Покрышка пневматической шины

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Общество с ограниченной ответственностью Холдинговая Компания ЛОйл НЕФТЕХИМ(72) Авторы Вольнов Анатолий Алексеевич Гальперин Леонид Романович Кавторев Николай Дмитриевич Кудрявцев Евгений Павлович Ненахов Александр Борисович Скороход Роман Александрович(73) Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Холдинговая Компания ЛОйл НЕФТЕХИМ(57) Покрышка пневматической шины, включающая каркас из текстильного корда, отличающаяся тем, что нити текстильного корда имеют одну из следующих структур 144 текс 13, (187-188) текс 13, (187-188) текс 22, 210 текс 13, 210 текс 22, 280 текс 3, с числом кручений 180-240 на погонный метр. 12917 1 2010.02.28 Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности, к пневматическим грузовым и легкогрузовым шинам радиальной и диагональной конструкции с каркасом из обрезиненного текстильного корда. Известны покрышки пневматических грузовых легкогрузовых шин. содержащих в каркасе один или два текстильных корда со структурой 144 текс 12 или 188 (187) текс 12 с числом кручений в пределах 300-380 или структуру 210 текс 12 с числом кручений в пределах 260-360, имеющие разрывную нагрузку не менее 210 Н-300 Н (21/212 КНТС. или 22/222 КНТС. или 23/232 КНТС, или 25/252 КНТС, или 28/282 КНТС, или 29/292 КНТС, или 30/302 КНТС или 25/252 А. или 30/302 А) 1-3. Недостатком известных конструкций покрышки являются большое число слоев каркаса, необходимое для обеспечения требуемых запасов прочности. Это приводит к существенному повышению толщины каркаса, значительному усложнению конструкции борта,включая необходимость использования двух и более колец в одном борте. Изготовление таких шин имеет значительные трудоемкость и энергоемкость, в эксплуатации таких шин существенным становится вопрос недостаточной долговечности. Известны покрышки пневматической радиальной конструкции с каркасом из одного слоя обрезиненного металлического корда (металлокорд) 4, 5. Преимуществом этих шин является большая долговечность при меньшей массе и уменьшенном расходе топлива автомобилем, обусловленным шинами. Недостатком известных решений является полное изменение существующей технологии изготовления шин, и повышенные отказы шин в условиях смешанной дорожной эксплуатации. Наиболее близким является техническое решение покрышки пневматической шины радиальной конструкции, которая включает в себя каркас из полиамидного корда. Нити полиамидного корда имеют структуру 187 текс 12, или 165 текс 12, или 144 текс 12 с числом кручений в пределах 210-260 на погонный метр 6. Недостатком известного решения является большое число слоев каркаса, необходимое для обеспечения требуемых запасов прочности грузовых и легкогрузовых комбинированных шин радиальной или диагональной конструкции. Это приводит к значительному усложнению конструкции борта, увеличению числа заворотов, необходимость использования двух и более колец в одном борте. Кроме этою, приходится вводить дополнительные конструктивные детали в борт, такие как резиновые и (или) кордные бортовые ленты, призванные предотвратить расслоение изделия из элементов с разными жесткостными параметрами. Другой опасной зоной таких шин становится стык протектора и боковины. Высокий рисунок протектора, необходимый для обеспечения эксплуатационных свойств грузовых и легкогрузовых шин, дополняется многослойным пакетом слоев каркаса. При изготовлении таких шин имеются существенные затраты материалов,труда и энергии. Эксплуатация таких шин характеризуется пробегом, существенно уступающем пробегу целиком металлокордных шин на дорогах группы А, и невозможностью создания шин с повышенными требованиями по нагрузке и скорости эксплуатации. Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в повышении надежности и долговечности шин путем создания, опробования и практического применения текстильных кордов с повышенной разрывной прочностью материала каркаса без существенного увеличения диаметра нити корда. Поставленная техническая задача решается тем, что в покрышке пневматической шины, включающей каркас из текстильного корда, согласно предложенному изобретению,нити текстильного корда имеют одну из следующих структур 144 текс 13, (187-188) текс 13, (187-188) текс 22, 210 текс 13, 210 текс 22, 280 текс 13, с числом кручений 180-240 на погонный метр. Технический результат, обеспечиваемый заявляемой совокупностью существенных признаков, состоит 2 12917 1 2010.02.28 в повышении разрывной прочности материала корда без существенного увеличения диаметра нити в повышении прочности связи корд каркаса - резина в разработке конструкций шин