RU2828340C1 - Pneumatic radial high-speed tire (versions of breaker-tread part) - Google Patents
Pneumatic radial high-speed tire (versions of breaker-tread part) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2828340C1 RU2828340C1 RU2024114980A RU2024114980A RU2828340C1 RU 2828340 C1 RU2828340 C1 RU 2828340C1 RU 2024114980 A RU2024114980 A RU 2024114980A RU 2024114980 A RU2024114980 A RU 2024114980A RU 2828340 C1 RU2828340 C1 RU 2828340C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- width
- tread
- metal cord
- layers
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 132
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 132
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 79
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 55
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 43
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 15
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 15
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 13
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 145
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 11
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010059 sulfur vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000012207 thread-locking agent Substances 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Группа изобретений относится к пневматическим высокоскоростным шинам радиальной конструкции, номинальная ширина профиля которых составляет 235 мм, 245 мм, 255 мм, 265 мм, 275 мм, 285 мм, 295 мм, а брекерно-протекторная часть состоит из протектора, выполненного, по меньшей мере, из трех видов резин, двух слоев обрезиненного металлического корда, наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев обрезиненного текстильного слоя.The group of inventions relates to pneumatic high-speed tires of radial design, the nominal profile width of which is 235 mm, 245 mm, 255 mm, 265 mm, 275 mm, 285 mm, 295 mm, and the breaker-tread part consists of a tread made of at least three types of rubber, two layers of rubberized metal cord, superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of rubberized textile layer.
Известны технические решения пневматических легковых шин с металлокордными и текстильными слоями в брекере: патент РФ №2385234 на изобретение «Пневматическая шина, имеющая усовершенствованную брекерную конструкцию» опубл. 27.03.2010, патент РФ №2363582 на изобретение «Способ и установка для производства шин для колес транспортных средств» опубл. 10.08.2009, патент РФ №2320495 на изобретение «Высокоэффективная шина для колес транспортных средств» опубл. 27.03.2008, патент РФ №2436675 на изобретение «Способ изготовления покрышки пневматической однослойной шины» опубл. 20.12.2011.There are known technical solutions for pneumatic passenger car tires with metal cord and textile layers in the breaker: Russian Federation patent No. 2385234 for the invention "Pneumatic tire having an improved breaker design" published on March 27, 2010, Russian Federation patent No. 2363582 for the invention "Method and installation for producing tires for vehicle wheels" published on August 10, 2009, Russian Federation patent No. 2320495 for the invention "Highly efficient tire for vehicle wheels" published on March 27, 2008, Russian Federation patent No. 2436675 for the invention "Method for manufacturing a single-layer pneumatic tire cover" published on December 20, 2011.
Наиболее близким аналогом к разработанной группе изобретений является техническое решение по патенту РФ №2385234 на изобретение «Пневматическая шина, имеющая усовершенствованную брекерную конструкцию». Изобретение относится к транспортному машиностроению. Пневматическая шина имеет брекерную конструкцию, содержащую: первый брекерный слой; второй брекерный слой в радиально-внутреннем положении относительно первого брекерного слоя, третий брекерный слой в радиально-внутреннем положении относительно первого и второго брекерных слоев. Каждый брекерный слой содержит множество удлиненных усиливающих элементов, расположенных под первым, вторым и третьим углом брекера, соответственно. Причем первый и второй углы брекера имеют абсолютную величину от 15 до 40 градусов; второй угол имеет противоположный знак относительно первого угла брекера; третий угол брекера имеет абсолютную величину от 40 до 90 градусов и имеет противоположный знак относительно второго угла брекера. Брекерная конструкция также содержит брекерный слой под углом ноль градусов, расположенный в радиально-наружном положении относительно первого брекерного слоя, содержащий удлиненные усиливающие элементы, расположенные таким образом, что они образуют по существу нулевой угол брекера.The closest analogue to the developed group of inventions is the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2385234 for the invention "Pneumatic tire having an improved belt structure". The invention relates to transport engineering. The pneumatic tire has a belt structure comprising: a first belt layer; a second belt layer in a radially inner position relative to the first belt layer, a third belt layer in a radially inner position relative to the first and second belt layers. Each belt layer contains a plurality of elongated reinforcing elements located under the first, second and third belt angles, respectively. Moreover, the first and second belt angles have an absolute value from 15 to 40 degrees; the second angle has the opposite sign relative to the first belt angle; the third belt angle has an absolute value from 40 to 90 degrees and has the opposite sign relative to the second belt angle. The breaker structure also comprises a breaker layer at an angle of zero degrees, located in a radially outer position relative to the first breaker layer, containing elongated reinforcing elements located in such a way that they form a substantially zero breaker angle.
В данных решениях недостаточно рассмотрены варианты конструкции и способы изготовления брекерно-протекторной части пневматических радиальных высокоскоростных шин, позволяющие повысить потребительские качества готового изделия, а также эффективность производства за счет экономии энерго- и трудоресурсов, снижения амортизационных отчислений.These decisions do not sufficiently consider the design options and manufacturing methods of the belt-tread part of pneumatic radial high-speed tires, which allow improving the consumer qualities of the finished product, as well as production efficiency due to energy and labor resource savings and reduction of depreciation charges.
Задачей разработанной группы изобретений является расширение арсенала технических средств и разработка пневматических радиальных высокоскоростных шин, номинальная ширина профиля которых составляет 235 мм, 245 мм, 255 мм, 265 мм, 275 мм, 285 мм, 295 мм, с увеличенной общей работоспособностью за счет снижение гистерезисных потерь в брекерно-протекторной части пневматических шин, снижения максимальной температуры катящейся шины и увеличения коррозионной стойкости обрезиненного брекерного браслета при механических повреждениях шины, а также увеличение упругости обрезиненного брекерно-протекторного браслета и окружной жесткости шины, в результате повышающих характеристику сопротивления шин боковому уводу, при достижении оптимальных сцепными качествами на сухих и мокрых дорожных покрытиях.The objective of the developed group of inventions is to expand the arsenal of technical means and develop pneumatic radial high-speed tires, the nominal profile width of which is 235 mm, 245 mm, 255 mm, 265 mm, 275 mm, 285 mm, 295 mm, with increased overall performance due to a decrease in hysteresis losses in the belt-tread portion of pneumatic tires, a decrease in the maximum rolling tire temperature and an increase in the corrosion resistance of the rubberized belt-tread bracelet in the event of mechanical damage to the tire, as well as an increase in the elasticity of the rubberized belt-tread bracelet and the circumferential rigidity of the tire, as a result of which the tire resistance characteristic to lateral slip is increased, while achieving optimal grip qualities on dry and wet road surfaces.
