Разработка новой конструкции и технологии изготовления безопасной шины

• Автор: Юсупов, Александр Асхатович
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КРАТКОВРЕМЕННОГО УСТОЙЧИВОГО ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

1.1.1. Шины с эластичными наполнителями внутри полости.

1.1.2. Шины с резинометаллическими вставками.

1.1.3.Спсциальнмс многополостные шины.

1.1.4. Шины повышенной самогерметизации.

1.2. КОНСТРУКЦИИ БЕЗОПАСНЫХ ШИН, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ДЛИТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ НА ПОВРЕЖДЕННОЙ ШИНЕ.

1.2.1 Шина в шине.

1.2.2. Шины самонесущей конструкции

1.2.3. Системы колесошина.

1.3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ ПУТЕМ САМОГЕРМЕТИЗАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОБОЕВ ШИН.
1.4. ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН.
1.5. ОБЗОР МЕТОДОВ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РАДИАЛЬНЫХ ШИН.
ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ.
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методы исследования.
3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОСТРУКЦИИ БЕЗОПАСНОЙ ШИНЫ.
3.1. Обоснование выбора упругого элемента.
3.2. Испытания макетных образцов безопасных шин типоразмера 3,5.
4. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ БЕЗОПАСНЫХ ШИН ТИПОРАЗМЕРА 5В.
4.1. Разработка модели и методики расчета безопасных шин, способных работать без избыточного внутреннего давления.
4. 2. Разработка технологии изготовления экспериментальных образцов безопасных шин типоразмера 5ШЗ.
4.2.1. Разработка технологии изготовления экспериментальных образцов безопасных шин типоразмера 5ШЗ из полиуретановых эластомеров.
4.2.2. Разработка технологии изготовления экспериментальных образцов безопасных шин типоразмера 57Ж из традиционных резиновых смесей, применяемых в шинном производстве.
5. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ БЕЗОПАСНЫХ ШИН.
ВЫВОДЫ о
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, наиболее актуальным на данный момент является разработка конструкции и технологии изготовления безопасной шины, сохраняющей профиль, габариты и массу пневматической шины с высоким уровнем эксплуатационных характеристик при нулевом внутреннем давлении. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КРАТКОВРЕМЕННОГО УСТОЙЧИВОГО ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ. Шины с эластичными наполнителями внутри полости. Один из первых патентов пневматической шины [1] включал в себя возможности использования в качестве наполнителей накачанной шины различных твердых веществ с эластичными свойствами: сульфидированные кусочки каучука, конский волос, губка из НК. Примером такой шины может служить шина, разработанная фирмой "Эластомер А. Г." (ФРГ) [2]. Шина (рис. Губчатый слой - это ячейки преимущественно открытой структуры с диаметром пор в пределах от 0,3 до 1,0мм. Удельный вес материала 0, г/см3. Другой характерной особенностью данной шины является то, что она монтируется на глубокий узкий обод, отношение высоты профиля шины к ширине составляет 0,8-0,9. В некоторых других разработках применяется пенистый наполнитель, остающийся в шине на весь срок эксплуатации. Пена образуется в результате выделения газов при химической реакции, происходящей в резиновой смеси во время вулканизации шины. Подобные методы получения безопасных шин дорогостоящие, трудоемкие и, как правило, их применение ограничено низкими скоростями в условиях эксплуатации, так как шина разрушается, вследствие избыточного теплообразования [3]. Рис. Шина из пенистого полиуретана. Одним из пористых наполнителей является материал «Тайрфил» для шин фирмы «Михаель Тайер», представляющий собой двухкомпонентную уретановую резину с высокой эластичностью. В этом случае при нагружении шины обеспечивается такая же радиальная жесткость, как у пневматической шины. Пористым материалом можно заполнить любую пневматическую шину, за исключением высокоскоростных шин (рис. Рис. Шина, заполненная пористым наполнителем. Шины с резинометаллическими вставками. Примером такой конструкции является шина Сейфти Вилл фирмы "Файрстоун" (США). Особенностью работы данной конструкции является се работоспособность в зависимости от интенсивности падения внутреннего давления в шине. Внутрь подобной шины устанавливается резинометаллическая вставка (РМВ) (рис. Рис. В случае повреждения шины и резком падении внутреннего давления резинометаллическая вставка воспринимает нагрузку и тем самым способствует сохранению работоспособности шины [5]. При быстрой потере давления разрушение шины и резинометаллических вставок наступает после 3-3,5км пробега. Специальные многополостные шины. Предлагали внутри оболочки шины помещать множество камер, которые работают при разном внутреннем давлении: внутренние камеры, контактирующие с ободом, работают при более высоком давлении, чем те, которые контактируют с дорогой через протектор. Тогда же было предложено перевязывать камеры через определенные промежутки с тем, чтобы последствия любых проколов могли ограничиваться небольшими участками по окружности шины [6-8]. Эти идеи впоследствии получили некоторое развитие. Наиболее характерной явилась конструкция трехполостной шины фирмы «Клебер-Коломб» (Франция) модели «ТТТ» [9]. Эти боковые камеры (полости) поддуваются отдельно до более высокого давления, чем в основной камере (рис. Рис. Шина «ТТТ» фирмы «Клебср-Коломб»: 1 - основная камера; 2 -вентиль основной камеры; 3 - дополнительная камера; 4 - вентиль-клапан дополнительной камеры. Шина не требует применения специального обода и исключает запасное колесо. При проколе основной камеры боковые камеры увеличиваются в объеме и поддерживают давление в шине. Однако такая шина не нашла распространения из-за недостаточной работоспособности конструкции и усложнения технологии изготовления. Шины повышенной самогерметизации. Гудрич» (США) шина «Голден Лайфсейвер» с повышенной самогерметизацией проколов []. Шина «Голден Лайфсейвер» 5/НК представляет собой низкопрофильную бескамерную радиальную шину. На внутреннюю поверхность герметизирующего слоя этой шины наложен дополнительный ячеистый слой, состоящий из модифицированной губчатой резины, который предназначен для самогерметизации небольших отверстий.