Работа автомобильной шины [1976]

0

Работа автомобильной шины [1976]

Сообщениеот Berk » 09 янв 2011, 13:00

Рисунок Год выпуска: 1976
Автор: под ред. В. И. Кнороз
Издательство: «Транспорт»
Формат: PDF/DjVu( распознан)+DOC
Качество: Распознанный текст(OCR)
Количество страниц: 239
Язык: Русский

В книге изложены основы взаимодействия эластичного колеса с твердой опорной поверхностью и приведены сведения о конструкции шин с их основными характеристиками.
Рассмотрено влияние шин на основные эксплуатационные каче¬ства автомобилей. Освещаются вопросы выбора шин для автомоби¬лей, тенденции развития шин и их долговечность.
Книга предназначена для широкого круга инженерно-технических работников автомобильного транспорта, работников автомобильной и шинной промышленности.

Введение: показать
Изобретение пневматической шины относится к 1845 г. Спустя примерно 50 лет появилась шина, состоящая ив покрышки и камеры, причем покрышка вместо обычной ткани квадратного плетения была изготовлена из кордного полотна. С момента внедрения корда сфера применения пневматических шин непрерывно расширялась. Их стали применять на всевозможных транспортных машинах, и в первую очередь на автомобилях, быстрое развитие которых стало возможным только благодаря появлению пневматических шин.
Наиболее важными этапами в развитии конструкций шин являются: переход от шин высокого давления к шинам низкого давления «баллон»; создание шин зимнего типа, бескамерных шин, низкопрофильных шин, спортивных с нейлоновым каркасом, шин типа Р легковых автомобилей и диагонально-опоясанных, арочных шин; шин типа Р грузовых автомобилей; шин зимнего типа с шипами противоскольжения; шин с нейлоновым каркасом грузовых автомобилей; сверхиизкопрофильных диагональных шин легковых автомобилей, широкопрофильных шин низкого давления для грузовых автомобилей; двухслойных шин легковых автомобилей; сверхнизкопрофильных шин серий 78, 70 и 60 легковых автомобилей (отношение высоты профиля к его ширине в процентах), шин с асимметричным рисунком протектора, шин повышенной нормы слойности (второй и третьей); радиальных однослойных бескамерных металлокордных шин грузовых автомобилей, безопасных шин, низкопрофильных шин грузовых автомобилей.
Усовершенствование шин идет и в направлении применения более совершенных материалов; уменьшения резиносодержания в каркасе; повышения прочности корда; снижения слойности каркаса; улучшения связи корда с резиной; создания шин с малой высотой и большой шириной профиля; уменьшения стрелы дуги протектора; увеличения глубины рисунка протектора у шин, предназначенных для работы в тяжелых дорожных условиях; увеличения насыщенности рисунка и применения ребристых и комбинированных рисунков протектора (особенно у шин, работающих на усовершенствованных дорогах). Усовершенствование шин также происходит и в направлении увеличения срока службы, допускаемых нагрузок, упрощения технологии производства, улучшения ряда технико-экономических показателей шин, увеличения безопасности движения транспортных средств. Развитие конструкции шин непосредственно связано с усовер¬шенствованием конструкции автомобилей и осуществляется в направлении наиболее полного соответствия характеристик шин ха¬рактеристикам и условиям работы автомобилей. Так, с расширением сети усовершенствованных автомобильных дорог, повышением ско¬ростей движения автомобилей, увеличением насыщенности дорэг подвижным составом все более остро встает вопрос о повышении устойчивости_и надежности автомобилей, а также безопасности движения уменьшения затрат энергии, повышении тягово-сцепных качеств подвижного состава. Это_достигается, в частности, jnyxeivi снижения центра тяжести автомобиля, уменьшения диаметра колес, увеличения ширины ободьев, повышения боковой жесткости и умень¬шения бокового увода шин, снижения слойности и резиносодержания их, улучшения рисунков протектора, уменьшения внутренних потерь в шине. Повышению комфортабельности автомобиля способ-ствует снижение давления воздуха в шинах, что при сохранении или одновременном увеличении нагрузки на колесо решалось за счет увеличения ширины профиля шины, уменьшения толщины ее каркаса. Применение специальных рисунков протектора с редко расположенными массивными грунтозацепами повышает проходимость автомобиля.
Современное развитие автомобильных шин характеризуется широкой специализацией в соответствии с их назначением. До недавнего времени наибольшее внимание уделяли совершенствованию конструкции обычных диагональных шин. Так, за истекшее десятилетие масса таких шин уменьшена на 20—30%, повышена их грузоподъемность на 15—20%, увеличен срок службы на 40—50%, уменьшено сопротивление качению на 10—15%, повышены тягово-сцепные качества, уменьшены дисбаланс и биение диагональных шин примерно на 15%.
