Покрышка пневмошины

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 3(51) В .609 18 ГОСУДАРСТВЕННЦй КОМИТЕНТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1. ПОКРЫШКА ПНЕРМОШИНЫ,содержащая арматуру каркаса, расположенную непрерывно от одного бортового кольца до другого и включающую в себя по крайней мере одинпроволочный или кордный слой иарматуру брекера, составленную тремя уложенными друг на друга кордными или проволочными слоями, нитикоторых расположены наклонно к окружному направлению под углами сРсоответственно, при этом углы Изаключены в диапазоне 15-35о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения технологичностисборки, нити арматуры каркаса расположены относительно окружногонаправления на боковинах шины подуглом 70-90 , а под арматурой брекера - под углом меньшим, чем на ВО 1036240 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 пненмошины по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что арматура брекера имеет усиленные кромки.3. Покрышка невмошины по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что плотность нитей слоя брекера, прилегающего к слою каркаса меньше плотности нитей других слоев брекера.4, Покрышка пневмошины по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ширина слоя брекера, прилегающего к слою каркаса, меньш ширины других слоев брекера и составляет 50-90, предпочтительно 70-75 от средней ширины двух других слоев.Изобретение относится к конструированию пневматических шин, вчастности к конструкции радиальныхпневмошин ,с трехслойным брекером,Известна покрышка пневмешины,содержащая арматуру каркаса, расположенную непрерывно от одногобортового кольца до другого и включающую в себя по крайней мереодин проволочный или кордный слой,и арматуру брекера, составленнуютремя уложенными друг на другакордными или проволочными слоями, нити которых расположены наклонно к окружному направлению подуглами с(, /Ъ, Я, соответственно,при этом углы (з и у заключены вдиапазоне 15-30 (11,Недостатком данной конструкциишины является определенная сложность ее сборки,Цель изобретения - повышениетехнологичности сборки,Указанная цель достигается тем,что в покрышке .пневмошины, содержащей арматуру каркаса, расположенную непрерывно от Одного бортовоГо кольца до другого и вклюЧающуюв себя по крайней- мере один проволочный или кордный слой, и арматуру брекера, составленную тремя уложенными друг на друга кордными илипроволочными слоями, нити которыхрасположены наклонно к окружномунаправлению под углами Ы,соответственно, при этом углы Р и гзаключены в диапазоне 15-35 ,нитиарматуры каркаса расположены относительно окружного направленияна боковинах шины под углом 70-90а под арматурой брекера - под угломменьшим, чем на боковинах, при этомвеличина угла с наклона нитей слоябрекера, прилегающего к слою каркаса, определяется величиной угла,образованного пересечением прямой,проведенной через точку пересечениядиагоналей параллелограмма и пер"пендикулярной к одной из диагоналей, и другой диагональю, параллельной окружному направлению, а стороны параллелограмма соответственнопараллельны нитям слоев брекера,расположенных под угламии у кокружному направлению.,Кроме того, арматура брекера име,ет усиленные кромки.Плотность нитей слоя бренера, прилегающего к слою каркаса, меньше плотности нитей других слоевбрекера.Ширина слоя брекера, прилегающего к слою каркаса, меньше ширины других слоев брекера и составляет 50-96, предпочтительно 70-75% от средней ширины двух других слоев,На фиг, 1 д Ь, с, показан графический метод построения угла (по величине и знаку) слоя брекера, прилегающего к каркасному слою,в соответствии с основным принципом изобретения , причем углы фи р 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 стоооны 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 диагоналиеТаким образом, изобретение относится к пневмошине арматура которой содержит изнутри наружу по 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 90 О , 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 слоя1036240 бО перекрещиваются друг с другом собразованием Углов сК, р,по отношению к окружному направлению,Этапневмошина характеризуется тем,что угол о верхушечного слоя, прилегающего к каркасному слою, связанс углами )и у последующих слоевбрекера так, что абсолютная величина выраженияОСс /3-Ь -2 с Ы, 2 с ) 1 с у(06. 102 Ь рФс у+1 сгс Фсг,)Ь- С )В соответствии с упомянутым принципом прочностное воздействие реализуется в слое с углом сс,.