0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

На что влияет толщина корда

1.1. Конструкция автомобильных шин

Рис.1.1. Камерная шина:

1 — бортовая лента

6 — беговая дорожка;

9 — борт покрышки;

11 — проволочное кольцо;

12 — крепительные ленты крыла.

Большинство автомобильных шин состоит из резинокордной оболочки — покрышки, воздухонепроницаемой замкнутой тороидальной камеры и ободной ленты. В рабочем состоянии камера наполнена воздухом под определенным давлением. У бескамерных шин вместо камеры на внутренней стороне покрышки нанесен специальный герметизирующий слой. Амортизирующая способность автомобильной шины определяется давлением воздуха в шине и эластичностью покрышки.

Конструкция и материал элементов шины не всегда одинаковы у шин различных типов. Так, шины легковых автомобилей по конструкции отдельных элементов, габаритным размерам и качеству применяемых материалов отличаются от шин грузовых автомобилей. Они имеют более эластичный каркас, меньшую высоту и большую расчлененность рисунка протектора, меньший наружный и посадочный диаметры. Однако шины легковых автомобилей ввиду большей допускаемой относительной деформации, большего числа нагружений на единицу пройденного пути и больших скоростей движения имеют по сравнению с шинами грузовых автомобилей меньший срок службы. Шины легковых автомобилей предназначены в основном для работы на дорогах высших категорий.

Шина имеет сложную конфигурацию и состоит из нескольких конструктивных элементов (рис.1.1).

Каркас 7, являясь основной силовой частью покрышки, ограничивает объем накачанной камеры и воспринимает нагрузки, действующие на шину.

Основной нагрузкой на шину является собственная масса автомобиля и масса перевозимого груза или пассажиров. Каркас должен обладать значительной прочностью, а также определенной эластичностью. Он состоит из нескольких наложенных друг на друга слоев прорезиненного корда и резиновых прослоек -сквиджей. Прочность шины определяется прочностью каркаса и главным образом зависит от прочности корда, так как модуль упругости его на несколько порядков больше модуля упругости резины.

Нити смежных слоев корда перекрещиваются между собой под определенным углом и образуют ткань, состоящую из основы и утка. Каждая нить изолирована от соседних и в то же время связана с ними резиной. Резина предохраняет кордные нити от влаги, перетирания и способствует равномерному распределению нагрузок между ними.

Форма каркаса и число слоев корда 3 в нем определяются расчетом исходя из заданного давления воздуха, нагрузки, типа и назначения шины. Кордные нити несут основную нагрузку во время работы шины, обеспечивая последней прочность, эластичность, износостойкость и сохранение заданной формы. Кордная нить 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. Под действием, приложенных к колесу сил, шина деформируется только на определенном участке окружности — рабочей зоне, расположенной в области контакта шины с дорогой и равной приблизительно одной трети длины окружности как для легковых, так и для грузовых автомобилей.

Брекер 4 диагональной шины представляет собой резинокордный слой, расположенный между каркасом и протектором. Он состоит из двух и более слоев разреженного корда, перемежающихся утолщенными слоями резины. Утолщенные слои резины обеспечивают возможность перемещения нитей корда брекера в процессе работы шины.

Конструкция брекера зависит от типа и назначения покрышки. Брекер нужен для усиления каркаса и улучшения связи между каркасом и протектором, которая должна быть максимально возможной. Необходимая связь достигается правильным подбором материала брекера. Брекерные резины должны обеспечивать плавный переход жесткости от каркаса к протектору, что оказывает серьезное влияние на интенсивность износа протектора шины.

Брекер смягчает действие ударных нагрузок на каркас шины, способствует более равномерному распределению их по поверхности покрышки, воспринимает многократные деформации на растяжение, сжатие и сдвиг, что однако приводит к значительному теплообразованию в связи с недостаточной теплопроводностью резины. Поэтому брекерный слой, как правило, имеет более высокую температуру (до плюс 120°С) по сравнению с другими элементами покрышки.

