PT85838B

PT85838B - Pneumatico com armadura de carcaca radial, tendo pelo menos uma parede lateral provida de uma nervura protectora

Info

Publication number: PT85838B
Application number: PT85838A
Authority: PT
Inventors: Philippe Casanova; Jean-Louis Lateulere
Original assignee: Michelin & Cie
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1987-09-30
Publication date: 1993-08-31
Also published as: DK163040C; FI87328C; EP0262551A1; EP0262551B1; DE3768750D1; US4856572A; FR2604395A1; DK512087A; IL83896A; OA08667A; FI874279A; BR8705048A; DK512087D0; JPS6393606A; GR3001931T3; ES2024467B3; DK163040B; NO162409B; AU7907787A; AU591343B2

Description

O invento refere-se a pneumáticos circulando todo-o-terreno e destinados a equipar as máquinas de carregamento, terraplanagem e de transporte circulando mais especialmente em pedreiras ou em minas subterrâneas. Tais pneumáticos têm uma armadura de carcaça radial e uma armadura de topo composta de, pelo menos duas telas sobrepostas de cabos formando ura ângulo agudo cora a direcção circunferencial.

Os pneumáticos da espécie considerada trabalham sob condições severas de carga e rodam sobre solos juncados de objectos cortantes (blocos de pedra com arestas vivas, objectos metálicos...) a maior parte das vezes na presença de água. Estes objectos cortantes são a causa do início de numerosos cortes ou rasgões, não somente sobre a faixa de rodagem mas também nas paredes laterais ou flancos do pneumático. Estes rasgões propagam-se rapidamente em comprimento e em profundidade pelo efeíto das flexões repetidas suportadas pelo pneumático. Em função do seu número, do seu comprimento e profundidade iniciais, da sua orientação, da distância entre elas, podem ou atingir após propagação a armadura de carcaça radial com,por consequência, uma destruição mais ou menos rápida dessa armadura, ou provocar arrancamentos múltiplos de borracha com, por consequência ,uma degradação rápida dos flancos.

A requerente, tendo em vista reduzir os riscos de avarias nos flancos de um pneumático propôs, na patente francesa 1 1 452 787, munir a região do flanco próxima da faixa de rodagem, dita região ombreira, de um bojo saliente em relação a todas as partes do flanco sob condições severas de carga. A face radialmente externa desse bojo faz um ângulo de 70 + 10 graus com a direcção transversal, e a largura axial máxima do pneumático fica então situada a uma distância h, medida a partir do topo do pneumático, igual acerca de um quarto da altura total H do pneumático.

Tais protuberâncias são particularmente eficazes contra a propagação dos cortes devidos a rochas sobressaindo na face em contacto com o solo, ou nas superfícies laterais ou nas pa-

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-3rede3 das galerias subterrâneas.

Contudo, estando todos os cortes concentrados nestas protuberâncias, estas tornam-se rapidamente ineficazes devido à sua destruição rápida por degradação (desgaste, arrancamento) e tornando-se a distância d, diferença entre a largura axial máxima e a largura nominal do pneumático em carga, negativa, já não permite a protecção do flanco ao nível da largura axial no minal .

É também muito conhecida a protecção dos flancos dos pneu máticos, em particular, dos pneumáticos de veículos chamados a efectuar paragens frequentes junto aos bordos de passeios, con nervuras protectoras ou faixas circunferenciais, como mostrado por exemplo na patente francesa 2 131 874. Estas nervuras, situadas sensivelmente no meio-flanco dos pneumáticos resistem bem ao desgaste por atrito. Pr>r outro lado no caso de um contacto com objectos cortantes, estas nervuras são sujeitas, devido à sua própria posição, a numerosos cortes que se propagam rapidamente e tornam praticamente ineficaz a sua presença no caso dos pneumáticos considerados pelo presente invento.

objectivo do presente invento é assim, obviar os inconvenientes acima citados e dar aos flancos dos pneumáticos da espécie considerada, um perfil axialmente externo, minimizando por um lado o início de rasgões e por outro lado a velocidade de propagação dos rasgões iniciados pelo contacto do pneumático com objectos cortantes.

É assim que, o pneumático, de acordo com o invento, tendo por um lado uma armação de carcaça radial fixada a, pelo menos um anel em cada arco e uma armadura de topo formada de, pelo menos, duas telas,sobrepostas,de cabos, paralelos em cada tela e cruzados de uma tela para a seguinte, fazendo ângulos agudos com a direcção circunferenciai, e tendo, por outro lado, duas paredes laterais ou flancos, dos quais pelo menos um. é munido de uma nervura protectora circunferencial, situada radialmente e sensivelmente ao nível da maior largura axial da armadura de carcaça, estando estas paredes laterais unidas por uma faixa de rodagem, é caracterizado pelo facto/mó pneumático vis^ to em secção transversal, estando montado na sua jante de serviço e cheio à sua pressão ncminal, a nervura protectora,tendo

