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CN113226798B - 包括加强结构的车辆轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题为用于农用车辆的轮胎(1)，其包括胎冠增强件(3)，所述胎冠增强件(3)包括至少两个胎冠层(31、32)，每个胎冠层(31、32)包括涂覆有弹性体材料的金属增强体。根据本发明，胎冠层(31、32)的每个金属增强体均具有描述弹性拉伸行为的称为双模量的定律，该定律包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一拉伸模量MG1至多等于30GPa，所述第二部分具有的第二拉伸模量MG2至少为第一拉伸模量MG1的两倍，并且胎冠层(31、32)的每个金属增强体均具有描述压缩行为的定律，其特征在于临界压缩屈曲变形E0至少等于3％。

Description

包括加强结构的车辆轮胎
技术领域
本发明涉及用于农用车辆(例如农用拖拉机或农用工业车辆)的轮胎，更具体地涉及所述轮胎的胎冠增强件。
背景技术
用于农用车辆的轮胎的尺寸规格和使用条件(载荷、速度、压力)在如例如ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准的标准中有所限定。举例来说，用于农用拖拉机的驱动轮的子午线轮胎旨在安装在直径通常介于16英寸至46英寸(或甚至54英寸)之间的轮辋上。它旨在在功率介于50CV至大于250CV(最高550CV)之间的农用拖拉机上运行，并能够以最高65km/h的速度运行。对于这种类型的轮胎，对应于所示载荷能力的最小推荐充气压力通常至多等于400kPa，但对于IF(改进的屈曲)轮胎而言，则可能降低至240kPa，对于VF(非常高的屈曲)轮胎而言，则可能甚至降低至160kPa。
像任何轮胎一样，用于农用车辆的轮胎包括旨在经由胎面表面与地面接触的胎面，该胎面的两个轴向端部经由两个胎侧连接至两个胎圈，从而在轮胎和旨在安装轮胎的轮辋之间提供机械连接。
在下文中，周向方向、轴向方向和径向方向分别是指与胎面表面相切并以轮胎的旋转方向定向的方向，平行于轮胎的旋转轴线的方向和垂直于轮胎的旋转轴线的方向。
用于农用车辆的子午线轮胎包括增强件，所述增强件由在径向上位于胎面内侧的胎冠增强件和在径向上位于胎冠增强件内侧的胎体增强件构成。
用于农用车辆的轮胎的胎面通常包括多个凸起元件(称为胎面花纹块元件)，所述凸起元件从支承表面径向向外延伸直至胎面表面，并且通常通过空隙或沟槽而彼此分开。这些胎面花纹块元件通常是凸耳，通常具有总体上平行六面体细长的形状，包括至少一个直线部分或曲线部分。
用于农用车辆的子午线轮胎的胎体增强件包括将两个胎圈彼此连接的至少一个胎体层。胎体层包括涂覆有聚合物材料的增强体，所述聚合物材料包含通过共混获得的弹性体或弹性体配混物。胎体层增强体通常由织物聚合物材料制成，例如聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、脂族聚酰胺(例如尼龙)、芳族聚酰胺(例如芳纶)或人造丝。胎体层的增强体基本上相互平行，并且与周向方向形成介于85°至95°之间的角度。
用于农用车辆的子午线轮胎的胎冠增强件包括周向延伸的胎冠层(在径向上位于胎体增强件的外侧)的叠加。每个胎冠层由增强体构成，所述增强体涂覆有弹性体配混物并相互平行。当胎冠层增强体与周向方向形成至多等于10°的角度时，它们被称为周向的或基本周向的，并具有限制轮胎径向变形的环箍作用。当胎冠层增强体与周向方向形成至少等于10°且通常至多等于40°的角度时，它们被称为成角度的增强体，并具有抵抗施加至轮胎的平行于轴向方向的横向载荷的作用。胎冠层增强体可以由织物聚合物材料制成，例如聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、脂族聚酰胺(例如尼龙)、芳族聚酰胺(例如芳纶)或人造丝，或者可以由金属材料(例如钢)制成。
