RU2800762C1 - Pneumatic radial light-truck car tire (embodiments) - Google Patents
Pneumatic radial light-truck car tire (embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2800762C1 RU2800762C1 RU2023104379A RU2023104379A RU2800762C1 RU 2800762 C1 RU2800762 C1 RU 2800762C1 RU 2023104379 A RU2023104379 A RU 2023104379A RU 2023104379 A RU2023104379 A RU 2023104379A RU 2800762 C1 RU2800762 C1 RU 2800762C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cord
- carcass
- rubberized
- layers
- threads
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Группа изобретений относится к пневматическим легковым шинам радиальной конструкции, номинальная высота профиля которых составляет 135÷142 мм, либо 143÷150 мм, либо 151÷157 мм, либо 158÷165 мм, либо 166÷173 мм, каркасная часть состоит из боковин, выполненных, по меньшей мере, из двух видов резин, бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца и наполнительного шнура, двух слоев обрезиненного текстильного корда, имеющего радиальное направление нитей, а также из сдублированных слоев герметизирующего слоя и технологической прослойки.SUBSTANCE: group of inventions relates to pneumatic car tires of radial design, nominal profile height of which is 135÷142 mm, or 143÷150 mm, or 151÷157 mm, or 158÷165 mm, or 166÷173 mm, the frame part consists of sidewalls, made of at least two types of rubber, side fenders, consisting of a side ring and a filler cord, two layers of rubberized textile cord having a radial direction of the threads, as well as duplicated layers of a sealing layer and a technological interlayer.
Известны технические решения пневматических легковых шин с металлокордными и текстильными слоями в брекере: патент РФ №2470796 на изобретение «Пневматическая шина, в которой используется усилительная конструкция с волокнами, имеющими приплюснутое сечение» опубл. 27.12.2012, патент РФ №2510335 на изобретение «Шина с радиальной каркасной арматурой» опубл. 27.03.2014, патент РФ №2413628 на изобретение «Пневматическая шина» опубл. 10.03.2011, патент РФ №2410243 на изобретение «Пневматическая шина с одним прерывистым слоем каркаса (варианты)» опубл. 27.01.2011.Known technical solutions for pneumatic passenger tires with metal cord and textile layers in the breaker: RF patent No. 2470796 for the invention "Pneumatic tire, which uses a reinforcing structure with fibers having a flattened section" publ. 12/27/2012, RF patent No. 2510335 for the invention "Tire with radial carcass reinforcement" publ. 03/27/2014, RF patent No. 2413628 for the invention "Pneumatic tire" publ. 03/10/2011, RF patent No. 2410243 for the invention "Pneumatic tire with one discontinuous carcass layer (options)" publ. 01/27/2011.
Наиболее близким аналогом к разработанной группе решений является техническое решение по патенту РФ №2470796 на изобретение «Пневматическая шина, в которой используется усилительная конструкция с волокнами, имеющими приплюснутое сечение». Изобретение относится к автомобильной промышленности. Шина содержит герметичную резиновую оболочку и усилительную конструкцию, образуемую в основном множеством волокон, утопленных в резине и уложенных слоями. Данная усилительная конструкция содержит, по меньшей мере, слой каркаса и брекерный слой. Волокна этих слоев соединены друг с другом и ориентированы относительно срединной плоскости шины под соответствующими углами порядка 90° и 0°. Каждое из этих волокон имеет поперечное сечение плоской формы. Технический результат - упрощение изготовления шины при высоких эксплуатационных характеристиках.The closest analogue to the developed group of solutions is the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2470796 for the invention "Pneumatic tire, which uses a reinforcing structure with fibers having a flattened section." The invention relates to the automotive industry. The tire contains a sealed rubber shell and a reinforcing structure, formed mainly by a plurality of fibers embedded in rubber and laid in layers. This reinforcing structure contains at least a carcass layer and a belt layer. The fibers of these layers are connected to each other and are oriented relative to the midplane of the tire at corresponding angles of the order of 90° and 0°. Each of these fibers has a flat cross section. EFFECT: simplification of tire manufacturing at high operational characteristics.
В данных решениях недостаточно рассмотрены варианты конструкции и способы изготовления каркасной части легкогрузовых пневматических шин, позволяющие повысить потребительские качества готового изделия, эффективность производства за счет экономии энерго- и трудоресурсов, снизить амортизационные отчисления и материалоемкость шины.In these solutions, design options and methods for manufacturing the frame part of light-duty pneumatic tires are insufficiently considered, which make it possible to improve the consumer qualities of the finished product, production efficiency by saving energy and labor resources, and reduce depreciation and material consumption of the tire.
Задачей данной группы изобретений является разработка пневматической радиальной шины с увеличенной общей работоспособностью, обеспечивающей снижение гистерезисных потерь в каркасной части легкогрузовых пневматических шин, а также с увеличенной упругостью каркаса и окружной жесткости шины в целом, в результате повышающих характеристику сопротивления шин боковому уводу и снижение потерь на качение, а также расширение арсенала технических средств, позволяющих снизить максимальную температуру катящейся шины, увеличить стойкость обрезиненной каркасной части при механических повреждениях шины.The objective of this group of inventions is to develop a pneumatic radial tire with increased overall performance, which reduces hysteresis losses in the carcass of light-duty pneumatic tires, as well as with increased carcass elasticity and circumferential rigidity of the tire as a whole, as a result of increasing the tire resistance to side slip and reducing tire losses. rolling, as well as expanding the arsenal of technical means to reduce the maximum temperature of a rolling tire, increase the resistance of the rubberized frame part in case of mechanical damage to the tire.
Для достижения поставленной задачи разработана 5 вариантов конструкций пневматической легковой шины:To achieve this task, 5 design options for pneumatic passenger tires have been developed:
1. Пневматическая радиальная легкогрузовая шина с высотой профиля 135÷142 мм, состоящая из протектора, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного или двух экранирующих слоев, боковин, бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца и наполнительного шнура, каркаса, выполненного из текстильных кордов, имеющего радиальное направление нитей, сдублированных слоев герметизирующего слоя и технологической прослойки, отличающаяся выполнением боковин из двух видов резин, (резиновая смесь боковины, резиновая смесь бортовой ленты), выполнением каркаса из двух слоев обрезиненного текстильного корда, с высотой заворота первого слоя текстильного корда от основания бортового кольца А (75±5 мм), высотой заворота детали бортовой ленты В (40±5 мм), высотой заворота второго слоя текстильного корда от основания бортового кольца С (45±5 мм), шириной детали боковины в сборе D (170±2,5 мм), шириной детали боковины Е (135±2,5 мм), шириной детали бортовой ленты F (60±2,5 мм), высотой наполнительного шнура G (50±1 мм), выполнением бортового кольца из проволок высокой прочности одинакового диаметра 0,965±0,03 мм, линейной плотностью 5,73±0,37 г/м, разрывной нагрузкой не менее 1535 Н, с бронзовым покрытием массой 0,5±0,2 г/кг и массовой доли олова в бронзовом покрытии 1,25±0,75%, с прочностью связи проволоки с производственной резиновой смесью не менее 175 Н/12,5 мм, и выполнением каркаса, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс, толщиной слоя корда 0,6÷0,7 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 178 Н, числом кручений нити основы первой и второй крутки 350÷400 оборотов на 1 м, с частотой нитей по основе 110÷120 нитей на 100 мм и по утку 7÷9 нитей на 100 мм, с толщиной обрезиненного каркасного полотна 0,9 мм ÷ 1,1 мм, с применением каркасных резин, обеспечивающих прочность связи кордной нити с каркасной резиной не менее 140 Н/10 мм, с применением пропиточного состава на основе винилпиридинового латекса, при этом в готовой шине шаг нитей в обрезиненном каркасном полотне в зоне борта составляет 0,83÷0,91, а в зоне беговой дорожки 1,2÷1,5.1. Pneumatic radial light truck tire with a profile height of 135÷142 mm, consisting of a tread, a rubberized breaker bracelet consisting of two layers of a rubberized metal cord and one or two shielding layers, sidewalls, side wings, consisting of a bead ring and a filling cord, a carcass , made of textile cords, having a radial direction of the threads, duplicated layers of a sealing layer and a technological layer, characterized by the execution of sidewalls from two types of rubber, (rubber compound of the sidewall, rubber compound of the bead tape), the execution of the carcass of two layers of rubberized textile cord, with the height of the inversion of the first layer of textile cord from the base of the bead ring A (75±5 mm), the height of the inversion of the bead tape part B (40±5 mm), the height of the inversion of the second layer of textile cord from the base of the bead ring C (45±5 mm), the width of the sidewall part assembled D (170±2.5 mm), sidewall part width E (135±2.5 mm), edge tape part width F (60±2.5 mm), filler cord height G (50±1 mm), bead ring made of high-strength wires of the same diameter 0.965 ± 0.03 mm, linear density 5.73 ± 0.37 g / m, breaking load of at least 1535 N, with a bronze coating weighing 0.5 ± 0.2 g / kg and the mass fraction of tin in the bronze coating is 1.25 ± 0.75%, with the bond strength of the wire with the production rubber compound of at least 175 N / 12.5 mm, and the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of the structure 1440 dtex, with a thickness cord layer 0.6÷0.7 mm, breaking strength of the cord thread not less than 178 N, the number of twists of the warp thread of the first and second twist is 350÷400 revolutions per 1 m, with a frequency of threads on the warp of 110÷120 threads per 100 mm and weft 7÷9 threads per 100 mm, with a rubberized carcass fabric thickness of 0.9 mm ÷ 1.1 mm, with the use of carcass rubbers, ensuring the bond strength of the cord thread with the carcass rubber of at least 140 N/10 mm, with the use of an impregnating composition on based on vinylpyridine latex, while in the finished tire the pitch of the threads in the rubberized carcass fabric in the bead area is 0.83÷0.91, and in the tread area 1.2÷1.5.