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-4uma face axialmente externa rectilínea fazendo com o plano equa torial um ângulo igual a 0^o + 5°, ser limitada, por um lado, radialmente pelas extremidades superior e inferior, respectivamente situadas em relação à jante, às alturas Hs e Hi tais que 0,05 H < Hs - Hi = 2k < 0,07 H com Hi compreendido entre H^ - 0,5k e H_? + 0,5k sendo H a altura total do pneumático na sua jante de serviço e Η^ a altura correspondente à maior largura axial da armadura de carcaça, e ter por outro lado, uma espessura e compreendida entre 0,5k e k, estando a face rectilínea da nervura ligada à extremidade superior do flanco pela sucessão de uma porção em arco de círculo de raio Rh, compreendido entre lOe e 45e, e, tangente a este arco de círculo, de uma porção rectilínea fazendo com a direcção transversal um ângulo pelo menos igual a 85°, e ligada à face convexa da parte inferior do flanco por uma porção circular, de raio R₆ compreendido entre e e 4e, tendo a faixa de rodagem do pneumático um raio de curvatura meridiano, pelo menos, igual a 1,5 vezes o seu raio de curvatura circunferencíal.

De forma preferencial, a altura Hi da extremidade radialmente inferior é pelo menos igual à altura H®, correspondente à maior largura axial da armadura de carcaça, estando então a nervura situada acima do eixo da maior largura axial.

A faixa de rodagem de um tal pneumático pode ser ou não provida de rastos, e em particular de rastos transversais ou oblíquos desembocando nas faces laterais do pneumático na região das ombreiras. De maneira preferencial, a faixa de rodagem é desprovida de qualquer rasto, o que permite, no caso de uma utilização severa do pneumático um melhoramento notável da resistência à degradação dos flancos por arrancamentos de peda ços de borracha. Se a presença de rastos for necessária, de maneira vantajosa, a profundidade destes rastos medida ao nível da face lateral, não é superior ao comprimento da porção rectilínea da face lateral superior do flanco, afim de evitar uma concentração de esforços no fundo dos rastos, concentração essa que pode dar origem a rupturas da borracha devido a fadiga.

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-5No flanco de um pneumático, um rasgão ou corte, iniciado por um objecto cortante propaga-se geralmente segundo uma direcção oblíqua. Se a direcção inicial do rasgão é próxima dessa direcção de propagação, a velocidade de propagação do rasgão em comprimento e em profundidade é elevada; pelo contrário se a direcção inicial é sensivelmente meridiana ou circunferencial, essa velocidade de propagação é muito menor. No caso mais desvantajoso, o inventor descobriu que as velocidades de propagação eram função do ciclo seguido pela soma dos esforços principais (esforço máximo e esforço mínimo) nas extremidades dos ras gões durante o trajecto seguido por estas extremidades após a entrada na superfície de contacto do pneumático com o solo até à saída dessa superfície. Se considerarmos num ponto dado da face externa da parede lateral as deformações meridiana e circunferencial, a velocidade de propagação é então sensivelmente proporcional à soma dessas deformações, integrada segundo o ângulo formado pelo plano vertical abaixado do eixo de rotação sobre o solo e pelo plano meridiano contendo o ponto considerado, sendo os limites de integração os dois valores dos ângulos correspondendo à entrada e à saída do ponto considerado da área de contacto entre o pneumático e o solo. Reduzir ou mesmo anular as velocidades de propagação consiste em minimizar o integral acima descrito e uma tal redução pode ser obtida anulando a deformação meridiana ou melhor ainda tornando negativa esta deformação meridiana para cargas aplicadas ao pneumático compreendidas entre a carga nominal e 1,5 vezes a carga nominal.

A configuração da face externa da parede lateral do pneumático, tal como reivindicada, permite obter em qualquer ponto dessa face, compreendido entre a extremidade da faixa de rodagem e a extremidade inferior da face vertical da nervura, uma deformação meridiana nula ou negativa durante o trajecto do ponto correspondente à passagem na área de contacto, sendo a deformação nula de referência tomada no pneumático cheio e sem carga.

desenho anexo, compreendendo apenas uma figura, ilustra a título não limitativo um exemplo de execução do invento,

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-6descrito na continuação da descrição que a ele se refere.

A figura única mostra a metade da secção transversal de um pneumático 26.5.25 X de acordo com o invento, sendo a outra metade simétrica em relação ao plano equatorial YY'.

pneumático, montado na sua jante de serviço que tem uma largura de 55θ,8™ι e um raio nominal de 317,5“m (eixo ZZ') é enchido até à sua pressão nominal e não carregado. Compreende uma armadura de carcaça radial (1), composta de uma só tela de cabos metálicos, fixada a um anel (3) por meio da dobra (11). Esta armadura de carcaça (1) apresenta a sua largura axial máxima à altura Hg , medida em relação ao eixo (ZZ¹) e definindo o eixo (XX¹) a maior largura axial.

