4.4. Каркас Каркас — это силовая основа шины, обеспечивающая ее прочность, воспринимающая внутреннее давление воздуха и нагрузку от дорожного покрытия. Каркас состоит из одного или нескольких наложенных друг на друга слоев обрезиненного корда, опоясывающих покрышку от борта до борта. В смежных слоях нити корда могут перекрещиваться между собой под определенным углом (в диагональных
шинах) либо располагаться во всех слоях параллельно друг другу в меридиональном направлении от борта до борта (в радиальных шинах) (см. параграфы 6.1, 6.2). В зависимости от конструкции каркаса, типоразмера шины, допустимой нагрузки и давления воздуха число слоев корда в каркасе может изменяться от 1 до 16 и более (в грузовых, авиационных, сельскохозяйственных, крупногабаритных шинах и пр.).
Кордные нити несут основную нагрузку во время работы шины, обеспечивая последней прочность и эластичность. Сами по себе кордные нити выдерживают только растягивающую нагрузку и не способны
противостоять изгибу или сжатию. Однако в процессе обрезинивания и последующей вулканизации возникают механические и частично химические связи корда с резиной, резинокордное полотно приобретает
необходимые свойства. Резина предохраняет кордные нити от влаги, перетирания и способствует равномерному распределению нагрузок между ними. Каркас защищается от внешних воздействий покровными
резиновыми деталями — протектором в зоне контакта шины с дорогой, боковиной, бортовыми лентами в зоне крепления шины на ободе.
4.5. Брекер Брекер вместе с каркасом обеспечивает восприятие шиной силовых нагрузок и состоит из двух или более слоев обрезиненного корда, расположенных в зоне беговой дорожки шины между каркасом и протектором. Нити корда в слоях брекера принимают на себя значительную часть напряжений, возникающих от внутреннего давления воздуха, разгружая, таким образом, нити корда каркаса и одновременно защищая каркас от механических повреждений со стороны беговой дорожки. Брекер также смягчает воздействие ударных нагрузок на каркас шины и способствует более равномерному распределению их по
поверхности покрышки. Кроме того, брекер придает дополнительную жесткость резиновому протектору, способствуя повышению его износостойкости. Конструкция брекера зависит от типа и назначения покрышки
и оказывает серьезное влияние на работоспособность шины в целом. В брекере нити корда в смежных слоях пересекаются друг с другом и с нитями корда смежного слоя каркаса, т.е. расположены диагонально,
независимо от конструкции шины. В конструкции брекера современных шин металлокордные слои комбинируются с более «мягкими» текстильными кордами. Типичная конструкция брекера содержит не менее двух основных слоев с углом наклона нитей корда около 70° к меридиану. Кроме того, для придания брекеру дополнительных свойств часто применяются вспомогательные слои с углом наклона от 30° до 90° к меридиану, т.е. в последнем случае ориентированных в окружном направлении. Вспомогательные слои расположены под протектором над основными слоями брекера. Ширина основных слоев брекера обычно близка к ширине беговой дорожки протектора. Ширина вспомогательных слоев варьируется в широких пределах и определяется их назначением. Брекер воспринимает многократные деформации на растяжение, сжатие и сдвиг, что приводит к значительному теплообразованию. В связи с недостаточной теплопроводностью резины брекерный слой, как правило, имеет более высокую температуру в сравнении с другими элементами покрышки Поэтому он более уязвим для внутренних разрушений, чем другие элементы конструкции шины, особенно по кромкам. Для повышенияработоспособности в брекере применяются специальные резины, которые должны обеспечивать плавный переход жесткости от каркаса к протектору. Этой цели служат и упомянутые вспомогательные слои в его конструкции.