2. Пневматическая радиальная легкогрузовая шина с высотой профиля 143÷150 мм, состоящая из протектора, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного или двух экранирующих слоев, боковин, бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца и наполнительного шнура, каркаса, выполненного из текстильных кордов, имеющего радиальное направление нитей, сдублированных слоев герметизирующего слоя и технологической прослойки, отличающаяся выполнением боковин из двух видов резин, (резиновая смесь боковины, резиновая смесь бортовой ленты), выполнением каркаса из двух слоев обрезиненного текстильного корда, с высотой заворота первого слоя текстильного корда от основания бортового кольца А (75±5 мм), высотой заворота детали бортовой ленты В (40±5 мм), высотой заворота второго слоя текстильного корда от основания бортового кольца С (45±5 мм), шириной детали боковины в сборе D (175±2,5 мм), шириной детали боковины Е (135±2,5 мм), шириной детали бортовой ленты F (60±2,5 мм), высотой наполнительного шнура G (50±1 мм), выполнением бортового кольца из проволок высокой прочности одинакового диаметра 0,965±0,03 мм, линейной плотностью 5,73±0,37 г/м, разрывной нагрузкой не менее 1535 Н, с бронзовым покрытием массой 0,5±0,2 г/кг и массовой доли олова в бронзовом покрытии 1,25±0,75%, с прочностью связи проволоки с производственной резиновой смесью не менее 175 Н/12,5 мм, и выполнением каркаса, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс, толщиной слоя корда 0,6÷0,7 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 178 Н, числом кручений нити основы первой и второй крутки 350÷400 оборотов на 1 м, с частотой нитей по основе 110÷120 нитей на 100 мм и по утку 7÷9 нитей на 100 мм, с толщиной обрезиненного каркасного полотна 0,9 мм ÷ 1,1 мм, с применением каркасных резин, обеспечивающих прочность связи кордной нити с каркасной резиной не менее 140 Н/10 мм, с применением пропиточного состава на основе винилпиридинового латекса, при этом в готовой шине шаг нитей в обрезиненном каркасном полотне в зоне борта составляет 0,83÷0,91, а в зоне беговой дорожки 1,2÷1,5.2. Pneumatic radial light truck tire with a profile height of 143÷150 mm, consisting of a tread, a rubberized breaker bracelet consisting of two layers of a rubberized metal cord and one or two shielding layers, sidewalls, side wings, consisting of a bead ring and a filling cord, a carcass , made of textile cords, having a radial direction of the threads, duplicated layers of a sealing layer and a technological layer, characterized by the execution of sidewalls from two types of rubber, (rubber compound of the sidewall, rubber compound of the bead tape), the execution of the carcass of two layers of rubberized textile cord, with the height of the inversion of the first layer of textile cord from the base of the bead ring A (75±5 mm), the height of the inversion of the bead tape part B (40±5 mm), the height of the inversion of the second layer of textile cord from the base of the bead ring C (45±5 mm), the width of the sidewall part assembled D (175±2.5 mm), sidewall part width E (135±2.5 mm), edge tape part width F (60±2.5 mm), filler cord height G (50±1 mm), bead ring made of high-strength wires of the same diameter 0.965 ± 0.03 mm, linear density 5.73 ± 0.37 g / m, breaking load of at least 1535 N, with a bronze coating weighing 0.5 ± 0.2 g / kg and the mass fraction of tin in the bronze coating is 1.25 ± 0.75%, with the bond strength of the wire with the production rubber compound of at least 175 N / 12.5 mm, and the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of the structure 1440 dtex, with a thickness cord layer 0.6÷0.7 mm, breaking strength of the cord thread not less than 178 N, the number of twists of the warp thread of the first and second twist is 350÷400 revolutions per 1 m, with a frequency of threads on the warp of 110÷120 threads per 100 mm and weft 7÷9 threads per 100 mm, with a rubberized carcass fabric thickness of 0.9 mm ÷ 1.1 mm, with the use of carcass rubbers, ensuring the bond strength of the cord thread with the carcass rubber of at least 140 N/10 mm, with the use of an impregnating composition on based on vinylpyridine latex, while in the finished tire the pitch of the threads in the rubberized carcass fabric in the bead area is 0.83÷0.91, and in the tread area 1.2÷1.5.
3. Пневматическая радиальная легкогрузовая шина с высотой профиля 151÷157 мм, состоящая из протектора, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного или двух экранирующих слоев, боковин, бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца и наполнительного шнура, каркаса, выполненного из текстильных кордов, имеющего радиальное направление нитей, сдублированных слоев герметизирующего слоя и технологической прослойки, отличающаяся выполнением боковин из двух видов резин, (резиновая смесь боковины, резиновая смесь бортовой ленты), выполнением каркаса из двух слоев обрезиненного текстильного корда, с высотой заворота первого слоя текстильного корда от основания бортового кольца А (75±5 мм), высотой заворота детали бортовой ленты В (40±5 мм), высотой заворота второго слоя текстильного корда от основания бортового кольца С (45±5 мм), шириной детали боковины в сборе D (185±2,5 мм), шириной детали боковины Е (145±2,5 мм), шириной детали бортовой ленты F (60±2,5 мм), высотой наполнительного шнура G (50±1 мм), выполнением бортового кольца из проволок высокой прочности одинакового диаметра 0,965±0,03 мм, линейной плотностью 5,73±0,37 г/м, разрывной нагрузкой не менее 1535 Н, с бронзовым покрытием массой 0,5±0,2 г/кг и массовой доли олова в бронзовом покрытии 1,25±0,75%, с прочностью связи проволоки с производственной резиновой смесью не менее 175 Н/12,5 мм, и выполнением каркаса, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс, толщиной слоя корда 0,6÷0,7 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 178 Н, числом кручений нити основы первой и второй крутки 350÷400 оборотов на 1 м, с частотой нитей по основе 110÷120 нитей на 100 мм и по утку 7÷9 нитей на 100 мм, с толщиной обрезиненного каркасного полотна 0,9 мм ÷ 1,1 мм, с применением каркасных резин, обеспечивающих прочность связи кордной нити с каркасной резиной не менее 140 Н/10 мм, с применением пропиточного состава на основе винилпиридинового латекса, при этом в готовой шине шаг нитей в обрезиненном каркасном полотне в зоне борта составляет 0,83÷0,91, а в зоне беговой дорожки 1,2÷1,5.3. Pneumatic radial light truck tire with a profile height of 151÷157 mm, consisting of a tread, a rubberized breaker bracelet, consisting of two layers of a rubberized metal cord and one or two shielding layers, sidewalls, side wings, consisting of a bead ring and a filling cord, a carcass , made of textile cords, having a radial direction of the threads, duplicated layers of a sealing layer and a technological layer, characterized by the execution of sidewalls from two types of rubber, (rubber compound of the sidewall, rubber compound of the bead tape), the execution of the carcass of two layers of rubberized textile cord, with the height of the inversion of the first layer of textile cord from the base of the bead ring A (75±5 mm), the height of the inversion of the bead tape part B (40±5 mm), the height of the inversion of the second layer of textile cord from the base of the bead ring C (45±5 mm), the width of the sidewall part assembled D (185±2.5 mm), sidewall part width E (145±2.5 mm), edge tape part width F (60±2.5 mm), filler cord height G (50±1 mm), bead ring made of high-strength wires of the same diameter 0.965 ± 0.03 mm, linear density 5.73 ± 0.37 g / m, breaking load of at least 1535 N, with a bronze coating weighing 0.5 ± 0.2 g / kg and the mass fraction of tin in the bronze coating is 1.25 ± 0.75%, with the bond strength of the wire with the production rubber compound of at least 175 N / 12.5 mm, and the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of the structure 1440 dtex, with a thickness cord layer 0.6÷0.7 mm, breaking strength of the cord thread not less than 178 N, the number of twists of the warp thread of the first and second twist is 350÷400 revolutions per 1 m, with a frequency of threads on the warp of 110÷120 threads per 100 mm and weft 7÷9 threads per 100 mm, with a rubberized carcass fabric thickness of 0.9 mm ÷ 1.1 mm, with the use of carcass rubbers, ensuring the bond strength of the cord thread with the carcass rubber of at least 140 N/10 mm, with the use of an impregnating composition on based on vinylpyridine latex, while in the finished tire the pitch of the threads in the rubberized carcass fabric in the bead area is 0.83÷0.91, and in the tread area 1.2÷1.5.
