RU2788049C1

RU2788049C1 - Cross-country tire for snow and swamp-going vehicle

Info

Publication number: RU2788049C1
Application number: RU2022118289A
Authority: RU
Inventors: Александр Владимирович Черняк; Антон Евгеньевич Кузнецов; Виталий Михайлович Кардаполов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МОБИДИК"
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2023-01-16

Abstract

FIELD: tire industry.

SUBSTANCE: invention relates to vehicles used in difficult ground conditions, namely to the design of a tire designed for snow and swamp-going vehicles. In the tire tread, the track is made in the form of a hollow ring equipped with a cylindrical surface, a sidewall and a side ring. The ground hook is formed by a protrusion on the outer cylindrical surface of the hollow ring located in the central part, made on both sides of it by longitudinally transverse edges connected to lateral inclined edges made on part of the side ring. In addition, grooves are made on the transverse edge. The ground hooks are made in parallel, at an equal distance from each other.

EFFECT: increase in the efficiency of the tire, as well as an improvement in the manufacturability of the tire.

4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к транспортным средствам, используемым в труднопроходимых наземных условиях, в частности болоте, глубоком снеге, рельефной местности, а именно к конструкции шины, предназначенной для снегоболотоходов.The invention relates to vehicles used in difficult ground conditions, in particular swamps, deep snow, relief terrain, and in particular to a tire design designed for snow and swamp vehicles.

Известна пневматическая шина, включающая в себя две первые основные канавки, множество боковых канавок и множество щелевидных дренажных прорезей в протекторной части. В пневматической шине поверхность стенки канавки у каждой первой основной канавки, расположенная ближе к экваториальной линии шины, образована так, что обеспечивается циклическое повторение - в направлении вдоль окружности шины - изменения угла наклона поверхности стенки канавки относительно направления, нормального к протектору, при этом изменение представляет собой постепенное увеличение от минимального значения, составляющего от 0° до 15°, до максимального значения, составляющего от 15° до 45°. В тех местах, где угол наклона той поверхности стенки канавки у первой основной канавки, которая находится ближе к экваториальной линии шины, находится на уровне его максимума, никакие боковые канавки не сообщаются с первой основной канавкой, и в данных местах поверхность стенки канавки у первой основной канавки, находящаяся ближе к соответствующему концу зоны контакта, проходит непрерывно (Патент № RU2427476. Опубл. 27.08.2011).Known pneumatic tire, which includes the first two main grooves, a lot of lateral grooves and a lot of slot-like drainage slots in the tread portion. In a pneumatic tire, the groove wall surface at each first main groove located closer to the equatorial line of the tire is formed so as to ensure cyclical repetition - in the direction along the circumference of the tire - of the change in the angle of the groove wall surface with respect to the direction normal to the tread, while the change is is a gradual increase from a minimum value of 0° to 15° to a maximum value of 15° to 45°. Where the angle of inclination of that groove wall surface of the first main groove which is closer to the equatorial line of the tire is at its maximum level, no side grooves communicate with the first main groove, and at these places the groove wall surface of the first main groove the groove located closer to the corresponding end of the contact zone runs continuously (Patent No. RU2427476. Published on 27.08.2011).

Однако известная пневматическая шина не позволяет ее использование в условиях болот, ввиду отсутствия соответствующих грунтозацепов.However, the known pneumatic tire does not allow its use in swamps, due to the lack of appropriate lugs.

Известна шина с абразивными элементами на протекторе, содержащая V-образные канавки протектора вершиной вперед с интервалом до 50 мм и более, шириной и глубиной до 20 мм в зависимости от грузовой массы транспортного средства (автобуса, грузового автомобиля, самолета), в которые внедрены V-образные абразивные элементы, изготовленные из абразивного материала (Патент № RU2266825. Опубл. 27.12.2005).A tire with abrasive elements on the tread is known, containing V-shaped grooves of the tread with the top forward at intervals of up to 50 mm or more, width and depth up to 20 mm, depending on the cargo mass of the vehicle (bus, truck, aircraft), in which V -shaped abrasive elements made of abrasive material (Patent No. RU2266825. Published on December 27, 2005).

Однако, в известной шине V-образные элементы лишь повышают противоскользящие и износостойкие качества протектора шин, в условиях дорожного покрытия, и не повышают эффективности ее использование в условиях болот и рельефной местности.However, in the known tire, V-shaped elements only increase the anti-skid and wear-resistant qualities of the tire tread under road surface conditions, and do not increase its efficiency in swamps and rough terrain.