4.6. Протектор Протектор обладает износостойкостью и обеспечивает доремонтный ресурс шины, сцепление колеса с дорогой, а также существенно влияет на топливную экономичность, уровень шума и вибраций. Кроме того, протектор защищает брекер и каркас от толчков, ударов, проникновения влаги и других внешних воздействий. Ширина протектора ориентировочно составляет 70—80% ширины профиля шины. На наружной поверхности протектор имеет рельефный рисунок в виде выступов и канавок. Выступы часто бывают дополнительно расчленены прямыми или зигзагообразными щелевыми прорезями. Дизайн
и глубина рисунка протектора оказывают чрезвычайно важное влияние на свойства шины, определяя ее ресурс и способность работать в тех или иных условиях эксплуатации. Более глубокий рисунок
обеспечивает больший ресурс шины и дольше защищает каркас и брекер от внешних воздействий. Однако при этом повышаются зисные потери (см. параграф 7.1) и теплообразование в резине, шина
перегревается, ухудшаются физико-механические свойства резины протектора, в том числе его износостойкость. Обычно глубина рисунка протектора у шин легковых автомобилей колеблется от 6 до мм,
у шин грузовых автомобилей — от 12 до 22 мм, у крупногабаритных и шин достигает 40—70 мм и более. Нерасчлененная смежная с брекером часть протектора называется подканавочным слоем. Подканавочный слой защищает брекер от повреждений и обеспечивает переход от жесткого относительно малодеформируемого брекера к подвижным в контакте с дорогой элементам рисунка протектора. Слишком тонкий подканавочный слой не способен выдержать возникающие в нем напряжения и приобретает склонность к растрескиванию. Кроме того, этом ухудшается защитная функция протектора, особенно по мере износа рисунка. Более толстыйподканавочный слой лучше защищает каркас и брекер от внешних воздействий. Однако при этом ухудшаются условия от внутренних элементов конструкции шины, повышаются гистерезисные потери и теплообразование в самом протекторе, шина перегревается, создаются условия для появления внутренних расслоений и трещин. Обычно толщина подканавочного слоя составляет 20—30% от общей толщины протектора. Центральная часть протектора, постоянно находящаяся в контакте с дорожной поверхностью, называется беговой дорожкой. Ширина беговой дорожки либо равна ширине протектора, либо может быть уже до 10—15%. Ширина и кривизна беговой дорожки, а также дизайн рисунка протектора в сочетании с шириной, кривизной и структурой брекера существенным образом влияют на интенсивность и равномерность износа рисунка протектора в эксплуатации. Часть протектора, расположенная между беговой дорожкой и боковиной шины образует плечевую зону шины. Эта зона характеризуется
резким изменением толщины от беговой дорожки к боковине. Элементы конструкции шины, находящиеся в этой зоне способствуют увеличению боковой жесткости шины, воспринимают часть боковых
нагрузок, передаваемых беговой дорожкой, и таким образом оказывают существенное влияние на устойчивость и управляемость автомобиля.Конструкция рисунка типу рисунка протектора шины
протектора легковые делятся на летние, зимние и грузовые — на дорожные и универсальные. Все они значительно отличаются друг от друга как строением протектора, так и составом резиновой смеси. Кроме того, и легковые и грузовые шины могут иметь направленный, или асимметричный, рисунок протектора. Особенности конструкции рисунка протектора легковых Летние шины обеспечивают управляемость и хорошие тяговотормозные характеристики на сухой и мокрой дороге при отсутствии на ней снега и льда. Типичный летний рисунок протектора состоит из Рисунок протектора летней шины относительно несложных по конфигурации блоков (выступов), обеспечивающих оптимально возможный по площади контакт с дорогой. Блоки разделены узкими открытыми канавками, направленными от центра наружу под углом к плоскости качения, служащими для эффективного отвода воды из зоны контакта при езде по мокрой дороге. Центральная часть рисунка может содержать продольные канавки или ребра, призванные улучшить устойчивость, способность шины к сохранению направления движения
Зимние шины имеют максимальное сцепление с дорогой при движении по снегу и льду. Характерный рисунок протектора обеспечивает отвод снега из зоны пятна контакта, и отличается повышенными сцепными свойствами, а применение специальной рецептуры протекторных резиновых смесей способствует сохранению этих свойств даже при очень низких температурах. Элементы зимнего рисунка протектора обычно снабжены глубокими канавками и специальными прорезями — ламелями, которые отводят, впитывают влагу и, подобно присоскам, сцепляются с обледеневшей или заснеженной трассой.
