RU2268155C2

RU2268155C2 - Multiply solid tire

Info

Publication number: RU2268155C2
Application number: RU2001106791/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Тихонович Безденежных (RU); Юрий Тихонович Безденежных; Николай Алексеевич Хлыбов (RU); Николай Алексеевич Хлыбов; Михаил Пантелеймонович Плетников (RU); Михаил Пантелеймонович Плетников; Валерий Семенович Савосин (RU); Валерий Семенович Савосин; Евгений Николаевич Шарапов (RU); Евгений Николаевич Шарапов
Original assignee: Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация"; Открытое акционерное общество "Уральский шинный завод"
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2006-01-20

Abstract

FIELD: tire industry.

SUBSTANCE: invention relates to solid tires made of rubber block and used for trackless vehicles, such as loaders, stackers, electric cars. Proposed multiply tire has tread, damping and seat parts made of spirally wound layers of rubber vulcanized to each other and having different modulus of elasticity. Thickness of each layer is found from mathematical expression.

EFFECT: optimization of choice of layers composing the tire.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к ненадувным массивным шинам, выполненным из сплошного резинового монолита и используемым для напольного транспорта, например, для погрузчиков, штабелеров, электрокар и т.п.The invention relates to non-inflated massive tires made of a solid rubber monolith and used for floor transport, for example, for forklifts, stackers, electric cars, etc.

Известно множество конструкций массивных шин [1], в частности шины "эластик", которые отличаются большой толщиной массива и более округлой формой беговой дорожки.There are many designs of massive tires [1], in particular tires "elastic", which are distinguished by a large thickness of the array and a more rounded shape of the treadmill.

Известны шины фирмы Gumasol, выпускающей разнообразные шины "Суперэластик" [2]. Эти шины устанавливаются на ступицы колеса напрессовкой.Known tires company Gumasol, producing a variety of tires "superelastic" [2]. These tires are mounted on the wheel hubs by pressing.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции являются шины SP 15, SP 20, выпускаемые с поперечными грунтозацепами без продольных канавок и предназначенные для индустриального транспорта для работы в тяжелых условиях эксплуатации со скоростями не выше 25 км/ч. Конструкция шины представляет собой амортизирующий массив со специальной прибандажной частью, армированной стальной латунированной проволокой.Closest to the proposed design are tires SP 15, SP 20, produced with transverse lugs without longitudinal grooves and designed for industrial vehicles for use in harsh operating conditions at speeds not exceeding 25 km / h. The design of the tire is a shock-absorbing array with a special canting part reinforced with brass steel wire.

Недостаток ее в сложности и дороговизне конструкции. Кроме того, ей присущи другие недостатки. В частности, в резиновом массиве при деформации шины под нагрузкой возникают напряжения сжатия, растяжения и сдвига, которые при превышении допустимых пределов, обусловленных прочностными свойствами резины, приводят к ее тепловому или усталостному разрушению. Место и момент разрушения в шине зависит от степени нагрева и распределения напряжений. Продолжительность работы шины определяется способностью ее сопротивляться накоплению усталости, как статической, так и динамической. Причем чем жестче та или иная часть шины, тем большую нагузку ей приходится выдерживать. При превышении допустимых пределов, обусловленных прочностными свойствами резины, происходит разрушение шины, отслаивание арматуры. Наиболее часто возникают разрушения по границе соединения резинового массива с прибандажной частью. Равномерности распределения нагрузки добиваются различными способами.Its disadvantage is the complexity and high cost of the design. In addition, it has other disadvantages. In particular, in a rubber massif, under deformation of a tire under load, compressive, tensile and shear stresses arise which, when exceeding the permissible limits due to the strength properties of the rubber, lead to its thermal or fatigue failure. The place and moment of destruction in the tire depends on the degree of heating and the distribution of stresses. The duration of a tire is determined by its ability to resist the accumulation of fatigue, both static and dynamic. Moreover, the stiffer this or that part of the tire, the greater the load it has to withstand. When exceeding the permissible limits due to the strength properties of rubber, the tire is destroyed, the reinforcement is peeled off. Most often, destruction occurs along the border of the joint of the rubber massif with the upstream part. The uniformity of load distribution is achieved in various ways.

