Способ получения регрувных шин
Изобретение относится к автомобильному транспорту в части рациональной эксплуатации автомобильных шин, а именно к способам восстановления протектора изношенных шин. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение производительности изготовления регрувных шин при достижении энергосбережения, экологичности и экономии. Технический результат достигается способом получения регрувных шин, включающим отбор грузовых шин с изношенным протектором без дефектов, запрещающих их дальнейшую эксплуатацию. Затем определяют толщину подканавочного слоя устройством, основанным на принципе изменения параметров электрического поля при изменении расстояния между устройством и металлокордом шины, а также включающий нагретое путем пропускания электрического тока U-образное лезвие. При этом при углублении канавок протектора полосы резины вырезают устройством, включающим импульсный трансформатор, на глубину: 2,5 мм при толщине подканавочного слоя - 4 мм; 3,5 мм при толщине подканавочного слоя - 5 мм; 4 мм при толщине подканавочного слоя - 6 мм; 3-3,5 мм первый раз и 3-4 мм второй раз при толщине подканавочного слоя более 7 мм. 2 табл.
Изобретение относится к автомобильному транспорту в части рациональной эксплуатации автомобильных шин.
Известен способ продления ресурса автошин после износа протектора до оставшейся высоты выступов 1-2 мм: углубляют канавки вырезанием полос резины известным устройством, включающим U-образное лезвие, по которому для нагрева пропускают электрический ток. Например, публикация: Tyre regrooving, SP TYRES UK LIMITED, 1996, Fort Dunlop, Birmingham B2Y 9QT.
Этот процесс называют регрувингом (возобновлением канавок), а шины с углубленными канавками - регрувными.
Регрувинг обычно выполняют непосредственно на автопредприятии в две стадии: отбор шин, пригодных для регрувинга, у которых отсутствуют дефекты, недопустимые для дальнейшей эксплуатации, и само углубление канавок.
Недостатком этого способа является следующее:
1. Не обеспечивается оптимальная величина углубления канавок, поскольку углубление производится вслепую, без определения фактической толщины резинового подканавочного слоя. Поэтому в одних случаях углубление может быть недостаточным (не полностью реализуется возможное повышение ресурса шин и связанные с этим эффекты энерго- и материалосбережения), а в других случаях - избыточным, приводящим к оголению металлокорда брекера, что вызывает его разрушение.
2. Инструмент для проведения нарезки достаточно громоздкий, энергоемкий, нагревается в процессе работы. В итоге обработка шины требует много времени, за которое транспортная работа принесет больший доход транспорту, чем прибыль от возможного дополнительного ресурса шин.
В итоге регрувинг применяют редко, несмотря на рекламную информацию многих крупных производителей шин, таких как Мишлен, Данлоп и др.
Технический результат изобретения заключается в повышении производительности изготовления регрувных шин при достижении максимально возможного для конкретной шины эффекта трех «Э» - энергосбережения, экологии и экономии. Безопасная эксплуатация шин должна быть также гарантирована.
Это достигается благодаря отличительным особенностям предлагаемого способа.
В стадии отбора для проведения регрувинга отработавших шин с высотой выступов протектора до 5 мм определяют толщину резины подканавочного слоя индикатором неразрушающего контроля, основанном на принципе изменения параметров электромагнитного поля при удалении торца корпуса прибора от металлокорда шины.
В стадии углубления канавок протектора вырезают полосы резины из канавок устройством (резаком), включающим лезвие, нагреваемое электрическим током, параметры которого обеспечиваются импульсным трансформатором. Потребление электроэнергии при этом составляет не более 0,1 кВт·час на одну шину.
Другая отличительная особенность предлагаемого способа - при толщине подканавочного слоя выше 7 мм углубление канавок производится два раза: первый раз на 3-4 мм, а второй раз (после износа выступов протектора, полученных при первом углублении канавок) до оставшейся толщины подканавочного слоя 1,5-2 мм.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Отбирают эксплуатируемые на грузовых автомобилях, автобусах и троллейбусах шины, у которых протектор износился до оставшейся высоты не более 5 мм. Из них отбирают шины, не имеющие дефектов, с которыми дальнейшая эксплуатация недопустима (расслоения, отслоения, повреждения слоев корда, набухшая в нефтепродуктах покровная резина). У отобранных шин при помощи индикатора методом неразрушающего контроля определяют толщину подканавочного слоя резины, от которой зависит величина углубления канавок (таблица 1).
| Таблица 1 | |
| Величина углубления канавок в зависимости от толщины подканавочного слоя | |
| Толщина подканавочного слоя, мм: | Величина углубления канавок, (не более), мм: |
| 4 | 2,5 |
| 5 | 3,5 |
| 6 | 4,0 |
| Более 7 | Первый раз 3-3,5 |
| Второй раз 3-4 |
Величины оставшейся высоты выступов и предполагаемого углубления канавок складываются. На полученное число выставляется U-образное лезвие резака. Нарезка осуществляется горячим лезвием, для чего через лезвие пропускают электрический ток.