Для достижения поставленной задачи разработаны 7 вариантов конструкций пневматических радиальных высокоскоростных шин:To achieve the set task, 7 design options for pneumatic radial high-speed tires have been developed:
1. Пневматическая радиальная высокоскоростная шина с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля 235 мм, состоящая из протектора, каркаса, выполненного из металлокорда, боковин, бортовых колец, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного или двух экранирующих слоев, отличающаяся выполнением протектора из трех видов резин, (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме 200±3 мм (А), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+5÷12 мм), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-10÷15 мм), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+6÷8 мм), с толщиной подканавочного слоя протектора (Е) для летних шин 2,2±0,4 мм и 3,0±0,4 для зимних шин, и выполнением металлического корда состоящим из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, с разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны, выполнением экранирующего слоя из мононитей полимера полиамида структуры NY 66, 1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.1. A high-speed pneumatic radial tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal section width of 235 mm, consisting of a tread, a carcass made of metal cord, sidewalls, bead rings, a rubberized belt bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord and one or two shielding layers, characterized in that the tread is made of three types of rubber (tread, sub-groove layer, mini-sidewall) with a tread width according to the mold of 200±3 mm (A), the first layer of metal cord breaker of width (B) depending on the width of the tread (B = A + 5 ÷ 12 mm), the second layer of metal cord breaker of width (C) depending on the width of the first belt layer (C = B - 10 ÷ 15 mm), cut at an angle of 20-25 ° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of a width (D) depending on the width of the first layer of the breaker (D = B + 6 ÷ 8 mm), with a thickness of the sub-groove tread layer (E) for summer tires of 2.2 ± 0.4 mm and 3.0 ± 0.4 for winter tires, and the production of a metal cord consisting of two layers of rubberized metal cord of structure 4L32NT, with the separation of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side, the production of a shielding layer from monofilaments of polyamide polymer of structure NY 66, 1400 dtex, with a thickness of the impregnated thread of 0.41 ± 0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a number of thread twists of 145 ± 7 turns per 1 m and a twist direction of the "Z" type, with an elongation 8.2±0.6% at a load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, with the ratio of the thread thickness to the thickness of the rubberized shielding tape being 0.50÷0.52.
2. Пневматическая радиальная высокоскоростная шина с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля 245 мм, состоящая из протектора, каркаса, выполненного из металлокорда, боковин, бортовых колец, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного или двух экранирующих слоев, отличающаяся выполнением протектора из трех видов резин, (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме 210±3 мм (А), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+5÷12 мм), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-10÷15 мм), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+6÷8 мм), с толщиной подканавочного слоя протектора (Е) для летних шин 2,2±0,4 мм и 3,0±0,4 для зимних шин, и выполнением металлического корда состоящим из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, с возможным разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны, выполнением экранирующего слоя из мононитей полимера полиамида структуры NY 66, 1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.2. A pneumatic radial high-speed tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal section width of 245 mm, consisting of a tread, a carcass made of metal cord, sidewalls, bead rings, a rubberized breaker bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord and one or two shielding layers, characterized in that the tread is made of three types of rubber (tread, sub-groove layer, mini-sidewall) with a tread width according to the mold of 210±3 mm (A), the first layer of metal cord breaker of width (B) depending on the width of the tread (B = A + 5 ÷ 12 mm), the second layer of metal cord breaker of width (C) depending on the width of the first breaker layer (C = B - 10 ÷ 15 mm), cut at an angle of 20-25 ° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of a width (D) depending on the width of the first layer of the breaker (D = B + 6 ÷ 8 mm), with a thickness of the sub-groove tread layer (E) for summer tires of 2.2 ± 0.4 mm and 3.0 ± 0.4 for winter tires, and the production of a metal cord consisting of two layers of rubberized metal cord of structure 4L32NT, with possible spreading of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side, the production of a shielding layer of monofilaments of polyamide polymer of structure NY 66, 1400 dtex, with a thickness of the impregnated thread of 0.41 ± 0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a number of thread twists of 145 ± 7 turns per 1 m and a twist direction of the "Z" type, with an elongation 8.2±0.6% at a load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, with the ratio of the thread thickness to the thickness of the rubberized shielding tape being 0.50÷0.52.
3. Пневматическая радиальная высокоскоростная шина с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля 255 мм, состоящая из протектора, каркаса, выполненного из металлокорда, боковин, бортовых колец, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного экранирующего слоя, отличающаяся выполнением протектора из трех видов резин, (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме 220±3 мм (А), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+5÷12 мм), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-10÷15 мм), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+6÷8 мм), с толщиной подканавочного слоя протектора (Е) для летних шин 2,2±0,4 мм и 3,0±0,4 мм для зимних шин, и выполнением металлического корда состоящим из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, с возможным разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны, выполнением экранирующего слоя из мононитей полимера полиамида структуры NY 66,1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.3. A pneumatic radial high-speed tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal section width of 255 mm, consisting of a tread, a carcass made of metal cord, sidewalls, bead rings, a rubberized belt bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord and one shielding layer, characterized in that the tread is made of three types of rubber (tread, sub-groove layer, mini-sidewall) with a tread width according to the mold of 220±3 mm (A), the first layer of metal cord belter of width (B) depending on the width of the tread (B = A + 5 ÷ 12 mm), the second layer of metal cord belter of width (C) depending on the width of the first belt layer (C = B - 10 ÷ 15 mm), cut at an angle of 20-25 ° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of a width (D) depending on the width of the first layer of the breaker (D = B + 6 ÷ 8 mm), with a thickness of the sub-groove tread layer (E) for summer tires of 2.2 ± 0.4 mm and 3.0 ± 0.4 mm for winter tires, and the production of a metal cord consisting of two layers of rubberized metal cord of structure 4L32NT, with possible spreading of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side, the production of a shielding layer of monofilaments of polyamide polymer of structure NY 66.1400 dtex, with a thickness of the impregnated thread of 0.41 ± 0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a number of thread twists of 145 ± 7 turns per 1 m and a twist direction of the "Z" type, with an elongation of 8.2 ± 0.6% at a load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, and the ratio of the thickness of the thread to the thickness of the rubberized shielding tape is 0.50÷0.52.