Известен протектор шины повышенной проходимости, предназначенный преимущественно для строительно-дорожных машин, включающий грунтозацепы, разделенные выемками и расположенные по обеим сторонам от экваториальной плоскости со смещением в окружном направлении, при этом образующие грунтозацепов в плане описаны радиусами, центры которых расположены со стороны входа грунтозацепов в контакт с опорной поверхностью, в которых упомянутые радиусы равны 0,75-1,15 ширины беговой дорожки протектора, а расстояния от центров радиусов до линии пересечения беговой дорожки с поверхностью плечевой зоны относятся к ширине беговой дорожки протектора в пределах 0,115-0,190 для передней и 0,03-0,10 для задней образующих грунтозацепов (Патент №RU1372778. Опубл. 27.06.1995).A well-known tread of a cross-country tire, intended mainly for road construction vehicles, includes lugs separated by recesses and located on both sides of the equatorial plane with an offset in the circumferential direction, while the generatrix of the lugs in the plan are described by radii, the centers of which are located from the side of the entrance of the lugs in contact with the supporting surface, in which the mentioned radii are equal to 0.75-1.15 of the width of the tread tread, and the distances from the centers of the radii to the line of intersection of the tread with the surface of the shoulder zone refer to the width of the tread in the range of 0.115-0.190 for the front and 0.03-0.10 for the rear forming lugs (Patent No. RU1372778. Published on 06/27/1995).

Однако известный протектор эффективно работает только при высоком давлении в шине, а при низком давлении в условиях болот и рельефной местности происходит ускоренный износ несущего грунтозацепы слоя, за счет порыва тела шины ввиду его пережевывания, благодаря наличию большого количества различных выемок и канавок.However, the known tread works effectively only at high pressure in the tire, and at low pressure in the conditions of swamps and relief terrain, accelerated wear of the lug-bearing layer occurs due to the gust of the tire body due to its chewing, due to the presence of a large number of various recesses and grooves.

Известна покрышка пневматической шины для снегоболотохода, состоит из протектора с грунтозацепами и каркаса, выполненного из обрезиненного корда, слоя которого завернуты на бортовые кольца. Количество слоев корда в каркасе покрышки от 1 до 4. Величина угла закроя нитей корда в каждом слое каркаса от 0° до 4° и/или от 15° до 44°. По внутренней поверхности каркаса имеются углубления, повторяющие конфигурацию и расположение элементов рисунка протектора. Толщина покрышки по протектору заявляемого технического решения не постоянна и меньше величины грунтозацепа на величину от 2 до 25 мм. Высота грунтозацепов покрышки составляет от 5 до 70 мм. Центральная часть беговой дорожки шины относительно оси вращения не является цилиндрической или приближенной к ней. Ширина профиля заявляемой шины для снегоболотохода равна или меньше высоты (Патент №RU50470. Опубл. 20.01.2006).Known tire tire for a snow and swamp-going vehicle, consists of a tread with lugs and a frame made of rubberized cord, the layer of which is wrapped on the bead rings. The number of cord layers in the tire carcass is from 1 to 4. The closing angle of the cord threads in each carcass layer is from 0° to 4° and/or from 15° to 44°. On the inner surface of the carcass there are recesses that repeat the configuration and arrangement of the elements of the tread pattern. The thickness of the tire along the tread of the proposed technical solution is not constant and is less than the value of the lug by 2 to 25 mm. The height of the tire lugs is from 5 to 70 mm. The central part of the tire tread with respect to the axis of rotation is not cylindrical or close to it. The width of the profile of the proposed tire for snow and swamp-going vehicles is equal to or less than the height (Patent No. RU50470. Published on January 20, 2006).

Однако известная пневматическая шина имеет существенный недостаток - низкую технологичность и существенную массу.However, the known pneumatic tire has a significant drawback - low manufacturability and significant weight.

Исследование уровня техники показало, что имеющиеся технические решения не являются особо релевантными, и приводят лишь к пониманию принципов и технических подходов, на которых основано заявляемое изобретение.The study of the prior art has shown that the available technical solutions are not particularly relevant, and lead only to an understanding of the principles and technical approaches on which the claimed invention is based.

