности шины. В одном варианте осуществления величина смещения X (см. ФИГ. 3), на которую смещены центральные блоки 21 и центральные блоки 22 в направлении вдоль окружности шины, предпочтительно равна или больше ширины канавки W3 (см. ФИГ. 3) центральных грунтозацепных канавок 11. Величина смещения Х соответствует величине сдвига, на которую смещены центральные грунтозацепные канавки 11, 11, соединяющиеся с центральной широкой канавкой 17 с противоположных сторон в поперечном направлении шины. Соответственно, воздух, проходящий через центральную грунтозацепную канавку 11, может попадать в часть, проходящую радиально вовнутрь от дна канавки центральной широкой канавки 17 и части зоны половины протектора на противоположной стороне, подверженной разогреву, вызванному деформацией резины. В результате улучшается сопротивление разогреву. На ФИГ. 3 представлен чертеж увеличенного участка рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2. Следует отметить, что верхний конец (внешний конец в радиальном направлении шины) поверхности стенки центральной грунтозацепной канавки 11, которая проходит радиально вовнутрь от дна канавки центральной широкой канавки 17, обозначен на ФИГ. 3 пунктирной линией. В одном из вариантов осуществления величина смещения Х предпочтительно находится в диапазоне от 0,25 до 0,75 от длины центрального блока 21 или центрального блока 22 в направлении вдоль окружности шины.
[0033]
Плечевые блоки 27 в каждой из зон Ta, Tb половин протектора определяются в направлении вдоль окружности шины парой смежных плечевых грунтозацепных канавок 13, которые смежны в направлении вдоль окружности шины, продольными основными канавками 15 и краями пятна контакта с грунтом 10а, 10b в поперечном направлении шины участка протектора, который контактирует с дорожным покрытием, из резины 6 протектора и образуют ряды в направлении вдоль окружности шины. В примере, представленном на ФИГ. 2, плечевые блоки 27 наклонены в сторону, противоположную стороне наклона центральных блоков 21, 22 по отношению к экваториальной линии CL шины.
[0034]
В соответствии с одним вариантом осуществления в шине 1 отношение W1/W2 предпочтительно находится в диапазоне от 2,8 до 3,4, где W1 (см. ФИГ. 2) - ширина канавки центральной широкой канавки 17, а W2 (см. ФИГ. 2) - ширина канавки продольной основной канавки 15. Если отношение W1/W2 составляет 2,8 или больше, разница в ширине канавки между центральной широкой канавкой 17 и продольными основными канавками 15 становится большой. Это позволяет сохранить неизменными характеристики сопротивления захватыванию камней. Захватывание камней обычно происходит при застревании камней между стенками канавки, которые образуют канавку. Вместе с тем при достаточно большой ширине канавки центральной широкой канавки 17 характеристики сопротивления захватыванию камней можно сохранить на уровне, эквивалентном конфигурации без центральной широкой канавки. В соответствии с одним вариантом осуществления отношение W1/W2 предпочтительно находится в диапазоне от 2,6 до 3,1.
[0035]
В соответствии с одним вариантом осуществления в шине 1 отношение D1/D2 предпочтительно находится в диапазоне от 0,05 до 0,2, где D1 (см. ФИГ. 1) - глубина канавки центральной широкой канавки 17, а D2 (см. ФИГ. 1) - глубина канавки продольной основной канавки 15. В случае если D1/D2 составляет 0,2 или меньше, характеристики сопротивления захватыванию камней улучшаются. Кроме того, если отношение D1/D2 составляет 0,05 или больше, можно обеспечить достаточный объем канавок продольных основных канавок 15. В результате улучшается сопротивление разогреву. В соответствии с одним вариантом осуществления отношение D1/D2 предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 0,2. Отметим, что прямое указание на «глубину канавки» в отношении канавок рисунка 10 протектора подразумевает максимальную глубину канавки в конфигурации, при которой глубина канавки непостоянна, и глубину канавки в конфигурации, при которой глубина канавки постоянна. Например, «максимальной глубиной канавки» является глубина канавки на участке продольной основной канавки 15 без приподнятой нижней части в конфигурации, в которой продольная основная канавка 15 имеет приподнятую нижнюю часть 15с (описана ниже). Кроме того, величина D1 и D2 на ФИГ. 1 неточно отражает соотношение настоящего варианта осуществления.