4. Пневматическая радиальная высокоскоростная шина с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля 265 мм, состоящая из протектора, каркаса, выполненного из металлокорда, боковин, бортовых колец, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного экранирующего слоя, отличающаяся выполнением протектора из трех видов резин, (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме 230±3 мм (А), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+5÷12 мм), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-10÷15 мм), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+6÷8 мм), с толщиной подканавочного слоя протектора (Е) для летних шин 2,2±0,4 мм и 3,0±0,4 мм для зимних шин, и выполнением металлического корда состоящим из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, с возможным разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны, выполнением экранирующего слоя из мононитей полимера полиамида структуры NY 66,1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.4. A pneumatic radial high-speed tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal section width of 265 mm, consisting of a tread, a carcass made of metal cord, sidewalls, bead rings, a rubberized belt bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord and one shielding layer, characterized in that the tread is made of three types of rubber (tread, sub-groove layer, mini-sidewall) with a tread width according to the mold of 230±3 mm (A), the first layer of metal cord breaker of width (B) depending on the width of the tread (B = A + 5 ÷ 12 mm), the second layer of metal cord breaker of width (C) depending on the width of the first layer of the breaker (C = B - 10 ÷ 15 mm), cut at an angle of 20-25 ° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of a width (D) depending on the width of the first layer of the breaker (D = B + 6 ÷ 8 mm), with a thickness of the sub-groove tread layer (E) for summer tires of 2.2 ± 0.4 mm and 3.0 ± 0.4 mm for winter tires, and the production of a metal cord consisting of two layers of rubberized metal cord of structure 4L32NT, with possible spreading of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side, the production of a shielding layer of monofilaments of polyamide polymer of structure NY 66.1400 dtex, with a thickness of the impregnated thread of 0.41 ± 0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a number of thread twists of 145 ± 7 turns per 1 m and a twist direction of the "Z" type, with an elongation of 8.2 ± 0.6% at a load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, and the ratio of the thickness of the thread to the thickness of the rubberized shielding tape is 0.50÷0.52.
5. Пневматическая радиальная высокоскоростная шина с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля 275 мм, состоящая из протектора, каркаса, выполненного из металлокорда, боковин, бортовых колец, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного экранирующего слоя, отличающаяся выполнением протектора из трех видов резин, (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме 240±3 мм (А), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+5÷12 мм), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-10÷15 мм), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+6÷8 мм), с толщиной подканавочного слоя протектора (Е) для летних шин 2,2±0,4 мм и 3,0±0,4 для зимних шин, и выполнением металлического корда состоящим из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, с возможным разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны, выполнением экранирующего слоя из мононитей полимера полиамида структуры NY 66,1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.5. A pneumatic radial high-speed tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal section width of 275 mm, consisting of a tread, a carcass made of metal cord, sidewalls, bead rings, a rubberized breaker bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord and one shielding layer, characterized in that the tread is made of three types of rubber (tread, sub-groove layer, mini-sidewall) with a tread width according to the mold of 240±3 mm (A), the first layer of metal cord breaker of width (B) depending on the width of the tread (B = A + 5 ÷ 12 mm), the second layer of metal cord breaker of width (C) depending on the width of the first breaker layer (C = B - 10 ÷ 15 mm), cut at an angle of 20-25 ° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of a width (D) depending on the width of the first layer of the breaker (D = B + 6 ÷ 8 mm), with a thickness of the sub-groove tread layer (E) for summer tires of 2.2 ± 0.4 mm and 3.0 ± 0.4 for winter tires, and the production of a metal cord consisting of two layers of rubberized metal cord of 4L32NT structure, with possible spreading of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side, the production of a shielding layer of monofilaments of polyamide polymer of NY 66.1400 dtex structure, with a thickness of the impregnated thread of 0.41 ± 0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a number of thread twists of 145 ± 7 turns per 1 m and a twist direction of the "Z" type, with an elongation of 8.2 ± 0.6% at load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, with the ratio of the thread thickness to the thickness of the rubberized shielding tape being 0.50÷0.52.
6. Пневматическая радиальная высокоскоростная шина с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля 285 мм, состоящая из протектора, каркаса, выполненного из металлокорда, боковин, бортовых колец, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного экранирующего слоя, отличающаяся выполнением протектора из трех видов резин, (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме 250±3 мм (А), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+5÷12 мм), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-10÷15 мм), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+6÷8 мм), с толщиной подканавочного слоя протектора (Е) для летних шин 2,2±0,4 мм и 3,0±0,4 для зимних шин, и выполнением металлического корда состоящим из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, с возможным разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны, выполнением экранирующего слоя из мононитей полимера полиамида структуры NY 66,1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.6. A pneumatic radial high-speed tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal section width of 285 mm, consisting of a tread, a carcass made of metal cord, sidewalls, bead rings, a rubberized breaker bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord and one shielding layer, characterized in that the tread is made of three types of rubber (tread, sub-groove layer, mini-sidewall) with a tread width according to the mold of 250±3 mm (A), the first layer of metal cord breaker of width (B) depending on the width of the tread (B = A + 5 ÷ 12 mm), the second layer of metal cord breaker of width (C) depending on the width of the first breaker layer (C = B - 10 ÷ 15 mm), cut at an angle of 20-25 ° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of a width (D) depending on the width of the first layer of the breaker (D = B + 6 ÷ 8 mm), with a thickness of the sub-groove tread layer (E) for summer tires of 2.2 ± 0.4 mm and 3.0 ± 0.4 for winter tires, and the production of a metal cord consisting of two layers of rubberized metal cord of 4L32NT structure, with possible spreading of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side, the production of a shielding layer of monofilaments of polyamide polymer of NY 66.1400 dtex structure, with an impregnated thread thickness of 0.41 ± 0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a thread twist number of 145 ± 7 turns per 1 m and a twist direction of the "Z" type, with an elongation of 8.2 ± 0.6% at load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, with the ratio of the thread thickness to the thickness of the rubberized shielding tape being 0.50÷0.52.
7. Пневматическая радиальная высокоскоростная шина с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля 295 мм, состоящая из протектора, каркаса, выполненного из металлокорда, боковин, бортовых колец, обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда и одного экранирующего слоя, отличающаяся выполнением протектора из трех видов резин, (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме 260±3 мм (А), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+5÷12 мм), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-10÷15 мм), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+6÷8 мм), с толщиной подканавочного слоя протектора (Е) для летних шин 2,2±0,4 мм и 3,0±0,4 мм для зимних шин, и выполнением металлического корда состоящим из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, с возможным разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны, выполнением экранирующего слоя из мононитей полимера полиамида структуры NY 66,1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.7. A pneumatic radial high-speed tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal section width of 295 mm, consisting of a tread, a carcass made of metal cord, sidewalls, bead rings, a rubberized belt bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord and one shielding layer, characterized in that the tread is made of three types of rubber (tread, sub-groove layer, mini-sidewall) with a tread width according to the mold of 260±3 mm (A), the first layer of metal cord breaker of width (B) depending on the width of the tread (B = A + 5 ÷ 12 mm), the second layer of metal cord breaker of width (C) depending on the width of the first layer of the breaker (C = B - 10 ÷ 15 mm), cut at an angle of 20-25 ° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of a width (D) depending on the width of the first layer of the breaker (D = B + 6 ÷ 8 mm), with a thickness of the sub-groove tread layer (E) for summer tires of 2.2 ± 0.4 mm and 3.0 ± 0.4 mm for winter tires, and the production of a metal cord consisting of two layers of rubberized metal cord of structure 4L32NT, with possible spreading of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side, the production of a shielding layer of monofilaments of polyamide polymer of structure NY 66.1400 dtex, with a thickness of the impregnated thread of 0.41 ± 0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a number of thread twists of 145 ± 7 turns per 1 m and a twist direction of the "Z" type, with an elongation of 8.2 ± 0.6% at a load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, and the ratio of the thickness of the thread to the thickness of the rubberized shielding tape is 0.50÷0.52.