用于农用车辆的轮胎旨在在各种类型的地面上行驶，例如或多或少致密的田间土壤，提供通向田间通道的未处理的小路以及道路的柏油表面。考虑到在田间和在道路上的用途的多样性，用于农用车辆的轮胎需要在松散地面上的田间牵引力、抗碎裂性、抗道路磨损性、抗向前行驶性和道路上的振动舒适性(此列表并不详尽)之间提供性能折衷。
在本领域中使用轮胎的一个基本问题是尽可能限制轮胎压实土壤的程度，因为这很容易妨碍农作物的生长。这就是为什么在农业领域中已开发出低压且因此具有高屈曲性的轮胎的原因。因此，ETRTO标准区分了IF(改进的屈曲)轮胎和VF(非常高的屈曲)轮胎，IF轮胎具有通常等于240kPa的最小推荐充气压力，VF轮胎具有通常等于160kPa的最小推荐充气压力。根据该标准，与标准轮胎相比，在充气压力等于160kPa的情况下，IF轮胎的承载能力提高了20％，VF轮胎的承载能力提高了40％。
但是，低压轮胎的使用对田间操作具有负面影响。因此，充气压力的降低已经导致轮胎的横向刚度和转弯刚度的降低，从而降低了轮胎的横向推力，因此导致在横向载荷下的操控性较差。一种重新建立正确的横向推力的解决方案是通过用具有金属增强体的胎冠层代替具有织物增强体的胎冠层来横向地加强轮胎的胎冠增强件。因此，例如，已经用包括具有由钢制成的金属增强体的两个胎冠层的胎冠增强件代替了包括具有人造丝类型的织物增强体的六个胎冠层的胎冠增强件。文献EP 2934917因此描述了一种IF轮胎，该IF轮胎包括胎冠增强件，该胎冠增强件包括至少两个具有金属增强体的胎冠层并且与胎体增强件结合，所述胎体增强件包括至少两个具有织物增强体的胎体层。
然而，在农用车辆的轮胎中使用具有金属增强体的胎冠层，由于金属增强体的过早破损，可能导致轮胎胎冠的耐久性降低。
发明内容
因此，发明人为自己设定了一个目标，即增加具有金属增强体的胎冠增强件的耐久性，其耐久性至少等于具有织物增强体的胎冠增强件的耐久性，特别是对于在低压下操作的农用车辆的轮胎而言，例如IF(改进的屈曲)轮胎或VF(非常高的屈曲)轮胎。
根据本发明，该目标已经通过一种用于农用车辆的轮胎而实现，所述轮胎包括胎冠增强件，所述胎冠增强件在径向上位于胎面的内侧，并且在径向上位于胎体增强件的外侧，
-所述胎冠增强件包括至少两个胎冠层，每个胎冠层包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向形成至少等于10°的角度A，
-胎冠层的任一金属增强体具有称为双模量定律的定律，该定律控制其在拉伸下的弹性行为，并包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一延伸模量MG1至多等于30GPa，所述第二部分具有的第二拉伸模量MG2至少等于第一拉伸模量MG1的2倍，控制拉伸行为的所述定律针对涂覆有弹性体配混物的金属增强体确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa，
-并且胎冠层的任一金属增强体具有控制其在压缩下的行为的定律，该定律的特征在于临界屈曲应变E0至少等于3％，控制在压缩下的行为的所述定律在由置于中央并涂覆有平行六面体体积的弹性体配混物的增强体制成的试样上确定，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa。
对于用于农用车辆的轮胎(包括具有至少两个胎冠层的胎冠增强件，所述胎冠层具有金属增强体)而言，发明人提出使用弹性金属增强体，其控制其行为的定律在拉伸和压缩方面均具有特定的特性。
关于其在拉伸下的行为，裸露的金属增强体(即未涂覆弹性体材料的增强体)在机械方面通过以下曲线来表征：该曲线表示施加至金属增强体的拉伸力(以N计)随其相对伸长(％应变)的变化，称为力-伸长曲线。金属增强体的机械拉伸特性，例如结构伸长As(以％计)、总断裂伸长At(以％计)、断裂力Fm(最大载荷，以N计)和断裂强度Rm(以MPa计)由该力-伸长曲线得出，这些特性例如根据1984年的ISO 6892标准或2014年的ASTM D2969-04标准测量。