4. Пневматическая радиальная легкогрузовая шина с высотой профиля 158÷165 мм, состоящая из протектора, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного или двух экранирующих слоев, боковин, бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца и наполнительного шнура, каркаса, выполненного из текстильных кордов, имеющего радиальное направление нитей, сдублированных слоев герметизирующего слоя и технологической прослойки, отличающаяся выполнением боковин из двух видов резин, (резиновая смесь боковины, резиновая смесь бортовой ленты), выполнением каркаса из двух слоев обрезиненного текстильного корда, с высотой заворота первого слоя текстильного корда от основания бортового кольца А (75±5 мм), высотой заворота детали бортовой ленты В (40±5 мм), высотой заворота второго слоя текстильного корда от основания бортового кольца С (45±5 мм), шириной детали боковины в сборе D (195±2,5 мм), шириной детали боковины Е (155±2,5 мм), шириной детали бортовой ленты F (60±2,5 мм), высотой наполнительного шнура G (60±1 мм), выполнением бортового кольца из проволок высокой прочности одинакового диаметра 0,965±0,03 мм, линейной плотностью 5,73±0,37 г/м, разрывной нагрузкой не менее 1535 Н, с бронзовым покрытием массой 0,5±0,2 г/кг и массовой доли олова в бронзовом покрытии 1,25±0,75%, с прочностью связи проволоки с производственной резиновой смесью не менее 175 Н/12,5 мм, и выполнением каркаса, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс, толщиной слоя корда 0,6÷0,7 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 178 Н, числом кручений нити основы первой и второй крутки 350÷400 оборотов на 1 м, с частотой нитей по основе 110÷120 нитей на 100 мм и по утку 7÷9 нитей на 100 мм, с толщиной обрезиненного каркасного полотна 0,9 мм 1,1 мм, с применением каркасных резин, обеспечивающих прочность связи кордной нити с каркасной резиной не менее 140 Н/10 мм, с применением пропиточного состава на основе винилпиридинового латекса, при этом в готовой шине шаг нитей в обрезиненном каркасном полотне в зоне борта составляет 0,83÷0,91, а в зоне беговой дорожки 1,2÷1,5.4. Pneumatic radial light truck tire with a profile height of 158÷165 mm, consisting of a tread, a rubberized breaker bracelet, consisting of two layers of rubberized metal cord and one or two shielding layers, sidewalls, side wings, consisting of a bead ring and a filling cord, carcass , made of textile cords, having a radial direction of the threads, duplicated layers of a sealing layer and a technological layer, characterized by the execution of sidewalls from two types of rubber, (rubber compound of the sidewall, rubber compound of the bead tape), the execution of the carcass of two layers of rubberized textile cord, with the height of the inversion of the first layer of textile cord from the base of the bead ring A (75±5 mm), the height of the inversion of the bead tape part B (40±5 mm), the height of the inversion of the second layer of textile cord from the base of the bead ring C (45±5 mm), the width of the sidewall part assembly D (195±2.5 mm), sidewall part width E (155±2.5 mm), edge tape part width F (60±2.5 mm), filler cord height G (60±1 mm), bead ring made of high-strength wires of the same diameter 0.965 ± 0.03 mm, linear density 5.73 ± 0.37 g / m, breaking load of at least 1535 N, with a bronze coating weighing 0.5 ± 0.2 g / kg and the mass fraction of tin in the bronze coating is 1.25 ± 0.75%, with the bond strength of the wire with the production rubber compound of at least 175 N / 12.5 mm, and the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of the structure 1440 dtex, with a thickness cord layer 0.6÷0.7 mm, breaking strength of the cord thread not less than 178 N, the number of twists of the warp thread of the first and second twist is 350÷400 revolutions per 1 m, with a frequency of threads on the warp of 110÷120 threads per 100 mm and weft 7÷9 threads per 100 mm, with a rubberized carcass fabric thickness of 0.9 mm 1.1 mm, with the use of carcass rubbers, ensuring the bond strength of the cord thread with the carcass rubber of at least 140 N/10 mm, with the use of an impregnating composition based on vinylpyridine latex, while in the finished tire the thread pitch in the rubberized frame fabric in the bead area is 0.83÷0.91, and in the tread area 1.2÷1.5.
5. Пневматическая радиальная легкогрузовая шина с высотой профиля 166÷173 мм, состоящая из протектора, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного или двух экранирующих слоев, боковин, бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца и наполнительного шнура, каркаса, выполненного из текстильных кордов, имеющего радиальное направление нитей, сдублированных слоев герметизирующего слоя и технологической прослойки, отличающаяся выполнением боковин из двух видов резин, (резиновая смесь боковины, резиновая смесь бортовой ленты), выполнением каркаса из двух слоев обрезиненного текстильного корда, с высотой заворота первого слоя текстильного корда от основания бортового кольца А (75±5 мм), высотой заворота детали бортовой ленты В (40±5 мм), высотой заворота второго слоя текстильного корда от основания бортового кольца С (45±5 мм), шириной детали боковины в сборе D (200±2,5 мм), шириной детали боковины Е (160±2,5 мм), шириной детали бортовой ленты F (60±2,5 мм), высотой наполнительного шнура G (60±1 мм), выполнением бортового кольца из проволок высокой прочности одинакового диаметра 0,965±0,03 мм, линейной плотностью 5,73±0,37 г/м, разрывной нагрузкой не менее 1535 Н, с бронзовым покрытием массой 0,5±0,2 г/кг и массовой доли олова в бронзовом покрытии 1,25±0,75%, с прочностью связи проволоки с производственной резиновой смесью не менее 175 Н/12,5 мм, и выполнением каркаса, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс, толщиной слоя корда 0,6÷0,7 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 178 Н, числом кручений нити основы первой и второй крутки 350 400 оборотов на 1 м, с частотой нитей по основе 110÷120 нитей на 100 мм и по утку 7÷9 нитей на 100 мм, с толщиной обрезиненного каркасного полотна 0,9 мм ÷ 1,1 мм, с применением каркасных резин, обеспечивающих прочность связи кордной нити с каркасной резиной не менее 140 Н/10 мм, с применением пропиточного состава на основе винилпиридинового латекса, при этом в готовой шине шаг нитей в обрезиненном каркасном полотне в зоне борта составляет 0,83÷0,91, а в зоне беговой дорожки 1,2÷1,5.5. Pneumatic radial light truck tire with a profile height of 166÷173 mm, consisting of a tread, a rubberized breaker bracelet, consisting of two layers of a rubberized metal cord and one or two shielding layers, sidewalls, side wings, consisting of a bead ring and a filling cord, a carcass , made of textile cords, having a radial direction of the threads, duplicated layers of a sealing layer and a technological layer, characterized by the execution of sidewalls from two types of rubber, (rubber compound of the sidewall, rubber compound of the bead tape), the execution of the carcass of two layers of rubberized textile cord, with the height of the inversion of the first layer of textile cord from the base of the bead ring A (75±5 mm), the height of the inversion of the bead tape part B (40±5 mm), the height of the inversion of the second layer of textile cord from the base of the bead ring C (45±5 mm), the width of the sidewall part assembled D (200±2.5 mm), sidewall part width E (160±2.5 mm), edge tape part width F (60±2.5 mm), filler cord height G (60±1 mm), bead ring made of high-strength wires of the same diameter 0.965 ± 0.03 mm, linear density 5.73 ± 0.37 g / m, breaking load of at least 1535 N, with a bronze coating weighing 0.5 ± 0.2 g / kg and the mass fraction of tin in the bronze coating is 1.25 ± 0.75%, with the bond strength of the wire with the production rubber compound of at least 175 N / 12.5 mm, and the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of the structure 1440 dtex, with a thickness cord layer 0.6÷0.7 mm, breaking strength of the cord thread not less than 178 N, number of twists of the warp thread of the first and second twist 350 400 revolutions per 1 m, with a frequency of threads on the warp 110÷120 threads per 100 mm and on the weft 7 ÷ 9 threads per 100 mm, with a rubberized carcass web thickness of 0.9 mm ÷ 1.1 mm, using carcass rubbers that ensure the bond strength of the cord thread with carcass rubber of at least 140 N/10 mm, using an impregnating composition based on vinylpyridine latex, while in the finished tire the thread pitch in the rubberized frame fabric in the bead area is 0.83÷0.91, and in the tread area 1.2÷1.5.
