Покрышка пневмошины

 

1. ПОКРЫШКА ПНЕВМСЛйШЫ, содержащая арматуру каркаса, padTioложенную непрерывно от одного бортового кольца до другого и включактщую в себя по крайней мере один проволочный или кордный слой и арматуру брекера, составленную тремя уложенными друг на друга кордными или проволочными слоями, нити которых расположены наклонно к окружному направлению под углами d , fb, соответственно, при этом углы /ivf у заключены в диапазоне 15-35°, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности сборки, нити арматуры каркаса расположены относительно окружного направления на боковинах шины под углом 70-90° , а под арматурой брекера - под углом меньшим, чем на боковинах, при этом величина угла ti наклона нитей слоя брекера, прилегающего к слою Каракаса, определяется величиной угла, образованного пересечением прямой, проведенной через точку пересечения диагоналей параллелограмма и перпендикулярной к одной из диагоналей, и другой диагональю, параллельной окружному направлению , а стороны параллелограмма соответственно параллельны нитям слоев брекера, расположенных под углом fi и к окружному направлению . 2.Покрышка пневмошины по п.1, отличающаяся тем, что арматура брекера имеет усиленные кромки. W 3.Покрышка пневмошины по п., отличающаяся тем, что плотность нитей слоя брекера, прилегающего к слою каркаса, меньше плотности нитей других слоев брекера . 4.Покрьпика пневмошины по п,1, отличающаяся тем, что соширина слоя брекера, прилегаюаего к слою каркаса, меньше ширины друа: гих слоев брекера и составляет ю 50-90%, предпочтительно 70-75% от средней ширины двух других слоев.

СОЮЗ СОЯЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИX

РЕСПУБЛИК

3(51) В .60 9 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕНТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 2039827/27 — 11 (22) 11.06,74 (31) 7321397 (32) 12.06.73 (33) франция (46) 15.08,83. Бюл. М 30 (72) Жак Буало (франция} (71) Мимлен э Ко, (франция) (53) 629.11.012(088.8) (56) 1. Заявка фРГ Р 2134033, кл. В 60 В 9/00, 1972 (прототип),. (54)(57) 1. ПОКРЫШКА ПНЕВМОШИНЫ, содержащая арматуру каркаса, расположенную непрерывно от одного бортового кольца до другого и включающую в себя по крайней мере один проволочный или кордный слой и арматуру брекера, составленную тремя уложенными друг на друга кордными или проволочными слоями, нити которых расположены наклонно к окружному направлению под углами Ц., соответственно, при этом углы рИ г- заключены в диапазоне 15-35 отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности сборки, нити арматуры каркаса расположены относительно окружного направления на боковинах шины под углом 70-90, а под арматурой брекера — под углом меньшим, чем на

„„su„„>оз6240 А боковинах, при этом величина угла б( наклона нитей слоя брекера, прилегающего к слою каркаса, определяется величиной угла, образованного пересечением прямой, проведенной через точку пересечения диагоналей параллелограмма и перпендикулярной к одной из диагоналей, и другой диагональю, параллельной окружному направлению, а стороны параллелограмма соответственно параллельны нитям слоев брекера, расположенных под углом р и к окружному направлению.

2. Покрышка пненмомины по п.1, отличающаяся тем, что арматура брекера имеет усиленные кромки .

3 „Покрышка !! невмошины по и. 1, отличающаясятем,что плотность нитей слоя брекера, прилегающего к слою каркаса„меньше плотности нитей других слоев брекера.

4, Покрышка пневмошины по п.1, отличающаяся тем, что ширина слоя брекера, прилегаю:1его к слою каркаса, меньше ширины других слоев брекера и составляет

50-90%, предпочтительно 70-75% от средней ширины двух других слоев.