В последнее время основное внимание обращено на развитие и совершенствование конструкций радиальных шин, как наиболее перспективных.
Заложенные в конструкции этих шин потенциальные возможности позволяют производителям шин наиболее полно удовлетворять требования автомобилестроителей и эксплуатационников.
В связи со значительным повышением скоростей движения легковых автомобилей остро встал вопрос о безопасности их движения. Важным шагом на пути повышения безопасности движения автомобилей на пневматических шинах было создание бескамерных шин.
Работы по созданию бескамерных пневматических шин были начаты еще в период второй мировой войны. Первые опытные об¬разцы бескамерной шины были выпущены в США фирмой «Гудрич» в 1942 г. Их испытывали на армейских автомобилях. В практику гражданского автомобильного транспорта бескамерные шины нача¬ли внедрять с -1947—1948 гг. В настоящее время совершенно четко вырисовывается тенденция перехода на бескамерные шины. В США 97%, в ФРГ и Англии 90% шин легковых автомобилей выпускают в бескамерном исполнении. Получают распространение и специаль¬ные бескамерные шины, например арочные, широкопрофильные, пневмокатки, шины с регулируемым давлением.
Бескамерные шины устанавливают на легковые и грузовые ав¬томобили, на автобусы, тракторы и реактивные самолеты. Они получают быстрое и широкое распространение потому, что их преиму¬щества по сравнению с обычными шинами весьма значительны. По сравнению с камерными бескамерные шины повышают безопасность движения, имеют меньшую массу, больший срок службы, меньшее сопротивление качению, обеспечивают постоянство давления в те¬чение продолжительного времени, упрощают монтаж и текущий ремонт, не создают электростатического заряда между камерой и покрышкой.
Дальнейшим повышением безопасности движения автомобилей явилось применение бескамерных шин с диафрагмами. Такие шины значительно дороже обычных бескамерных. Их применяют, как правило, на специальных автомобилях высокого класса.
Стремление повысить безопасность движения привело к созданию «изкопрофильных шин. Отношение высоты Н к ширине В профиля у таких шин непрерывно уменьшается. Для шин современных высокоскоростных автомобилей оно составляет 0,70—0,78. Уже со¬зданы образцы шин скоростных автомобилей с отношением Н/В= =Ю,6. Производство шин с овальным профилем также возрастает. Уже в 1967 г. выпуск таких шин составлял около 10%. Шины «широкий овал» обладают по сравнению с обычными шинами лучшими тягово-сцепными качествами, имеют меньший (примерно на 25%) тормозной путь, высокий коэффициент бокового увода, большую (примерно на 10%) износостойкость протектора, обеспечивают мень-шее сопротивление качению, позволяют получить (до 11%) экономию горючего и допускают более высокие скорости движения транспортных средств. К недостаткам этих шин относятся пониженная комфортабельность, меньший дорожный просвет, большее усилие на рулевом колесе для поворота колес, значительно большая стои-мость. Такие шины выпускают как в диагональном, так и в радиальном исполнении.
Значительным шагом в развитии конструкции обычных шин легковых автомобилей явился переход от четырехслойных шин к двухслойным. При равноценных с четырехслойными шинами износостойкостью протектора, сопротивляемостью расслоению и приспособлен¬ностью к восстановлению протектора двухслойные шины имеют меньшее сопротивление качению, более высокое сцепление с дорож¬ным покрытием, обеспечивают большую плавность хода и допуска¬ют более высокие скорости движения. Недостатком двухслойных шин является несколько меньшая сопротивляемость их проколам и порезам.
Интересным является отход в некоторых случаях от тенденции уменьшения посадочного диаметра шин легковых автомобилей и возвращение к шинам с большим (на 1") посадочным диаметром. Это связано, в частности, с расширяющимся применением дисковых тормозов, требующих для своего размещения большего простраяст- ва внутри обода, а также необходимостью обеспечения на автомо¬билях взаимозаменяемости колес с обычными шинами на колеса со сверхнизкопроф ильными.
Новым направлением в развитии конструкции шин легковых ав¬томобилей было создание шин с асимметричным рисунком и про¬филем протектора. Однако дальнейшего развития это направление не получило ввиду того, что предполагавшиеся первоначально пре¬имущества "в эксплуатации не подтвердились.
Первые шины с шипами появились на заре развития автомобилестроения и прежде, чем получить свой современный облик, прош¬ли значительный путь технической эволюции. Особенно интенсивно работы по совершенствованию шипов развивались в последнее де¬сятилетие. В результате ведущими мировыми изготовителями шипов определен ассортимент шипов, достаточно полно отвечающих требо¬ваниям безопасности ;на зимних скользких дорогах.