根据定义，金属增强体的总断裂伸长At是其结构伸长、弹性伸长和塑性伸长的总和(At＝As+Ae+Ap)。结构伸长As源自在低拉伸力下构成金属增强体的金属丝线的相对位置。弹性伸长Ae源自单独考虑构成金属增强体的金属丝线的金属的实际弹性(遵循胡克定律的金属行为)。塑性伸长Ap源自单独考虑这些金属丝线的金属的超出弹性极限的可塑性(即不可逆变形)。
在本发明的上下文中，基于1984年的标准ISO 6892(如同针对裸露的金属增强体一样)，针对涂覆有固化的弹性体材料的金属增强体确定了控制金属增强体(对应于从轮胎中抽出的金属增强体)的拉伸行为的定律。举例来说，但非限制性地，固化的弹性体涂覆材料是基于橡胶的组合物，其在10％伸长下具有的割线拉伸弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa，例如等于6MPa。该拉伸弹性模量由根据1988年9月的法国标准NF T 46-002进行的拉伸测试确定。
根据力-伸长曲线，对于包括第一部分和第二部分的双模量弹性行为定律，可以定义第一拉伸刚度KG1，该第一拉伸刚度KG1表示穿过参考系(表示行为定律)的原点和过渡点(标记第一部分与第二部分之间的过渡)的正割直线的倾斜度。同样地，可以定义第二拉伸刚度KG2，该第二拉伸刚度KG2表示穿过位于第二部分的基本线性部分中的两个点的直线的倾斜度。
从表征增强体的拉伸行为的力-伸长曲线，也可以定义应力-应变曲线，应力等于施加至增强体的拉伸力与增强体的横截面积之比，应变为增强体的相对伸长。对于包括第一部分和第二部分的双模量弹性行为定律，可以定义第一伸长模量MG1，该第一伸长模量MG1表示穿过参考系(表示行为定律)的原点和过渡点(标记第一部分与第二部分之间的过渡)的正割直线的倾斜度。同样地，可以定义第二伸长模量MG2，该第二伸长模量MG2表示穿过位于第二部分的基本线性部分中的两个点的直线的倾斜度。拉伸刚度KG1和KG2分别等于MG1*S和MG2*S，S为增强体的横截面积。应注意，在本发明的上下文中涉及的双模量行为定律包括具有低模量的第一部分和具有高模量的第二部分。
根据本发明，关于金属增强体的拉伸行为，胎冠层的任一金属增强体具有控制其在拉伸下的弹性行为的定律(称为双模量定律)，该定律包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一伸长模量MG1至多等于30GPa，所述第二部分具有的第二伸长模量MG2至少等于第一伸长模量MG1的2倍。
关于压缩下的行为，金属增强体在机械方面通过以下曲线来表征：该曲线表示施加至金属增强体的压缩力(以N计)随其压缩应变(以％计)的变化。这种压缩曲线的特征特别地在于由临界屈曲力Fc和临界屈曲应变E0定义的极限点，超过该极限点，增强体将经历压缩屈曲，这对应于机械不稳定状态，其特征在于，在压缩力降低的情况下增强体具有大量的变形。
使用Zwick或Instron型测试机，在尺寸为12mm x 21mm x 8mm(宽x高x厚)的试样上确定控制压缩行为的定律。试样由置于中央并涂覆有平行六面体体积(限定试样的体积)的弹性体配混物的增强体组成，增强体的轴线沿试样的高度定位。在本发明的上下文中，试样的弹性体配混物在10％伸长下具有的割线伸长弹性模量MA10至少等于5MPa且至多等于15MPa，例如等于6MPa。在环境温度下，以3mm/min的速度沿高度方向压缩试样，直至实现压缩变形，即直至试样被压缩的量等于其初始高度的10％。当施加力减小而应变继续增加时，达到临界屈曲力Fc和相应的临界屈曲应变E0。换言之，临界屈曲力Fc对应于最大压缩力Fmax。
根据本发明，关于金属增强体的压缩行为，胎冠层的任一金属增强体具有控制其在压缩下的行为的定律，该定律的特征在于临界屈曲应变E0至少等于3％。
发明人已经证明，被称为弹性的金属增强体，其特征在于，如上文所述的控制其在拉伸和压缩下的行为的定律，在拉伸/压缩载荷的重复交替循环期间，具有疲劳耐久性极限，该疲劳耐久性极限高于普通金属增强体的疲劳耐久性极限。