Согласно заявленной группы изобретений пневматическая радиальная легковая шина во всех вариантах изготовления состоит из протектора (1), обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда (2), и одного или двух экранирующих слоев (3), боковин, выполненных, по меньшей мере, из двух видов резин (резиновая смесь боковины (4), резиновая смесь бортовой ленты (5)), бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца (6) и наполнительного шнура (7), двух слоев обрезиненного текстильного корда, первого слоя (8) и второго слоя (11), имеющего радиальное направление нитей, а также из сдублированных слоев герметизирующего слоя (9) и технологической прослойки (10). Конструкция шины в поперечном сечении приведена на Фиг. 1.According to the claimed group of inventions, a pneumatic radial passenger tire in all manufacturing options consists of a tread (1), a rubberized breaker bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord (2), and one or two shielding layers (3), sidewalls made of at least at least two types of rubber (sidewall rubber compound (4), bead tape rubber compound (5)), side fenders, consisting of a bead ring (6) and a filler cord (7), two layers of rubberized textile cord, the first layer (8 ) and the second layer (11), having a radial direction of the threads, as well as from duplicated layers of the sealing layer (9) and the technological layer (10). The cross-sectional structure of the tire is shown in Fig. 1.
Получение заготовки боковины в виде одной детали осуществляется методом профилирования на червячном прессе. Конфигурация профиля заготовки детали боковины формируется в головке червячного пресса с помощью сменной профильной планки, с учетом реологических и релаксационных свойств резиновой смеси. Изготовление боковин из двух резиновых смесей позволяет существенно повысить эксплуатационные характеристики готового изделия. К основным специфическим требованиям, обеспечивающим высокую работоспособность боковин (4, Фиг. 1) в режиме заданных деформаций, относится высокая усталостная выносливость, сопротивление порезам, проколам и всем видам атмосферного старения. Кроме того, боковины должны быть достаточно тонкими и эластичными, чтобы хорошо выдерживать многократный изгиб. В связи с этим рецептура резиной смеси для боковин радиальных шин строится на основе комбинации каучуков, которые обеспечивают удовлетворительные технологические свойства и прочность стыка боковин, а, резиновая смесь бортовой ленты (5, Фиг. 1) иметь надежную связь с ободом и обеспечивать плавность перехода от жестких, практически нерастяжимых бортов шины к гибкой боковой стенке совместно с резиновой смесью наполнительного шнура (7, Фиг. 1), который, в свою очередь, обеспечивает отсутствие включений воздуха в крыле шины, должен обладать хорошей конфекционной клейкостью и обладать твердостью в соответствии с конструкционными характеристиками шины, наполнительный шнур играет важную роль промежуточного звена между жестким бортовым кольцом (6, Фиг. 1) и боковиной (4, Фиг. 1) работающей в динамике.Obtaining a sidewall blank in the form of a single part is carried out by profiling on a worm press. The profile configuration of the sidewall part blank is formed in the head of the worm press using a replaceable profile bar, taking into account the rheological and relaxation properties of the rubber compound. The manufacture of sidewalls from two rubber compounds can significantly improve the performance of the finished product. The main specific requirements that ensure high performance of the sidewalls (4, Fig. 1) in the mode of given deformations include high fatigue endurance, resistance to cuts, punctures and all types of atmospheric aging. In addition, the sidewalls must be thin and elastic enough to withstand repeated bending well. In this regard, the formulation of the rubber compound for the sidewalls of radial tires is based on a combination of rubbers that provide satisfactory technological properties and strength of the joint of the sidewalls, and the rubber compound of the bead tape (5, Fig. 1) has a reliable connection with the rim and ensures a smooth transition from rigid, practically inextensible tire beads to the flexible side wall, together with the rubber compound of the filler cord (7, Fig. 1), which, in turn, ensures the absence of air inclusions in the tire wing, must have good confection adhesiveness and have hardness in accordance with structural characteristics of the tire, the filler cord plays an important role as an intermediate link between the rigid bead ring (6, Fig. 1) and the sidewall (4, Fig. 1) working in dynamics.
По настоящим изобретениям применены резиновые смеси боковины, бортовой ленты и наполнительного шнура со следующими физико-механическими показателями, обеспечивающими работоспособность в режиме заданных деформаций, значения которых приведены в таблице 1.According to the present inventions, rubber mixtures of the sidewall, side tape and filler cord are used with the following physical and mechanical indicators that ensure operability in the specified deformation mode, the values of which are given in table 1.
Обрезиненное каркасное полотно (8 и 11, Фиг. 1), выполненное из и двух слоев (8, Фиг. 1) и (11, Фиг. 1) (предпочтительно применимо к пневматическим легкогрузовым шинам радиальной конструкции) обрезиненного полиэфирного текстильного корда структуры 1440 дтекс, с толщиной слоя корда 0,6÷0,7 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 178 Н, числом кручений нити основы первой и второй крутки 350÷400 оборотов на 1 м, с частотой нитей по основе 110÷120 нитей на 100 мм и по утку 7÷9 нитей на 100 мм, с толщиной обрезиненного каркасного полотна 0,9 мм ÷ 1,1 мм, с применением каркасных резин, обеспечивающих прочность связи кордной нити с каркасной резиной не менее 140 Н/10 мм, с применением пропиточного состава на основе винилпиридинового латекса, при этом в готовой шине шаг нитей в обрезиненном каркасном полотне в зоне борта составляет 0,83÷0,91, а в зоне беговой дорожки 1,2÷1,5.Rubberized carcass web (8 and 11, Fig. 1) made of and two layers (8, Fig. 1) and (11, Fig. 1) (preferably applicable to pneumatic light truck tires of radial construction) of rubberized polyester textile cord structure 1440 dtex , with a cord layer thickness of 0.6÷0.7 mm, a cord thread breaking strength of at least 178 N, a number of twists of the warp thread of the first and second twist of 350÷400 revolutions per 1 m, with a warp frequency of 110÷120 threads per 100 mm and weft 7 ÷ 9 threads per 100 mm, with a rubberized carcass web thickness of 0.9 mm ÷ 1.1 mm, using carcass rubbers that ensure the bonding strength of the cord thread with carcass rubber of at least 140 N/10 mm, using impregnating composition based on vinylpyridine latex, while in the finished tire the pitch of the threads in the rubberized frame fabric in the bead area is 0.83÷0.91, and in the tread area 1.2÷1.5.
