Шины. Некоторые проблемы эксплутации и производства - Ильясов Р.С.
ISBN 5-7882-0140-3
Скачать (прямая ссылка):
1 - классический профиль 2- оптимальный профиль
485
3,0
2,0
1,0
Рис. 65. Изменение интенсивности деформации за оборот колеса для вершины классического профиля шин.
1,2- внутреннее давление 80 и 550 кПА соотвественно
3,0
2,0
1,0
Ет,%
-|Г
i- 2
^ 4
Et,%
д
f
2
а
12 3 4
Радианы
12 3 4
Радианы
Рис. 66. Изменение интенсивности деформации за оборот колеса для вершины оптимального профиля шин.
1,2- внутреннее давление 80 и 550 кПА соотвественно
486
шины позволяет либо сформулировать требования к создаваемым материалам, либо подобрать нужный материал, что в конечном счёте обеспечит высокую работоспособность конструкции в целом. Для демонстрации справедливости используемой математической модели на рис. 67-68 показаны расчётные и экспериментальные данные, демонстрирующие зависимость прогиба шины (рис. 67) и среднего контактного давления (рис. 68) от величины внутреннего давления в шине при постоянной нагрузке Q = 30 КН. На этих рисунках кривая 1 соответствует эксперименту, а кривая 2 - расчёту. Совпадение данных вполне удовлетворительное, однако нужно всё же заметить, что сравниваемые величины являются интегральными характеристиками.
7.2 Разработка новых конструкций протектора покрышек
Одним из основных элементов любой покрышки является протектор, обеспечивающий наиболее важные эксплуатационные свойства и топливную экономичность любой шине. При этом долговечность и экологическая безопасность шины во многом определяются конструкцией рисунка протектора.
Известны [495] пневматические шины, содержащие протектор с симметричным рисунком, имеющим разделенные канавками выступы. В центральной части беговой дорожки выступы расположены чаще, а по краям беговой дорожки - реже. Высота выступов у таких протекторов одинакова по всей ширине беговой дорожки. Такие рисунки обеспечивают достаточное сцепление на различных дорогах. Однако выступы в центральной части изнашиваются быстрее, чем по краям беговой дорожки, и это лимитирует пробег шины до полного износа, так как покрышки с изношенной центральной частью протектора непригодны для дальнейшей эксплуатации. Согласно [495] такая неравномерность износа возникает на шинах, профиль которых имеет соотношение высоты к ширине 0,9-ь 1,05.
487
100 200 300 400 500 600
Рис. 67. Зависимость прогиба шины от внутреннего давления при нагрузке 30 кН.
1- расчёт; 2- эксперимент.
Рис. 68. Зависимость среднего контактного давления от Р0при нагрузке 30 кН.
1- расчёт; 2- эксперимент.
Для повышения долговечности шины была разработана и внедрена в производство конструкция [496], которая обеспечивает равномерное изнашивание рисунка протектора за счет оптимального сочетания значений его параметров: высоты выступов, размеров центрального и крайних участков беговой дорожки и коэффициента формы. Коэффициент формы определяется отношением рабочей и боковой поверхности выступа.
Для обеспечения высокой износостойкости коэффициент формы выступов на центральном участке следует принимать близким к 1 и не ниже 0,7. При этом соотношение размеров на центральном и крайнем участках выбирается таким, чтобы неравномерность износа компенсировалась различной высотой рисунка протектора. Это условие можно выразить соотношением величин коэффициентов формы выступов на центральном и крайнем участках: оно должно лежать в пределах 0,9-ь 1,1.
Исследования показали, что при меньших значениях указанного интервала происходит неполный износ крайних выступов при износе центральных. При больших его значениях крайние выступы изнашиваются раньше центральных. Соблюдение указанных пределов интервала обеспечивает изнашивание крайних выступов практически одновременно с центральными при высокой износостойкости протектора. При этом обеспечивается достаточное сцепление с сухой и мокрой дорогой, так как некоторое снижение показателей сцепления центрального участка с более крупными выступами компенсируется соответствующим улучшением этих показателей на крайних участках.
На основе анализа и обобщения экспериментальных данных были выбраны пределы изменения указанных параметров. На рисунке 69 представлены зависимости пробега шины до полного износа от ширины центрального участка беговой дорожки с увеличенной высотой выступов. Износостойкость шины-аналога принята за 100%. Различные кривые соответству-
489
ют разным значениям коэффициента формы выступов в центральной и крайней части беговой дорожки шины.
Из анализа представленных зависимостей можно заключить следующее. Если центральная часть беговой дорожки с большей высотой выступов составляет менее 0,3 от всей ширины беговой дорожки, то увеличение высоты выступов незначительно повышает пробег шины до полного износа рисунка. Увеличение ширины центральной части свыше 0,6 также незначительно повышает пробег шины до полного износа рисунка, но увеличивает долю резины, не изношенной по крайним выступам рисунка протектора. Наибольший прирост износостойкости шины достигается, если центральная часть беговой дорожки с большей высотой выступов составляет 0,3-ь0,6 от всей ширины беговой дорожки. Наиболее эффективное с точки зрения полного ресурса соотношение коэффициента формы по центру и краю беговой дорожки соответствует интервалу 0,9-ь 1,1. При значениях соотношения, не входящих в указанный интервал, полный ресурс по износу падает: при Ки=1,1Ккр - падает за счет повышения износа по краю; при Ки=0,9Ккр - падает за счет повышения износа по центру На рис. 70 представлен рисунок протектора, а на рис.71 приведена схема реализации новой конструкции.