Принцип жесткостного усиления ,15позволяет существенно уменьшить суммарное сечение волокон или кордныхнитей на единицу ширины слоя с углом с, например, путем уменьшенияколичества волокон или нитей или их 2 Оудельного сечения, причем действиеэтого принципа ориентировано в поперечном направлении.Кроме того, усиливающий слой, не-посредственно покрывающий каркасный слой, обеспечивает такженаклонение волокон или кордныхнитей в зоне, прилегающей к каркасному слою снизу,Что касается углов О и уони, зокак правило, меньше 45 , а в предпочтительном варианте заключены меж.ду 15 и 35 оМогУт представиться два случая,В первом случае углы Ъ и у имеютпротивоположные знаки, причем положительный знак является знакомобычного тригонометрического направления, когда в качестве от:четного берется продольное направление,В этом случае уголсимеет знак тогоиз двух углови , который большепо абсолютному значению,Во втором случае углыи .имеютодинаковый знак, при этом знак.Углаовсегда противоположен по отношению к знаку углов р и у Кроме того, рассматривается ислучай, когдаи у имеют одинаковое значение, при этом угол ос, можетбыть выбран положительным или отрицательным по отношению к окружному направлению при условии соблюдения упомянутой Формулы,Кромки верхушечной арматуры могут быть усилены, например, путемэагибания кромок слоя с угломвокруг кромок слоя с углом. Этотвариант 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 с,примыкающий к каркасному слою. Приэтом коленчатые изгибы волокон иликордных нитей каркасного слоя, соединяющие сегменты, расположенные побоковинам, с сегментами, находящимися под слоем с углом о, оказываются перекрытыми выступающими наружузонами слоя с углом р, Такая конструкция благоприятствует сохранению наклонного положения волоконили кордных нитей соответствующейзоны каркасной арматуры, например,при вращении шины с большой скоростью, Указанный вариант предусматривает расположение на пару слоевс загибанием кромок по только чтоописанной модели,Изобретение и варианты его выполнения охватывают все верхушечныеарматуры, независимо от их шириныи/или величины углом, образованныхразличными слоями, относятся такжек верхушечным арматурам, использующим принцип асимметрии и/или имеющим асимметричную структуру, и, на"конец, к верхушечным арматурам, выполненным с частичным наложениемдруг на друга слоев с обеспечениемили без обеспечения взаимосвязи впоперечном 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 сСс.Ь ,ипри необходимости, в последующем наложении на такую арматурубоковин и резинового протектора,формование может выполняться снаруживулканизационной формы или внутринее 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, волокнаили кордные нити усиливающего слоя( с углом с) располагаются почти гонормали относительно напряжений усадки, возникающих при Формовании двух других верхушечных слоев, действуют постоянно. В силу такого расположения слой с угломЫ имеет необходимую 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 у, была боль ше или в крайнем случае) равнялась1036240 Фл о + 1 с Р ) ь+ с)1 или фс(+ с1 еь"М усадке элементарного параллелограмма, соответствующего паре нижеприлегающих слоев,. Последняя пара образована усиливающим слоем с угломЫ и каркасным слоем, Если г 1 ринять,что угол каркасного слоя равен д;то выражением вышеуказанного услония будет следующее отношение междуглами четырех нерхушечных слоев: с с(, +у(ь+ с "В предпочтительном нарианте величина выраженияо(+ 6 оо"т заключена в диапазоне 1-4.,Несмотря на усиление арматуры3в брекере, предлагаемые пневматические шины обеспечивают превосходньеудобства,. Можно допустить, что этообусловлено, гланным образомкосоугольной укладкой отрезков волоконили кордных нитей каркасного слоя 25в области нерхушки, а также.темчто эти волокна или кордные нитиобразуют коленчатые изгибы, которыесмягчают удары, Если ширина нерхушечного слоя с углом а,прилегающего к 3 Окаркасному слою, меньше ширины пары прилегающих сверху слоев с углами ( и, слой резины, укладынаемый предпочтительно между выступающими наружу частями указанной парыверхушечных слоев и каркасного слоя,также способствует поглощению ударов исходящих из протектора, допусти.мые значения ширины слся брекера,примыкающего к каркасному слою, составляют 50-90 от средней ширины пары прилегающих сверху нерхушечныхслоев, оптимальный диапазон этихзначений составляет 70-75. Способ графического построения уг.45 ла сслоя брекера, примыкающего к ар"; матуре каркаса заключается н вычерчивании элементарного параллелограмма, одна диагональ которого параллельна продольному направлению шины. Для этого на прямой, параллельной продольной оси УХ (не показана), откладывают произвольно выбранный отрезок ВС, длина которого равна 1 е потом от точки Ь прочерчивают прямую Ь 3, образующую с диагональю ЬСострый угол )зе равный углу второго слоя брекера, затем от точки С прочерчивают прямую С, образующую с диагональюбсострый уголравный углу третьего слоя брекера, Укаэанные дне прямые пересекаются н точке 1). Затем на диагоналиЬСфик" сируют точку 4 (середину отрезка ЬС) .