具体地，当驱动包括凸凹的胎面的农用车辆的轮胎时，凸耳在(驱动或制动)转矩的作用下倾斜导致在径向上位于凸耳内侧的胎冠层倾斜。这种倾斜导致胎冠层的曲率在正负之间交替，并且相应地导致胎冠层的金属增强体的压缩/拉伸载荷的交替循环。
还应注意，由于在制造过程(使轮胎成型和固化)中各种弹性体部件和增强体的运动，用于农用车辆的轮胎的胎冠层在周向方向和轴向方向上通常都具有初始曲率。这些初始变形与由凸耳的倾斜引起的变形相结合，并因此在轮胎被驱动时同样有助于胎冠层的金属增强体的循环压缩/拉伸载荷。
因此，根据本发明的胎冠层弹性金属增强体能够更好地承受上述的循环压缩/拉伸载荷，从而导致轮胎的胎冠增强件的耐久性得到改善，因此延长了轮胎的寿命。
有利地，在胎冠增强件由两个胎冠层构成的情况下，胎冠层的金属增强件的线密度至少等于6g/m且至多等于13g/m。金属增强体的线密度为单位长度等于1m的一部分增强体的金属质量。线密度与增强体的伸长模量相关，并因此与其刚度相关。因此，就增强体的目标刚度而言，该线性密度值的范围被认为是最佳的。更一般地，对于由2n个胎冠层构成的胎冠增强件，构成每个胎冠层的增强体的线密度有利地至少等于6/n g/m且至多等于13/ng/m。
根据金属增强体的优选实施方案，胎冠层的任一金属增强体是结构为1xN的多股绳，其包括以角度AT和曲率半径RT缠绕成螺旋状的直径为DT的N根线股的单个层，每根线股包括缠绕成螺旋状的M根内部丝线的内层和围绕内层缠绕成螺旋状的P根外部丝线的外层。这是轮胎领域中常用的一种金属增强体。
通常，所有线股具有相同的直径DT。每根线股围绕帘线的轴线缠绕成螺旋状，该螺旋状的特征在于螺距PT、螺旋角AT和曲率半径RT。螺距PT是线股完成螺旋的完整圈之后的距离。曲率半径RT使用关系RT＝PT/(π*Sin(2*AT))计算。
在胎冠层金属增强体是多股绳的特定情况下，线股的螺旋角AT有利地至少等于20°且至多等于30°。线股的螺旋角AT值的该范围决定了帘线的几何形状，特别是线股的曲率，其影响临界屈曲应变E0的水平并且有助于获得至少等于3％的值。
同样，在胎冠层金属增强体是多股绳的特定情况下，线股的螺旋曲率半径RT与线股的直径DT之间的比值RT/DT还有利地至多等于5。比值RT/DT的该最大值是也有助于临界屈曲应变E0的水平至少等于3％的标准。
在胎冠增强件由两个胎冠层构成并且胎冠层金属增强体是多股绳的情况下，胎冠层的金属增强体的直径D更有利地仍至少等于1.4mm且至多等于3mm。直径D的值的该范围与针对增强体的线密度的目标值的范围兼容。这样的增强体由通常直径至多等于0.35mm，或甚至至多等于0.28mm的钢丝线的组件获得。
同样，在胎冠增强件由两个胎冠层构成的情况下，胎冠层的断裂强度R至少等于500N/mm且至多等于1500N/mm。胎冠层的断裂强度R等于金属增强体的单个制动力(以N计)除以间距(以mm计)(即两个连续的增强体之间的距离)。断裂强度R在给定安全系数的情况下特别地决定着轮胎在压力下的抗爆裂性。
根据胎冠增强件的一种有利的实施方案，胎冠增强件包括至少一个环箍层，该环箍层包括增强体，所述增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向(XX')形成至多等于10°的角度B。当轮胎在径向载荷下被压缩尤其是围绕径向方向发生转弯角时，环箍层的作用是有助于吸收机械膨胀应力，并通过使胎冠增强件加强而改善胎冠增强件的耐久性。在环箍层中，区分称为闭合角环箍层的环箍层和周向(更具体地基本上周向)环箍层，所述闭合角环箍层即其增强体与周向方向形成至少等于5°且至多等于10°的角度的环箍层，所述周向环箍层即其增强体与周向方向形成至多等于5°且可能为零的角度的环箍层。闭合角环箍层包括在环箍层的轴向端部处具有自由端部的增强体。周向环箍层包括在环箍层的轴向端部处没有自由端部的增强体，因为周向环箍层通常是通过周向缠绕增强体的帘布层或通过周向缠绕增强体而获得的。环箍层的增强体可以为连续的或分段的。环箍层的增强体可以为金属或织物。