примеры рисунков протектора зимних фрикционных (нешипованных) шин производства компании Vredestein. В таблице 4.1 представлены результаты сравнительных испытаний
летних (Planet 2P) и зимних фрикционных шин CL) (в характерных для Европы зимних условиях эксплуатации — при температуре от 0 до Как видно из таблицы, зимние шины, по сравнению с летними, на 10% сократили тормозной путь автомобиля на влажной дороге. Зимние фрикционные шины моделей WinTrac и NordMaster CL Тип шин Коэффициент сцепления Тормозной путь Зимние шины 0,647 21,87 Летние шины 0,581 24,36 Шины, предназначенные для зимних условий эксплуатации, всегда имеют специальные обозначения на боковине в виде текста, например SNOW (снег) или грязь + снег). Иногда используются
первые буквы этих слов — либо вместо текста гравируется снежинка или какое-либо другое понятное обозначение. У некоторых моделей часто имеются и специальные отверстия для монтажа шипов противоскольжения либо шипы, установленные непосредственно производителем. Применение зимних шин на заснеженных и обледеневших дорогах существенно повышает безопасность движения. Поэтому законодательство некоторых стран обязывают использовать их в зимнее время. В то же время улучшение сцепных свойств зимних шин может сопровождаться снижением управляемости, повышением внутреннего трения и теплообразованием на сухом покрытии, а также более высоким уровнем шума при движении и достаточно быстрым износом протектора. Кроме того, шипы разрушают поверхности не заснеженной дороги.
По данным Института дорог и транспорта Швеции, автомобиль с шипованными шинами за 1 км проезда по асфальту «выгрызает» в среднем 30 г дорожного покрытия. На момент исследований в 1989
году при парке легковых автомобилей Швеции около 3 млн (меньше, чем сейчас в Москве) загрязнение атмосферы асфальтовой пылью и другими вредными взвешенными в воздухе частицами было оценено в объеме 450 000 тонн. Поэтому езда на зимних шинах в летнее время не рекомендуется, а применение шипов ограничивается или даже запрещается в некоторых странах и районах. Известен положительный опыт использования зимних шин с рисунком протектора, наполненным твердыми включениями (шиныфирмыBridgestone), мелкими абразивными гранулами корунда, карборунда (шины Green Diamond) и даже мелкодробленой скорлупой грецких орехов (шины фирмы Тоуа), повышающих сцепление с обледенелым до Зимняя шипованная шина На обледенелом покрытии, м (начальная скорость 50 км/ч) На сухом асфальте, м (начальная скорость 60 км/ч) Относительная скорость разрушения асфальта, % 5 относительная скорость разрушения асфальта различными шинами.
Показатели изменения профиля асфальтового покрытия шипованными шинами (фрагмент «в») и относительная скорость разрушения ими асфальта (фрагмент «г») взяты средними для 8 моделей, указанных на фрагменте «б» рожным покрытием и не разрушающих его. По результатам сравнительных испытаний в Институте дорог и транспорта Швеции (рис. 4.8, б) шины Green Diamond по сцепным свойствам находятся на уровне лучших шипованных шин. В отличие от последних, они сохраняют эти свойства до полного износа рисунка протектора При езде по дорогам с твердым покрытием разрушение дорожного полотна полотна
4.8, г) и загрязнение окружающей среды на порядок меньше. Существенно снижается шумообразование. Зимние шины по сравнению с аналогичными летними имеют худшие
показатели сопротивления качению и топливной экономичности из-за их большей массы, глубины и расчлененности рисунка протектора. Применение в рецептуре резин зимних шин активных высокодисперсных
наполнителей Silica позволяет улучшить характеристики их топливной экономичности при одновременном улучшении параметров сцепления протектора с мокрой и заснеженной дорогой (см. параграф 5.1). Всесезонные шины (рис. 4.9) сочетают хорошие сцепные свойства и управляемость на мокрой или заснеженной дороге с достаточным комфортом и высокой износостойкостью протектора. Конечно, всесезонные шины по своим характеристикам уступают зимним шинам зимой, а летним — летом. Это — компромиссный вариант. Наибольшее распространение такие шины имеют в районах с умеренным климатом и в городах, где в зимний период дороги очищаются ото льда и снега. Типичный рисунок протектора всесезонной шины в центральной своей части близок к рисунку летних шин, но по углам он продлевается за пределы беговой дорожки и имеет поперечные расчленения, образующие «грунтозацепы» для лучшего сцепления на грязной или заснеженной дороге. Шины с направленным рисунком протектора (рис. 4.10) наилучшим