Вторая диагональ элементарного параллелограмма проходит через точки Й и 4. В последующем достаточно восстановить иэ точки А прямую еЧ,перпендикулярную к прямой 4, Острый угол, образованный этой прямой с диагональю ЬС; и является искомым углом Ы., который н предпочтительном варианте не пренышает 30.,Элементарный расчет позволяет подтвердгь, что между углами с-, р ина фиг, 1 ,Ь,ссуществует соотно- шение, СР % 33" 2 е%р-е. Тобеспечивающее определение оптимального значения угла св случае, когда угол)отличается от угла.Чтобы оценить усадку, претерпенаемую элементарным параллелограммом, соответстнующим паре слоев с угламии т , например, при формовании цилиндрической заготовки предлагаемой покрышки, достаточно подсчитатьс 3(ЬС)отношениес 1(211 м)д, . ( ЬГ) - диф. ференциал относительно (ьидлины ВС диагонали, параллельной продольному направлению элементарного параллело- грамма, Следовательно, В (2 РМ ) дифференциал относительно р и ширины 23/И элементарного параллелограмма и поперечное направлении, где ВЯ- длина перпендикуляра, опущенного из вершины 3 на диагональ Ьс, Укаэанная усадка равна-- (1)Ъ+Ф, .).Аналогично можно определить, что усадка, обусловленная например, формонанием элементарного параллелограмма, соответствующего паре слоя с углами а и с(верхушечный слой, прилегающий к каркасному слою, и каркасный слой), раннагПредпочтительный вариант способа, изготовления предлагаемой покрышкл заключается в таком расположении различных слоев, чтобы усадка пары верхушечных слоев с углами )ьибыла больше или цо крайней мере ранна усадке пары слоев с углами с и у"; 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, а также три слоя 4, 5 и 6 брекера, На фиг, 3 показано (для конкретно рассматриваемого случая), что каркасный слой 1 имеет. зону,расположенную под брекером, н которой усиливающие ее волокна и кордныенити образуют уголо с продольным направлением ХМ, На боковинах волокнаи кордные нити каркасного слоя являются (для конкретно рассматринаемого случая) практически радиальными, Волокна и кордные нити трехслоев 4,5 и б брекера,уложенные впорядке их перечисления на каркасный слой 1, образуют острые углыо,(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:( =16 =+31 , причем положительное напряжение понижается в обычномтригонометрическом смысле, Слой4 брекера ориентирован под углом с=, (а оптимальное значение угла с.равно40,5.На фиг, 4 и 5 в отношении идентичных элементов использованы такиеже цифровые обозначения,Предлагаемая покрышка с одной ЗОстороны содержит слой 7 (с углом о(.),примыкающий к каркасному слою, который является более узким, чем слои5 и б арматуры брекера. С другой стороны слой б (с углом у) введен н 35кромки 8 нижележащего слоя 5 (с углом Д), В предпочтительном вариантепо обеим сторонам более узкого слоя7 уложены две резиновые полоски 9.Предлагаемая покрышка (раэмеры165-380) схематично представленнаяиз фиг, 4 и 5,состоит из составныхарматурных элементов. Каркасный слой: полиамидный корд(1880/2/118 кордов на дециметр),уложенный на эаготовочный барабанпод углом - 80 б, расстояние междустержнями 366 мм,Первый слой брекера: вискоэныйкорд (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 кордовна дециметр), ширина 340 мм, уголукладки 31,Третий слой б брекера: металлокорд; 4 нити (23) 100 мм + 1 бандажная нить (53 корда на дециметр),ширина 210 мм, угол укладки +78 О,,Кромки 8 второго слоя 5 брекера загнуты на третий верхушечныйслой б, затем на всю сонокупностьарматуры нанесено резиновое фланцевое покрытие и резиновый протектори 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: - 55,0 О (О) 1первый верхушечный слой+23 (с);второй верхушечный слой: - 16(Р)ттретий верхушечный слой:+31 ( );При этом перед формонанием отноФссК + 1 о"- и"-"кПредложенная радиальная конструкция шины с трехслойным брекером обеспечивает значительную прочность шины и упрощенную технологию при сборке.1036240 Фиа х Составитель Ю.Шуредактор М, Петрова Техред И, Надь ректор В, Вутяг дписное илиал ППП Патент, г. Ужгор каз 5864/63 Тира ВНИИПИ Государственно по делам изобрете 113035, Москва, Ж, 675комитета СССРй и открытийаушская наб.,