Протектор 5 представляет собой толстую профилированную резину, расположенную на внешней стороне покрышки и входящую в непосредственный контакт с дорогой при качении колеса. Протектор обеспечивает необходимый эксплуатационный ресурс шины, надлежащее сцепление с дорогой, смягчает воздействие толчков и ударов на каркас шины, уменьшает колебания (в первую очередь, крутильные) в трансмиссии автомобиля, а также предохраняет каркас от механических повреждений. В процессе качения колеса элементы протектора работают на двустороннее сжатие и сдвиг, а также на растяжение. Эти деформации по абсолютному значению больше, чем у каркаса и брекера.

Протектор состоит из рельефного рисунка и подканавочного слоя, который обычно составляет 20. 30 % от толщины протектора. Слишком тонкий подканавочный слой способствует растрескиванию протектора, повышению деформации нитей корда первого слоя каркаса, уменьшению прочности каркаса при действии сосредоточенной нагрузки. Излишне толстый слой ухудшает условия охлаждения шины, приводит к перегреву и расслоению покрышки. Протектор имеет неодинаковую толщину у шин различных конструкций и назначения. Чем толще протектор, тем больше пробег шин до его полного истирания, тем лучше он защищает каркас от внешних воздействий. Однако толстый протек­тор делает шину тяжелее, приводит к ее перегреву и расслоению, увеличивает момент инерции колеса и его сопротивление качению. Толстый протектор вызывает повышенное теплообразование при больших скоростях движения, когда появляются дополнительные деформации протектора в результате значительного увеличения инерционных сил. Толщина протектора у шин легковых автомобилей колеблется от 7 до 12 мм, у шин грузовых автомобилей — от 14 до 22 мм.

Читать еще:  Асфальтобетон холодный особенности покрытия

Разновидность рельефного рисунка протектора зависит от типа и назначения шины.

Автомобильные шины изготовляют с различными рисунками протектора. Рисунок с продольными канавками имеет достаточно высокое сцепление шины с дорогой в боковом направлении и недостаточное сцепление на мокрых и скользких дорогах в продольном направлении. Рисунок протектора с поперечными канавками имеет противоположные показатели, поэтому широкое применение получили рисунки протектора, которые имеют продольно-поперечные канавки.

Шины при движении автомобиля, особенно на дорогах с усовершенствованным покрытием, не должны издавать шум. Бесшумность шин достигается выбором определенного рисунка протектора и применением принципа переменного шага элементов рисунка по длине окружности колеса.

Рисунок протектора оказывает большое влияние на коэффициент сопротивления качению колеса, износ шины и сцепление ее с дорогой. Обеспечение высокой износостойкости и необходимого по условиям безопасности движения и экономичности сцепления шины с дорогой — главная задача рисунка протектора. Протекторная резина должна обладать высокими физико-механическими качествами, быть прочной, эластичной, хорошо сопротивляться истиранию, надрезам, надрывам и многократным деформациям, а также быть стойкой к старению.

Перечисленные качества протекторной резины обеспечиваются соответствующим выбором состава и технологией переработки резиновой смеси.

Боковиной 2 считается резиновый слой, покрывающий стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и влаги. Боковины должны быть достаточно эластичными и, следовательно, достаточно тонкими, чтобы длительное время выдерживать многократные изгибы и мало влиять на жесткость каркаса. Их изготавливают как одно целое с протектором и из протекторных резиновых смесей, хотя для них, согласно условиям работы, можно применять и более дешевые смеси.

Жесткая часть шины, служащая для крепления ее на ободе колеса, носит название борта. Крыло покрышки состоит из бортового кольца 11, выполненного из стальной проволоки, твердого профильного резинового жгута (филлера), обертки бортового кольца и усилительных ленточек. Металлическое кольцо необходимо для придания борту необходимой прочности, а резиновый жгут способствует оформлению борта и его монолитности. Бортовое кольцо и резиновый жгут обматывают прорезиненной оберткой. Форма бортового кольца влияет на правильность и надежность установки в целом покрышки на ободе колеса. Число металлических проволок в бортовом кольце и их диаметр определяют расчетом.