с применением корда с повышенной разрывной прочностью материала каркаса в повышении или не ухудшении выходных показателей шин в эксплуатации создание шин с повышенными показателями нагрузки и категории скорости. Выполнение корда из текстильного материала предложенной структуры и кручений позволяет осуществлять серийное производство текстильных кордов, которые найдут практическое применение в производстве шин без изменения существующей технологии. При этом обеспечивается получение экономического эффекта, за счет существенного выигрыша в массе шины, снижении трудоемкости и энергоемкости производства, увеличении скоростных характеристик, снижении расхода топлива автомобилем, обусловленных шинами. Изобретение поясняется чертежом (фиг. 1), на котором представлены профили меридионального сечения покрышки 12.0020 существующей конструкции и предлагаемою варианта с использованием высокопрочных кордов. Предложенная покрышка пневматической шины включает протектор 1, брекер 2, каркас 3, боковины 4, борта 5 с бортовыми кольцами 6. Каркас 3 выполнен из текстильного корда на основе современных полимерных материалов, например нейлон 6,6. Нити текстильного корда имеют одну из следующих структур 144 текс 13, (187-188) текс 13, (187-188) текс 22, 210 текс 13, 210 текс 22,280 текс 13, с числом кручений 180-240 на погонный метр. Свойства текстильного корда зависят от материала полимера, из которого он выполнен, линейной плотности кордной нити, структуры кордной нити, числом круток, толщиной кордной нити, пропиточным составом. Основные проблемы применения высокопрочных кордов в шинной промышленности связаны с удельным снижением адгезионных свойств и большой толщиной обрезинки корда. Предложенное выполнение структуры кордной ткани, а именно увеличение числа единичных нитей в структуре кордной нити и уменьшение числа круток по сравнению с известными решениями, позволило оптимизировать площадь поверхности соприкосновения с резиной. За счет этого кордное полотно обладает увеличенными по сравнению с обычными текстильными кордами адгезионными свойствами и практически той же толщиной. Современные линии пропитки и термообработки позволяют реализовать заложенные в кордной ткани возможности для использования в каркасе пневматических шин. Предложенное выполнение структуры нити текстильного корда позволяет использовать такие корда для производства покрышек пневматических грузовых шин радиальной и диагональной конструкций. Примеры конкретного выполнения пневматических шин с использованием предложенных высокопрочных кордов приведены в табл. 1. Таблица 1 Размер и модель шины 12.0020 мод. У-4 При производстве шин с текстильным каркасом в грузовых и легкогрузовых шинах применение предложенных высокопрочных кордов позволяет создавать конструкцию с меньшим числом слоев. Такая конструкция обеспечивает меньшую толщину покрышки во всех сечениях при сохранении или даже увеличении запасов прочности каркаса. Кроме этого, все разовые шины можно выполнить с одним кольцом из стальной проволоки в борге Каждый слой каркаса закрепляется вокруг бортового кольца методом заворота Каждое окончание слоя каркаса представляет собой очаг напряженно-деформированного состояния, опасный с точки зрения расслоения. Поэтому, снижение числа слоев каркаса позвоггяе 1 снизить трудоемкость производства и повысить надежность шин в эксплуатации. В табл. 2 приведены результаты испытаний грузовых шин с высокопрочными кордами в каркасе. Таблица 2. Результаты стендовых испытаний грузовых шин с применением в каркасе высокопрочных кордных тканей. Норматив Энергия разрушения шины продавливанием, Дж Прочность шины при разрушении внутренним давлением, Мпа Максимальная скорость, км/ч Общая работоспособность шин, км 4 Средняя величина по различным моделям предложенных шин 2916 2877 4179 3,5 110 3980 12917 1 2010.02.28 Норматив Толщина нити, мм Прочность связи кордной нити с резиной, кгс Масса шины, кг- на эталонной резине Продолжение таблицы 2 Средняя величина по различным моделям предложенных шин 0,92 259 62 67 69 Источники информации 1. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины // Простор.-4. 0094-ИП.- М., 2000. 2. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины // Простор.-4 0095-ИП.- М., 2000. 3. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные шины // Простор.-4 0097-ИП.- М., 2000. 4. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные ЦМК шины // Простор.-3 0092-ИП.- М., 2000. 5. Отчет по результатам анализа шин. Грузовые радиальные ЦМК шины // Простор.-3 0093-ИП.- М., 2000. 6. Патент РФ 2262453, МПК 760 9/07, 2005 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5