ДИАГОНАЛЬНАЯ ШИРОКОПРОФИЛЬНАЯ ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА СВЕРХНИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Предлагаемое техническое устройство относится к шинной промышленности, а именно касается конструкции пневматической шины низкого и сверхнизкого давления, которая предназначена для применения на транспортных средствах высокой проходимости, в том числе на снегоболотоходах или иных типах вездеходов, предназначенных для движения по слабо несущим грунтам.
Известна низкопрофильная шина, описанная в патенте RU 74857 U1, от 20.07.2008. Данная диагональная низкопрофильная сверхнизкого давления шина, имеет отношение ширины профиля к его высоте равным 0,596 при номинальном внутреннем давлении 0,5-0,6 МПа. Она состоит из протектора с грунтозацепами и каркаса, выполненного из обрезиненного корда из двух слоев, боковины, слои корда, в которых завернуты на бортовые кольца. При этом для кордов каркаса и кордов боковин использован капроновый корд структуры 144 текс×1×2 при толщине нити 0,61 мм и плотностью нитей на 10 см основы для каждого корда каркаса, равной 105, и для каждого корда боковины, равной 84, между слоями каркаса размещена резиновая прослойка, угол закроя корда для слоев каркаса равен 27,5°±1, каждое бортовое кольцо выполнено прямоугольного сечения из одиночной проволоки из 6 витков и 5 прядей, коэффициент насыщенности рисунка протектора равен 0,2 при высоте грунтозацепа по центру протектора, равной 20 мм, а рисунок протектора включает шашечные элементы, образующие центральное ребро, два боковых и три плечевых ребра, отделенных друг от друга продольными канавками и расположенных симметрично относительно центра беговой дорожки, при этом боковые ребра составлены из ромбовидных шашек, расположенных в шахматном порядке относительно центрального ребра, верхние и нижние грани шашек повернуты относительно оси вращения на угол 45°, а плечевые ребра образованы шашками соответственно Г-образной, квадратной и прямоугольной формы, боковые грани которых параллельны. Недостатком такой шины является повышенный износ грунтозацепов при высоких скоростях транспортного средства. Другой недостаток данной шины заключается в том, что на мягкой почве стенки колеи, образованной данной шиной, препятствуют повороту шины.
Наиболее близким техническим решением является низкопрофильная шина, описанная в патенте RU 103088 U1, от 27.03.2011. Данная диагональная широкопрофильная пневматическая шина сверхнизкого давления, состоящая из протектора с грунтозацепами высотой не более 20 мм, расположенными по рисунку симметричной «елки», и каркаса, выполненного из двух слоев корда и боковины, при этом протектор включает грунтозацепы, образующие центральное ребро, два боковых и плечевые ребра, отделенные друг от друга продольными канавками и расположенные симметрично относительно центра беговой дорожки. Центральное ребро составлено из дистантно (раздельно) расположенных относительно друг друга грунтозацепов стреловидной формы с углом наклона 45°, боковые ребра по бокам центрального ребра составлены из ромбовидных грунтозацепов, расположенных в шахматном порядке относительно центрального ребра, а плечевые ребра образованы грунтозпцепами прямоугольной формы. Кроме того шаг грунтозацепов боковых и плечевые ребер выполнен в диапазоне 67-80 мм., при шаге грунтозацепов центрального ребра не более 135 мм, а количество грунтозацепов в каждом плечевом ребре в два раза больше количества грунтозацепов в центральном ребре, при этом краевые грунтозацепы плечевых ребер размещены на части поверхности боковин. Недостатком такой шины является шумность при высоких скоростях транспортного средства по твердой опорной поверхности. Другим недостатком данной шины является увеличенное залипание грунта в зонах между грунтозацепами.
Предлагаемое техническое решение шины направлено на устранение указанных выше недостатков.
Технический результат предлагаемого технического решения - уменьшение шумности при высоких скоростях транспортного средства по твердой опорной поверхности и уменьшение залипание грунта в зонах между грунтозацепами, при одновременной повышенной сцепляемости шины с грунтом.
Технический результат достигается тем, что диагональная широкопрофильная пневматическая шина сверхнизкого давления состоит из протектора с грунтозацепами, расположенными по рисунку симметричной «елки», и каркаса, выполненного из двух слоев корда и боковины, при этом протектор включает грунтозацепы, образующие центральное ребро, два боковых ребра и плечевые ребра, отделенные друг от друга продольными канавками и расположенные симметрично относительно центра беговой дорожки, центральное ребро составлено из дистантно расположенных относительно друг друга грунтозацепов стреловидной формы с углом наклона 45°, боковые ребра по бокам центрального ребра составлены из грунтозацепов ромбовидной формы, а плечевые ребра образованы грунтозацепами Г-образной и прямоугольной формы. При этом грунтозацепы центрального ребра расчленены продольной канавкой, каждое боковое ребро состоит из трех рядов грунтозацепов, а каждое плечевое ребро состоит из четырех рядов грунтозацепов, шаг грунтозацепов боковых ребер выполнен в диапазоне 80-150 мм., а шаг грунтозацепов плечевых ребер выполнен в диапазоне 110-120 мм., при шаге грунтозацепов центрального ребра не более 240 мм..