Обрезиненное каркасное полотно, являясь основной силовой частью покрышки, ограничивает внутренний объем шины и воспринимает нагрузки, действующие на шину, должно обладать значительной прочностью, а также определенной эластичностью. Полотно состоит из одного или нескольких наложенных друг на друга слоев обрезиненного корда и резиновых прослоек. Прочность покрышки определяется прочностью обрезиненного каркасного полотна и главным образом зависит от прочности корда, так как модуль его упругости на несколько порядков больше модуля упругости резины. Форма каркаса и число слоев корда в нем определяются расчетом исходя из заданного давления воздуха, нагрузки, типа и назначения шины. Каркасное полотно несет основную нагрузку во время работы шины, обеспечивая последней прочность, эластичность, износостойкость и сохранение заданной формы. Каркасное полотно в покрышке работает главным образом на растяжение и многократный изгиб. Эти напряжения возникают, как правило, в результате давления воздуха и действия центробежных сил, которые создают в корде растягивающие напряжения. Значительное влияние на работу каркаса оказывают толщина корда, его плотность, теплостойкость и другие физико-механические свойства.The rubberized carcass fabric, being the main power part of the tire, limits the internal volume of the tire and perceives the loads acting on the tire, must have significant strength, as well as a certain elasticity. The canvas consists of one or more layers of rubberized cord and rubber layers superimposed on each other. The strength of the tire is determined by the strength of the rubberized frame fabric and mainly depends on the strength of the cord, since its modulus of elasticity is several orders of magnitude greater than the modulus of elasticity of rubber. The shape of the carcass and the number of cord layers in it are determined by calculation based on the specified air pressure, load, type and purpose of the tire. The carcass fabric bears the main load during the operation of the tire, providing the latter with strength, elasticity, wear resistance and preservation of a given shape. The frame fabric in the tire works mainly in tension and repeated bending. These stresses arise, as a rule, as a result of air pressure and the action of centrifugal forces, which create tensile stresses in the cord. The thickness of the cord, its density, heat resistance and other physical and mechanical properties have a significant impact on the operation of the carcass.
В разработанном техническом решении в слоях корда готовой шины число нитей полиэфирного текстильного корда структуры 1440 дтекс на 100 мм составляет по основе 110÷120 и по утку 7÷9, что позволяет заполнить промежутки между нитями и сделать ткань плотнее на просвет, в то же время по техническим требованиям к конечному продукту (ткани) уток должен обладать прочностью, не уступающей основе. В этом случае уточные нити также должны обладать высокой круткой, для достижения необходимых прочностных свойств.In the developed technical solution in the layers of the cord of the finished tire, the number of threads of the polyester textile cord of the structure 1440 dtex per 100 mm is 110 ÷ 120 in the warp and 7 ÷ 9 in the weft, which allows filling the gaps between the threads and making the fabric denser in the light, at the same time according to the technical requirements for the final product (fabric), the weft must have a strength that is not inferior to the warp. In this case, the weft threads must also have a high twist in order to achieve the required strength properties.
Необходимость скручивания нитей диктуется требованиями достижения заданной разрывной прочности, допустимых удлинений как при разрыве, так и при рабочих нагрузках, плюс необходимостью гарантировать стабильную связь с резиной каркаса. Кроме того, скручивание нитей в кордную нить дает возможность достижения необходимой долговечности при динамических нагрузках.The need to twist the threads is dictated by the requirements to achieve a given breaking strength, allowable elongations both at break and under working loads, plus the need to guarantee a stable bond with the carcass rubber. In addition, twisting the threads into a cord thread makes it possible to achieve the required durability under dynamic loads.
Применение двух слоев полиэфирного корда структуры 1440 дтекс в пневматических легкогрузовых шинах радиальной конструкции, с числом кручений нити основы первой и второй крутки 350 400 оборотов на 1 м, с частотой нитей по основе 110÷120 нитей на 10 см и по утку 7÷9 нитей на 10 см, с толщиной обрезиненного корда в каркасе 0,9 мм ÷ 1,1 мм, причем в готовой шине шаг нитей обрезиненного каркасного полотна в зоне борта составляет 0,83÷0,91, а в зоне беговой дорожки 1,2÷1,5, позволяет обеспечить необходимые и достаточные запас прочности каркаса шины, ее жесткость и работоспособность, долговечность шины.The use of two layers of polyester cord structure 1440 dtex in pneumatic light truck tires of radial design, with the number of twists of the warp thread of the first and second twist 350 400 revolutions per 1 m, with a frequency of threads in the warp 110÷120 threads per 10 cm and in the weft 7÷9 threads by 10 cm, with a rubberized cord thickness in the carcass of 0.9 mm ÷ 1.1 mm, and in the finished tire the thread pitch of the rubberized carcass fabric in the bead area is 0.83 ÷ 0.91, and in the treadmill area 1.2 ÷ 1.5, allows you to provide the necessary and sufficient margin of safety of the tire carcass, its rigidity and performance, tire durability.
Каждая кордная нить каркаса изолирована от соседних и в то же время связана с ними уникальной резиновой смесью. Резина предохраняет кордные нити от влаги, перетирания и способствует равномерному распределению нагрузок между ними. Наличие резины между слоями кордных нитей увеличивает массу шины, а, следовательно, влияет на ее эксплуатационные характеристики. Расчетным (методом конечных элементов) и опытным путем в настоящем изобретении подобрана толщина обрезиненного корда и резиновых прослоек для соблюдения оптимальных характеристик шин по настоящему изобретению. Толщина обрезиненного слоя корда составляет от 0,9 мм до 1,1 мм - для случая применения полиэфирного текстильного корда структуры 1440.Each carcass cord is isolated from its neighbors and at the same time connected to them by a unique rubber compound. Rubber protects cord threads from moisture, chafing and promotes even distribution of loads between them. The presence of rubber between the layers of cord threads increases the mass of the tire, and, consequently, affects its performance. Calculated (finite element method) and empirically in the present invention, the thickness of the rubberized cord and rubber layers was selected to comply with the optimal characteristics of the tires according to the present invention. The thickness of the rubberized cord layer is from 0.9 mm to 1.1 mm - for the case of using a polyester textile cord of the 1440 structure.
Резиновые смеси, которыми обрезинивают полиэфирный текстильный корд, в свою очередь, должны обладать высокой выносливостью при многократных деформациях и низкими гистерезисными потерями, иметь высокое сопротивление тепловому старению, а также высокую прочность связи с каркасным кордом и высокую прочность связи с прилегающими слоями боковины и бортовой ленты.Rubber compounds used for rubberizing polyester textile cord, in turn, must have high endurance under repeated deformations and low hysteresis losses, have high resistance to thermal aging, as well as high bond strength with the carcass cord and high bond strength with adjacent layers of the sidewall and bead tape .
Резина в слое каркасного полотна работает в режиме, близком к режиму заданной деформации. Величина деформации резины определяется нагруженностью боковой стенки (радиальным прогибом) и относительным резиносодержанием в слое (частота нитей корда). Особенностью нагружения резины в слое радиальных шин состоит в том, что при повороте шины на 10° направление главных деформаций меняется (Фиг. 2, Фиг. 3). При этом резина в слое каркасного полотна испытывает двухосное растяжение, и сдвиг резины в слое составляет около 40%.The rubber in the layer of the carcass fabric operates in a mode close to the mode of a given deformation. The amount of rubber deformation is determined by the loading of the side wall (radial deflection) and the relative rubber content in the layer (cord frequency). A feature of loading rubber in a layer of radial tires is that when the tire is rotated by 10°, the direction of the main deformations changes (Fig. 2, Fig. 3). In this case, the rubber in the frame web layer experiences biaxial tension, and the rubber shear in the layer is about 40%.
В настоящей группе изобретений для достижения технического результата применена резиновая смесь на основе полиизопрена натурального, техуглеродного наполнителя, и модифицирующей системы, которая вводится для достижения высокого уровня прочности связи в резиновой смеси. Широкое применение армирующих материалов на основе синтетических волокон практически всегда требует их обработки различными адгезивами (пропиточными составами). После обрезинивания формируется трехкомпонентная система кордная нить адгезив резина (Фиг. 4), имеющая две межфазные поверхности. На прочность связи корд адгезив резина влияют: химическое строение и структура поверхности волокна, состав и свойства примененного адгезива и рецептура резиновой смеси. Поскольку химические структуры синтетических волокон, используемых для получения кордного полотна, применяемого в шинной промышленности, и резины сильно различаются, эти материалы структурно несовместимы с точки зрения химических и физических свойств. Синтетические волокна обладают высокой прочностью и низкими показателями удлинения, в то время как резины, напротив, представляют собой полимерные материалы, обладающие высокими показателями удлинения и низкой прочностью. Полярные группы (амидные, гидроксильные и карбонильные группы), присутствующие в структуре синтетических волокон, несовместимы с неполярными структурами, содержащимися в резине. Для решения этой проблемы на практике в большинстве случаев применяют латексные пропиточные составы, которые представляют собой винилпиридиновый (далее - ВП) латекс и/или стирол-бутадиеновый (далее - СБ) латекс, в качестве ВП и/или СБ латекса применяют по меньшей мере один латекс, выбранный из группы, состоящей из винилпиридин-стирол-бутадиенового латекса, винилпиридин-стирол-бутадиенового латекса, модифицированного карбоновой кислотой, стирол-бутадиенового латекса и стирол-бутадиенового латекса, модифицированного карбоновой кислотой. В настоящей группе изобретений применен пропиточный состав на основе винилпиридинового латекса.In the present group of inventions, in order to achieve a technical result, a rubber compound based on polyisoprene, a natural, carbon black filler, and a modifying system, which is introduced to achieve a high level of bond strength in the rubber compound, is used. The widespread use of reinforcing materials based on synthetic fibers almost always requires their treatment with various adhesives (impregnating compositions). After rubberizing, a three-component system is formed - cord thread - adhesive rubber (Fig. 4), which has two interfacial surfaces. The bond strength of the cord adhesive rubber is affected by: the chemical structure and surface structure of the fiber, the composition and properties of the adhesive used and the formulation of the rubber mixture. Because the chemical structures of synthetic fibers used to make tire cords and rubber are very different, the materials are structurally incompatible in terms of chemical and physical properties. Synthetic fibers have high strength and low elongation, while rubbers, on the contrary, are polymeric materials with high elongation and low strength. The polar groups (amide, hydroxyl and carbonyl groups) present in the structure of synthetic fibers are incompatible with the non-polar structures contained in rubber. To solve this problem in practice, in most cases, latex impregnating compositions are used, which are vinylpyridine (hereinafter - VP) latex and / or styrene-butadiene (hereinafter - SB) latex, at least one is used as VP and / or SB latex. a latex selected from the group consisting of vinylpyridine-styrene-butadiene latex, carboxylic acid-modified vinylpyridine-styrene-butadiene latex, styrene-butadiene latex, and carboxylic acid-modified styrene-butadiene latex. In the present group of inventions, an impregnating composition based on vinylpyridine latex is used.