A armadura de topo (2) é composta de duas telas (21, 22) de cabos metálicos de fraca extensibilidade e de duas telas (23^ 24), de cabos elásticos, formando os cabos uestas telas (21, 22, 23, 24) com a direcção circunferencial ângulos iguais ou desiguais mas compreendidos entre 5° e 65°.

A face externa da parede lateral (4) do pneumático tem um perfil, que partindo .da extremidade (A) da faixa de rodagem (5), comporta cinco porções:

a) uma porção rectilínea (AB) fazendo com a direcção transversal um ângulo de 86°.,

b) prolongada por uma porção circular (BC) tangente em B à porção (AB) e de raio Rh igual a 470 mm, depois

c) uma porção (CD) paralela ao plano equatorial YY¹, de comprimento 2k igual a 35iom, ou seja 0,06 vezes a altura (H) do pneumático na jante, igual a 5θ5 mm, sendo a altura Hi da extremidade inferior (D), em relação à jante, igual a Hg+ 7,5mm. A nervura protectora tem uma forma sensivelmente trapezoidal (BCDE), representando BE o contorno da parede lateral na ausência de nervura protectora, e a espessura e, medida sobre o eixo de simetria da porção (CD) entre as faces (CD) e (BE) é igual a 0,6k, ou seja llmm.

d) uma porção (DE) circular de raio R_s igual a 43 mm,

e) uma porção (EF) convexa, chegando ao ponto de tangência (F) do perfil com o rebordo da jante (J).

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Quanto ao raio de curvatura meridiano ((*) da superfície da faixa de rodagem (5), é igual a 24C0mm, quer dizer largamente superior ao raio de curvatura circunferencial de 89omm.

Uma tal combinação de características, aplicada a um pneumático da espécie considerada, oferece um excelente comportamento, tanto face ao início de rasgões no flanco, como quanto ’à resistência à fadiga dos flancos após rodagem sob forte carga (1,5 vezes a carga nominal, igual 17 000 daN para uma pressão de serviço de 5,5 bars), estando as velociciades de propagação dos rasgões mais perigosos sob o ponto ae vista da sua orientação inicial, consideravelmente diminuidas e a duração de vida do pneumático assim como o aspecto dos flancos nitidamente melhorados.

Claims

l^e. - Pneumático todo-o-terreno destinado ao equipamento de máquinas de carga, terraplanagem e de transporte, com uma armadura de carcaça radial fixada a, pelo menos, um anel em cada aro, uma armadura de tipo formada de, pelo menos, duas telas sobrepostas de cabos paralelos entre eles em cada tela e cruzados de uma tela para a seguinte fazendo com a direcção circunferencial ângulos agudos, e duas paredes laterais ou flancos, dos quais pelo menos um é munido de uma nervura protectora circunf erencial, situada radialmente, sensivelmente, ao nível da maior largura axial da armadura de carcaça, estando estas paredes laterais reunidas por uma faixa de rodagem, caracterizado pelo facto de, no pneumático visto em secção transversal, estando montado na sua jante de serviço (J) e cheio à sua pressão nominal, a nervura protectora, tendo uma face axialmente externa (CD) rectilínea fazendo com o plano equatorial (ΥΎ¹) um ângulo igual a 0^o + 5°, ser por um lado, delimitada radialmente por extremidades superior (C) e inferior (D), situadas respectivamente em relação à jante às alturas H_$ e H, tais que

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-80,05 H <H_S - Η, = 2k <0,07 Η com H,· compreendido entre - 0,5k e H_e + 0,5k sendo H a altura tto pneumático na jante, e H_€ a altura correspondente à maior largura axial da armadura de carcaça (1), e ter, por outro lado, uma espessura (e) compreendida entre 0,5k e k, estando a face rectilínea (CD) da nervura ligada à extremidade superior (A) do flanco por uma porção circular (CB) de raio R_H compreendido entre lOe e 45e, prolongada tangencialmente por uma porção rectilínea (BA), fazendo com a direcção transversal um ângulo, pelo menos, igual a 85° e ligada à face convexa (EF) da parte inferior do flanco por uma porção circular (DE) de raio R_e , compreendido entre e e 4e, tendo a faixa de rodagem do pneumático um raio de curvatura meridiano, pelo menos, igual a 1,5 vezes o seu raio de curvatura circunferencial.
2^â. - Pneumático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto da altura H; da extremidade inferior (D), ser pelo menos, igual à altura H₄ correspondente à maior largura axial da armadura de carcaça (1).
3^à. - Pneumático de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto da faixa de rodagem (5) ser desprovida de rastos transversais ou oblíquos desembocando na face externa da parede lateral.(4).
4®. - Pneumático de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto da faixa de rodagem (5) comportar rastos transversais ou oblíquos desembocando na parede lateral (4) e cuja profuncidade (p) é no máximo igual ao comprimento da porção rectilínea (AB).