RU2677817C1

RU2677817C1 - Pneumatic tyre for mobile energy means

Info

Publication number: RU2677817C1
Application number: RU2017135896A
Authority: RU
Inventors: Виктор Григорьевич Яровой; Владимир Алексеевич Кравченко; Иззет Мелукович Меликов; Фахретдин Магомедович Магомедов
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2019-01-21

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the transport machine building, and mainly relates to the tractors driving wheels tires. Pneumatic tire includes sidewall, tread and sides, frame with several layers of parallel cord threads, composed of two half-layers. Said half-layers threads are arranged with a crossing in the sub-tread zone and are directed in the direction opposite to the preferential tire rotation direction. Each of the half-layers one edge is located in the sides zone, and the other is in the crown zone opposite part. In the sidewalls area the cord threads are located at an angle of 25–45° relative to the meridional direction. For each cord layer, as it approaches the tread, this edge approaches the tire equator. Distance between furthest from the tread half-layers ends is 90–95 % of the tire width, and for subsequent layers this distance is reduced by 5–7 %.EFFECT: as a result, the tire life is increased due to the pressure difference between the tire equatorial and shoulder areas.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к пневматическим шинам колесных транспортных средств, в частности к шинам для ведущих колес энергонасыщенных тракторов.The invention relates to pneumatic tires of wheeled vehicles, in particular to tires for driving wheels of energy-saturated tractors.

Известна резинокордная оболочка /1/, включающая каркас, состоящий из радиальных и диагональных слоев корда, из которых оба края по меньшей мере одного радиального слоя закреплены вокруг нерастяжимых элементов, выполненных в виде бортовых колец, до которых не доходит хотя бы один из краев каждого диагонального слоя, кромки аксиально-смежных диагональных слоев соединены внахлестку по всему окружному периметру оболочки.Known rubber-cord shell / 1 /, including a frame consisting of radial and diagonal layers of the cord, of which both edges of at least one radial layer are fixed around inextensible elements made in the form of side rings, to which at least one of the edges of each diagonal layer, the edges of axially adjacent diagonal layers are overlapped along the entire circumferential perimeter of the shell.

Недостатки резинокордной оболочки в том, что она имеет сложную конструкцию, не являющуюся оптимальной с точки зрения технологичности производства, и очень трудоемка в изготовлении.The disadvantages of the rubber-cord casing are that it has a complex structure, which is not optimal from the point of view of manufacturability, and is very laborious to manufacture.

Наиболее близкой по конструктивному решению является пневматическая шина для сельскохозяйственного транспортного средства /21, включающая боковины, протектор и борта, каркас с несколькими слоями параллельных кордных нитей, составленными из двух полуслоев, при этом нити упомянутых полуслоев расположены с перекрещиванием в подпротекторной зоне и направлены в сторону, противоположную преимущественному направлению вращения шины.The closest constructive solution is the pneumatic tire for an agricultural vehicle / 21, including sidewalls, tread and sides, a carcass with several layers of parallel cord threads made up of two half-layers, while the threads of these half-layers are located with crossing in the subprotective zone and are directed to the side opposite to the preferred direction of rotation of the tire.

Недостатком данной конструкции является неравномерное распределение нагрузки по ширине рабочей поверхности шины.The disadvantage of this design is the uneven distribution of the load across the width of the working surface of the tire.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение срока службы шины за счет снижения разности давлений между экваториальной и плечевыми зонами шины.The objective of the invention is to increase the service life of the tire by reducing the pressure difference between the equatorial and shoulder areas of the tire.

Поставленная задача решается тем, что одна кромка каждого из полуслоев расположена в зоне бортов, а другая - в противоположной части коронной зоны, причем, для каждого слоя, по мере приближения к протектору, эта кромка приближается к экватору шины. Расстояние между окончаниями полу слоев, наиболее удаленных от протектора, составляет 90-95% от ширины шины. Для последующих слоев это расстояние уменьшается на 5-7%.The problem is solved in that one edge of each of the half-layers is located in the bead area, and the other in the opposite part of the corona zone, moreover, for each layer, as it approaches the tread, this edge approaches the tire equator. The distance between the ends of the floor layers farthest from the tread is 90-95% of the tire width. For subsequent layers, this distance decreases by 5-7%.

Изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображена пневматическая шина, меридиональное сечение; на фиг. 2 - каркас шины.The invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a pneumatic tire, meridional section; in FIG. 2 - tire carcass.