Конструктивные параметры слоев каркаса и резиновых прослоек шины, характеристики примененного текстильного полиэфирного корда, в сочетании с использованием уникальных каркасных резин, а также пропиточного состава на основе винилпиридинового латекса позволяют достичь высоких прочностных характеристик, адгезионных свойств каркасных слоев в легкогрузовых радиальных шинах, как в связи текстильного корда с резиновой смесью для обрезинивания каркаса, так и со смежными резиновыми смесями боковины и бортовой ленты.The design parameters of the carcass layers and rubber layers of the tire, the characteristics of the applied textile polyester cord, in combination with the use of unique carcass rubbers, as well as an impregnating composition based on vinylpyridine latex, make it possible to achieve high strength characteristics, adhesive properties of the carcass layers in light-truck radial tires, as in the connection of textile cord with a rubber compound for rubberizing the carcass, and with adjacent rubber compounds of the sidewall and side tape.
Для достижения технического результата разработана опытная резиновая смесь, обладающая низкими гистерезисными потерями, со следующими прочностными показателями (значения для полиэфирного текстильного корда структуры 1440 дтекс - приведены в таблице 2), в сравнении с серийно-применяемой резиновой смесью.To achieve a technical result, an experimental rubber compound has been developed with low hysteresis losses, with the following strength indicators (values for a polyester textile cord of the structure 1440 dtex are given in table 2), in comparison with a commercially used rubber compound.
Бортовая часть шины состоит из бортовых колец (6, Фиг. 1), полученных путем сборки отдельных бронзированных проволок марки 0,965 БП в прядь с соответствующим шагом точно по центру, которая подогревается и обрезинивается в изолирующей головке штифтового экструдера, с целью улучшения адгезии между проволокой и изолирующим слоем резиновой смеси путем уменьшения термического удара в зоне изолирующей головки экструдера, причем бортовое кольцо выполнено из проволок высокой прочности одинакового диаметра 0,965±0,03 мм, линейной плотностью 5,73±0,37 г/м, разрывной нагрузкой не менее 1535 Н, с бронзовым покрытием массой 0,5±0,2 г/кг и массовой доли олова в бронзовом покрытии 1,25±0,75%, с прочностью связи проволоки с производственной резиновой смесью не менее 175 Н/12,5 мм.The bead part of the tire consists of bead rings (6, Fig. 1), obtained by assembling individual bronzed wires of the 0.965 BP brand into a strand with the appropriate pitch exactly in the center, which is heated and rubberized in the insulating head of the pin extruder in order to improve the adhesion between the wire and an insulating layer of rubber compound by reducing thermal shock in the area of the insulating head of the extruder, and the bead ring is made of high-strength wires of the same diameter 0.965±0.03 mm, linear density 5.73±0.37 g/m, breaking load of at least 1535 N , with a bronze coating weighing 0.5 ± 0.2 g / kg and a mass fraction of tin in the bronze coating of 1.25 ± 0.75%, with a bond strength of the wire with the production rubber mixture of at least 175 N / 12.5 mm.
Шина удерживается на ободе колеса благодаря жесткому нерастяжимому борту, необходимую прочность и жесткость борту придают крылья, основой которых являются бортовые кольца.The tire is held on the wheel rim thanks to a rigid inextensible bead, the necessary strength and rigidity of the bead is given by the wings, which are based on bead rings.
Конструкция и число слоев бортовых колец в шине определяются расчетом МКЭ (методом конечных элементов) исходя из заданного внутреннего давления воздуха, нагрузки, типа и назначения шины. Бронзированная проволока несет основную нагрузку во время работы шины, обеспечивая необходимые удерживающие усилия, достаточную окружную жесткость, износостойкость и сохранение заданной формы на ободе колеса. В разработанном решении применяется бортовая проволока марки 0,965 БП.The design and number of layers of bead rings in the tire are determined by the calculation of the FEM (finite element method) based on the given internal air pressure, load, type and purpose of the tire. The armored wire carries the main load during tire operation, providing the necessary holding forces, sufficient circumferential rigidity, wear resistance and maintaining a given shape on the wheel rim. The developed solution uses bead wire 0.965 BP.
Борт шины работает главным образом на растяжение. Эти напряжения возникают, как правило, в результате давления воздуха и действия центробежных сил, которые создают в бортовом кольце растягивающие напряжения. Значительное влияние на работу бортового кольца и в целом борта шины оказывают диаметр проволоки, ее плотность, теплостойкость и другие физико-механические свойства, а также конструкция в зависимости от числа слоев и количества проволок в ряду.The tire bead works primarily in tension. These stresses arise, as a rule, as a result of air pressure and the action of centrifugal forces, which create tensile stresses in the bead ring. A significant influence on the operation of the bead ring and the tire bead as a whole is exerted by the diameter of the wire, its density, heat resistance and other physical and mechanical properties, as well as the design, depending on the number of layers and the number of wires in a row.
Для обеспечения повышенных технических характеристик шин современная бортовая проволока должна выдерживать высокую разрывную нагрузку при минимальной массе погонного метра (линейной плотности), иметь достаточный уровень прочности связи с резиной, обладать повышенным сопротивлением усталостному разрушению при циклических нагрузках.To ensure improved tire performance, modern bead wire must withstand a high breaking load with a minimum mass per meter (linear density), have a sufficient level of bond strength with rubber, and have an increased resistance to fatigue failure under cyclic loads.
Традиционно для армирования бортовых колец автомобильных шин применялась «классическая» бортовая латунированная проволока. Однако развитие технологии шинной промышленности диктует повышенные требования к армирующим материалам и на сегодняшний день стоит задача получить более высокий уровень прочности и при этом сохранить прежний уровень пластических свойств проволоки для армирования бортовых колец шин. В связи с этим активно начало применяться бронзирование проволоки.Traditionally, “classic” bead brass wire was used to reinforce the bead rings of automobile tires. However, the development of tire industry technology dictates increased requirements for reinforcing materials, and today the task is to obtain a higher level of strength and at the same time maintain the same level of plastic properties of wire for reinforcing tire bead rings. In this regard, wire bronzing began to be actively used.
Бортовая бронзированная проволока обладает более высоким комплексом прочностных и пластических свойств по сравнению с бортовой латунированной проволокой. Бронзовое покрытие наносится химическим способом путем одновременного осаждения меди и олова из одной ванны. Термообработка в данном случае проводится до нанесения покрытия и только с целью обеспечения заданного комплекса прочностных и пластических свойств проволоки, после которой следуют операции подготовки поверхности проволоки под покрытие.The onboard bronzed wire has a higher complex of strength and plastic properties in comparison with the onboard brassed wire. The bronze coating is applied chemically by simultaneously depositing copper and tin from the same bath. Heat treatment in this case is carried out before coating and only in order to ensure a given set of strength and plastic properties of the wire, after which the operations of preparing the wire surface for coating follow.