Изобретение относится к конструированию пневматических шин, в частности к конструкции радиальных пневмошин,с TpBxcJIoAHHM брекером, Известна покрышка пневмешины, содержащая арматуру каркаса, расположенную непрерывно от одного бортового кольца до другого и включающую в себя по крайней мере один проволочный или кордный слой, и арматуру брекера, составленную тремя уложенными друг на друга кордными или проволочными слоями, нити которых расположены наклонно к окружному направлению под углами с(, Pr g соответс:твенно, при этом углы р и у заключены в. диапазоне 15-30 (1).

Недостатком данной конструкции шины является определенная сложность ее сборки, Цель изобретения — повышение технологичности сборки.

Указанная цель достигается тем, что в покрышке .пневмоши,ны, содержащей арматуру каркаса, расположенную непрерывно от Ьдного бортовоI."о кольца до другого и вклюЧающую в себя по крайней- мере один проволочный или кордный слой, и арматуру брекера, составленную тремя уложенными друг на друга кордными или проволочными слоями, нити которых расположены наклонно к окружному направлению под углами Ы, соответственно, при этом углы @ и г заключены в диапазоне 15-35,нити арматуры каркаса расположены относительно окружного направления на боковинах шины под углом 70-90 а под арматурой брекера — под углом меньшим, чем на боковинах, при этом величина угла с наклона нитей слоя брекера, прилегающего к слою каркаса, определяется величиной угла, образованного пересечением прямой, проведенной через точку пересечения диагоналей параллелограмма и пер" пендикулярной к одной из диагоналей, и другой диагональю, параллельной окружному направлению, а стороны параллелограмма соответственно параллельны нитям слоев брекера, расположенных под углами и Г к окружному направлению., Кроме того, арматура брекера имет усиленные кромки.

Плотность нитей слоя бренера, прилегающего к слою каркаса, меньше плотности нитей других слоев брекера.

Ширина слоя брекера, прилегающего к слою каркаса, меньше ширины других слоев брекера и составляет

50-96%, предпочтительно 70-75Ъ от средней ширины двух других слоев.

На фиг, 1 а „Ь, с, показ ан графический метод построения угла (по величине и знаку) слоя брекера, прилегающего к каркасному слою, в соответствии с основным принципом изобретения, причем углы /Ьи у заданы; на фиг. 2 — шина, радиальный разрез; на фиг, 3 — изображение выделенного участка предлагаемой покрышки с усиленными кромками арматуры брекера, вид в плане (радиальное направление); на фиг. 4 шина, радиальный разрез в ее верхней части; на фиг. 5 иэображение выделенного участка предлагаемой покрышки с усиленными кромками арматуры брекера, вид в плайе (радиальное направление).

Изобретение основано на анализе элементарного параллелограмма напряжений, действующих в арматуре брекера. Условно принято, что одна диагональ этого элементарного .параллелограмма параллельна окружному направлению и имеет длину, равную единице, Кроме того, противоположные стояновы параллелограмма параллельна окружному направлению и имеют ддлину, равную единице; противоположные стороны параллелограмма параллельны волокнам или кордным нитям пары косоугольных перекрещивающихся слоев верхушки. В таком параллелограмме расширяющие напряжения действуют на другой его диагонали. С другой стороны, известна также отрицательная реакция волокон или кордных нитей на осевые напряжения при сжатии. Поэтому вводится новый принцип усиления прочности верхушечной арматуры Предлагается,в частности, ориентировать воздействие указанных напряжений при сжатии в поперечном направлении пз отношению к волокнам или кордным нитям третьего верхушечного слоя, причем относительно непродольной диагонали параллелограмма волокна и нити укладываются под углом, отличающимся не более чем на ЗОО от перпендикуляра к указанной диагонали.

Таким образом, изобретение относится к пневмошине арматура которой содержит изнутри наружу 9о крайней мере один каркасный слой из непрерывных волокон или кордных нитей, вытянутых от закраины до закраины, образующих с окружным направлением по боковинам угол, заключенный между 70 и 90О, а в области брекера угол, меньший угла указанных волокон и нитей по боковинам, а также три слоя косоугольно уложенных друг на,друга волокон или нитей, ограниченных поверхностью брекера, причем три указанных слоя

1036240 бО перекрещиваются друг с другом с образованием углов oL, р, г по отношению к окружному HàïðàâëåíèK!,Эта пневмошина характеризуется тем, что угол о(верхушечного слоя, прилегающего к каркасному слою, связан с углами и т последующих слоев брекера так, что абсолютная величина выражения

О(« Р-Ь g-2Ü oL2

2ы pкg г+ цЫ. (tqр- tq g)

В соответствии с упомянутым принципом прочностное воздействие реализуется в слое с углом о(..