Пневматическая шина состоит из каркаса 1, бортов 2 с бортовыми кольцами 3, боковин 4, брекера 5 и расположенного за ним протектора 6, имеющего плечевые зоны 7. Каркас 1 выполнен из полуслоев 8 и 9, причем один из краев каждого полу слоя 8 и 9 завернут вокруг бортовых колец 3. Каждый полуслой 8 и 9 выполнен непрерывно продолжающимся от борта 2 к протектору 6 и оканчивается у противоположной плечевой зоны 7. По мере приближения к протектору окончание каждого полуслоя приближается к экватору шины.The pneumatic tire consists of a carcass 1, flanges 2 with bead rings 3, sidewalls 4, a belt 5 and a tread 6 located behind it, having shoulder zones 7. The carcass 1 is made of half layers 8 and 9, one of the edges of each half layer 8 and 9 wrapped around side rings 3. Each half-layer 8 and 9 is continuously extending from bead 2 to the tread 6 and ends at the opposite shoulder zone 7. As we approach the tread, the end of each half-layer approaches the tire equator.

Полуслои 8 и 9 представляют собой резинокордную композицию, нити 10 которых, по обе стороны от экваториальной плоскости в окружном направлении (от борта 2 к протектору 6) расположены с наклоном в одну и ту же сторону.Half-layers 8 and 9 are a rubber-cord composition, the filaments 10 of which, on both sides of the equatorial plane in the circumferential direction (from side 2 to tread 6) are inclined in the same direction.

Для шин с направленным рисунком протектора 6 типа повышенной проходимости наклон всех нитей 10 корда полу слоев 8 и 9 в окружном направлении противоположен направлению элементов рисунка протектора 6.For tires with a directional tread pattern 6 of a type of increased cross-country ability, the inclination of all threads 10 of the cord to the floor of layers 8 and 9 in the circumferential direction is opposite to the direction of the tread pattern elements 6.

Нити 10 корда полу слоев 8 и 9 в коронной зоне 11 взаимно перекрещиваются, образуя брекер 5.The filament 10 of the cord half of the layers 8 and 9 in the corona zone 11 are mutually crossed, forming a belt 5.

Наклон нитей 10 корда полуслоев 8 и 9 от бортов 2 до коронной зоны составляет угол с меридианом от 25 до 45°.The inclination of the filaments 10 of the cord of the half-layers 8 and 9 from the sides 2 to the corona zone makes an angle with the meridian from 25 to 45 °.

Для слоя корда, наиболее удаленного от протектора, расстояние между окончаниями полуслоев, или их взаимное перекрытие, составляет 90-95%) от ширины шины. Дальнейшее увеличение этого расстояния нецелесообразно, так как это не оказывает влияния на жесткость шины в районе плечевых зон, так как жесткость здесь обеспечивается, главным образом, боковинами шины. Для слоя, находящегося непосредственно перед протектором, перекрытие должно быть не менее 30%, иначе, не будет достигнута необходимая прочность в соединении нитей полу слоев между собой. Чтобы обеспечить требуемый ресурс шины, необходимо соблюдение определенной нормы слойности корда, которая для данного типа шин равна 12. Таким образом, исходя из условия равномерного уменьшения перекрытия полуслоев по мере приближения к протектору шины и нормы слойности, равной 12, для каждого слоя расстояние между кромками нитей полу слоев должно уменьшаться на 5-7% по мере приближения слоев корда к протектору.For the cord layer farthest from the tread, the distance between the ends of the half-layers, or their mutual overlap, is 90-95%) of the tire width. A further increase in this distance is impractical, since this does not affect the stiffness of the tire in the region of the shoulder zones, since the stiffness here is provided mainly by the tire sidewalls. For the layer located directly in front of the tread, the overlap must be at least 30%, otherwise, the necessary strength in connecting the threads of the floor layers to each other will not be achieved. To ensure the required tire life, it is necessary to observe a certain cord ply standard, which for a given tire type is 12. Thus, based on the condition of uniformly reducing the overlap of half layers as we approach the tire tread and a ply norm of 12, for each layer the distance between the edges strands of the floor layers should decrease by 5-7% as the layers of the cord approach the tread.

Пневматическая шина работает следующим образом.Pneumatic tire works as follows.

Пневматическая шина на транспортном средстве монтируется с направлением наклона нитей 10 корда в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Для этого желательно для шин всех рисунков протектора на боковине обозначить направление вращения.The pneumatic tire on the vehicle is mounted with the direction of inclination of the threads 10 of the cord in the direction opposite to the direction of rotation of the wheel. To do this, it is advisable to indicate the direction of rotation for tires of all tread patterns on the sidewall.