根据胎冠增强件的另一个有利的实施方案，胎冠增强件包括至少一个附加胎冠层，该附加胎冠层包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向形成至少等于60°且至多等于90°的角度C。该附加胎冠层包括金属增强体，该金属增强体不一定是弹性的并且不一定是本发明的那种，而且相对于周向方向形成介于60°至90°之间的角度。这些角度高于根据本发明的胎冠层的弹性增强体形成的角度(通常介于10°至40°之间)。该附加胎冠层在径向上位于根据本发明的胎冠层的内侧或外侧，并且通常与所述层脱离联接，即通过弹性体配混物的层与它们分离，这通过与其他胎冠层成三角形的环箍效果而有助于加强胎冠增强件。
通常，胎体增强件包括至少一个胎体层，所述胎体层包括织物增强体，所述织物增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向形成至少等于85°且至多等于95°的角度D。但是，也可以考虑较小的角度D，通常至少等于65°。
根据胎面的一个通常的实施方案，胎面由第一和第二排凸耳构成，该第一和第二排凸耳从支承表面径向向外延伸并且相对于轮胎的赤道平面以人字形布置。
本发明特别地适用于农用拖拉机的驱动轮的子午线轮胎，并且还更特别地适用于IF(改进的屈曲)轮胎和VF(非常高的屈曲)轮胎，IF轮胎具有通常等于240kPa的最小推荐充气压力，VF轮胎具有通常等于160kPa的最小推荐充气压力。根据VF轮胎的推荐，它甚至可以扩展到充气至低压的轮胎，但其承载能力大于VF轮胎。
附图说明
本发明的特征通过示意性的图1至图7示出，这些图未按比例绘制：
-图1：根据本发明的用于农用车辆的轮胎的子午线半截面
-图2：根据本发明的涂覆有弹性体材料的弹性金属增强体的典型拉伸力-伸长曲线的典型示例
-图3：根据本发明的涂覆有弹性体材料的弹性金属增强体的两个特别示例(E12.23和E24.26)的拉伸应力-伸长曲线
-图4：在由弹性体材料制成的试样上获得的根据本发明的弹性金属增强体的压缩力-压缩应变曲线的典型示例
-图5和图6：根据本发明的弹性金属增强体的两个特别示例(E18.23和E24.26)的组装式
-图7：具有凸凹胎面的用于农用车辆的轮胎的正面图。
具体实施方式
图1示出了用于农用车辆的轮胎1在子午平面YZ(穿过轮胎的旋转轴线YY’)上的子午半截面，所述轮胎1包括胎冠增强件3，所述胎冠增强件在径向上位于胎面2的内侧并且在径向上位于胎体增强件4的外侧。所述胎冠增强件3包括两个胎冠层(31、32)，每个胎冠层(31、32)包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向(XX’)形成至少等于10°的角度A(未示出)。所述胎冠增强件4包括三个胎体层，所述胎体层包括织物增强体，所述织物增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向(XX’)形成至少等于85°且至多等于95°的角度D(未示出)。
图2是根据本发明的涂覆有弹性体材料的弹性金属增强体的拉伸力-相对伸长曲线的典型示例，示出了其在拉伸下的弹性行为。拉伸力F以N表示，伸长A是以％表示的相对伸长。根据本发明，控制拉伸下的行为的弹性和双模量定律包括第一部分和第二部分。第一部分由两个点界定，这两个点的纵坐标值分别对应于零拉伸力和等于87N的拉伸力，各自的横坐标值是相应的相对伸长(以％计)。可以定义第一拉伸刚度KG1，该第一拉伸刚度KG1表示穿过参考系(表示行为定律)的原点和过渡点(标记第一部分与第二部分之间的过渡)的正割直线的倾斜度。已知的是，根据定义，拉伸刚度KG1等于伸长模量MG1乘以增强体的横截面积S的乘积，由此可以容易地推导出拉伸模量MG1。第二部分是与大于87N的拉伸力相对应的点的集合。同样，对于该第二部分，可以定义第二拉伸刚度KG2，该第二拉伸刚度KG2表示穿过位于第二部分的基本线性部分中的两个点的直线的倾斜度。在所示的示例中，两个点具有各自的纵坐标值F＝285N和F＝385N，这些拉伸力的值对应于机械载荷的水平，该机械载荷的水平指示了在所研究的轮胎驱动时施加至胎冠层的金属增强体的载荷。如前所述，KG2＝MG2*S，由此可以从中推导出伸长模量MG2。