Краткое описание чертежей заявленной группы изобретений:Brief description of the drawings of the claimed group of inventions:
Фиг. 1 - Конструкция шины в поперечном сечении.Fig. 1 - Tire design in cross section.
Фиг. 2 - Конструкция брекерно-протекторной зоны шины в поперечном сечении.Fig. 2 - Construction of the belt-tread zone of the tire in cross section.
Фиг. 3 - Схема трехкомпонентной системы нить-адгезив-резина.Fig. 3 - Diagram of a three-component thread-adhesive-rubber system.
Фиг. 4 - Конструктивные параметры профиля шины.Fig. 4 - Design parameters of the tire profile.
Согласно заявленной группы изобретений пневматическая радиальная высокоскоростная шина состоит из протектора (1), выполненного, по меньшей мере, из трех видов резин, каркаса, выполненного из металлокорда (2), боковин (3), бортовых колец (4), обрезиненного брекерного браслета, состоящего из двух слоев обрезиненного металлического корда (5), и одного или двух экранирующих слоев (6), наполнительного шнура (7), герметизирующего слоя (8), технологической прослойки (9). Конструкция шины в поперечном сечении приведена на Фиг. 1.According to the claimed group of inventions, the pneumatic radial high-speed tire consists of a tread (1) made of at least three types of rubber, a frame made of metal cord (2), sidewalls (3), bead rings (4), a rubberized breaker bracelet consisting of two layers of rubberized metal cord (5) and one or two shielding layers (6), a filler cord (7), a sealing layer (8), and a technological interlayer (9). The tire design in cross section is shown in Fig. 1.
Получение протекторной заготовки в виде одной детали осуществляется методом профилирования на червячном прессе. Конфигурация профиля заготовки протекторной детали формируется в головке червячного пресса с помощью сменной профильной планки, с учетом реологических и релаксационных свойств резиновой смеси. Изготовление протекторов из трех и более резин (Фиг. 2) позволяет существенно повысить эксплуатационные характеристики готового изделия (например, беговая дорожка (10, Фиг. 2) из более износостойкой, подканавочный слой (11, Фиг. 2) из более мягкой и эластичной, а минибоковина (12, Фиг. 2) из более близкой по рецептуре к резиновой смеси боковины, с целью повышения адгезионных свойств в зоне стыка деталей).The production of a tread blank in the form of a single part is carried out by profiling on a worm press. The configuration of the profile of the tread blank is formed in the head of the worm press using a replaceable profile bar, taking into account the rheological and relaxation properties of the rubber mixture. The production of treads from three or more rubbers (Fig. 2) allows for a significant increase in the performance characteristics of the finished product (for example, the tread (10, Fig. 2) from a more wear-resistant one, the sub-groove layer (11, Fig. 2) from a softer and more elastic one, and the mini-sidewall (12, Fig. 2) from a sidewall closer in recipe to the rubber mixture, in order to increase the adhesive properties in the area of the joint of the parts).
Металлический корд (13, Фиг. 2), состоящий из двух слоев обрезиненного металлического корда структуры 4Л32НТ, раскроенных под углом 25±2° и наложенных друг на друга крест на крест, с толщиной обрезиненного слоя металлокорда (1,3 1,5)±0,03 мм, диаметром металлокорда 0,86±0,04 мм, линейной плотностью металлокорда 2,40-2,66 г/м и разрывным усилием металлокорда в целом не менее 890 Н, шагом металлокорда в готовой шине 1,2-1,8, причем металллокорд выполнен из металлических нитей высокой прочности одинакового диаметра 0,32 мм с латунным покрытием массой 4,5±2,0 г/кг и массовой доли меди в латунном покрытии 63±2,5%, свитых между собой по типу «S» с шагом 15-17 мм, с прочностью связи металлокордного брекера с производственной резиновой смесью не менее 340 Н/12,5 мм, причем отношение диаметра металлической нити к диаметру металлокорда составляет 0,372, с возможным разведением кромок слоев брекера с помощью наложения резиновой ленты (14, Фиг. 2) на кромку второго слоя металлокорда с нижней стороны.A metal cord (13, Fig. 2) consisting of two layers of rubberized metal cord of 4L32NT structure, cut at an angle of 25±2° and superimposed on each other crosswise, with a thickness of the rubberized layer of metal cord (1.3 1.5)±0.03 mm, a metal cord diameter of 0.86±0.04 mm, a linear density of the metal cord of 2.40-2.66 g/m and a breaking force of the metal cord as a whole of at least 890 N, a metal cord pitch in the finished tire of 1.2-1.8, wherein the metal cord is made of high-strength metal threads of the same diameter of 0.32 mm with a brass coating weighing 4.5±2.0 g/kg and a mass fraction of copper in the brass coating of 63±2.5%, twisted together according to the “S” type with a pitch of 15-17 mm, with a bond strength of the metal cord breaker with the production rubber mixture of at least 340 N/12.5 mm, wherein the ratio of the diameter of the metal thread to the diameter of the metal cord is 0.372, with the possible separation of the edges of the breaker layers by applying a rubber tape (14, Fig. 2) to the edge of the second layer of metal cord from the bottom side.
Для всех вариантов изготовления шин с использованием в экранирующем слое (15, Фиг. 2) мононитей полимера полиамида структуры NY 66, 1400 дтекс, с толщиной пропитанной нити 0,41±0,03 мм, разрывной прочностью нити корда не менее 108 Н, числом кручений нити 145±7 оборотов на 1 м и направлением круток по типу «Z», с удлинением 8,2±0,6% при нагрузке 45 Н, массовой долей пропиточного состава 3,5±0,5% и прочностью связи кордной нити с производственной резиновой смесью не менее 56 Н/9,5 мм, причем отношение толщины нити к толщине обрезиненной экранирующей ленты составляет 0,50÷0,52.For all variants of tire production using monofilaments of polyamide polymer of NY 66 structure, 1400 dtex, in the shielding layer (15, Fig. 2), with an impregnated thread thickness of 0.41±0.03 mm, a tensile strength of the cord thread of at least 108 N, a number of thread twists of 145±7 turns per 1 m and a twist direction of the “Z” type, with an elongation of 8.2±0.6% under a load of 45 N, a mass fraction of the impregnating composition of 3.5±0.5% and a bond strength of the cord thread with the production rubber mixture of at least 56 N/9.5 mm, wherein the ratio of the thread thickness to the thickness of the rubberized shielding tape is 0.50÷0.52.