Принцип жесткостного усиления,15 поз воляет существенно уменьшить суммарное сечение волокон или кордных нитей на единицу ширины слоя с углом 1, например, путем уменьшения количества волокон или нитей или их д) удельного сечения, причем действие этого принципа ориентировано в поперечном направлении.

Кроме того, усиливающий слой, не- посредственно покрывающий кар- 25 касный слой, обеспечивает также наклонение волокон или кордных нитей в зоне, прилегающей к каркасному слою снизу, Что касается углов f3 ивонн, зо как правило, меньше 45 о, а в предпочтительном варианте заключены между 15 и 35о

Могут представиться два случая.

В первом случае углы /Ъ и у имеют противоположные знаки, причем положительный знак является знаком обычного тригонометрического направления, когда в качестве от=четного берется продольное направление.

В этом случае yro11oLимеет знак того из двух углов и, который больше по абсолютному значению.

Во втором случае углы р и .имеют одинаковый знак, при этом знак .Углао -всегда противоположен по от- 45 ношению к знаку углов и у

Кроме того, рассматривается и случай, когда и у имеют одинаковое значение, при этом угол оС может быть выбран положительным или отрицательным по отношению к окружному направлению при условии соблюдения упомянутой формулы, Кромки верхушечной арматуры могут быть усилены, например, путем эагибания кромок слоя с углом вокруг кромок слоя с углом . Этот вариант выполнения отвечает требованиям использования пневматических шин на быстроходных машинах. гДругой вариант выполнения предусматривает ступенчатое расположение по ширине трех слоев брекера. В качестве самого узкого слоя предпочтительно выбирают слой с углом о(, примыкающий к каркасному слою. При этом коленчатые изгибы волокон или кордных нитей каркасного слоя, соединяющие сегменты, расположенные по боковинам, с сегментами, находящимися под слоем с углом oL оказываются перекрытыми выступающими наружу зонами слоя с углом, Такая конструкция благоприятствует сохранению наклонного положения волокон или кордных нитей соответствующей зоны каркасной арматуры, например, при вращении шины с большой скоростью. Указанный вариант предусматривает расположение на пару слоев с загибанием кромок по только что описанной модели.

Изобретение и варианты его выполнения охватывают все верхушечные арматуры, независимо от их ширины и/или величины углом, образованных различными слоями, относятся также к верхушечным арматурам, использующим принцип асимметрии и/или имеющим асимметричную структуру, и, наконец, к верхушечным арматурам, выполненным с частичным наложением друг на друга слоев с обеспечением или без обеспечения взаимосвязи в поперечном направлении.

Выполнение предлагаемой пневматической шины начинается с изготовления на барабане полной цилиндрической заготовки, которое заключается в укладке каркасного слоя,непрерывно вытянутого от одной закраины до другой, в последовательном наслаивании слоев брекера с углами с, -p,è g при необходимости, в последующем наложении на такую арматуру боковин и резинового протектора,формование может выполняться снаружи вулканизационной формы или внутри нее при укладке всех составных элементов. Однако в любом случае после окончательной сборки всей арматуры закраины должны обладать некоторой подвижностью.

Коренной принцип изобретения, в с соответствии с которым, волокна или кордные нити усиливающего слоя (с углом с ) располагаются почти го нормали относительно напряжений усадки, возникающих при формовании двух других верхушечных слоев, действуют постоянно. В силу такого расположени я слой с углом Ы имеет н ео бходимую степень свободы с тем, чтоюы в ходе формирования модифицировать угол волокон или нитей в зоне, прилегающей к каркасному слою снизу.