Известна массивная шина [3], состоящая из бандажной и беговой частей и амортизирующего массива со сквозными каналами, равномерно и на одном радиусе расположенными от центральной плоскости к боковым поверхностям, имеющая на боковых поверхностях кольцевые выемки, которые расположены по месту выхода на них сквозных каналов, продольная ось симметрии которых расположена в месте наименьшей ширины профиля шины.A massive tire [3] is known, consisting of the retaining and running parts and a shock absorbing array with through channels uniformly and on the same radius located from the central plane to the side surfaces, having ring recesses on the side surfaces that are located at the exit point of the through channels to them, the longitudinal axis of symmetry of which is located in the place of the smallest tire profile width.

Недостаток в сложности технологии изготовления.The lack of complexity of manufacturing technology.

Известна массивная шина, имеющая основание, эластичный массив с дугообразной внешней поверхностью протектора и рядами концентрических каналов [4]. Протектор у данной шины выполнен с обратной кривизной беговой дорожки, а соотношение размеров каналов позволяет достичь требуемой эластичности и равномерности напряжений в массиве шины.Known massive tire having a base, an elastic array with an arched outer surface of the tread and rows of concentric channels [4]. The tread of this tire is made with the reverse curvature of the treadmill, and the ratio of the size of the channels allows to achieve the required elasticity and uniformity of stresses in the tire array.

Недостаток данной шины также в сложности технологии и высокой стоимости изделия.The disadvantage of this tire is also the complexity of the technology and the high cost of the product.

Известна торообразная массивная шина [5], состоящая из нескольких слоев, в частности, содержащая прибандажную посадочную поверхность, амортизирующий массив и протекторную часть, причем посадочная прибандажная часть выполнена в виде спирально навитых привулканизированных друг к другу слоев прорезиненной ленты, армированной хаотично переплетенными волокнами корда, а охватывающий ее амортизирующий массив в месте его соединения с прибандажной частью снабжен профилированными кольцевыми выемками. При этом радиальная жесткость средней части шины больше жесткости ее боковых частей, а жесткость амортизирующего массива составляет 0,5-0,8 жесткости ее прибадажной части.Known toroidal massive tire [5], consisting of several layers, in particular, containing a cushioned landing surface, a shock absorbing array and a tread part, and the landing cushioned part is made in the form of spiral wound vulcanized to each other layers of rubberized tape reinforced with randomly bound cord fibers, and the shock-absorbing mass covering it at the place of its connection with the upstream part is equipped with profiled annular recesses. In this case, the radial stiffness of the middle part of the tire is greater than the stiffness of its side parts, and the stiffness of the shock-absorbing array is 0.5-0.8 stiffness of its cradle.

Несмотря на то, что шина наиболее подходит по своей конструкции к заявляемой, она на дает ответа о выборе оптимального количества слоев и их технических свойствах.Despite the fact that the tire is most suitable in design for the claimed one, it does not give an answer about the choice of the optimal number of layers and their technical properties.

Тем не менее, последнее техническое решение может служить прототипом предложенному.However, the latest technical solution may serve as a prototype of the proposed.

Задачей, решаемой предлагаемым устройством, является оптимизация выбора слоев, составляющих шину.The problem solved by the proposed device is to optimize the choice of layers that make up the tire.