Если необходимо второе углубление канавок, то его производят так же, как и первое.
Указанные выше отличительные особенности обеспечивают:
в стадии отбора шин:
- исключаются шины с тонкими (до 3 мм) подканавочным слоем, так как при его углублении возможно обнажение металлокорда бекера;
- фиксируется толщина подканавочного слоя, что необходимо для оптимального углубления на второй стадии регрувинга (см. таблицу 1);
в стадии углубления канавок протектора отличительные особенности обеспечивают:
- производительную и продолжительную работу мастера, так как в отличии от известного устройства применяемый резак легкий и не нагревается;
- энергосбережение, так как на изготовление одной регрувной шины требуется значительно меньше электроэнергии, чем при известном способе;
- оптимальное углубление подканавочного слоя, что исключает оголение металлокорда, обеспечивает максимальный дополнительный ресурс регрувной шины и связанные с ним другие положительные эффекты, наличие которых поясняем.
Шина изготавливается из дорогостоящих энергоемких материалов (каучука, сажи, корда и др.), которые, в свою очередь, создаются в основном из нефти. Для одной грузовой шины необходимо примерно 40 кг нефти. При изготовлении регрувной шины эти материалы не требуются, так как используется готовая шина, но с изношенным рисунком протектора.
Производство одной новой шины требует расхода 60 кВт·часов электроэнергии, а производство регрувной - всего 0,1 кВт·часа.
Регрувинг позволяет увеличить ресурс шин (средний пробег в эксплуатации) на 30% и как следствие:
- на 30% снижается потребность в новых шинах для выполнения необходимых объемов перевозок;
- на 30% снижается масса твердых отходов (утильных шин);
- снижаются затраты автопредприятий на шины.
Регрувные шины требуют меньше затрат энергии на качение и, как следствие, на 4-5% снижается расход топлива автомобилями, и соответственно снижаются масса выхлопных газов и затраты автопредприятий на топливо.
Количественная сторона перечисленных эффектов зависит от двух факторов: качества выполнения регрувинга на каждой шине, определяемого, прежде всего, способом получения регрувных шин, и количеством использованных транспортными предприятиями качественных регрувных шин.
Авторами установлено, что в условиях реальной эксплуатации при профессионально грамотном подходе, реализующем особенности предлагаемого способа, транспортное предприятие может в течение года использовать не меньше регрувных шин, чем новых, и получить приведенные в таблице 2 результаты, полезные как для самого транспорта, так и для народного хозяйства. Это является достоинством предлагаемого решения по сравнению с известными.
| Таблица 2 | |
| Годовая эффективность применения регрувных шин на одном автотранспортном предприятии | |
| Наименование показателей | |
| 1. Установлено на машины новых шин, штук, (%) | 790(100%) |
| 2. Снято с машин и списано в утиль, штук, (%) в том числе: | 790 (100%) |
| - без регрувинга; | 213 (27%) |
| - при одном углублении канавок протектора; | 282 (36%) |
| - при двух углублениях канавок протектора | 289 (37%) |
| 3. Общее количество шин, прошедших регрувинг: штук, (% от количества новых шин) | 860 (110%) |
| 4. Экологический эффект: | 198 (25%) |
| - уменьшение утильных шин, штук, (%), | 12 |
| тонн | 243 |
| - снижение газовых выбросов, тонн | |
| 5. Экономический эффект: | |
| - снижение затрат на шины, млн. руб. | 1,03 |
| - снижение затрат на топливо, млн. руб. | 1,5 |
| 6. Энерго и ресурсосбережение: | |
| 860 регрувных шин заменили 290 новых, изготовление которых потребовало бы расхода: | |
| - электроэнергии, кВт·час; | 35000 |
| - нефти, тонн | 1,2 |
| Меньший расход топлива автомобилями из-за снижения сопротивления качению регрувных шин обусловил сбережение нефти, тонн | 310 |
Способ получения регрувных шин, включающий отбор грузовых шин с изношенным протектором без дефектов, запрещающих их дальнейшую эксплуатацию, и определение толщины подканавочного слоя устройством, основанным на принципе изменения параметров электрического поля при изменении расстояния между устройством и металлокордом шины, а также включающий нагретое путем пропускания электрического тока U-образное лезвие, отличающийся тем, что при углублении канавок протектора полосы резины вырезают устройством, включающим импульсный трансформатор, на глубину:
2,5 мм при толщине подканавочного слоя - 4 мм;
3,5 мм при толщине подканавочного слоя - 5 мм;
4 мм при толщине подканавочного слоя - 6 мм;
3-3,5 мм первый раз и 3-4 мм второй раз при толщине подканавочного слоя более 7 мм.