[0036]
В соответствии с одним вариантом осуществления в шине 1 максимальная глубина канавки продольных основных канавок 15 предпочтительно меньше, чем максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок 11. Максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок 11 предпочтительно меньше, чем максимальная глубина канавки плечевых грунтозацепных канавок 13. В случае такого определения глубины канавки по мере износа шины 1 продольные основные канавки 15 и центральные грунтозацепные канавки 11 стираются с поверхности протектора в указанном порядке, оставляя нетронутыми плечевые грунтозацепные канавки 13. На центральную зону участка протектора воздействует высокое давление при контакте с дорожным покрытием, и по причине повторяющейся деформации центральных блоков 21, 22 она подвержена разогреву. Соответственно, для улучшения сопротивления разогреву максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок 11 предпочтительно должна быть равной или больше максимальной глубины канавки продольных основных канавок 15. Когда максимальная глубина канавки продольных основных канавок 15 слишком велика, не удается обеспечить достаточную жесткость участка протектора и продлить срок службы до износа. В результате этого максимальная глубина канавки продольных основных канавок 15 предпочтительно меньше чем максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок 11.
[0037]
В соответствии с одним вариантом осуществления в шине 1 отношение WB/W5 предпочтительно находится в диапазоне от 0,55 до 0,85, где WB (см. ФИГ. 2) - длина в поперечном направлении шины зоны, занятой рядами центральных блоков, включающей ряд центральных блоков 21 первой центральной зоны Се1, и ряд центральных блоков 22 второй центральной зоны Се2, и центральную широкую канавку 17, а W5 - ширина брекера в поперечном направлении шины наиболее удаленного от центра слоя брекера 4. Наиболее удаленный от центра слой брекера 4 на ФИГ. 1 представляет собой слой брекера, расположенный на наибольшем удалении от центра в радиальном направлении шины, из числа слоев брекера третьего поперечного слоя 35 брекера. В конфигурации, в которой брекер 4 не имеет третьего поперечного слоя 35 брекера, наиболее удаленный от центра слой брекера представляет собой слой брекера, расположенный на наибольшем удалении от центра в радиальном направлении шины, из числа слоев брекера второго поперечного слоя 33 брекера. Если наиболее удаленный от центра слой брекера 4, наиболее близко примыкающий к центральным блокам 21, 22, имеет большую ширину, чем центральные блоки 21, 22, это позволяет упрочнить все центральные блоки 21, 22 и обеспечить достаточную жесткость. В результате можно уменьшить чрезмерную подвижность каждого блока в центральной зоне и улучшить характеристики сопротивления захватыванию камней и сопротивление разогреву. В соответствии с одним вариантом осуществления отношение WB/W5 предпочтительно находится в диапазоне от 0,60 до 0,80.
[0038]
В соответствии с одним вариантом осуществления, как показано на ФИГ. 5, шина 1 предпочтительно содержит приподнятые нижние части 15с, которые представляют собой участки в каждой из продольных основных канавок 15 с меньшей глубиной канавки. На ФИГ. 5 представлен профиль части участка протектора в сечении шины 1 вдоль плоскости, которая включает радиальное направление шины и ось вращения шины и проходит через линию V-V, изображенную на ФИГ. 2. Приподнятые нижние части 15c представляют собой участки с поднятым дном канавки, которые соответствуют положениям, в которых размещены первый поворотный участок 15a канавки и второй поворотный участок 15b канавки. За счет продольных основных канавок 15 с приподнятой нижней частью 15c можно обеспечить функцию выброса камней, которые попадают в канавку снаружи канавки. В результате, это приводит к улучшению характеристик сопротивления захватыванию камней. Кроме того, средняя зона продольной основной канавки 15, которая проходит между смежными приподнятыми нижними участками 15с, имеет глубину канавки, достаточную для обеспечения желаемого объема канавки. В результате улучшается сопротивление разогреву.