Главное назначение экранирующего слоя (15, Фиг. 2) - повышение стабильности металлокордных слоев брекера (13, Фиг. 2) для высокоскоростных шин, повышение однородности готового изделия, снижение рабочей температуры брекерно-протекторной зоны, упрощение процесса изготовления экранирующего слоя шин, снижение материалоемкости изделия, повышение механической прочности.The main purpose of the shielding layer (15, Fig. 2) is to increase the stability of the metal cord layers of the breaker (13, Fig. 2) for high-speed tires, to increase the homogeneity of the finished product, to reduce the operating temperature of the breaker-tread zone, to simplify the process of manufacturing the shielding layer of tires, to reduce the material consumption of the product, and to increase the mechanical strength.
Назначение обрезиненного металлического корда (13, Фиг. 2) - предохранение каркаса от резких ударных нагрузок, а также повышение механической прочности пневматической шины. Являясь жестким, практически нерастяжимым способствует более высокому уровню сцепления шины с дорогой благодаря увеличению площади поверхности контакта, при этом контактное давление снижается и распределяется более равномерно, должен обладать значительной прочностью и высокой окружной жесткостью. Брекерный браслет в готовой шине по разработанному решению состоит из двух раскроенных под углом 25±2° наложенных друг на друга крест на крест слоев обрезиненного металлокорда.The purpose of the rubberized metal cord (13, Fig. 2) is to protect the frame from sharp impact loads, as well as to increase the mechanical strength of the pneumatic tire. Being rigid, practically inextensible, it contributes to a higher level of tire-road adhesion due to an increase in the contact surface area, while the contact pressure is reduced and distributed more evenly, it must have significant strength and high circumferential rigidity. According to the developed solution, the breaker bracelet in the finished tire consists of two layers of rubberized metal cord cut at an angle of 25±2° and superimposed crosswise on each other.
Конструкция брекерного браслета, число слоев металлокорда (13, Фиг. 2) и экранирующего слоя в шине (15, Фиг. 2), а также возможное разведением кромок слоев брекера с помощью резиновой ленты (14, Фиг. 2) определяются расчетом исходя из заданного внутреннего давления воздуха, нагрузки, типа и назначения шины. Металлические и текстильные нити несут основную нагрузку во время работы шины, обеспечивая механическую прочность, достаточную окружную жесткость, износостойкость и сохранение заданной формы.The design of the breaker bracelet, the number of layers of metal cord (13, Fig. 2) and the shielding layer in the tire (15, Fig. 2), as well as the possible spreading of the edges of the breaker layers using a rubber band (14, Fig. 2) are determined by calculation based on the specified internal air pressure, load, type and purpose of the tire. Metal and textile threads bear the main load during tire operation, ensuring mechanical strength, sufficient circumferential rigidity, wear resistance and retention of the specified shape.
В разработанных вариантах решений применяется металлокорд с конструкцией 4Л32НТ.The developed solutions use metal cord with the 4L32NT design.
Металлокордные слои брекерного браслета (13, Фиг. 2) в совокупности с экранирующим слоем (15, Фиг. 2) в покрышке работают главным образом на растяжение и многократный изгиб. Эти напряжения возникают, как правило, в результате давления воздуха и действия центробежных сил, которые создают в корде растягивающие напряжения. Значительное влияние на работу которого оказывают толщина корда, его плотность, теплостойкость и другие физико-механические свойства.The metal cord layers of the breaker bracelet (13, Fig. 2) together with the shielding layer (15, Fig. 2) in the tire work mainly on stretching and multiple bending. These stresses arise, as a rule, as a result of air pressure and the action of centrifugal forces, which create stretching stresses in the cord. The thickness of the cord, its density, heat resistance and other physical and mechanical properties have a significant impact on the work of which.
Брекерные резины должны обладать высокой эластичностью, малым теплообразованием, обеспечивать прочную связь с протектором и каркасом, металлокордом брекерного браслета. Ввиду значительной температуры, развивающейся в зоне брекера при эксплуатации шин, брекерные резины должны обладать высокой температуро- и теплостойкостью. В лучшей степени требованиям высокой эластичности, высокой прочности связи с другими деталями покрышки, температуро- и теплостойкости отвечает натуральный каучук, который применяется в рецептуре.Breaker rubbers must have high elasticity, low heat generation, provide a strong bond with the tread and frame, and the metal cord of the breaker bracelet. Due to the significant temperature developing in the breaker zone during tire operation, breaker rubbers must have high temperature and heat resistance. Natural rubber, which is used in the formulation, best meets the requirements of high elasticity, high bond strength with other tire parts, temperature and heat resistance.
Резина в слоях брекерного браслета работает в режиме, близком к режиму заданной деформации. Величина деформации резины определяется максимальной нагрузкой и относительным резиносодержанием в слое (зависит от частоты нитей корда). Особенностью нагружения резины в слоях брекера радиальных шин состоит в том, что при повороте шины на 4-6° направление главных деформаций меняется. При этом резина в слоях брекерного браслета испытывает двухосное растяжение, и сдвиг резины в слое составляет около 30%.The rubber in the layers of the breaker bracelet operates in a mode close to the mode of the specified deformation. The value of the rubber deformation is determined by the maximum load and the relative rubber content in the layer (depends on the frequency of the cord threads). The peculiarity of the rubber loading in the layers of the breaker of radial tires is that when the tire is turned by 4-6°, the direction of the main deformations changes. In this case, the rubber in the layers of the breaker bracelet experiences biaxial stretching, and the rubber shear in the layer is about 30%.
За счет модификации эластомерной матрицы улучшаются упругопрочностные свойства резин в граничных областях, увеличивается густота пространственной сетки, обуславливающая возрастание прочности адгезионного соединения.By modifying the elastomer matrix, the elastic strength properties of rubbers in the boundary areas are improved, and the density of the spatial network increases, resulting in an increase in the strength of the adhesive bond.