Кроме того, для уменьшения залипания грунта, в каждом боковом ребре грунтозацепы каждого ряда не должны пересекаться в направлении от центра беговой дорожки (в поперечном направлении). Также предпочтительно, чтобы грунтозацеп центрального ребра и грунтозацеп дальнего ряда от центра беговой дорожки бокового ребра пересекались в поперечном направлении.
Грунтозацепы предпочтительно выполнять высотой по центру не более 20 мм., по углу не более 21 мм., а канавку грунтозацепов центрального ребра выполнять глубиной не более 16 мм. и шириной 5 мм.
Для лучшей устойчивости шины краевые грунтозацепы плечевых ребер должны иметь вытянутую форму в направлении от центра беговой дорожки (в поперечном направлении).
Устройство поясняется следующими фигурами.
Фиг.1 - общий вид шины.
Шина, показанная на фиг.1 состоит из следующих основных элементов:
1 - центральное ребро;
2 - продольной канавкой центрального ребра;
3 - боковые ребра;
4 - плечевые ребра;
5 - грунтозацепы стреловидной формы центрального ребра;
6 - грунтозацепы ромбовидной формы бокового ребра;
7 - грунтозацепы Г-образной и прямоугольной формы, плечевого ребра;
8 - краевые грунтозацепы плечевых ребер вытянутой формы.
Предлагаемая широкопрофильная сверхнизкого давления диагональная пневматическая шина с отношением ширины профиля к его высоте равным порядка 0,596. При этом предлагаемая шина обеспечивает допустимый скоростной режим до 80 км/час
при использовании на прицепах и внедорожных транспортных средствах при максимальном внутреннем давлении в шине.
Шина состоит из протектора с грунтозацепами высотой не более 21 мм (min 15 мм, max 21 мм., предпочтительно по центру не более 20 мм., по углу не более 21 мм), расположенными по рисунку симметричной «елки», каркаса в протекторной зоне, выполненного из двух слоев полиамидного корда, и боковин, в которых поверхности бортовых колец и поверхности, прилегающие к посадочным полкам обода выполнены из мягкой прослоечной резины.
Протектор включает грунтозацепы, образующие центральное ребро 1, два боковых 3 и плечевые ребра 4, отделенных друг от друга продольными канавками и расположенных симметрично относительно центра беговой дорожки.
Центральное ребро 1 составлено из дистантно расположенных относительно друг друга грунтозацепов стреловидной формы 5 (в виде V) с углом наклона 45° (полный угол между соседними линиями V равен 90°). При этом каждый грунтозацеп центрального ребра вдоль центра беговой дорожки (посередине) расчленен канавкой 2. Глубина канавки предпочтительна не более 16 мм., а ширина порядка 5 мм. Благодаря проведенным нами испытаний различных вариантов выполнений грунтозацепов, было установлено, что выполнение в грунтозацепах центрального ребра данной продольной канавки уменьшается шумность от шин при высоких скоростях транспортного средства по твердой опорной поверхности.
Боковые ребра 3 по бокам центрального ребра составлены из грунтозацепов в виде ромбовидных шашек 6. При этом каждое боковое ребро 3 состоит из трех рядов грунтозацепов с одинаковым шагом и расположенных таким образом, что грунтозацепы каждого ряда не пересекаются в поперечном направлении (в направлении от центра беговой дорожки). В принципе данное условие и не обязательно, так грунтозацепы бокового ребра 3 могут быть расположены и в шахматном порядке, т.е. пересекаясь в поперечном направлении, но при таком условии будет немного увеличиваться налипание грунта при движении.
Плечевые ребра 4 образованы грунтозацепами в виде Г-образной и прямоугольной формы 7. При этом каждое плечевое ребро 4 состоит из четырех рядов грунтозацепов с одинаковым шагом. Грунтозацепы 7 плечевого ребра 4 могут располагаться или в шахматном порядке, или произвольно. Кроме того соседние грунтозацепы 7 каждого ряда могут отличаться по геометрическим размерам, например, образовывать ряд квадрат, прямоугольник, квадрат, прямоугольник… При этом обязательным условием является то, что краевые грунтозацепы плечевых ребер 4 имеют вытянутую форму в поперечном направлении (в направлении от центра беговой дорожки). На фигуре 1 показаны краевые грунтозацепы плечевых ребер 4, отличающиеся по геометрическим размерам и образующие ряд большой прямоугольник, маленький прямоугольник, большой прямоугольник, маленький прямоугольник…
Кроме вышеизложенного, шаг грунтозацепов боковых и плечевые ребер необходимо выполнять в диапазоне 80-150 мм., а шаг грунтозацепов центрального ребра не более 240 мм. Благодаря проведенным нами исследованиям именно в данных диапазонах шага грунтозацепов уменьшается залипание грунта в зонах между грунтозацепами, при одновременной повышенной сцепляемости шины с грунтом.
Выше были раскрыты основные особенности диагональной широкопрофильной пневматической шины сверхнизкого давления, но любому специалисту в данной области техники, очевидно, что на основе раскрытых данных можно создать вариации шин, например, можно грунтозацепы центрального ребра расчленять двумя продольными канавками и т.д.