Именно заключительная операция термообработки холоднодеформированной проволоки позволяет повысить и достигнуть требуемых показателей пластичности, прямолинейности и при этом не сильно снизить прочностные характеристики.It is the final operation of heat treatment of cold-formed wire that makes it possible to increase and achieve the required indicators of plasticity, straightness, and at the same time not greatly reduce the strength characteristics.
Проведенные исследования показали, что при переходе на нанесение бронзового покрытия прочностные характеристики после низкотемпературного отжига не снижаются, а наоборот повышаются (временное сопротивление разрыву повышается в среднем на 50-80 МПа).The conducted studies have shown that when switching to applying a bronze coating, the strength characteristics after low-temperature annealing do not decrease, but rather increase (the tensile strength increases by an average of 50-80 MPa).
Адгезия проволоки обеспечивается за счет химического взаимодействия тонкого слоя оловянной бронзы с серой, входящей в состав резины, при этом образуется на поверхности контакта сталь-резина слой нестехиометрического сульфида меди (CuxS), который способствует механическому сцеплению резиновой смеси и образует очень прочное соединение. Адгезионные свойства бортовой проволоки, кроме химического состава покрытия, определяются ее микрорельефом (шероховатостью). Повышенная шероховатость проволоки может способствовать повышению сцепления окружающей резины с поверхностью бортовой проволоки.The adhesion of the wire is ensured by the chemical interaction of a thin layer of tin bronze with sulfur, which is part of the rubber, and a layer of non-stoichiometric copper sulfide (CuxS) is formed on the steel-rubber contact surface, which contributes to the mechanical adhesion of the rubber mixture and forms a very strong bond. The adhesive properties of the bead wire, in addition to the chemical composition of the coating, are determined by its microrelief (roughness). The increased roughness of the wire can increase the adhesion of the surrounding rubber to the surface of the bead wire.
Одним из путей повышения адгезионной связи проволока-резина, является увеличение интенсивности их межфазного взаимодействия, благодаря использованию реакционноспособных веществ в качестве промоторов адгезии. При термическом распаде модификаторов образуются активные низкомолекулярные продукты, способные вступать в реакции с эластомером и поверхностью проволоки, внося дополнительный вклад в адгезионные связи. За счет модификации эластомерной матрицы улучшаются упруго-прочностные свойства резин в граничных областях, увеличивается густота пространственной сетки, обуславливающая возрастание прочности адгезионного соединения.One of the ways to increase the adhesive bond wire-rubber is to increase the intensity of their interfacial interaction, due to the use of reactive substances as adhesion promoters. During the thermal decomposition of modifiers, active low molecular weight products are formed that can react with the elastomer and the wire surface, making an additional contribution to adhesive bonds. Due to the modification of the elastomeric matrix, the elastic-strength properties of rubbers in the boundary areas are improved, the density of the spatial network increases, which causes an increase in the strength of the adhesive joint.
В резинокордных системах в качестве промотора адгезии получила широкое распространение адгезионно-активная модифицирующая система, в основе действия которой лежит реакция взаимодействия двухатомных ароматических спиртов с донорами метилена. Данная система используется для крепления резины к бортовой проволоке. Типичным представителем двухатомных ароматических спиртов в рецептуре резиновой смеси для изоляции бортовой проволоки является резорцин, в качестве донора метилена применяется гексаметоксиметилолмеламин.In rubber-cord systems, as an adhesion promoter, an adhesive-active modifying system has become widespread, the action of which is based on the reaction of the interaction of dihydric aromatic alcohols with methylene donors. This system is used to attach the rubber to the bead wire. Resorcinol is a typical representative of dihydric aromatic alcohols in the formulation of a rubber compound for bead wire insulation; hexamethoxymethylolmelamine is used as a methylene donor.
Конструктивные параметры бортовых колец в шине, характеристики примененной бортовой проволоки, в сочетании с использованием уникальных резин, позволяют достичь высоких прочностных характеристик, необходимых адгезионных свойств межфазных поверхностей в легковых радиальных шинах, как в связи бортовой проволоки с резиновой смесью для обрезинивания прядей бортового кольца, так и со смежными резиновыми смесями каркаса и наполнительного шнура в шине.The design parameters of the bead rings in the tire, the characteristics of the applied bead wire, in combination with the use of unique rubbers, make it possible to achieve high strength characteristics, the necessary adhesive properties of the interfacial surfaces in light radial tires, both in connection of the bead wire with the rubber mixture for rubberizing the bead ring strands, and and with adjacent carcass and filler rubber compounds in the tyre.
Для достижения технического результата разработана опытная резиновая смесь, обладающая высокой эластичностью, температуро- и теплостойкостью, со следующими прочностными показателями (значения приведены в таблице 3).To achieve the technical result, an experimental rubber compound has been developed that has high elasticity, temperature and heat resistance, with the following strength indicators (the values are given in table 3).
Конструктивные параметры профиля шины (формующая поверхность по пресс-форме), конструктивные параметры изготовления бортовой зоны, характеристики примененных армирующих материалов, в сочетании с использованием уникальных резин, применяемых при обрезинивании армирующих материалов, а также резин формирующих заготовки боковины, бортовой ленты и наполнительного шнура позволяют достичь высоких прочностных и ездовых характеристик при использовании унифицированных ширин применяемых армирующих материалов к пневматическим легкогрузовым шинам радиальной конструкции.The design parameters of the tire profile (forming surface according to the mold), the design parameters for the manufacture of the bead zone, the characteristics of the reinforcing materials used, in combination with the use of unique rubbers used for rubberizing reinforcing materials, as well as rubbers forming the sidewall blanks, the bead tape and the filling cord, allow to achieve high strength and driving characteristics when using unified widths of reinforcing materials used for pneumatic light truck tires of radial design.
Каркасная часть разработанных шин состоит из боковин, выполненных, по меньшей мере, из двух видов резин (боковины 4 и бортовой ленты 5), бортовых крыльев, состоящих из бортового кольца 6 и наполнительного шнура 7, двух слоев обрезиненного текстильного корда, имеющего радиальное направление нитей, а также из сдублированных слоев герметизирующего слоя 9 и технологической прослойки 10, с высотой заворота первого слоя текстильного каркаса (8) от основания бортового кольца А (Фиг. 6), высотой заворота детали бортовой ленты В (Фиг. 6), высотой заворота второго слоя текстильного корда (11) от основания бортового кольца С (Фиг. 6), и имеющих радиальное направление нитей в шине, шириной детали боковины в сборе D (Фиг. 5), шириной детали боковины Е (Фиг. 5), шириной детали бортовой ленты F (Фиг. 5), высотой наполнительного шнура G (Фиг. 5).The frame part of the developed tires consists of sidewalls made of at least two types of rubber (sidewall 4 and side tape 5), side wings, consisting of a side ring 6 and a filler cord 7, two layers of rubberized textile cord having a radial direction of threads , as well as from duplicated layers of the sealing layer 9 and the technological layer 10, with the height of the inversion of the first layer of the textile frame (8) from the base of the side ring A (Fig. 6), the height of the inversion of the part of the side tape B (Fig. 6), the height of the inversion of the second a layer of textile cord (11) from the base of the bead ring C (Fig. 6), and having a radial direction of the threads in the tire, the width of the sidewall assembly D (Fig. 5), the width of the sidewall part E (Fig. 5), the width of the bead part tape F (Fig. 5), the height of the filler cord G (Fig. 5).
Конструктивные параметры А, В, С, D, Е, F, G (Фиг. 5) изготовления бортовой и надбортовой зоны шин различаются для шин с различными высотами профиля, определены и рассчитаны в оптимальных значениях и приведены в таблице 4 для различных вариантов исполнения настоящей группы изобретений.Structural parameters A, B, C, D, E, F, G (Fig. 5) for the manufacture of the bead and overboard zones of tires differ for tires with different profile heights, are determined and calculated in optimal values and are given in Table 4 for various versions of this group of inventions.
Настоящие изобретения позволяют существенно упростить процесс изготовления армирующих слоев шин, благодаря использованию унифицированных ширин полуфабрикатов повысить эффективность производства за счет экономии энерго- и трудоресурсов и снижения амортизационных отчислений ввиду снижения операций раскроя резино-кордного материала и профилирования резиновых деталей, при сохранении потребительских качеств готового изделия.The present inventions make it possible to significantly simplify the process of manufacturing the reinforcing layers of tires, through the use of unified widths of semi-finished products, to increase production efficiency by saving energy and labor resources and reducing depreciation due to a decrease in the operations of cutting rubber-cord material and profiling rubber parts, while maintaining the consumer qualities of the finished product.