Одним из самых эффективных методов повышения адгезивных свойств резины со сталью является ее латунирование (сплав меди и цинка). Латунь характеризуется хорошей адгезией к обоим материалам, а также необходимыми механическими свойствами и стойкостью к коррозии. В процессе серной вулканизации происходит сульфидирование металлов, и между резиной и латунью образуется многослойная промежуточная пленка, состоящая из продуктов реакции: CuxS, ZnS, ZnO. Образование CuxS происходит в виде дендритов, которые врастают в фазу эластомера на глубину до 50 нм что приводит к формированию развитой поверхности соприкосновения с множеством точек физического взаимодействия. Скорость роста дендритов, их размеры и форма определяются диффузией меди из состава латуни через слои ZnO и ZnS, поэтому масса латунного покрытия и массовая доля меди в латунном покрытии оказывают на прочность связи регулирующее действие. Опытным путем выявлено, что применение латунного покрытия массой 4,5±2,0 г/кг и массовой доли меди в латунном покрытии 63±2,5% позволяет достичь прочности связи металлокордного брекера с производственной резиновой смесью не менее 340 Н/12,5 мм, а также не менее 270 Н/12,5 мм прочности связи после солевого старения (Методика ASTM D 2229). В разработанном решении применен металлокорд с латунным покрытием с вышеприведенными характеристиками.One of the most effective methods of increasing the adhesive properties of rubber with steel is its brass plating (an alloy of copper and zinc). Brass is characterized by good adhesion to both materials, as well as the necessary mechanical properties and corrosion resistance. In the process of sulfur vulcanization, metals are sulfided, and a multilayer intermediate film consisting of reaction products is formed between the rubber and brass: CuxS, ZnS, ZnO. The formation of CuxS occurs in the form of dendrites that grow into the elastomer phase to a depth of 50 nm, which leads to the formation of a developed contact surface with many points of physical interaction. The growth rate of dendrites, their size and shape are determined by the diffusion of copper from the brass composition through the ZnO and ZnS layers, therefore the mass of the brass coating and the mass fraction of copper in the brass coating have a regulating effect on the strength of the bond. It has been experimentally established that the use of a brass coating weighing 4.5±2.0 g/kg and a copper mass fraction in the brass coating of 63±2.5% makes it possible to achieve a bond strength of the metal cord breaker with the production rubber mixture of at least 340 N/12.5 mm, as well as a bond strength of at least 270 N/12.5 mm after salt aging (ASTM D 2229 Method). The developed solution uses a metal cord with a brass coating with the above characteristics.
Необходимость свивания нитей диктуется требованиями достижения заданной разрывной прочности, допустимых удлинений как при разрыве, так и при рабочих нагрузках, плюс необходимостью гарантировать стабильную связь с производственной резиновой смесью (адгезия). Кроме того, свивание металлических нитей дает возможность достижения необходимой долговечности при динамических нагрузках. Применение металлокорда высокой прочности конструкции 4Л32НТ, нити которого свиты между собой по типу «S» с шагом 15-17 мм, с толщиной обрезинивания корда 1,3 мм ÷ 1,5 мм, обеспечивает необходимые и достаточные запас прочности брекерного браслета шины, окружной жесткости, работоспособности и долговечности шины.The necessity of twisting the threads is dictated by the requirements of achieving the specified breaking strength, permissible elongations both at break and under working loads, plus the need to guarantee a stable connection with the production rubber mixture (adhesion). In addition, twisting the metal threads makes it possible to achieve the required durability under dynamic loads. The use of high-strength metal cord of the 4L32NT design, the threads of which are twisted together according to the "S" type with a pitch of 15-17 mm, with a cord rubberizing thickness of 1.3 mm ÷ 1.5 mm, provides the necessary and sufficient safety margin of the tire breaker bracelet, circumferential rigidity, operability and durability of the tire.
В брекерном браслете текстильный корд, располагаемый поверх металлокордов, выполняет защитную функцию и увеличивает окружную жесткость шины.In a breaker bracelet, a textile cord placed on top of the metal cords performs a protective function and increases the circumferential rigidity of the tire.
На границе «экранирующий слой - резиновая смесь» связь обеспечивается вследствие образования межмолекулярного физического или химического взаимодействия между волокнами и активными функциональными группами.At the boundary between the “shielding layer and the rubber mixture”, the connection is ensured due to the formation of intermolecular physical or chemical interactions between the fibers and active functional groups.
Одним из самых эффективных методов повышения адгезивных свойств резины с нитью экранирующего слоя является обработка различными пропиточными составами. После обрезинивания и вулканизации формируется трехкомпонентная система: нить (17, Фиг. 3) - адгезив (18, Фиг. 3) - резина (19, Фиг. 3), имеющая две межфазные поверхности. Основой пропиточных составов являются латексы различных каучуков. При подборе рецептуры пропиточного состава стараются обеспечить образование межфазных химических связей, что в сочетании с интенсивными ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями делает область контакта нить - адгезив достаточно прочной и долговечной. Поверхность адгезив - резина значительно менее развита, и, хотя между материалами образуется много химических связей в результате совулканизации и других реакций, разрушение системы почти всегда происходит именно в этой области. На прочность связи в системе нить - адгезив - резина влияют: химическое строение и структура поверхности нити, состав и свойства примененного адгезива и рецептура резиновой смеси (наличие модификаторов). Необходимость модификаторов в резиновой смеси диктуется требованиями достижения заданной разрывной прочности экранирующей ленты, допустимых удлинений как при разрыве, так и при рабочих нагрузках, плюс необходимостью гарантировать стабильную связь в межфазной поверхности.One of the most effective methods of increasing the adhesive properties of rubber with a screening layer thread is treatment with various impregnating compounds. After rubberizing and vulcanization, a three-component system is formed: thread (17, Fig. 3) - adhesive (18, Fig. 3) - rubber (19, Fig. 3), which has two interphase surfaces. The basis of the impregnating compounds are latexes of various rubbers. When selecting the formulation of the impregnating compound, they try to ensure the formation of interphase chemical bonds, which, in combination with intense van der Waals interactions, makes the contact area of the thread - adhesive sufficiently strong and durable. The adhesive - rubber surface is significantly less developed, and although many chemical bonds are formed between the materials as a result of co-vulcanization and other reactions, the destruction of the system almost always occurs in this area. The strength of the bond in the thread-adhesive-rubber system is affected by: the chemical structure and surface structure of the thread, the composition and properties of the adhesive used, and the formulation of the rubber mixture (the presence of modifiers). The need for modifiers in the rubber mixture is dictated by the requirements for achieving the specified tensile strength of the shielding tape, permissible elongations both at break and under working loads, plus the need to guarantee a stable bond in the interphase surface.