В случае расположения всех нитей слоев каркаса под положительными (или отрицательными) углами наклона к меридиану покрышки радиальная жесткость боковых стенок уменьшается, так как нити уже не лежат в плоскости изгиба сечений, как это имеет место в радиальной шине. Поэтому нагрузка на нити уменьшается, а на резину боковины возрастает. Вследствие этого изгибная жесткость резины, армированной наклонными нитями, существенно меньше резины, армированной нитями в плоскости изгиба.If all the filaments of the carcass layers are located at positive (or negative) angles of inclination to the tire meridian, the radial stiffness of the side walls decreases, since the filaments no longer lie in the plane of bending of the sections, as is the case in the radial tire. Therefore, the load on the threads decreases, and the rubber on the sidewall increases. As a result of this, the bending stiffness of rubber reinforced with oblique threads is substantially less than rubber reinforced with threads in the bending plane.

Меньшая изгибная жесткость боковых стенок предлагаемой шины (все нити слоев наклонены в одну сторону от меридиана) по сравнению с радиальным расположением нитей обеспечивает снижение радиальной жесткости и, как следствие, тягово-сцепные свойства шины возрастают.Less bending stiffness of the side walls of the proposed tire (all strands of the layers are inclined to one side from the meridian) in comparison with the radial arrangement of the threads reduces radial stiffness and, as a result, the traction and hitching properties of the tire increase.

Кроме того, наклон нитей каркаса в одну сторону от меридиана приводит к неравнозначности крутильной жесткости в противоположных направлениях вращения. В отличие от диагональной и радиальной шин, в которых крутильная жесткость практически одинакова при закрутке шины положительным и отрицательным крутящим моментом, в предлагаемой конструкции крутильная жесткость неодинакова. Она больше в случае, когда направления крутящего момента, приложенного к бортам шины, составляет острый угол с направлением нитей в каркасе (направление крутящего момента совпадает с направлением вращения шины), и меньше, когда угол тупой (направления противоположные). В первом случае крутильная жесткость определяется жесткостью нитей каркаса на растяжение, во втором - жесткостью резины боковой стенки на сжатие (жесткость нитей каркаса на сжатие близка к нулю). Поэтому внутренние потери в первом случае будут существенно меньше внутренних потерь во втором случае.In addition, the inclination of the carcass filaments in one direction from the meridian leads to unequal torsional stiffness in opposite directions of rotation. Unlike diagonal and radial tires, in which the torsional stiffness is almost the same when the tire is twisted by positive and negative torque, the torsional stiffness in the proposed design is not the same. It is greater in the case when the direction of the torque applied to the sides of the tire is an acute angle with the direction of the threads in the carcass (the direction of torque coincides with the direction of rotation of the tire), and less when the angle is obtuse (opposite directions). In the first case, torsional stiffness is determined by the tensile strength of the carcass filaments, in the second, by the compressive stiffness of the side wall rubber (the compressive stiffness of the carcass threads is close to zero). Therefore, internal losses in the first case will be significantly less than internal losses in the second case.

Вместе с этим предлагаемая конструкция кордных нитей позволяет существенно снизить перепад давлений по ширине рабочей поверхности шины, характерный и для радиальных и для диагональных шин. В связи с тем, что по мере приближения к протектору длина нитей последующих слоев меньше длины предыдущих, жесткость шины по мере удаления от плечевых зон к экватору постепенно возрастает, таким образом, падение давления в экваториальной зоне шины уменьшается, что позволяет сделать износ шины более равномерным и, как следствие, продлить ее срок службы, повысить КПД и другие характеристики трактора.Along with this, the proposed design of the cord yarns can significantly reduce the pressure drop across the width of the working surface of the tire, which is characteristic of both radial and diagonal tires. Due to the fact that, as we approach the tread, the length of the yarns of the subsequent layers is less than the length of the previous ones, the tire stiffness gradually increases with distance from the shoulder zones to the equator, thus reducing the pressure drop in the equatorial zone of the tire, which makes tire wear more uniform and, as a result, extend its service life, increase efficiency and other characteristics of the tractor.

Источники информации.Information sources.

1. Патент №2092325, В60С 9/09 (аналог).1. Patent No. 2092325, B60C 9/09 (analogue).

2. Авторское свидетельство №1706896, В60С 9/07 (прототип).2. Copyright certificate No. 1706896, B60C 9/07 (prototype).

Claims

A pneumatic tire including sidewalls, tread and beads, a carcass with several layers of parallel cord threads composed of two half-layers, while the threads of said half-layers are located with crossing in the subprotective zone and are directed in the direction opposite to the preferred direction of rotation of the tire, with one edge of each half-layers are located in the side zone, and the other in the opposite part of the corona zone, in the sidewall zone, the cord threads are located at an angle of 25-45 ° relative to the meridional direction, excellent which, for each layer of the cord, as it approaches the tread, this edge approaches the tire equator; the distance between the ends of the half-layers farthest from the tread is 90-95% of the tire width, and for subsequent layers this distance decreases by 5-7%.