Разработанное решение может быть осуществлено на стандартном оборудовании с использованием стандартной технологии.The developed solution can be implemented on standard equipment using standard technology.
По настоящему изобретению были изготовлены шины в следующих вариантах исполнения (таблицы 5-9):According to the present invention, tires were manufactured in the following versions (tables 5-9):
1) с высотой профиля 135÷142 мм (таблица 5), а именно типоразмеров 185/75R16C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 5, вар. 1) и 215/65R16C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 5, вар. 2).1) with a profile height of 135÷142 mm (table 5), namely, sizes 185/75R16C with a textile cord in the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of structure 1440 dtex (table 5, var. 1) and 215/65R16C with a textile cord in the frame, consisting of two layers of rubberized textile cord structure 1440 dtex (table 5, var. 2).
2) с высотой профиля 143÷150 мм (таблица 6), а именно типоразмеров 195/75R16C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 6, вар. 1) и 205/70R15C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 6, вар. 2).2) with a profile height of 143÷150 mm (table 6), namely, sizes 195/75R16C with a textile cord in the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of structure 1440 dtex (table 6, var. 1) and 205/70R15C with a textile cord in the frame, consisting of two layers of rubberized textile cord structure 1440 dtex (table 6, var. 2).
3) с высотой профиля 151÷157 мм (таблица 7), а именно типоразмеров 205/75R16C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 7, вар. 1) и 235/65R16C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 7, вар. 2).3) with a profile height of 151÷157 mm (table 7), namely, sizes 205/75R16C with a textile cord in the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of structure 1440 dtex (table 7, variant 1) and 235/65R16C with a textile cord in the frame, consisting of two layers of rubberized textile cord structure 1440 dtex (table 7, var. 2).
4) с высотой профиля 158÷165 мм (таблица 8), а именно типоразмеров 215/75R16C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 8, вар. 1) и 225/70R15C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 8, вар. 2).4) with a profile height of 158÷165 mm (table 8), namely, sizes 215/75R16C with a textile cord in the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of structure 1440 dtex (table 8, var. 1) and 225/70R15C with a textile cord in the frame, consisting of two layers of rubberized textile cord structure 1440 dtex (table 8, var. 2).
5) с высотой профиля 166÷173 мм (таблица 9), а именно типоразмера 225/75R16C с текстильным кордом в каркасе, состоящим из двух слоев обрезиненного текстильного корда структуры 1440 дтекс (таблица 9, вар. 1).5) with a profile height of 166÷173 mm (table 9), namely, size 225/75R16C with a textile cord in the carcass, consisting of two layers of rubberized textile cord of structure 1440 dtex (table 9, var. 1).
Конструктивные параметры для шин каждого типоразмера приведены в таблицах 5-9 в различных вариантах исполнения. Комбинации конструктивных параметров шины по каждому варианту подобрана опытным и расчетным путем, являются оптимальными. Иные варианты, не вошедшие в указанные варианты, не заявляются для правовой охраны ввиду недостижения ими заявленного технического результата.Design parameters for tires of each standard size are given in tables 5-9 in various versions. The combinations of design parameters of the tire for each option are selected experimentally and by calculation, they are optimal. Other options that are not included in these options are not declared for legal protection due to their failure to achieve the claimed technical result.
По итогам испытаний разработанные пневматические радиальные легкогрузовые шины во всех вариантах соответствуют требованиям международных и национальных стандартов: ETRTO, TRA, ГОСТ 4754, Правила ООН №54, №117, Технического регламента Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» и в сравнении с серийно производимыми шинами обеспечивают упрощение процесса изготовления каркаса шин, повышение эффективности производства за счет экономии энерго- и трудоресурсов ввиду снижения операций раскроя резино-кордного материала и профилирования резиновых деталей, и, соответственно, сохранении потребительских качеств готового изделия, а также снижение гистерезисных потерь в каркасной части шин, увеличение упругости каркасного полотна и окружной жесткости шины, влияющих на улучшение сопротивления шин боковому уводу и снижение потерь на качение, расширяют арсенал технических средств, и позволяют снизить максимальную температуру катящейся шины, увеличить стойкость обрезиненной каркасной части при механических повреждениях шины, увеличивая общую работоспособность, достигая заявленный технический результат всей заявляемой совокупностью существенных признаков данной группы изобретений.Based on the test results, the developed pneumatic radial light truck tires in all variants comply with the requirements of international and national standards: ETRTO, TRA, GOST 4754, UN Regulations No. 54, No. 117, the Technical Regulations of the Customs Union "On the safety of wheeled vehicles" and in comparison with mass-produced tires provide a simplification of the tire carcass manufacturing process, an increase in production efficiency by saving energy and labor resources due to a decrease in the operations of cutting rubber-cord material and profiling rubber parts, and, accordingly, maintaining the consumer qualities of the finished product, as well as reducing hysteresis losses in the carcass part of the tires , an increase in the elasticity of the carcass canvas and the circumferential rigidity of the tire, which affect the improvement of tire resistance to side slip and reduce rolling losses, expand the arsenal of technical means and allow you to reduce the maximum temperature of a rolling tire, increase the resistance of a rubberized carcass part in case of mechanical damage to the tire, increasing overall performance, achieving the claimed technical result with the entire claimed set of essential features of this group of inventions.
Claims (10)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2800762C1 true RU2800762C1 (en) | 2023-07-27 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3400569B2 (en) * | 1993-10-08 | 2003-04-28 | 住友ゴム工業株式会社 | Pneumatic tire |
| RU2410243C1 (en) * | 2008-08-19 | 2011-01-27 | Дзе Гудйеар Тайр Энд Раббер Компани | Air tire with one discontinuous layer of carcass (versions) |
| RU2470796C2 (en) * | 2007-10-05 | 2012-12-27 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен | Air tire with reinforcing structure incorporating fibres with flat cross-section |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3400569B2 (en) * | 1993-10-08 | 2003-04-28 | 住友ゴム工業株式会社 | Pneumatic tire |
| RU2470796C2 (en) * | 2007-10-05 | 2012-12-27 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен | Air tire with reinforcing structure incorporating fibres with flat cross-section |
| RU2410243C1 (en) * | 2008-08-19 | 2011-01-27 | Дзе Гудйеар Тайр Энд Раббер Компани | Air tire with one discontinuous layer of carcass (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2326198C2 (en) | Cable thread used as reinforcing element for pneumatic tires of heavy wheeled vehicles | |
| EP2563965B1 (en) | High-permeability elastic multistrand metal cable | |
| CN102387916A (en) | Pneumatic tyre, the belt of which is reinforced by a thermoplastic polymer film | |
| JP2012513335A (en) | Tires with low-breathing carcass reinforcement cords and textile thin wires associated with carcass reinforcements | |
| CN114929963B (en) | Single ply multi-ply cord with improved breaking energy and improved total elongation | |
| CN114025970A (en) | Vehicle tyre with belt band | |
| JPH01237204A (en) | Pneumatic tire for vehicle | |
| CN111465507B (en) | Reinforcing layer and pneumatic vehicle tire | |
| US9533532B2 (en) | Tire comprising a protective reinforcement | |
| EP2619020B1 (en) | Tyre comprising a protective reinforcement | |
| RU2800762C1 (en) | Pneumatic radial light-truck car tire (embodiments) | |
| KR20240000640A (en) | Radial tyre having an improved belt structure | |
| RU2797454C1 (en) | Pneumatic radial passenger car tire (variants) | |
| US20180029421A1 (en) | Cord-rubber composite and pneumatic tire | |
| RU2816902C1 (en) | Pneumatic radial light-truck tire (versions) | |
| RU2809312C1 (en) | Pneumatic radial light truck car tire (options) | |
| RU2802826C1 (en) | Pneumatic radial light-truck car tire (options) | |
| JP2013537147A (en) | Tire with protective reinforcement | |
| RU2793770C2 (en) | Pneumatic radial tire for passenger cars and light trucks | |
| RU2793768C2 (en) | Pneumatic radical car tire | |
| RU2729901C1 (en) | Pneumatic radial light truck tire | |
| RU2797455C2 (en) | Pneumatic radical car tire | |
| RU2729897C9 (en) | Pneumatic radial light truck | |
| RU2797707C2 (en) | Pneumatic radial tire for passenger cars and light trucks | |
| RU2793769C2 (en) | Pneumatic radial tire for passenger cas and light trucks |