Конструктивные параметры профиля шины (формующая поверхность по пресс-форме), характеристики примененных армирующих материалов, в сочетании с использованием уникальных резин, применяемых при обрезинивании армирующих материалов, а также резин формирующих протекторную заготовку позволяют достичь высоких прочностных и ездовых характеристик при использовании унифицированных ширин применяемых армирующих материалов к пневматической радиальной высокоскоростной шине с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля шины 235, 245, 255, 265, 275, 285, 295 мм, брекерно-протекторная часть состоит из протектора, выполненного, по меньшей мере, из трех видов резин (беговая часть, подканавочный слой, минибоковина) с шириной беговой дорожки по пресс-форме (А), (Фиг. 4), первого слоя металлокордного брекера шириной (В), (Фиг. 4), зависящей от ширины беговой дорожки (В=А+X), второго слоя металлокордного брекера шириной (С), (Фиг. 4), зависящей от ширины первого слоя брекера (С=В-Y), раскроенных под углом 20-25° и наложенных крест на крест друг на друга, и одного или двух слоев экранирующего текстильного слоя шириной (D), (Фиг. 4) зависящей от ширины первого слоя брекера (D=В+Z), а также толщиной подканавочного слоя (Е), (Фиг. 4), отличающегося для летних шин и для зимних шин толщиной, позволяющих существенно упростить изготовление как армирующих слоев шин, так и профилирующих деталей, благодаря использованию унифицированных ширин полуфабрикатов повысить эффективность производства за счет экономии энерго- и трудоресурсов и снижения амортизационных отчислений ввиду снижения операций раскроя резино-кордного материала и сохранении потребительских качеств готового изделия.The design parameters of the tire profile (the molding surface according to the press mold), the characteristics of the applied reinforcing materials, in combination with the use of unique rubbers applied in the rubberizing of the reinforcing materials, as well as rubbers forming the tread blank make it possible to achieve high strength and driving characteristics when using unified widths of the applied reinforcing materials for a pneumatic radial high-speed tire with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal tire profile width of 235, 245, 255, 265, 275, 285, 295 mm, the breaker-tread part consists of a tread made of at least three types of rubber (a tread section, a sub-groove layer, a mini-sidewall) with a tread width according to the press mold (A), (Fig. 4), a first layer of a metal cord breaker of a width (B), (Fig. 4), depending on the width of the tread (B=A+X), the second layer of metal cord breaker of width (C) (Fig. 4) depending on the width of the first layer of the breaker (C=B-Y), cut at an angle of 20-25° and superimposed crosswise on top of each other, and one or two layers of a shielding textile layer of width (D) (Fig. 4) depending on the width of the first layer of the breaker (D=B+Z), as well as the thickness of the sub-groove layer (E) (Fig. 4) which differs for summer tires and for winter tires in thickness, making it possible to significantly simplify the manufacture of both reinforcing layers of tires and profiling parts, due to the use of standardized widths of semi-finished products, to increase production efficiency by saving energy and labor resources and reducing depreciation charges due to a reduction in the number of cutting operations of rubber-cord material and maintaining the consumer qualities of the finished product.
Параметры А, В, С, D, Е, X, Y, Z (Фиг. 4) зависят от номинальной ширины профиля шин, определены и рассчитаны в оптимальных значениях, приведенных в таблице 1.Parameters A, B, C, D, E, X, Y, Z (Fig. 4) depend on the nominal width of the tire profile, are determined and calculated in the optimal values given in Table 1.
По настоящему изобретению были изготовлены шины в следующих вариантах исполнения (таблицы 2-8):According to the present invention, tires were manufactured in the following design variants (Tables 2-8):
1) с номинальной шириной профиля 235 мм (таблица 2), а именно типоразмеров 235/55R19 (предназначенной для эксплуатации в зимних условиях, таблица 2, вар. 1) и 235/50R19 (предназначенной для эксплуатации в летних условиях, таблица 2, вар. 2).1) with a nominal profile width of 235 mm (table 2), namely sizes 235/55R19 (intended for use in winter conditions, table 2, option 1) and 235/50R19 (intended for use in summer conditions, table 2, option 2).
2) с номинальной шириной профиля 245 мм (таблица 3), а именно типоразмеров 245/40R19 (предназначенной для эксплуатации в зимних условиях, таблица 3, вар. 1) и 245/45R19 (предназначенной для эксплуатации в летних условиях, таблица 3, вар. 2).2) with a nominal profile width of 245 mm (table 3), namely sizes 245/40R19 (intended for use in winter conditions, table 3, option 1) and 245/45R19 (intended for use in summer conditions, table 3, option 2).
3) с номинальной шириной профиля 255 мм (таблица 4), а именно типоразмеров 255/55R20 (предназначенной для эксплуатации в зимних условиях, таблица 4, вар. 1) и 255/45R20 (предназначенной для эксплуатации в летних условиях, таблица 4, вар. 2).3) with a nominal profile width of 255 mm (table 4), namely sizes 255/55R20 (intended for use in winter conditions, table 4, option 1) and 255/45R20 (intended for use in summer conditions, table 4, option 2).
4) с номинальной шириной профиля 265 мм (таблица 5), а именно типоразмеров 265/50R20 (предназначенной для эксплуатации в зимних условиях, таблица 5, вар. 1) и 265/50R20 (предназначенной для эксплуатации в летних условиях, таблица 5, вар. 2).4) with a nominal profile width of 265 mm (table 5), namely sizes 265/50R20 (intended for use in winter conditions, table 5, option 1) and 265/50R20 (intended for use in summer conditions, table 5, option 2).
5) с номинальной шириной профиля 275 мм (таблица 6), а именно типоразмеров 275/40R20 (предназначенной для эксплуатации в зимних условиях, таблица 6, вар. 1) и 275/50R20 (предназначенной для эксплуатации в летних условиях, таблица 6, вар. 2).5) with a nominal profile width of 275 mm (table 6), namely sizes 275/40R20 (intended for use in winter conditions, table 6, option 1) and 275/50R20 (intended for use in summer conditions, table 6, option 2).
6) с номинальной шириной профиля 285 мм (таблица 7), а именно типоразмеров 285/45R21 (предназначенной для эксплуатации в зимних условиях, таблица 7, вар. 1) и 285/50R20 (предназначенной для эксплуатации в летних условиях, таблица 7, вар. 2).6) with a nominal profile width of 285 mm (table 7), namely sizes 285/45R21 (intended for use in winter conditions, table 7, option 1) and 285/50R20 (intended for use in summer conditions, table 7, option 2).
7) с номинальной шириной профиля 295 мм (таблица 8), а именно типоразмеров 295/40R21 (предназначенной для эксплуатации в зимних условиях, таблица 8, вар. 1) и 295/40R21 (предназначенной для эксплуатации в летних условиях, таблица 8, вар. 2).7) with a nominal profile width of 295 mm (table 8), namely sizes 295/40R21 (intended for use in winter conditions, table 8, option 1) and 295/40R21 (intended for use in summer conditions, table 8, option 2).