Следует отметить, что зимние шины с шипами противоскольже¬ния получили, особенно в Западной Европе, очень широкое распространение как весьма эффективное средство повышения безопасности движения и тягово-тормозных качеств автомобилей при движении на зимних укатанных и обледенелых дорогах. Тормозные свойства и динамические качества автомобилей улучшаются при использовании шин этого типа примерно на 50—100%. {Шины с металлическими шипами при движении автомобиля по дорогамс сухим твердым покрытием имеют меньшую сопротивляемость боковому уводу при движении по кривым, больший тормозной путь, повышенное сопротивление качению, раннее возникновение дисба-ланса, повышенную шумноеть и, кроме всего прочего, повреждают дорогу)
В последние годы использование шин с шипами в зимние меся¬цы стало предметом озабоченности правительств стран в связи с серьезными повреждениями шипами дорожных покрытий. Это происходит вследствие действия шипов на дорогу, когда пленка льда достаточно тонка или лед и снег удаляются с дорожного покрытия. Считается, что основная опасность заключается в постепенном образовании на дороге канавок. Задерживающаяся в этих канавках вода может приводить к снижению сцепления шин с дорогой, и, кроме того, портится также разметка дорог. Bсё это привело к тому, что в ряде стран (Франции, ФРГ, Швейцарии, Италии, Люксембурге) в зимние месяцы для снижения вредного действия шипов на до¬рогу ограничивается максимальная скорость автомобилей, а на грузовых автомобилях и автобусах использование шин с шипами противоскольжения не допускается. В Нидерландах же в связи с учетом специфических климатических и дорожных условий использование шин с шипами полностью запрещено. Для дорожно-климатичесннх условий нашей страны применение шин с шипами противоскольжения остается еще перспективным.
В настоящее время все ведущие фирмы в больших количествах выпускают для легковых автомобилей шины с нейлоновым кордом. Эти шины обладают некоторыми специфическими качествами и, в первую очередь, допускают значительно большие скорости движения. Однако шины с нейлоновым каркасом имеют повышенную оста¬точную деформацию после некоторой стоянки автомобилей, особенно в холодное время года.
Ведущие западноевропейские фирмы выпускают для легковых автомобилей широкий ассортимент шин с радиальным расположением нитей корда в каркасе и жестким брекером — шины типа Р. Основными преимуществами шин этого типа являются больший на срок службы, меньшее на 10—15% сопротивление каче¬нию, меньшая на 8—10% масса, меньшие углы увода, лучшая_ста- бильнщть^кдчещя По кривой, более высокое сцепление с мокрой и скользкой дорогой. К недостаткам таких шин относятся большая шумвость при малых скоростях движения, особенно на неровных покрытиях, склонность их к внезапному заносу при движении ав-томобилей на высоких скоростях с резкими поворотами на покрытиях с низким коэффициентом сцепления. Автомобили должны быть приспособлены для применения шин Р. Несмотря на имеющиеся недостатки, производство шин типа Р непрерывно увеличи¬вается.
Стремление повысить безопасность движения при внезапном выходе воздуха из шины (проколе, порезе, разрыве корда) привело к появлению ряда новых конструктивных решений колес и шин.
Наиболее интересные из них, на наш взгляд, приведены ниже.
При внезапной потере давления в обычной шине, смонтирован¬ной на глубоком ободе II (рис. 1, а), она деформируется примерно так, как это показано на схеме / (см. рис. 1, я). В этом случае борта шины сходят обычно с полок обода, обод начинает касаться до¬роги, нарушается управляемость и устойчивость автомобиля. Для предотвращения такого явления предлагается применять плоский обод III и IV (рис. 1, б), узкий монтажный ручей которого закрывается пластмассовой лентой 1. Такая конструкция обода способствует удержанию бортов покрышки на полках обода и тем самым предотвращает возможность соприкосновения закраин обода с до¬рогой при движении на спущенной шине.
Оригинальная конструкция безопасного автомобильного колеса была разработана английской фирмой Dunlop (рис. 1, в, г). Предложенная шина новой конструкции получила название «Total Mobility» (ТМТ). Она монтируется на разборном плоском ободе, снабженном капсулами со специальной жидкостью, предназначенной для смазки трущихся поверхностей и поддержания давления. При падении давления воздуха шина деформируется так, как это показано на рис. 1, г.
Многочисленные испытания показали, что после прокола такой шины автомобиль может продолжать движение со скоростью до 80 км/ч на расстоянии до 160 км без ее смены. Новая шина после выхода воздуха обеспечивает автомобилю удовлетворительную курсовую устойчивость, а при движении с умеренной скоростью на повороте — отсутствие контакта закраины обода с дорогой. Логическим развитием конструкции шины ТМТ является шина «Prodetto.