图3描绘了两条拉伸应力-伸长曲线，拉伸应力F/S(以MPa计)等于施加至增强体的拉伸力F(以N计)与增强体的横截面积S(以mm2计)的比值，伸长A是增强体的相对伸长(以％计)。增强体的横截面积S是等于ML/ρ的金属横截面，ML是增强体的线密度(以g/m表示)，ρ是增强体的体积密度(以g/cm3表示)(例如，涂覆有黄铜的钢的体积密度ρ等于7.77g/cm3)。这些曲线是控制涂覆有弹性体材料的多股弹性增强体的两个示例E18.23和E24.26的各自拉伸行为的定律。可以直接从这些曲线中推导出第一和第二伸长模量MG1和MG2。根据本发明，对于所描绘的每个行为定律，第一伸长模量MG1至多等于30GPa，第二伸长模量MG2至少等于第一伸长模量MG1的2倍。
图4是根据本发明的弹性金属增强体的压缩力-压缩应变曲线的典型示例，示出了其在压缩下的弹性行为。压缩力F以N表示，压缩应变是以％表示的相对压缩。在由弹性体配混物制成的试样上确定的这种压缩行为定律具有对应于增强体屈曲开始的最大值，所述弹性体配混物在10％伸长下具有的割线伸长弹性模量MA10等于6MPa。对应于临界屈曲应变E0的最大压缩力Fmax或临界屈曲力达到该最大值。超过屈曲点，施加的压缩力减小，而应变继续增大。根据本发明，临界屈曲应变E0至少等于3％。
图5和图6示出了多股弹性增强体组件的结构的两个示例，它们是本发明的特别实施方案。图5描绘了具有3*(1+5)*0.23结构的E18.23型的多股绳，即包括3根线股的单个层，每根线股包括缠绕成螺旋状的1根内部丝线的内层和围绕内层缠绕成螺旋状的5根外部丝线的外层。每根丝线由钢制成并且各自的直径等于0.23mm。图6描绘了具有4*(1+5)*0.26结构的E24.26型的多股绳，即包括4根线股的单个层，每根线股包括缠绕成螺旋状的1根内部丝线的内层和围绕内层缠绕成螺旋状的5根外部丝线的外层。每根丝线由钢制成，并且各自的直径等于0.26mm。这些帘线通过加捻获得。
图7描绘了具有凸凹胎面的用于农用车辆的轮胎的正面图。轮胎1包括胎面2，所述胎面2由第一和第二排凸耳21构成，该第一和第二排凸耳21从支承表面22径向向外延伸并且相对于轮胎的赤道平面以人字形布置。如前所述，当驱动时，这种类型的胎面产生胎冠层的金属增强体的循环压缩/拉伸载荷，根据本发明的弹性增强体(在拉伸下具有大的伸长，低的模量和高的临界屈曲应变)能够更好地承受循环压缩/拉伸载荷。
本发明更特别地针对尺寸为600/70R30的农用轮胎实施，该农用轮胎包括具有两个胎冠层的胎冠增强件，所述胎冠层具有式E18.23或E24.26的弹性金属增强体。
下表1总结了所研究的弹性金属增强体的两个示例的几何和力学特性：
Figure BDA0003115427920000111
发明人通过从胎冠增强件耐久性的角度比较尺寸为600/70R30的轮胎和参考轮胎的寿命来测试本发明，所述尺寸为600/70R30的轮胎包括两个胎冠层，所述胎冠层具有根据本发明的弹性金属增强体，所述参考轮胎包括六个具有织物增强体的胎冠层。每个轮胎充气至等于50kPa的压力P并承受等于2600daN的载荷Z，在沥青表面上在扭矩下行驶，施加的周向载荷FX等于520daN，速度V等于27km/h。

Claims (10)

1.用于农用车辆的轮胎（1），其包括：
- 胎冠增强件（3），所述胎冠增强件（3）在径向上位于胎面（2）的内侧并且在径向上位于胎体增强件（4）的外侧，
- 所述胎冠增强件（3）包括至少两个胎冠层（31、32），每个胎冠层（31、32）包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向（XX’）形成至少等于10°的角度A，