Задачей изобретения является разработка пневматической шины сверхнизкого давления, имеющей низкий вес и улучшенные характеристики проходимости по слабонесущим грунтам, а также высокую эффективность при работе в качестве водного движителя снегоболотохода.The objective of the invention is to develop an ultra-low pressure pneumatic tire having low weight and improved patency on weakly bearing soils, as well as high efficiency when working as a water propulsion vehicle for a snow and swamp vehicle.

Технический результат проявляется в технологичности изготовления шины с малым числом грунтозацепов и слоев корда, повышении эффективности работы шины при использовании в условиях болот и рельефной местности, за счет специального профиля грунтозацепа.The technical result is manifested in the manufacturability of manufacturing a tire with a small number of lugs and cord layers, an increase in the efficiency of the tire when used in swamps and rough terrain, due to a special lug profile.

Заявленный технический результат достигается тем, что в протекторе шины повышенной проходимости, трак выполнен в виде полого кольца, оснащенного цилиндрической поверхностью, боковиной и бортовым кольцом, грунтозацеп образован выступом на наружной цилиндрической поверхности полого кольца, расположенным в центральной части, выполненными с обеих сторон от него продольно-поперечными ребрами, связанными с боковыми наклонными ребрами, выполненными на части бортового кольца. Кроме того, на поперечном ребре выполнены канавки. Грунтозацепы выполнены параллельно, на равном расстоянии друг от друга. Улучшенные показатели проходимости на слабонесущих грунтах достигаются за счет большой площади контакта в радиальном и тангенциальном направлениях, ввиду высокой эластичности цилиндрической поверхности и большой суммарной площади грунтозацепа в тангенциальном направлении. Улучшенная эффективность при использовании шины в качестве водного движителя достигается за счет большой площади гребной поверхности, образованной поперечными, продольно-поперечными и боковыми наклонными ребрами Эффективное самоочищение шины достигается за счет большого расстояния между грунтозацепами в продольном направлении. Низкий вес шины достигается за счет малого количество слоев корда - не более двух, малой толщины боковин и цилиндрической поверхности, а также, за счет малого числа грунтозацепов.The claimed technical result is achieved by the fact that in the tread of the off-road tire, the track is made in the form of a hollow ring equipped with a cylindrical surface, a sidewall and a bead ring, the lug is formed by a protrusion on the outer cylindrical surface of the hollow ring, located in the central part, made on both sides of it longitudinal-transverse ribs connected with lateral inclined ribs made on a part of the bead ring. In addition, grooves are made on the transverse rib. The lugs are made in parallel, at an equal distance from each other. Improved permeability on weakly bearing soils is achieved due to the large contact area in the radial and tangential directions, due to the high elasticity of the cylindrical surface and the large total area of the grouser in the tangential direction. Improved efficiency when using the tire as a water propulsion is achieved due to the large rowing surface area formed by transverse, longitudinal-transverse and lateral inclined ribs. Effective self-cleaning of the tire is achieved due to the large distance between the lugs in the longitudinal direction. The low weight of the tire is achieved due to the small number of cord layers - no more than two, the small thickness of the sidewalls and the cylindrical surface, and also due to the small number of lugs.

Целесообразно, для предупреждения налипания грунта, выполнять расстояние между грунтозацепами в продольном направлении максимально допустимым. С этой же целью, канавки выполнять цилиндрической формы, в количестве 3 штук, равномерно располагать на поверхности поперечного ребра. Такие канавки целесообразно изготавливать также для увеличения эластичности грунтозацепа в радиальном направлении.It is advisable, in order to prevent soil sticking, to make the distance between the lugs in the longitudinal direction the maximum allowable. For the same purpose, the grooves should be made cylindrical, in the amount of 3 pieces, evenly placed on the surface of the transverse rib. It is advisable to make such grooves also to increase the elasticity of the lug in the radial direction.

Целесообразно, для достижения плавности сочленения, каждое продольно-поперечное ребро выполнять под углом к вертикальной плоскости, каждое боковое наклонное ребро выполнять под углом по отношению к осевой вертикальной плоскости.It is expedient to achieve smooth articulation, each longitudinal-transverse rib is made at an angle to the vertical plane, each side inclined rib is made at an angle with respect to the axial vertical plane.