Для решения поставленной задачи в многослойной массивной шине, содержащей протекторную, демпфирующую и посадочную части, слои полностью или частично выполнены из спирально навитых и привулканизированных друг к другу слоев резины с различным модулем упругости, причем толщина каждого слоя определяется по выражениюTo solve the problem in a multilayer massive tire containing tread, damping and landing parts, the layers are fully or partially made of spiral wound and vulcanized to each other layers of rubber with different elastic modulus, and the thickness of each layer is determined by the expression

где Р_i - нагрузка на i-й слой шины, кг,where P _i - load on the i-th layer of the tire, kg,

R_i - радиус, на котором находится i-ый слой, мм,R _i - the radius on which the i-th layer, mm,

Δ_i - требуемая радиальная деформация i-го слоя,Δ _i - the required radial deformation of the i-th layer,

Е_i - модуль упругости i-го слоя,E _i is the elastic modulus of the i-th layer,

b - ширина шины, мм.b - tire width, mm.

На чертеже изображена схема предлагаемой шины.The drawing shows a diagram of the proposed tire.

Шина состоит из спирально навитых слоев 1, 2, 3 и привулканизированных друг к другу слоев резины с различным модулем упругости, причем толщина каждого слоя определяется по упомянутому математическому выражению.A tire consists of spirally wound layers 1, 2, 3 and rubber layers vulcanized to each other with different elastic moduli, the thickness of each layer being determined by the above mathematical expression.

Особенность данной конструкции в том, что она позволяет легко варьировать размеры шины и толщину ее рабочих слоев для выбора их оптимального соотношения с учетом особенностей работы каждого слоя.The peculiarity of this design is that it allows you to easily vary the tire size and the thickness of its working layers to select their optimal ratio, taking into account the features of each layer.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При качении шины деформация ее слоев различна. Например, протекторный слой выполняется обязательно из износостойких слоев резины, амортизирующий - из упругих, теплопроводящих, а прибандажные слои посадочной части из прочной резины, способной выдержать усилия напрессовки на ступицу колеса и передать необходимый крутящий момент.When the tire is rolling, the deformation of its layers is different. For example, the tread layer is necessarily made of wear-resistant rubber layers, the shock-absorbing layer is made of elastic, heat-conducting, and the cushioning layers of the landing part are made of durable rubber that can withstand the pressing forces on the wheel hub and transmit the necessary torque.

Спирально навитая из резиновой ленты данная шина имеет повышенную тангенциальную прочность. Кроме того, между слоями возможна установка армирующих элементов, например металлических колец.Spiral wound from a rubber tape, this tire has an increased tangential strength. In addition, between the layers it is possible to install reinforcing elements, for example metal rings.

Заявителем изготовлены опытные образцы шины, которые подтвердили заявленные преимущества.The applicant made prototypes of the tire, which confirmed the claimed benefits.

Список использованной литературыList of references

1. Савосин B.C., Бограчев М.Л. Массивные шины, М. Химия, 1981 г.1. Savosin B.C., Bograchev M.L. Massive tires, M. Chemistry, 1981

2. Проспект фирмы GUMASOL.2. Prospectus of the company GUMASOL.

3. А.С. СССР №1397314, В 60 С 7/10, 1988 г.3. A.S. USSR No. 1397314, B 60 C 7/10, 1988

4. А.С. СССР №1468774, В 60 С 7/10, 1989 г.4. A.S. USSR No. 1468774, B 60 C 7/10, 1989

5. Патент России №2078696, (прототип).5. Patent of Russia No. 2078696, (prototype).

Claims

1. A multilayer massive tire containing tread, damping and landing parts, characterized in that it is fully or partially made of spiral wound and vulcanized to each other layers of rubber with different elastic modulus, and the thickness of each layer is determined by the expression

where P _i - load on the i-th layer of the tire, kg;

R _i is the radius on which the i-th layer is located, mm;

Δ _i - the required radial deformation of the i-th layer, mm;

E _i - the elastic modulus of the i-th layer, kg / mm;

b - tire width, mm.

2. A multilayer massive tire according to claim 1, characterized in that reinforcing elements are installed between the layers.