其特征在于，胎冠层（31、32）的任一金属增强体具有称为双模量定律的定律，该定律控制其在拉伸下的弹性行为，并包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有的第一拉伸模量MG1至多等于30 GPa，所述第二部分具有的第二拉伸模量MG2至少等于第一拉伸模量MG1的2倍，控制拉伸行为的所述定律针对涂覆有弹性体配混物的金属增强体确定，所述弹性体配混物在10%伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5 MPa且至多等于15 MPa，所述拉伸弹性模量由根据1988年9月的法国标准NF T 46-002进行的拉伸测试确定，并且胎冠层（31、32）的任一金属增强体具有控制其在压缩下的行为的定律，该定律的特征在于临界屈曲应变E0至少等于3%，控制在压缩下的行为的所述定律在由置于中央并涂覆有平行六面体体积的弹性体配混物的增强体制成的尺寸为12 mm宽、21 mm高以及8 mm厚的试样上确定，所述平行六面体体积的弹性体配混物在10%伸长下具有的拉伸弹性模量MA10至少等于5 MPa且至多等于15 MPa，为了确定控制在压缩下的行为的定律，所述试样在环境温度下，以3 mm/min的速度沿高度方向压缩，直至实现压缩变形，即直至所述试样被压缩的量等于其初始高度的10%，当施加力减小而应变继续增加时，达到临界屈曲力Fc和相应的临界屈曲应变E0。
2. 根据权利要求1所述的轮胎（1），所述胎冠增强件（3）由两个胎冠层（31、32）构成，并且胎冠层（31、32）的任一金属增强体具有以g/m表示的线性密度，其中，胎冠层（31、32）的金属增强体的线性密度至少等于6 g/m且至多等于13 g/m。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的轮胎（1），其中，胎冠层（31、32）的任一金属增强体是结构为1xN的多股绳，其包括以角度AT和曲率半径RT缠绕成螺旋状的直径为DT的N根线股的单个层，每根线股包括缠绕成螺旋状的M根内部丝线的内层和围绕内层缠绕成螺旋状的P根外部丝线的外层。
4.根据权利要求3所述的轮胎（1），其中，线股的螺旋角AT至少等于20°且至多等于30°。
5. 根据权利要求3所述的轮胎（1），所述胎冠增强件（3）由两个胎冠层（31、32）构成，并且胎冠层（31、32）的任一金属增强体具有直径D，其中，胎冠层（31、32）的金属增强体的直径D至少等于1.4 mm且至多等于3 mm。
6. 根据权利要求1所述的轮胎（1），所述胎冠增强件（3）由两个胎冠层（31、32）构成，并且胎冠层（31、32）具有以N/mm表示的断裂强度R，其中，胎冠层（31、32）的断裂强度R至少等于500 N/mm且至多等于1500 N/mm。
7.根据权利要求1所述的轮胎（1），其中，所述胎冠增强件（3）包括至少一个环箍层，所述环箍层包括增强体，所述增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向（XX'）形成至多等于10°的角度B。
8.根据权利要求1所述的轮胎（1），其中，所述胎冠增强件（3）包括至少一个附加胎冠层，所述附加胎冠层包括金属增强体，所述金属增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向（XX'）形成至少等于60°且至多等于90°的角度C。
9.根据权利要求1所述的轮胎（1），其中，所述胎体增强件（4）包括至少一个胎体层，所述胎体层包括织物增强体，所述织物增强体涂覆有弹性体材料，相互平行并且与周向方向（XX'）形成至少等于85°且至多等于95°的角度D。
10.根据权利要求1所述的轮胎（1），其中，胎面（2）由第一和第二排凸耳（21）构成，该第一和第二排凸耳（21）从支承表面（22）径向向外延伸并且相对于轮胎的赤道平面（XZ）以人字形布置。
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