Камера представляет собой кольцевую трубу, сделанную из воздухонепроницаемой эластичной резины. Она имеет вентиль, который служит для накачивания, удержания и стравливания воздуха. Размер камеры должен строго соответствовать размеру и форме покрышки. Толщина стенки по попе­речному сечению камеры обычно неодинакова. Она больше у беговой дорожки по сравнению с приободной частью. Камера не могла бы сама выдержать внутреннее давление, не будь она ограничена покрышкой. При качении колеса в зоне контакта шины с дорогой камера испытывает знакопеременную деформацию и работает в тяжелых температурных условиях. Резина для камер должна быть воздухонепроницаема, эластична, прочна, хорошо сопротивляться проколам и раздирам, быть стойкой к тепловому старению, не менять свои размеры и физико-механические свойства в широком диапазоне температур окружающего воздуха.

Высота профиля шины: что это такое?

Профиль шины – один из ключевых параметров, на который нужно обращать внимание при выборе автомобильных покрышек. Для каждого автомобиля производитель, как правило, разрабатывает рекомендации касательно того, какого размера должна быть шина и какие отклонения в этих размерах допустимы. Отступления от заданного особенно часто касаются высоты профиля шины. На что влияет профиль шины, и так ли необходимо его менять? Разбираемся.

Если говорить просто, то высота профиля шины – это практически её толщина, то есть расстояние от диска до самой внешней поверхности протектора.

Загвоздка в том, что в маркировке на самой автомобильной покрышке высота профиля не указывается непосредственно в миллиметрах – она зависит от ширины покрышки.

Например, маркировка сообщает, что перед нами покрышка размерности:

Ширина составляет 215 мм, высота профиля – 50% от этой ширины, а значит: 215*0,5=107,5 мм. Что важно в этой системе расчёта? Что при разной ширине покрышек с тем же значением высоты в процентах, высота на самом деле будет разной. Так, у шин 225/50 высота профиля будет составлять уже 225*0,5=112,5 мм. Так что пусть совпадение чисел после дробной черты на маркировке вас не вводит в заблуждение – при разной ширине высота тоже будет разная.

Читать еще:  Особенности конструкций и виды камаза

Маркировку R17 в разговорной речи нередко называют радиусом колеса, однако это не верно. R означает радиальную конструкцию (каким способом укладывается корд в шине), а цифра – посадочный или внутренний диаметр покрышки в дюймах. Значит, перед нами 17-дюймовые радиальные шины.

Маркировка американских автомобильных шин отличается от европейских. Она представляется в виде

Данных о высоте профиля тут нет, а все размеры измеряются в дюймах. 35 дюймов – внешний диаметр шины, 12,50 – ширина покрышки, ну а R15 – уже знакомые нам 15 дюймов посадочного диаметра. Чтобы высчитать профиль, подключаем к арифметике геометрию: из внешнего диаметра вычитаем внутренний, получаем «толщину» покрышки по обе стороны от диска, делим её на два и получаем профиль. (35-15)/2= 10 дюймов. Перевести в метры можно по схеме 1 дюйм = 2,54 см. Таким образом профиль шины – 25,4 см или 254 мм.

Как показывает практика, даже небольшое отступление от заданных производителем параметров шин может оказать влияние на то, как автомобиль поведёт себя на дороге. Так, шины с низким профилем и более крупными дисками легче управляются на поворотах, а высокий профиль шины увеличивает проходимость. Получается, даже небольшими изменениями высоты профиля можно немного, но адаптировать автомобиль под свой стиль вождения и дорожные условия.

Насколько далеко можно отходить от оптимальной размерности – это уже другой вопрос. Уменьшать и увеличивать профиль шины можно и без изменений диаметров колеса, достаточно выбирать соответственно больший или меньший диск. Если же весь диаметр шины увеличится, то могут возникнуть проблемы: при движении покрышка будет задевать колесую арку или подкрылок, что грозит повреждениями. Да и само колесо станет ощутимо тяжелее, что ляжет дополнительной нагрузкой на подвеску. Подобные изменения хорошо выносят внедорожники, поскольку они рассчитаны на допнагрузку, а вот владельцам обычных легковых авто стоит лишний раз подумать.