Оглавление: показать
Глава I. Тенденции развития шин
Глава II. Особенности конструкции шин различного назначения. ... 14
Обычные камерные шины. . .-i. . • • тм. .
Бескамерные шины .. ... .j. . ........ - 33
Шины из металлокордаj™
Шины Р и PC . . .
Шины регулируемого давления . . .. . 40
6.. Широкопрофильные шины . . . . i...,. . 41
Арочные шины, пневмокатки, крупногабаритные шины . -.;. . 41
Безопасные шины 43
Шины дли зимних скользких, мокрых и грязных покрытий дорог . 44
Глава III. Статические характеристики шин 47
.Геометрические параметры 47
Весовые характеристики и моменты инерции шин ...... . 51
Нагружение шин нормальной нагрузкой !...,.., 53
Изменение формы шины под действием нормальной нагрузки 61
Нагружение шин боковой силой 62
Нагружение шин крутящим моментом . t. . . . 64
Нагружение шин продольной силой ............. 66
Нагружение шин поворотным моментом 66
Глава IV. Взаимодействие шины с твердой опорной поверхностью ... 68
Деформация шины прл качеиии колеса. 68
Радиусы колеса . . 75
Распределение напряжений в контакте 80
Сопротивление качению, критическая скорость по волнообра¬зованию 91
Тепловые явления при работе шины. . .,. . 111
Сцепление колеса с дорогой ... 119
Аквапланирование .131
Движение автомобиля на повороте . 135
Движение колеса с уводом и наклоном к дороге 137
Изиос протектора шины и его оценка 150
Срок службы шины 158
Поглощающая и сглаживающая способность шины 164
Качение по мягкой опорной поверхности 170
182 182 188 189 191 202
Глава V. Влияние шин на эксплуатационные свойства автомобиля, дви¬
жущегося по дороге с твердым покрытием .
Влияние шин на расход топлива автомобилем
Влияние шин на динамичность автомобиля .
Влияние шин на устойчивость и управляемость автомобиля
Влияние шин на плавность хода и вибрации автомобиля . .
Влияние шип на шумообразование автомобиля
Дисбаланс и биение колесного узла 208-
Факторы, влияющие иа дисбаланс и биение деталей колесного узла 213
Исследование величин дисбаланса, биения деталей колесного узла 214
Влияние дисбаланса и биения колес на рабосу автомобиля . . 21&
Требования к величине допустимого дисбаланса и биения дета¬лей
колесного узла 223
Глава VII. Влияние износа шин на характеристики и эксплуатацион¬ные свойства автомобиля 227
Влияние износа шин на их статические характеристики .... 227
Влияние шин на сопротивление боковому уводу и сопротивле¬ние качени 228
Влияние износа шины на радиус качения 230
Влияние износа шин на тепловую экономичность автомобиля 230
Влияние износа шин на динамику автомобиля 231
Влияние износа шин на тягово-сцепные качества автомобиля 232
Список литературы 235

Скачать:
Скрытый текст, только для зарегистрированных пользователей.
Аватара пользователя
Berk Offline
Член ББ 
Автор темы
Рейтинг: 5712


  • Похожие темы
    Комментариев(я)
    Просмотры
    Последнее сообщение

Вернуться в Загальні технічні керівництва



cron
© Автоклуб «NISSAN-CLUB™» 2008–2023 • О клубеСоглашениеЧленствоПартнёрcкая программа
Наш форум не содержит ГМО Встречи клуба Кто онлайн On Air