Конструктивные параметры для шин каждого типоразмера приведены в таблицах 2-7 в различных вариантах исполнения. Комбинации конструктивных параметров шины по каждому варианту подобрана опытным и расчетным путем, являются оптимальными. Иные варианты, не вошедшие в указанные варианты, не заявляются для правовой охраны ввиду недостижения ими заявленного технического результата.The design parameters for each tire size are given in Tables 2-7 in various design options. The combinations of tire design parameters for each option have been selected experimentally and by calculation and are optimal. Other options not included in the specified options are not declared for legal protection due to their failure to achieve the declared technical result.
Разработанные решения могут быть осуществлены на стандартном оборудовании с использованием стандартной технологии.The developed solutions can be implemented on standard equipment using standard technology.
По итогам испытаний шины во всех вариантах, изготовленных по конструктивным параметрам, приведенным в таблицах 2-8, соответствуют требованиям международных и национальных стандартов: ETRTO, TRA, ГОСТ 4754, Правилам ООН №30, №117, Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» и в сравнении с прототипом достигают заявленный технический результат всей заявляемой совокупностью существенных признаков данного изобретения, расширяют арсенал технических средств. Все образцы шин по настоящей группе изобретений обладали увеличенной общей работоспособностью за счет снижение гистерезисных потерь в брекерно-протекторной части пневматических радиальных высокоскоростных шинах с посадочным диаметром 19, 20, 21, 22 дюйма и номинальной шириной профиля шины 235 мм, 245 мм, 255 мм, 265 мм, 275 мм, 285 мм, 295 мм, снижения максимальной температуры катящейся шины и увеличения коррозионной стойкости обрезиненного брекерного браслета при механических повреждениях шины, а также обладали увеличенной упругостью обрезиненного брекерно-протекторного браслета и окружной жесткости шины, в результате повышающих характеристику сопротивления шин боковому уводу, при достижении оптимальных сцепных качеств на сухих и мокрых дорожных покрытиях, расширяя арсенал технических средств и достигая заявленный технический результат.According to the test results, the tires in all variants, manufactured according to the design parameters given in Tables 2-8, comply with the requirements of international and national standards: ETRTO, TRA, GOST 4754, UN Regulations No. 30, No. 117, Technical Regulations of the Customs Union "On the safety of wheeled vehicles" and, in comparison with the prototype, achieve the declared technical result of the entire declared set of essential features of this invention, expanding the arsenal of technical means. All tire samples according to the present group of inventions had increased overall performance due to reduced hysteresis losses in the belt-tread portion of pneumatic radial high-speed tires with a rim diameter of 19, 20, 21, 22 inches and a nominal tire section width of 235 mm, 245 mm, 255 mm, 265 mm, 275 mm, 285 mm, 295 mm, reduced maximum rolling tire temperature and increased corrosion resistance of the rubberized belt-tread bracelet in the event of mechanical damage to the tire, and also had increased elasticity of the rubberized belt-tread bracelet and circumferential rigidity of the tire, as a result of which the tire resistance characteristic to lateral slip is increased, while achieving optimal grip qualities on dry and wet road surfaces, expanding the arsenal of technical means and achieving the declared technical result.
Claims (14)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2828340C1 true RU2828340C1 (en) | 2024-10-09 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2745256C1 (en) * | 2018-04-10 | 2021-03-22 | Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. | Runflat tire |
| US11001104B2 (en) * | 2016-04-28 | 2021-05-11 | Bridgestone Corporation | Run-flat radial tire |
| RU2750310C2 (en) * | 2016-12-19 | 2021-06-25 | Нокиан Ренкаат Ойй | Pneumatic tire, tread layer and tread block containing a slit-like slot, as well as a lammela plate for its manufacture |
| RU2766031C1 (en) * | 2018-12-19 | 2022-02-07 | Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. | Pneumatic tire |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11001104B2 (en) * | 2016-04-28 | 2021-05-11 | Bridgestone Corporation | Run-flat radial tire |
| RU2750310C2 (en) * | 2016-12-19 | 2021-06-25 | Нокиан Ренкаат Ойй | Pneumatic tire, tread layer and tread block containing a slit-like slot, as well as a lammela plate for its manufacture |
| RU2745256C1 (en) * | 2018-04-10 | 2021-03-22 | Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. | Runflat tire |
| RU2766031C1 (en) * | 2018-12-19 | 2022-02-07 | Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. | Pneumatic tire |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2326198C2 (en) | Cable thread used as reinforcing element for pneumatic tires of heavy wheeled vehicles | |
| CN1898435B (en) | Three-ply metal cables for tire carcass reinforcement | |
| RU2525504C2 (en) | Tire containing cords of bar-mat reinforcements with low permeability and variable values of resin mixture thicknesses | |
| JPH05247860A (en) | Steel cord for tire and tire using the same | |
| EA019077B1 (en) | Tyre comprising carcass reinforcing cords of low permeability and textile threads associated with the carcass reinforcement | |
| EA018706B1 (en) | Tyre for heavy vehicles, with a crown reinforcement comprising at least one layer of circumferential reinforcing elements | |
| JP4778697B2 (en) | Heavy duty pneumatic radial tire | |
| RU2828340C1 (en) | Pneumatic radial high-speed tire (versions of breaker-tread part) | |
| RU2809312C1 (en) | Pneumatic radial light truck car tire (options) | |
| RU2802826C1 (en) | Pneumatic radial light-truck car tire (options) | |
| EP3581400A1 (en) | Tire | |
| EA018680B1 (en) | Tyre for heavy vehicles comprising, at least in each shoulder, at least two additional layers in the crown reinforcement | |
| RU2797706C1 (en) | Pneumatic radial passenger car tire (variants) | |
| CN108367610B (en) | Tire with improved wear and rolling resistance performance | |
| RU2834911C1 (en) | Pneumatic radial high-speed tire (carcass versions) | |
| JP4582672B2 (en) | Pneumatic tire | |
| RU2793769C2 (en) | Pneumatic radial tire for passenger cas and light trucks | |
| RU2816902C1 (en) | Pneumatic radial light-truck tire (versions) | |
| RU2781520C1 (en) | Pneumatic radial tire | |
| RU2797454C1 (en) | Pneumatic radial passenger car tire (variants) | |
| RU2800762C1 (en) | Pneumatic radial light-truck car tire (embodiments) | |
| RU2729903C1 (en) | Pneumatic radial passenger tire | |
| RU2793770C2 (en) | Pneumatic radial tire for passenger cars and light trucks | |
| RU2729902C1 (en) | Pneumatic radial passenger tire | |
| RU2797455C2 (en) | Pneumatic radical car tire |