— при сохранении ширины покрышки, небольшое увеличение профиля сделает вождение более мягким, особенно при проезде препятствий;

— снижается риск пробоя боковины шины;

— шины с большим диаметром (на 1-2 размера) дают более высокую посадку, что повышает проходимость шины.

— слишком высокий профиль шины плохо скажется на показателях торможения и прохождения поворотов;

— при увеличении диаметра шины есть риск задеть покрышками детали кузова, особенно при полном повороте руля;

— шины с высоким профилем весят больше, что даёт дополнительную нагрузку на подвеску и сами покрышки при движении.

К уменьшению профиля шины прибегают не так часто. Обычно это связано с желанием придать автомобилю более стильный и агрессивный вид. Шины с низким профилем и широким диском обычно удел спортивных автомобилей и автомобилей высокого класса со спортивным уклоном. И не зря.

— низкопрофильные шины улучшают отзывчивость автомобиля на управление и показатели торможения;

— шины с низким профилем более устойчивы к деформации при манёврах и на поворотах;

— лучшее сцепление с ровной дорогой.

— низкопрофильные шины требовательны к качеству дороги, поскольку на неровной ухабистой поверхности комфорт вождения на таких покрышках резко падает;

— шины с низким профилем более шумные;

— риск деформации при длительной стоянке из-за высокого давления и увеличенного пятна контакта шины с поверхностью.

1. Низкопрофильные шины приспособлены к скоростной езде на трассах и ровных магистралях, на отечественных дорогах они вряд ли покажут себя с лучшей стороны.

2. Увеличение профиля шины с сохранением диаметра диска повышает проходимость автомобиля; увеличение профиля при соответственном уменьшении диска увеличивает комфорт вождения по неровным дорогам.

3. Производители советуют отступать от рекомендованных размеров профиля шины не более чем на 3% для легковых автомобилей. У грузовых и легкогрузовых авто разброс может быть более гибким.

4. Изменение профиля шины влияет на то, как поведёт себя на дороге ваш автомобиль. Изменится отзывчивость, мягкость движения, скорость разгона и торможения и многие другие характеристики, к которым придётся заново привыкать.

Слойность в грузовых шинах

Современные грузовые автошины являются довольно сложными изделиями, в процессе производства которых применяются уникальные технологии и материалы. Во время выбора шин для грузовых авто, стоит обращать внимание на маркировку резинового продукта, и, в частности, на показатель слойности. Норма слойности является условным обозначением прочности каркаса шины. У моделей для грузовиков данное значение обозначается буквами PR с определенным числом через тире, а также соответствующим данной норме коэффициентом нагрузки (в государствах, где есть стандарты TRA) либо индексом грузоподъемности (согласно требований стандартов ISO и ETRTO). Можно говорить, что слойность в грузовых шинах показывает какому пределу наибольшей нагрузки соответствует каркас резинового изделия.

Читать еще:  Подготовка к использованию ротора

Слойность шины отыгрывает немаловажную роль, когда речь заходит об применимости и условиях использования изделия. Так, автошина 9.00R20, имеющая норму слойности PR16, при одинаковом показателе давления, будет менее упругой и гибкой, нежели шина с PR14. Данная особенность хоть и выражается не очень значительно, но непременно отразится экономичностью в плане расхода горючего. Кроме этого, шины PR16 будут обладать несколько большей грузоподъемностью, нежели шины с PR14. Также стоит отметить тот факт, что слойность увеличивает износостойкость покрышки. Как правило, слойность зависит от размера автошины. У покрышек 9.00R20 нормой является слойность 16, при этом спецшины 23,5-25 могут иметь 28 слоев. Во время выбора шин, стоит отдавать себе отчет, в каких условиях будет использоваться грузовой автомобиль. Если планируется небыстрое передвижение с небольшим грузом по карьерам, то необходимо отдавать предпочтение продукции с меньшими показателями слойности. Если грузовик будет перевозить большой вес, то выбирайте грузовые шины с большей слойностью.