Целесообразно, для увеличения плавности хода, сниженного ввиду малого числа поперечных ребер изготавливать продольно-поперечные ребра, позволяющие разнести боковые и центральное ребра на определенное расстояние без разрыва поверхности ребра в тангенциальном направлении.It is advisable, in order to increase the smoothness of the ride, which is reduced due to the small number of transverse ribs, to produce longitudinal-transverse ribs, which make it possible to separate the side and central ribs at a certain distance without breaking the surface of the rib in the tangential direction.

В варианте выполнения, для создания адекватного соотношения протектора и шасси наружный диаметр полого кольца с высотой продольно-поперечно ребра грунтозацепа выполнять не более 1420 мм, диаметр отверстия бортового кольца выполнять не более 610 мм, ширину протектора - не более 500 мм.In an embodiment, to create an adequate ratio of the tread and the chassis, the outer diameter of the hollow ring with the height of the longitudinal-transverse lug rib should be no more than 1420 mm, the diameter of the bead ring hole should be no more than 610 mm, the tread width - no more than 500 mm.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и схемами, на которых:The present invention is explained by a detailed description and diagrams, in which:

Фиг. 1 - главный вид и вид слева шины с протектором повышенной проходимости;Fig. 1 is a top view and a left side view of a tire with a cross-country tread;

Фиг. 2 - разрез А-А вертикальной плоскостью.Fig. 2 - section A-A by a vertical plane.

Протектор шины повышенной проходимости имеет трак выполненный в виде основного полого кольца 1. Основное полое кольцо 1 оснащено цилиндрической поверхностью, боковиной 2 и бортовым кольцом 3. Грунтозацепы 4 реализованы из сопряженных выступов, расположенных на цилиндрической поверхности основного полого кольца 1 и боковине 2. На наружной цилиндрической поверхности полого кольца 1 выполнен выступ из поперечного ребра 5, расположенного в его центральной части. С обеих сторон от него выполнены продольно-поперечные ребра 6 и 7, связанные с боковыми наклонными ребрами 8, 9, выполненными на части бортового кольца 3. Кроме того на поперечном ребре 5 выполнены канавки 10, 11, 12. Грунтозацепы 4 выполнены параллельно и на равном расстоянии друг от друга.The cross-country tire tread has a track made in the form of a main hollow ring 1. The main hollow ring 1 is equipped with a cylindrical surface, a sidewall 2 and a side ring 3. The lugs 4 are made of mating projections located on the cylindrical surface of the main hollow ring 1 and the sidewall 2. On the cylindrical surface of the hollow ring 1, a protrusion is made from a transverse rib 5 located in its central part. On both sides of it, longitudinal-transverse ribs 6 and 7 are made, connected with lateral inclined ribs 8, 9, made on a part of the bead ring 3. In addition, grooves 10, 11, 12 are made on the transverse rib 5. Grousers 4 are made in parallel and on equal distance from each other.

Канавки 10, 11, 12 выполнены цилиндрической формы, в количестве 3 штук, равномерно расположены на поверхности поперечного ребра 5.Grooves 10, 11, 12 are made of a cylindrical shape, in the amount of 3 pieces, evenly spaced on the surface of the transverse rib 5.

Каждое поперечно - продольное ребро 6, 7 выполнено под углом по отношению к горизонтальной плоскости. Каждое боковое наклонное ребро 8, 9 выполнено под углом по отношению к осевой вертикальной плоскости А-А.Each transverse - longitudinal rib 6, 7 is made at an angle with respect to the horizontal plane. Each lateral inclined rib 8, 9 is made at an angle with respect to the axial vertical plane A-A.

Наружный диаметр полого кольца 1 трака с высотой продольно-поперечно ребра 6, 7 грунтозацепа выполнен не более 1420 мм, диаметр отверстия бортового кольца 3 выполнен не более 610 мм.The outer diameter of the hollow ring 1 of the track with the height of the longitudinal-transverse ribs 6, 7 of the lug is made no more than 1420 mm, the diameter of the hole of the bead ring 3 is made no more than 610 mm.

Протектор шины повышенной проходимости используются следующим образом. The off-road tire tread is used as follows.

Изготавливают шину используя литейные формы, формируя протектор заявленной формы.A tire is made using casting molds, forming a tread of the declared shape.

