Особенности устройства диагональной И радиальной покрышки
В шинной промышленности выпускается два типа шин, различающиеся по расположению нитей корда в каркасе, – диагональные (рис. 2, А) и радиальные (рис. 2, Б).
Диагональные шины (Д) – нити корда в слоях каркаса размещаются под углом к меридиональной плоскости. На экваторе угол наклона нити к меридиану b = 48–65° (в брекере и каркасе). При этом нити отдельных слоев корда перекрещиваются между собой и образуют сетку, поэтому число слоев в каркасе и брекере всегда четное, что необходимо для равномерного распределения напряжений, возникающих в шине от внутреннего давления.
а |
б |
Рис. 2. Конструкция покрышки: А – диагональная; Б – радиальная: 1 – протектор; 2 – слои брекера; 3 – слои каркаса; 4 – бортовая часть |
Радиальные шины (Р) – нити корда в каркасе располагаются в меридиональной плоскости или под очень малым углом к ней (b = 0–5°), т. е. в соседних слоях не пересекаются, а размещаются радиально от борта к борту и параллельно друг другу во всех слоях. При этом нить корда в покрышке Р будет примерно в 2 раза короче, чем в покрышке Д, а следовательно, число слоев корда в каркасе шин радиальной конструкции может быть четным или нечетным.
В свою очередь, уменьшение слойности каркаса приводит к снижению жесткости бортовой части шины Р. По этой причине производится усиление борта радиальной покрышки (рис. 3). Борт покрышки Р включает те же детали, что и покрышки Д (рис. 3, А), но для повышения жесткости в его конструкцию вводятся дополнительные детали (рис. 3, Б).
В брекере шин Р угол наклона нитей b = 75–85º, т. е. нити располагаются примерно в окружном направлении, что обеспечивает брекеру повышенную жесткость для предохранения каркаса от растяжения по «короне». Жесткость брекера достигается также за счет применения высокомодульного текстильного корда или металлокорда и высокомодульных резин. Количество слоев в брекере зависит от размера шины: в легковых покрышках – 2–3 слоя, а в грузовых – 3–10.
А |
Б |
|
Рис. 3. Особенности устройства борта: |
||
А – покрышка Д: 1 – бортовое кольцо; 2 – наполнительный шнур; 3 – оберточная лента; 4 – крыльевая лента; 5 – слои обрезиненного корда; 6 – бортовая лента; Б – покрышка Р: 1 – бортовое кольцо; 2 – лента для обертки кольца; 3 – наполнительный шнур; 4 – крыльевая лента; 5 – слои корда; 6 – профилированная резиновая лента; 7 – боковина; 8 – металлокордная лента дополнительного крыла; 9 – бортовое кольцо дополнительного крыла; 10 – бортовая резиновая лента; 11 – чеферная бортовая лента |
Протектор шин Р изготавливается более толстым по сравнению с шиной Д. Но при этом масса покрышки не увеличивается вследствие особенностей рисунка протектора, т. к. рисунок выполняется с более глубокими канавками, что способствует увеличению ходимости
шины.
Ввиду меньшего количества слоев корда в каркасе боковины покрышки Р испытывают бóльшие деформации, и поэтому резина для боковин должна обладать высокой эластичностью, большим сопротивлением действию многократных деформаций и сопротивлением раздиру.
Как видим, «незначительная» (на первый взгляд) разница значений угла наклона нитей корда в каркасе и брекере обусловливает различные эксплуатационные свойства диагональных и радиальных шин в пользу последних, практически вытесняющих диагональные шины из применения. У радиальных шин значительно меньшее теплообра
Зование за счет меньшего числа слоев корда в каркасе, меньшее проскальзывание протектора в контакте с дорогой, благодаря наличию жесткого брекера, меньшее сопротивление качению и еще более заметное увеличение срока службы (пробега) шины до списания (ремонта). Сравним эксплуатационные характеристики радиальных и диагональных шин (табл. 1).
Таблица 1
Сравнение эксплуатационных характеристик радиальных
и диагональных шин
Эксплуатационные показатели |
Оценка радиальных шин по сравнению с диагональными |
Эластичность каркаса |
Больше |
Внутреннее трение |
Меньше |
Сопротивление качению |
Меньше |
Расход топлива |
Меньше |
Увод (боковой) – смещение колеса вместе с автомобилем из-за деформации шины (угол искривления пятна контакта) или отклонение автомобиля от заданной траектории под действием внешних сил |
Меньше |
Управляемость автомобиля |
Лучше |
Пробег |
Заметно больше |
Нагрев (от внутреннего трения из-за массивного брекера) при контакте протектора с дорогой |
Меньше |
Износостойкость |
Выше |
Подверженность каркаса разрушению (при ударах, порезах и т. п.) |
Большая |
Требования к технологии и материалу брекера (металлокорду) |
Высокие |
Работа на плохих дорогах (ресурс) |
Лучше (больше) |
Прочность и долговечность каркаса (на плохих дорогах) |
Выше |
Прочность и долговечность каркаса металлокордных шин |
На хороших дорогах – лучше, На плохих дорогах – хуже |