Предпочтительный вариант способа изготовления пневмошины заключается в таком размещении различных слоев брекера, чтобы усадка элементарного параллелограмма, соответствующего паре слоев с углами р и 1., была боль ше или (в крайнем случае) равнялась

1036240

t,%О/. + t.% oA ) ь8 p+ t3 31 или (+ " 1 "%T усадке элементарного параллелor рамма, соответствующего паре нижеприлегающих слоев, Последняя пара образована усиливающим слоем с углом

Ы и карк асным слоем, Если принять, что угол каркасного слоя р-вен c, то выражением вышеуказанного услония будет следующее отношение межд углами четырех нерхушечных слоев:

a at @

) 1.

tg (З е с "

В предпочтительном варианте величина выражения о(+ 6о о " т заключена в диапазоне 1-4., Несмотря на усиление арматуры

I в брекере, предлагаемые пневматичес- 70 кие шины обеспечивают превосходные удобства, Можно допустить, что это обусловлено, гланным образом„. коcoугольной укладкой отрез кон волокон или кордных нитей каркасного слоя 25 в области нерхушки, а также тем„ что эти волокна или кордные нити образуют коленчатые изгибы, которые смягчают удары. Если ширина нерхушечного слоя с углом а,прилегающего к каркасному слою, меньше ширины пары прилегающих сверху слоев с углами (и -, слой резины, укладынаемый предпочтительно между выступающими наружу частями указанной пары верхушечных слоев и каркасного слоя, также способствует поглощению ударов„ исходящих из протектора, допустимые значения ширины слся брекера, примыкающего к каркасному слою, составляют 50-90Ъ от средней ширины пары прилегающих сверху нерхушечных слоев, оптимальный диапазон этих значений составляет 70-754.

Способ графического построения уг- 45 ла с(слоя брекера, примыкающего к ар"; матуре каркаса„ заключается н вычерчивании элементарного параллелограмма, одна диагональ которогo параллельна продольному направлению шины. Для этого на прямой, параллельной продольной оси УХ (не показана), откладывают произвольно выбранный отрезок ВС, длина которого равна 1„ потом от точки В прочерчлвают прямую 53 образующую с диагональю ВС острый угол )з,. равный углу второго слоя брекера. ".àòåì от точки С прочерчивают прямую С, образующую с диагональюВСострый угол равный углу третьего слоя брекера, Укаэанные дне прямые пересекаются н точке 1) . .Затем на ди".ãîíàëèбСфик" сируют точку 4 (середину отрезка 5C) .

Вторая диагональ элементарного параллелограмма проходит через точки

8 и A. В последующем достаточно восстановить иэ точки А прямую М,перпендикулярную к прямой 4 . Острый угол, образованный этой прямой C диагональю ЬС;. и является искомым углом ., который н предпочтительном варианте не пренышает 30 ., Элементарный расчет позволяет подтвеpдavь что между углами с/-, р и на фиг. 1 ),b,с существует соотношение, Р % 3 3"2Ь%Р-t% Т обеспечивающее определение оптимального значения угла сСн случае, когда угол р отличается от угла г-.

Чтобы оценить усадку, претерпенаемую элементарным параллелограммом, соответстнующим паре слоев с углами р и р., например, при формовании цилиндрической заготовки предлагаемой покрышки, дост аточ но подсчитать с (ЬС) отношение

d(2Q М)

d, . (90) — диф ференциал относительно /ь и у длины BC диагонали, параллельной продольному напранлению элементарного параллело- грамма. Следовательно, d (2 ДМ ) дифференциал относительно р и . ширины 2Q/И элементарного параллелограмма и поперечном направлении, где

ВЯ- длина перпендикуляра, опущенного из вершины 3 на диагональ Вс. Укаэанная усадка равна — — (1 q p + t g ф.) .