образом позволяют реализовать заложенные в них характеристики только при вращении шины в одном направлении. Неправильная установка такой шины не только снижает
ее эффективность, но и может отрицательно повлиять на безопасность движения. Не всегда по конфигурации рисунка протектора Всесезонная шинаРис. 4.10. Гравировка на боковине
шины с направленным рисунком протектора можно однозначно определить, должна шина устанавливаться исключительно в определенном направлении или нет. На боковине таких шин обязательно гравируется надпись «Directional» или «Rotation» и дополнительно стрелкой указывается правильное направление вращения и/или размещается другая интуитивно понятная символика, позволяющая избежать ошибки. Асимметричный рисунок протектора (рис. 4.11) имеет различный дизайн на наружной и внутренней стороне беговой дорожки. Конструкцией такого рисунка Рис. Асимметричный рисунок учитываются углы наклона, с которыпротектора шины Eagle ми колесо с шиной устанавливается на фирмы Goodyear автомобиле. Это позволяет улучшить (фирма выпускает 22 типоразмера асимметричусловия контакта с дорожным покрытиных
шин с посадочными ем, снизить износ и шумообразование. диаметрами обода 17", Типичный асимметричный рисунок 18", 19", 20") имеет более глубокие канавки на внутренней стороне. На боковине асимметричной шины гравируется указание об этом — «Asymmetric» и обязательно указывается, какая сторона наружная (outside или outer) (рис. Кроме того, производители могут наносить на боковине дополнительные
знаки, такие как указание внутренней стороны шины (inside), разнонаправленные стрелки и другие интуитивно понятные знаки, уменьшающие вероятность ошибки при установке шины. В ряде случаев шина может иметь рисунок протектора асимметричный и однонаправленный одновременно. В этом случае на бокошины гравируются указатели на обе особенности конструкции (рис. 4.13).Гравировка на наружной боковине
шины с асимметричным рисунком (outer - внешняя сторона) Шины с рисунком протектора, состоящим преимущественно из окружных зигзагообразных ребер, имеют меньшие потери, чем с рисунком из отдельно стоящих элементов, так как последние во время качения шины деформируются в большей степени. Чем больше глубина рисунка протектора, тем более он энергоемок. Поэтому шины с зимним рисунком
протектора (или универсальным для грузовых шин), состоящим преимущественно из относительно глубоких грунтозацепов и шашек, уступают по экономичности летним (дорожным) шинам с неглубокими элементами, объединенными в продольные ленты. В комбинированных условиях эксплуатации применяется компромиссная конструкция рисунка протектора, состоящая из грунтозацепов по углам беговой дорожки и продольных ребер в центральной ее части. С точки зрения потерь на качение шина с таким рисунком занимает промежуточную позицию между летними (дорожными) и зимними (универсальными) шинами.
Рис. 4.13. Пример обозначения асимметричного (side facing outward - сторона, смотрящая наружу) и одновременно однонаправленного рисунка протектора (rotation -вращение по стрелке) что грамотная эксплуатация шин требует их своевременной сезонной Использование летних шин зимой чревато сокращает срок их службы 4.7.2. Особенности конструкции рисунка протектора грузовых шин
Принято разделять рисунки протектора грузовых шин на три группы в соответствии с дорожными условиями, в которых будет преимуэксплуатация зимних шин летом — повышает расход топлива щественно эксплуатироваться шина. На рис. представлены типы рисунков каждой из этих групп. Дорожный рисунок обычно состоит из расположенных в окружном направлении зигзагообразных ребер, расчлененных многочисленными ножевыми прорезями. Рисунок не развит по углам беговой дорожки. Такой рисунок хорошо держит дорогу, имеет большую площадь контакта с поверхностью дороги и обеспечивает хорошее сцепление на сухой дороге. Канавки такого рисунка обычно имеют относительно небольшую глубину — мм. Шины этого типа особенно эффективны на передних осях автотягачей и автобусов.
Типы рисунков протектора грузовых шин:
-дорожный; б — повышенной проходимости; в-универсальный Рисунок грузовых шин повышенной проходимости имеет глубокие — до 22 мм и более — поперечные канавки, образующие грунтозацепы и заходящие на боковины. Такой рисунок обеспечивает прекрасные тягово-тормозные характеристики, в том числе и на загрязненной дороге, но обладает повышенным сопротивлением качению и уровнем шума на больших скоростях. Этот тип шин наиболее эффективен при использовании на задних тяговых осях автомобилей и автобусов.
Универсальный рисунок протектора является комбинацией дорожного и повышенной проходимости. Центральная его часть имеет окружные ребра и канавки, а по углам располагаются массивные грунтозацепы. Шины с таким рисунком используются как на передних, так и на задних осях автомобилей и автобусов.
4.8. Боковина Боковиной называется покровная резина боковой стенки шины, расположенная между плечевой зоной и бортом. Это относительно тонкий слой эластичной резины, являющийся продолжением протектора, предохраняющий каркас от влаги и механических повреждений. На боковинах нанесены маркировка шины и другие надписи и обозначения.
4.9. Борт Борт — это деталь шины, которой она «сажается» на обод автомобильного колеса. Конструкция борта должна обеспечивать надежную фиксацию шины на ободе, исключающую проскальзывание относительно обода при резком разгоне или торможении автомобиля, а также герметичность контакта с ободом в бескамерных шинах. Необходимая прочность и стабильность формы борта обеспечиваются бортовым
кольцом, навитым или сплетенным из металлической проволоки, и наполнительным шнуром из резины повышенной твердости. Бортовое кольцо служит также для крепления каркаса, а конструкция и резина
наполнительного шнура позволяют поддерживать необходимую конфигурацию каркаса в зоне борта и сглаживают переход от жесткого кольца к эластичной боковой стенке шины. В зависимости от нагруженности
шины и конструкции ее каркаса в борте некоторых грузовых, крупногабаритных, авиационных и других шин используют два и более бортовых колец. С наружной стороны борта располагается бортовая лента из резины, прорезиненной ткани или корда, предохраняющая борт от истирания об обод и повреждения при монтаже и демонтаже. Внутренний (герметизиВнутренняя поверхность покрышрующий) слой от борта до борта закрывается специальным резиновым слоем, который защищает каркас от повреждения при возможных смещениях и трении о камеру в процессе ее накачивания и эксплуатации. В камерных шинах этот внутренний слой изготавливается из газонепроницаемой резины с целью герметизации шины и в этом случае его называют герметизирующим слоем.
5. МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИЯ
Современная типичная пневматическая шина состоит из основныхматериалов, изображенных на рис. 5.1.Материалы, из которых изготавливались шины первого поколения (до конца 30-х годов прошлого века), были естественного происхождения — натуральные каучуки в резине и природные, в основномхлопковые, волокна в качестве армирующих элементов. Повышение скоростей и плеч перевозок, возрастание роли транспорта как быстрого и надежного средства коммуникации привели к появлению новых конструкций ходовой части автомобилей. Для шин стали важными высокие динамические и статические характеристики упругости, способность к созданию поперечных управляющих сил, передачи крутящего момента при поворотах колеса, свойства гашения вибрации различных частот, максимально возможная скорость качения. Создание шин, удовлетворяющихтребованиям автомобилистов, потребовало разработки новых синтетических материалов для их производства. К исследованию шин подключились ученые. Ускорению этих работ способствовала Вторая мировая война, во время которой натуральные материалы стали недоступны для производителей шин. Со временем технические характеристики синтетических каучуков и нитей достигли уровня своих природных аналогов, а в ряде случаев превзошли их.
5.1. Резина Общие требования к резинам для шин: высокая усталостная выносливость и малое теплообразование, к резинам для протектора, кроме того, — износо-и атмосферостойкость, для каркаса — высокая эластичность, для брекера — теплостойкость, для ездовых камер — газонепроницаемость. Резина содержит натуральные и/или синтетические каучуки, смешанные с серой. Содержание серы составляет 1—4% от массы каучука. При нагревании смеси сера связывает молекулы каучука, и резина приобретает упругие свойства. Этот процесс был открытамериканским изобретателем Гудьиром в ХЗ каком году и называется вулканизацией резины. Натуральный каучук (НК) добывают из млечного сока каучукового дерева — гевеи, произрастающего в странах с тропическим климатом. Резиновые смеси на основе НК — высокоэластичные, характеризуются низким теплообразованием при многократных деформациях, сохраняют прочность при высокой и низкой температурах.
Они могут использоваться в различных климатических условиях. Известно достаточное число групп синтетических каучуков (СК), обладающих различными специфическими свойствами, которых не имеет
натуральный каучук. Бутадиеновый каучук придает шинам высокую износостойкость и морозоустойчивость, поэтому его используют производства протекторных резин. Бутадиен-стирольные и бутадиенметилстирольные каучуки используют для изготовления камер. Герметизирующий слой бескамерных шин изготавливается из галобутиловых каучуков.
Для придания резине специфических шинных свойств в нее добавляют
различные наполнители. С 1910 года и до настоящего времени
незаменимым наполнителем резины остается технический углерод
черная сажа, благодаря которой резина приобретает высокую прочность,
износостойкость и черный цвет. Основные материалы, применяемые
для производства шин, даны в таблице
Другие компоненты, входящие в состав резиновой смеси, позволяют
придать резине необходимые технологические и эксплуатационные
свойства. Это различные ускорители и замедлители вулканизации,
мягчители, пластификаторы, красители, вещества,
придающие резине прочность, износостойкость, морозо- или
теплоустойчивость и др. Резина менее ответственных элементов шины
может содержать регенерат -пластичный продукт, получаемый специальной
обработкой старых резиновых изделий (покрышек, камер),
Таблица
Наименование Легковая шина Грузовая шина
Натуральный каучук, % 14 27
Синтетический каучук, % 27 14
Технический углерод, % 28 28
Металл, % 14-15 14-15
Текстильные и другие материалы, % 16-17 16-17
Масса (в среднем), кг 12 55
который применяют для некоторого уменьшения расхода каучука при
изготовлении шин. Ободные ленты грузовых шин обычно изготавливают
полностью из регенерата.
В зависимости от назначения изготавливают различные резиновые
смеси: протекторную, каркасную, брекерную, камерную, герметизирующего
слоя и др.
Одно из наиболее значительных усовершенствований рецептуры
шинных резин последнего десятилетия прошлого века — применение
высокодисперсного активного кремнезем/силанового наполнителя
Silica (осажденные кремнекислоты с органосилановыми сшивающими
агентами). Этот наполнитель позволяет существенно повысить весь
комплекс прочностных и гистерезисных свойств резины, улучшить
сцепление шины с мокрой, заснеженной дорогой и одновременно повысить
износостойкость, снизить сопротивление шины качению и соответственно
расход автомобильного топлива. Его применяют вместо
сажевого наполнителя или совместно с ним в производстве «зеленых»
(экологичных) легковых шин, особенно зимних, а также для шин грузовых
автомобилей, занятых преимущественно на дальних перевозках,
для которых особенно важна топливная экономичность. Этот
наполнитель пока заметно дороже сажи и применяется в основном в
резинах шин высокого класса в сочетании с традиционной сажей. Со
временем, когда кремниесилановый или подобный ему наполнитель
вытеснит сажу из состава шинных резин, на дорогах появятся цветные
шины в тон автомобилю или... костюму водителя.
5.2. Текстильный корд В различных конструкциях шин
и ткани используются технические ткани
— корд, чефер, доместик и бязь.
Корд — это ткань, состоящая из прочных нитей основы, удерживаемых
в полотне редкими и слабыми нитями утка. Отдельная кордная
нить способна выдержать нагрузку до 160 кг и выше. Корд является
основной тканью, из которой изготавливают каркас, усиливающие и
защитные (экранирующие) слои в брекере и борте.
Из чефера делают усилительные ленты бортов покрышки. Доместик
и бязь заменяют чефер в тех случаях, когда требуется малая толщина
этих лент.
Ткани для покрышек изготавливают из вискозного шелка, капрона,
нейлона, анидного и полиэфирного кордов. В последнее время применяют
высокомодульный арамидный корд, по прочности близкий металлокорду,
в то же время он в 5 раз легче металлокорда и не подвержен
коррозии. Применение арамидного корда в современных конструкциях
шин взамен металлокорда или в сочетании с ним позволяет заметно
снизить массу шины, потери на ее качение и соответственно расход
топлива. Получили применение и гибридные виды кордов. Например,
гибрид из арамидных и нейлоновых нитей, имеющий по сравнению с
арамидом повышенную усталостную выносливость.
Для обеспечения высокой прочности связи резины с кордом и
тканью последние пропитывают специальными составами на основе
синтетических латексов. Масса текстильных материалов составляет до
20% общей массы покрышки, а их стоимость может достигать 30% от
стоимости всех материалов покрышки.
5.3. Металлокорд Металлокордная нить (рис. 5.2)
представляет собой канатик,
скрученный из стальных латунированных проволок диаметром 0,150,25
мм. Проволоку латунируют для создания необходимой прочности
ее связи с резиной. Металлокорд по сравнению с текстильными
кордами обладает рядом уникальных свойств, такими как прочность,
изгибная жесткость, теплопроводность и малое удлинение. Изменяя
конструкцию — количество и калибр нитей, направление и шаг их
скручивания, — получают задан
ные прочностные и жесткостные
свойства металлокорда.
В конструкции современных
шин обычно используется 2 — 3 и
более различных марок металлокорда
одновременно. В брекере
легковых радиальных шин используют,
как правило, два слоя
тонкого металлического корда.
В брекере отечественных грузовых
шин с текстильным каркасом
обычно применяется 4 слоя
металлокорда. Широко используется
металлокорд в каркасе и
брекере грузовых и автобусных,
Рис. 5.2. Нити металлокорда и примеры их
конструкции
крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин, в шинах специального
назначения. Разработка сверхтонких и эластичных металлокордов
делает возможным их применение в каркасе легковых шин.
Применение высомодульных кордов в каркасе и брекере шин позволяет
уменьшить количество армирующих слоев без потери прочности
шины, способствует снижению деформаций резины в слоях и межслойном
пространстве, что позволяет существенно снизить потери на
качение в шине.
5.4. Металлическая На изготовление бортовых колец
проволока легковых и грузовых шин идет
стальная латунированная про
волока. Бортовые кольца крупногабаритных шин изготавливают из
стальной латунированной ленты различного сечения. Проволоку латунируют,
как и металлокорд, для повышения прочности ее связи с
резиной.
5.5.
Технологический процесс Технологический процесс шиншинного
производства ного производства включает следующие
операции: приготовление
резиновых смесей в смесителях, обработка корда (пропитка синтетическими
латексами, термическая вытяжка, стабилизация, обкладка резиной
на каландрах); заготовка деталей шины (раскрой обрезиненного
корда, стыковку кусков, наложение на них резиновых прослоек, профилирование
заготовки протектора на экструдерах, изготовление деталей
борта и др.), сборка покрышек на специальных станках, формование и
вулканизация покрышек так называемых форматорах-вулканизаторах,
изготовление заготовок ездовых камер на экструдерах и их вулканизация
в пресс-формах. Многие операции технологического процесса осуществляются
на поточно-автоматических линиях (например, изготовление
резиновых смесей, сборка и вулканизация покрышек).