Изготовленные шины в количестве 4 штук монтируют на шассе снегоболотохода. При этом шины устанавливают, располагая грузозацепы 4 в одном направлении или располагая, например на передних колесах в одном направлении, а на задних в противоположном направлении.Manufactured tires in the amount of 4 pieces are mounted on the chassis of the snow and swamp vehicle. When this tires are installed, placing the grousers 4 in one direction or placing, for example, on the front wheels in one direction, and on the rear wheels in the opposite direction.

На слабонесущем грунте давление в шине стравливается до значения не более 0,1 кгс/см2, при этом эластичная цилиндрическая поверхность становится более плоской, что приводит к увеличению пятна контакта шины с поверхностью. Это в свою очередь снижает давление на опорную поверхность основного полого колеса 1 до минимальных 0,1 кгс/см2. При этом, наклонные боковые ребра 8, 9 продолжают эффективно захватывать грунт. При движении вплавь, боковые наклонные ребра 8, 9, соединенные с поперечным ребром 5 посредством продольно-поперечных ребер 6, 7 в единую поверхность, перпендикулярную вектору перемещения ребер, создают реактивную струю воды в противоположном, движению снегоболотохода, направлении. При движении по сложному рельефу почвы поперечное ребро 5 имеет возможность деформироваться, благодаря продольным канавкам 10, 11, 12. Складываясь таким образом, ребро 5 повторяет рельеф. При этом, минимизируется отсутствие контакта части ребра 5 протектора с поверхностью почвы.On weakly bearing soil, the pressure in the tire is reduced to a value of not more than 0.1 kgf/cm2, while the elastic cylindrical surface becomes flatter, which leads to an increase in the contact patch of the tire with the surface. This, in turn, reduces the pressure on the bearing surface of the main hollow wheel 1 to a minimum of 0.1 kgf/cm2. At the same time, the inclined side ribs 8, 9 continue to effectively grip the ground. When swimming, the lateral inclined ribs 8, 9, connected to the transverse rib 5 by means of longitudinal-transverse ribs 6, 7 into a single surface perpendicular to the vector of movement of the ribs, create a jet of water in the opposite direction to the movement of the snow and swamp vehicle. When moving along a complex soil relief, the transverse rib 5 has the ability to deform due to the longitudinal grooves 10, 11, 12. Folding in this way, the rib 5 repeats the relief. At the same time, the lack of contact of part of the rib 5 of the tread with the soil surface is minimized.

Предлагаемое изобретение расширяет номенклатуру и арсенал имеющихся шин, используемых для установки на снегоболотоходы, при работе в труднопроходимых природных условиях (снег, болото и т.п.).The present invention expands the range and arsenal of available tires used for installation on snow and swamp vehicles, when working in difficult natural conditions (snow, swamp, etc.).

Предлагаемые шины технологичны в изготовлении, имеют повышенный ресурс протектора при использовании в условиях болот и рельефной местности, а также повышенные показатели проходимости.The proposed tires are manufacturable, have an increased tread resource when used in swamps and relief terrain, as well as increased cross-country ability.

При использовании заявленных шин, благодаря конструкции грунтозацепов с продольными канавками и высокой эластичности несущего слоя предупреждается их повышенный износ.When using the claimed tires, due to the design of the lugs with longitudinal grooves and the high elasticity of the carrier layer, their increased wear is prevented.

Claims

1. A cross-country tire for a snow and swamp-going vehicle, characterized in that the tire track is made in the form of a hollow ring equipped with a cylindrical surface, a sidewall and a bead ring, the lugs are made of mating protrusions, while on the outer cylindrical surface of the hollow ring a protrusion is made of a transverse rib located in the central part, on both sides of it, longitudinal-transverse ribs are made, connected with lateral inclined ribs, made on a part of the bead ring, in addition, grooves are made on the transverse rib, lugs are made in parallel and at an equal distance from each other.

2. The tire according to claim 1, characterized in that the tread grooves are cylindrical, in the amount of 3 pieces, evenly spaced on the surface of the transverse rib.

3. The tire according to claim 1, characterized in that each longitudinal-transverse rib of its tread is made at an angle with respect to the vertical plane, each side inclined rib is made at an angle with respect to the axial vertical plane.

4. The tire according to claim. 1, characterized in that the outer diameter of the hollow ring with a height longitudinally transverse to the lug rib is made no more than 1420 mm, the diameter of the bead ring hole is made no more than 610 mm.