Аналогично можно определить, что усадка, обусловленная например, формонанием элементарного параллелограмма, соответствующего паре слоя с углами а и d (верхушечный слой, прилегающий к каркасному слою, и каркасный слой), ранна

Предпочтительный вариант способа, изготовления предлагаемой покрышкл заключается в таком расположении различных слоев, чтобы усадка пары верхушечных слоев с углами (ь и была больше или rro крайней мере ранна усадке пары слоев с углами

Ы и д, При использовании указанных соотношений получают условие

Арматура предлагаемой покрышки (фиг, 2 и 3 ) содержит непрерывный каркасный слой 1, анкерно закрепленный в закраинах 2 путем обвода с переворачиванием вокруг стержней 3 бортовых колеи, à — àêæå три слоя 4, 5 и 6 брекера. На фиг, 3 показано (для конкретно рассматриваемого слу1036240 чая), что каркасный слой 1 имеет. зону. расположенную под брекером, н которой усиливающие ее волокна и кордные нити образуют угол d с продольным направлением XX. На боковинах волокна и кордные нити каркасного слоя являются (для конкретно рассматринаемого случая) практически радиальными, Волокна и кордные нити трех слоев 4, 5 и б брекера, уложенные в порядке их перечисления на каркас- 10 ный слой 1, образуют острые углы о, (Ъ и у соответственно с продольным направлением, Их размеры по ширине ограничены размерами верхушки.

В описанном примере углы нитей слоев 5 и б имеют следующие значения:

fb =16 =+31, причем положительное напряжение понижается в обычном тригонометрическом смысле, Слой

4 брекера ориентирован под углом с =

=23О по отношению к окружному направлению. В этом случае выражение

Р- t 7) - zt a е< P t о,з, 2tq р tg г+а (.(Ь p-t,q T} (а оптимальное значение угла с .равно

40r5o.

На фиг. 4 и 5 в отношении идентичных элементов использованы такие же цифровые обозначения.

Предлагаемая покрышка с одной ЗО стороны содержит слой 7 (с углом о(.), примыкающий к каркасному слою, который является более узким, чем слои

5 и 6 арматуры брекера. C другой стороны слой б (с углом г) введен н 35 кромки 8 нижележащего слоя 5 (с углом P). В предпочтительном варианте по обеим сторонам более узкого слоя

7 уложены две резиновые полоски 9.

Предлагаемая покрышка (раэмеры 4О

165-380) схематично представленная из фиг, 4 и 5,состоит из составных арматурных элементов.

Каркасный слой: полиамидный корд (1880/2/118 кордов на дециметр}, уложенный на эаготовочный барабан под углом — 80б, расстояние между стержнями 366 мм, Первый слой брекера: вискоэный корд (1840/2/50 кордов на дециметр), ширина 162 мм, угол укладки +38 .

Резиновые полосы 55 (ширина 27 мм)

Второй слой 5 брекера: поливинилспиртовый корд 1330/2/2 (8 кордов на дециметр), ширина 340 мм, угол укладки 31, Третий слой б брекера: металлокорд: 4 нити (23) 100 мм + 1 бандажная нить (53 корда на дециметр), ширина 210 мм, угол укладки +78o ,Кромки 8 второго слоя 5 брекера загнуты на третий верхушечный слой 6, затем на всю сонокупность арматуры нанесено резиновое фланцевое покрытие и резиновый протектор и произведена формовка с коэффициентом формования 1,5, Это означает, Что диаметр формованной шины состанляет полтора диаметра цилиндрической заготовки.

После формования н области верхушки образовалйсь следующие углы: каркасный слой: — 55, Оо (d ) первый верхушечный слой+23 (с }; второй —åðõóøå÷íûé слой: :- 16 (p); третий верхушечный слой:+31 (f );

При этом перед формонанием отно. tg H + t g о Nr" -" к

Предложенная радиальная конструкция шины с трехслойным брекером обеспечивает значительную прочность шины и упрощенную технологию при сборке.

l036240

Сост ав и тель Ю. Шурупов

Редактор М. Петрова Техред М. Надь КорректорВ, сутяга

Подписное

Заказ 5864/63 Тираж 675

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /

4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,