Как показано на чертежах, приподнятые нижние части 15c могут иметь постоянную глубину D3 канавки или непостоянные значения глубины канавки. Отметим, что глубина D3 канавки имеет наименьшее значение глубины канавки в приподнятой нижней части 15с и минимальную глубину канавки в продольной основной канавке 15. В примере, показанном на ФИГ. 5, приподнятые нижние части 15c сформированы в положениях, соответствующих первому поворотному участку 15a канавки и второму поворотному участку 15b канавки. Однако приподнятая нижняя часть 15c может быть сформирована в средней области между первым поворотным участком 15a канавки и вторым поворотным участком 15b канавки.
[0039]
В соответствии с одним вариантом осуществления в шине 1 отношение D3/Т предпочтительно находится в диапазоне от 0,01 до 0,05, где D3 (см. ФИГ. 5) - наименьшая глубина канавки в приподнятой нижней части 15с, а Т (см. ФИГ. 2) - ширина протектора зоны протектора в поперечном направлении шины. Ширина Т протектора относится к периферийной длине вдоль контура, расположенного между краями 10a, 10b области контакта рисунка протектора в поперечном направлении шины. Благодаря соотношению D3/T, равному 0,05 или менее, приподнятая нижняя часть 15с обеспечивает эффект дополнительного улучшения характеристик сопротивления захватыванию камней. Кроме того, при соотношении D3/T 0,01 или выше можно воспрепятствовать нарушениям потока воздуха в канавке и сгладить ухудшения сопротивления разогреву. В соответствии с одним вариантом осуществления отношение D3/T предпочтительно находится в диапазоне от 0,02 до 0,04.
[0040]
В соответствии с одним вариантом осуществления центральная широкая канавка 17 предпочтительно имеет линейный профиль, который проходит по экваториальной линии CL шины. Тем самым улучшается прохождение воздуха в центральной зоне, и повышается сопротивление разогреву. Камни обычно застревают в двух местах у стенки канавки на обеих сторонах. В конфигурации, при которой центральная широкая канавка 17 имеет линейный профиль, камни, которые попадают в центральную широкую канавку 17 и застревают в ней, могут легко извлекаться из канавки, что делает застревание камней маловероятным. Если центральная широкая канавка имеет нелинейный профиль, например изогнутый профиль, камни, как правило, застревают в трех местах у стенки канавки и фиксируются в канавке. Это затрудняет извлечение камней из канавки, и застревание камней происходит с большей вероятностью. Отметим, что в примере, проиллюстрированном на ФИГ. 2, центральная широкая канавка 17 имеет линейный профиль, который проходит вдоль экваториальной линии CL шины. Вместе с тем в другом варианте осуществления центральная широкая канавка 17 может иметь линейный профиль, который не проходит по экваториальной линии CL шины, или может иметь нелинейный профиль. Центральная широкая канавка с нелинейным профилем может содержать поворотный участок канавки, подобный поворотным участкам 15а, 15b канавки продольных основных канавок 15. В такой конфигурации центральная широкая канавка 17 может проходить с волнообразным профилем с одинаковой или различной длиной периода по сравнению с продольными основными канавками 15 или может проходить с волнообразным профилем, совпадая или не совпадая по фазе в направлении вдоль окружности шины с одной из продольных основных канавок 15.
[0041]
В соответствии с одним вариантом осуществления отношение W1/D1 предпочтительно находится в диапазоне от 1,5 до 5,0, где D1 - глубина канавки центральной широкой канавки 17, а W1 - ширина канавки центральной широкой канавки 17. Если широкая канавка с большей шириной канавки, чем у продольных основных канавок 15, размещена в центральной зоне, камни могут легко застревать в канавке, и при этом могут ухудшаться характеристики сопротивления захватыванию камней. Вместе с тем в шине 1 в соответствии с одним вариантом осуществления, если соотношение W1/D1 равно 1,5 или больше и глубина канавки меньше ширины канавки, камни, попадающие в центральную широкую канавку 17, легко выбрасываются, и при этом улучшаются характеристики сопротивления захватыванию камней. Кроме того, если соотношение W1/D1 составляет 5,0 или меньше, удается обеспечить достаточный объем канавки центральной широкой канавки 17. В результате улучшается сопротивление разогреву. Если соотношение W1/D1 меньше 1,5 или больше 5,0, невозможно одновременно обеспечить хорошее сопротивление разогреву и высокие характеристики сопротивления захватыванию камней. В соответствии с одним вариантом осуществления отношение W1/D1 предпочтительно находится в диапазоне от 2,0 до 4,0.
[0042]
В соответствии с одним вариантом осуществления в шине 1 каждая из продольных основных канавок 15 и центральных грунтозацепных канавок 11 предпочтительно имеет ширину канавки в диапазоне от 7 мм до 20 мм. Например, продольные основные канавки 15 и центральные грунтозацепные канавки 11 имеют ширину канавки 18 мм. Следует отметить, что шина 1 пригодна для применения в качестве шины для езды по бездорожью, если ширина канавки продольной основной канавки 15 и центральных грунтозацепных канавок 11 находится в описанном выше диапазоне.
[0043]
В соответствии с одним вариантом осуществления шина 1 подходит для установки на транспортное средство строительного назначения или транспортное средство промышленного назначения. Примеры транспортных средств строительного назначения и транспортных средств промышленного назначения включают в себя самосвал, скрепер, грейдер, погрузчик ковшевого типа, пневмокаток, колесный кран и автокран согласно определению JATMA, а также уплотнитель, экскаватор, погрузчик и бульдозер согласно определению TRA.
[0044]
Шина 1 настоящего варианта осуществления в качестве модифицированного примера может содержать рисунок 10 протектора, приведенный на ФИГ. 6, вместо примера, приведенного на ФИГ. 2. На ФИГ. 6 представлен развернутый вид в горизонтальной проекции модифицированного примера рисунка протектора, показанного на ФИГ. 2. Приведенные на ФИГ. 6 элементы рисунка 10, показанные на ФИГ. 2, и соответствующие им элементы обозначены той же ссылочной позицией, что и на ФИГ. 2.
Приведенная на ФИГ. 6 величина сдвига Х меньше, чем в примере, показанном на ФИГ. 2. Вместе с тем, благодаря тому, что величина сдвига Х равна или больше ширины канавки W3 центральных грунтозацепных канавок 11, как описано выше, улучшается сопротивление разогреву.
[0045]
В соответствии с пневматической шиной 1 для высоконагруженных машин настоящего варианта осуществления формируются два типа центральных грунтозацепных канавок 11, параллельных друг другу и смещенных в направлении вдоль окружности шины. За счет этого воздух, проходящий через центральные грунтозацепные канавки 11, попадает на поверхность стенки, проходящей радиально вовнутрь от дна канавки центральной широкой канавки 17, и охлаждает часть, проходящую радиально вовнутрь от дна канавки центральной широкой канавки 17 и центрального блока 21 или центрального блока 22 зоны половины протектора на противоположной стороне. Такая функция охлаждения улучшает сопротивление разогреву. Если центральная широкая канавка 17 имеет большую ширину канавки, чем продольные основные канавки 15, удается добиться достаточного объема канавки в центральной зоне. Тем самым достигается эффективное прохождение воздуха, а значит улучшается сопротивление разогреву. За счет меньшей глубины центральной широкой канавки 17 по сравнению с продольными основными канавками 15 и центральными грунтозацепными канавками 11 попадающие в канавку камни легко выбрасываются. Таким образом, улучшаются характеристики сопротивления захватыванию камней. За счет постоянной глубины центральной широкой канавки 17 функции выброса камней можно добиться по всей окружности в направлении вдоль окружности шины, обеспечивая постоянные характеристики сопротивления захватыванию камней в направлении вдоль окружности шины.
[0046]
Если D1/D2 составляет 0,2 или меньше, характеристики сопротивления захватыванию камней улучшаются. Кроме того, если соотношение D1/D2 составляет 0,05 или больше, удается обеспечить достаточный объем канавки центральной широкой канавки 17. В результате улучшается сопротивление разогреву.
[0047]
Максимальная глубина канавки продольных основных канавок 15 предпочтительно меньше, чем максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок 11. Максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок 11 предпочтительно меньше, чем максимальная глубина канавки плечевых грунтозацепных канавок 13. В частности, на центральную зону участка протектора воздействует высокое давление при контакте с дорожным покрытием, и по причине повторяющейся деформации центральных блоков 21, 22 она подвержена разогреву. Соответственно, для улучшения сопротивления разогреву максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок 11 предпочтительно должна быть равной или больше максимальной глубины канавки продольных основных канавок 15. Когда максимальная глубина канавки продольных основных канавок 15 слишком велика, не удается обеспечить достаточную жесткость участка протектора и продлить срок службы до износа. В результате этого максимальная глубина канавки продольных основных канавок 15 предпочтительно меньше, чем у центральных грунтозацепных канавок 11.
[0048]
Если соотношение Wb/W5 находится в диапазоне от 0,55 до 0,85, и наиболее удаленный от центра слой брекера 4, наиболее близко примыкающий к центральным блокам 21, 22, имеет большую ширину, чем центральные блоки 21, 22, это позволяет упрочнить все центральные блоки 21, 22 и увеличить жесткость. В результате этого при попадании сравнительно больших камней в центральную зону деформация, в ходе которой центральная зона участка протектора утапливается внутрь в радиальном направлении шины, происходит с меньшей вероятностью. При этом снижается вероятность попадания камней в канавку. Соответственно, дополнительно улучшаются характеристики сопротивления захватыванию камней. Дополнительно повышается жесткость центральных блоков 21, 22. Это позволяет ограничить чрезмерную подвижность каждого блока и улучшить сопротивление разогреву.
[0049]
За счет продольных основных канавок 15 с приподнятой нижней частью 15c можно предотвратить попадание камней в канавки и обеспечить эффективность функции выброса камней, которые попадают в канавку снаружи канавки. В результате это приводит к улучшению характеристик сопротивления захватыванию камней. Кроме того, средняя зона продольной основной канавки 15, которая проходит между смежными приподнятыми нижними участками 15с, имеет глубину канавки, достаточную для обеспечения желаемого объема канавки. В результате улучшается сопротивление разогреву.
[0050]
Благодаря соотношению D3/T, равному 0,05 или менее, приподнятая нижняя часть 15с обеспечивает эффект дополнительного улучшения характеристик сопротивления захватыванию камней. Кроме того, при соотношении D3/T 0,01 или выше можно воспрепятствовать нарушениям потока воздуха в канавке и сгладить ухудшения сопротивления разогреву.
[0051]
Если центральная широкая канавка 17 имеет линейный профиль, который проходит вдоль экваториальной линии CL шины, улучшается прохождение воздуха в центральной зоне, и увеличивается сопротивление разогреву. За счет линейного профиля центральной широкой канавки 17 захватывание камней также будет менее вероятным.
[0052]
В соответствии с одним вариантом осуществления шины 1, если соотношение W1/D1 равно 1,5 или больше и глубина канавки сравнительно невелика, камни, попадающие в центральную широкую канавку 17, легко выбрасываются, и при этом улучшаются характеристики сопротивления захватыванию камней. Кроме того, если соотношение W1/D1 составляет 5,0 или меньше, глубина канавки не будет чрезмерно малой, и удастся обеспечить достаточный объем канавки. В результате улучшается сопротивление разогреву.
[0053]
Конфигурации, при которых ширина канавки каждой из продольных основных канавок 15 и центральных грунтозацепных канавок 11 находится в диапазоне от 7 мм до 20 мм, пригодны для использования в качестве шины, предназначенной для езды по бездорожью.
[0054]
В соответствии с одним вариантом осуществления шина 1 подходит для установки на транспортное средство строительного назначения или транспортное средство промышленного назначения.
[0055]
Примеры
Для проверки сопротивления разогреву в центральной зоне протектора и характеристик сопротивления захватыванию камней изготавливались экспериментальные шины с различными рисунками протектора, приведенными в таблицах 1-3 (примеры 1-13, сравнительные примеры 1-3). Экспериментальные шины из примеров 1-13 и сравнительных примеров 1-3 использовались с рисунками протектора, приведенными на ФИГ. 2, и имели параметры, отраженные в таблицах 1-3.
Экспериментальные шины изготавливали в размере 33,00R51. Экспериментальные шины устанавливали на диск размером 51 × 24-5,0 и накачивали до 700 кПа (максимальное давление воздуха согласно определению TRA). В этих условиях проводили испытания сопротивления разогреву и характеристик сопротивления захватыванию камней.
[0056]
Сопротивление разогреву
Экспериментальные шины монтировали на барабанную машину для испытаний в закрытых помещениях и нагружали до 110% определяемой TRA максимальной расчетной нагрузки (38 750 кг). В этих условиях, начиная со скорости 5 км/ч, увеличивали скорость на 1 км/ч каждые 12 часов. Измеряли время пробега до разрыва шины из-за разогрева. Результаты выражали в виде индексных значений, при этом результат сравнительного примера 1 соответствовал значению 100. Большие индексные значения указывают на более высокое сопротивление разогреву.
[0057]
Характеристики сопротивления захватыванию камней
Экспериментальные шины устанавливали на реальном транспортном средстве и нагружали до определяемой TRA максимальной нагрузки (38 750 кг). В этих условиях транспортное средство дважды проезжало вперед и назад по участку карьера длиной 300 м, покрытому камнями размером от 2 до 20 мм. После этого визуально определяли количество камней, захваченных в канавках вдоль границы центральных блоков (продольных основных канавках и центральных грунтозацепных канавках) и в канавках центральной зоны (центральных широких канавках). Результаты выражали в виде индексных значений, при этом результат сравнительного примера 1 соответствовал значению 102. Более высокие индексные значения соответствуют более высоким значениям характеристик сопротивления захватыванию камней. Следует отметить, что индексные значения, равные или больше 100, считаются такими, что указывают на характеристики сопротивления захватыванию камней, которые равны или превышают наблюдаемые в сравнительном примере 1.
Результат оценивали как достижение хорошего сопротивления разогреву и характеристик сопротивления захватыванию камней, если индексное значение для сопротивления разогреву и характеристик сопротивления захватыванию камней равнялось 100 или более, а сумма обоих индексных значений достигала 206 или более.
[0058]
Таблица 1
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 2
Сравнительный пример 3
Пример 1
Продольные основные канавки?
Да
Да
Да
Да
Два типа центральных грунтозацепных канавок, параллельных друг другу и смещенных в направлении вдоль окружности шины?
Да
Да
Да
Да
Центральная широкая канавка?
Нет
Да
Да
Да
Центральная широкая канавка имеет меньшую глубину канавки, чем продольные основные канавки и центральные грунтозацепные канавки?
Нет
Нет
Меньшей глубины
Меньшей глубины
Центральная широкая канавка имеет постоянную глубину канавки?
Нет
Нет
Нет
Постоянная
D1/D2
-
0,3
0,3
0,3
W1/W2
-
3,6
3,6
3,6
WB/W5
0,45
0,45
0,45
0,45
D3/T
0,06
0,06
0,06
0,06
Профиль центральной широкой канавки
-
Линейный
Линейный
Линейный
W1/D1
-
0,5
0,5
0,5
Характеристики сопротивления захватыванию камней
102
96
98
100
Сопротивление разогреву
100
107
107
107
[0059]
Как видно из таблицы 1, конфигурация (пример 1), которая включает пару продольных основных канавок, два типа центральных грунтозацепных канавок, параллельных друг другу и смещенных в направлении вдоль окружности шины, и центральную широкую канавку, и в которой центральная широкая канавка имеет постоянную глубину канавки, которая меньше, чем у продольных основных канавок и центральных грунтозацепных канавок, может одновременно обеспечивать хорошее сопротивление разогреву и улучшенные характеристики сопротивления захватыванию камней.
Конфигурация (сравнительный пример 3), в которой глубина канавки в центральной широкой канавке непостоянна, отличается сниженными характеристиками сопротивления захватыванию камней. Отметим, что для конфигурации, в которой глубина канавки центральной широкой канавки непостоянна, использовалась конфигурация, в которой глубина канавки центральной широкой канавки на участке, который соединяется с центральной грунтозацепной канавкой, идентична максимальной глубине канавки центральной грунтозацепной канавки.
В конфигурации (сравнительный пример 2), подобной сравнительному примеру 3, в которой глубина канавки центральной широкой канавки не меньше, чем продольных основных канавок и центральных грунтозацепных канавок, характеристики сопротивления захватыванию камней дополнительно ухудшаются. Отметим, что для конфигурации, в которой глубина канавки центральной широкой канавки не меньше, чем максимальная глубина канавки продольных основных канавок и центральных грунтозацепных канавок, использовалась конфигурация, в которой глубина канавки центральной широкой канавки меньше, чем максимальная глубина канавки центральных грунтозацепных канавок, но равняется максимальной глубине канавки продольных основных канавок.
[0060]
[Таблица 2]
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Пример 6
Пример 7
Продольные основные канавки?
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Два типа центральных грунтозацепных канавок, параллельных друг другу и смещенных в направлении вдоль окружности шины?
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Центральная широкая канавка?
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Центральная широкая канавка имеет меньшую глубину канавки, чем продольные основные канавки и центральные грунтозацепные канавки?
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Центральная широкая канавка имеет постоянную глубину канавки?
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
D1/D2
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
W1/W2
3,6
3,6
2,6
3,1
3,1
3,1
WB/W5
0,45
0,45
0,45
0,7
0,5
0,9
D3/T
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
0,06
Профиль центральной широкой канавки
Линей-ный
Линей-ный
Линей-ный
Линей-ный
Линей-ный
Линей-ный
W1/D1
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Характеристики сопротивления захватыванию камней
102
102
104
104
102
100
Сопротивление разогреву
107
106
112
114
107
108
[0061]
Как видно из таблиц 1 и 2, конфигурация (примеры 2 и 3), в которой отношение D1/D2 находится в диапазоне от 0,05 до 0,2, отличается лучшими характеристиками сопротивления захватыванию камней и имеет по существу идентичное сопротивление разогреву по сравнению с конфигурацией (пример 1), в которой отношение D1/D2 превышает 0,2.
Как видно из таблицы 2, конфигурация (пример 5), в которой отношение W1/W2 находится в диапазоне от 2,8 до 3,4, отличается лучшим сопротивлением разогреву по сравнению с конфигурацией (пример 4), в которой отношение W1/W2 меньше 2,8. Кроме того, по сравнению с конфигурацией (пример 2), в которой W1/W2 больше 3,4, она отличается более высоким сопротивлением разогреву и лучшими характеристиками сопротивления захватыванию камней.
Конфигурация (пример 5), в которой отношение Wb/W5 находится в диапазоне от 0,55 до 0,85, отличается более высоким сопротивлением разогреву и лучшими характеристиками сопротивления захватыванию камней по сравнению с конфигурацией (пример 6), в которой отношение Wb/W5 меньше 0,55, и конфигурацией (пример 7), в которой отношение WB/W5 больше 0,85.
[0062]
Таблица 3
Пример 8
Пример 9
Пример 10
Пример 11
Пример 12
Пример 13
Продольные основные канавки?
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Два типа центральных грунтозацепных канавок, параллельных друг другу и смещенных в направлении вдоль окружности шины?
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Центральная широкая канавка?
Да
Да
Да
Да
Да
Да
Центральная широкая канавка имеет меньшую глубину канавки, чем продольные основные канавки и центральные грунтозацепные канавки?
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Мень-шей глубины
Центральная широкая канавка имеет постоянную глубину канавки?
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
Посто-янная
D1/D2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
W1/W2
3,1
3,1
3,1
3,1
3,1
3,1
WB/W5
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
D3/T
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
0,04
Профиль центральной широкой канавки
Линей-ный
Нели-нейный
Линей-ный
Линей-ный
Линей-ный
Линей-ный
W1/D1
0,5
0,5
1,5
3,0
5,0
6,0
Характеристики сопротивления захватыванию камней
106
104
107
112
111
107
Сопротивление разогреву
117
114
120
122
119
116
[0063]
Как видно из таблиц 2 и 3, конфигурация (пример 8), в которой отношение D3/T находится в диапазоне от 0,01 до 0,05, отличается лучшим сопротивлением разогреву и улучшенными характеристиками сопротивления захватыванию камней по сравнению с конфигурацией (пример 5), в которой отношение D3/T больше 0,05. Полагают, что причина, по которой происходит улучшение сопротивления разогреву, связана с тем, что глубина D3 канавки приподнятых нижних частей 15с сравнительно невелика. При этом возрастает эффект подавления снижения жесткости блоков в плечевых зонах и центральной зоне, и может снижаться разогрев, вызванный движением резины.
Конфигурация (пример 8), в которой центральная широкая канавка имеет линейный профиль, который проходит вдоль экваториальной линии CL шины, отличается повышенным сопротивлением разогреву и улучшенными характеристиками сопротивления захватыванию камней по сравнению с по сравнению с конфигурацией (пример 9), в которой центральная широкая канавка имеет нелинейный профиль. Следует отметить, что в конфигурациях, в которых центральная широкая канавка имеет нелинейный профиль, использована центральная широкая канавка, которая наклонена по отношению к направлению вдоль окружности шины и радиальному направлению шины, так чтобы пересекать экваториальную линию шины.
Конфигурация (примеры 10 и 12), в которой отношение W1/D1 находится в диапазоне от 1,5 до 5,0, отличается лучшим сопротивлением разогреву и улучшенными характеристиками сопротивления захватыванию камней по сравнению с конфигурацией (пример 8), в которой отношение W1/D1 меньше 1,5. Кроме того, конфигурация (пример 13), в которой W1/D1 превышает 5,0, отличается более высоким сопротивлением разогреву, при этом характеристики сопротивления захватыванию камней по меньшей мере сохраняются неизменными.
[0064]
В настоящем документе подробно описана пневматическая шина для высоконагруженных машин в соответствии с настоящим изобретением, которая была подробно описана выше. Однако следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено представленными выше вариантами осуществления, но может быть улучшено или модифицировано различными способами при условии, что данные улучшения или модификации остаются в пределах объема настоящего изобретения.
Перечень позиционных обозначений
[0065]
1 - пневматическая шина для высоконагруженных машин;
4 - брекер;
6 - резина протектора;
10 - рисунок протектора;
11 - центральная грунтозацепная канавка;
13 - плечевая грунтозацепная канавка;
15 - продольная основная канавка;
15a - первый поворотный участок канавки;
15b - второй поворотный участок канавки;
15c - приподнятая нижняя часть;
17 - центральная широкая канавка;
21, 22 - центральный блок;
27 - плечевой блок.