Наш магазин грузовых шин располагает огромным ассортиментом продукции ведущих производителей. В каталоге присутствуют самые разнообразные типы покрышек для грузовиков различного производства. К выбору автошин стоит подходить максимально ответственно, так как от данных элементов будет зависеть работоспособность техники. Если вы не знаете какому виду изделий отдать предпочтение, то можете обратиться за помощью к менеджерам магазина. Опытные специалисты оперативно придут на помощь в выборе подходящих шин.

После оформления заказа
с вами свяжется наш менеджер
для уточнения условий
оплаты и доставки

Полезная информация

Требования, которым должен соответствовать корд сводятся к следующим:

· высокая прочность при многократных нагрузках;
· теплостойкость и теплопроводность;
· отличная эластичность;
· большая плотность;
· однородность по физико-механическим свойствам;
· высоким КПД.

Использование стекловолокна оправдано устойчивостью к растягиванию и гниению. Следовательно, и покрышки, имеющие корд из стекловолокна, отличаются более высокими эксплуатационными характеристиками. Корд из хлопковых волокон в настоящее время не пользуется популярностью, так как его заменили корды из полиамидных волокон, вискозы, а также металлокорд.

Кордная ткань составляет приблизительно 28-30% от общей массы покрышки, но при этом испытывает максимальную нагрузку в процессе эксплуатации шины и придаёт последней износостойкость, прочность и эластичность. Кордная нить в покрышке работает в условиях растяжения, сжатия и многократных изгибов в широком диапазоне изменения температур (от –50 до +110°С).

В настоящее время большую популярность приобрели шины с металлокордом, которые выпускаются в следующих типах:

· шины с металлокродом в брекере и каркасе;
· шины с металлокордом подканавочного слоя и нейлоновым кордом в каркасе;
· шины с металлокордом в брекере и нейлоновым или стальным кордом, имеющим меридиональное расположение нитей в каркасе.

Отличие шин с металлокордом от других образцов состоит в наличии более широких бортов. Плюс к этому в зоне протектора (с внутренней стороны каркаса) шины с металлокордом имеют привулканизированный слой резины. Это позволяет с одной стороны добиться ровного распределения напряжения в зоне протектора, а с другой – защитить камеру от механических повреждений, в частности, от проколов.

Преимущества шин с металлокордом

Шины с металлокордом отличаются рядом преимуществ перед другими предложениями, в числе которых:

· высокая прочность, что даёт возможность изготавливать шины для грузовых автомобилей, имеющих в каркасе от 2 до 4 слоёв корда вместо традиционных 8-14;
· увеличение толщины протектора, что обуславливает длительный срок службы, в среднем подобные шины служат в два раза дольше традиционных;
· уменьшение качания;
· высокие показатели по теплостойкости и теплопроводности уменьшают напряжение, а также способствуют равномерному распределению температуры.

Но при всех своих достоинствах металлокорд отличается низкой усталостной прочностью при многократной значительной деформации.

Корды из вискозной ткани относятся к текстильным материалам, поскольку для их изготовления используются искусственные волокна, материалом для которых служит целлюлоза. По физико-химическим характеристикам вискозный корд превосходит хлопчатобумажный и характеризуется:

· большей однородностью нити;
· улучшенной сопротивляемостью деформациям;
· более высокой прочностью при повышении температуры;
· уменьшенным теплообразованием при работе шины.

Шины из вискозного корда имеют больший пробег: в среднем до 70% в сравнении с образцами из хлопчатобумажного корда. При всех своих преимуществах вискозный корд имеет и недостатки, к которым можно отнести восприимчивость к влажности и низкий коэффициент сцепления с резиной.

Полиамидные волокна и, в частности, нейлон являются наиболее подходящим материалом для изготовления корда. Он отличается следующими преимуществами:

· высокой эластичностью;
· большой прочностью;
· легкостью каркаса;
· почти полное восстановление после нагрузок растяжениясжатия;
· низкое водопоглощение.

Прочность нейлонового корда превышает хлопчатобумажный и вискозный аналоги, плюс к этому он не уступает по прочности металлокорду, но превышает его по усталостной прочности.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector