ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нагружение шины радиальной силой при свободном качении из "Пневматические шины" Многочисленные измерения деформаций нитей корда в шинах различных размеров показывают, что формы циклов деформаций для всех покрышек диагональной конструкции примерно одинаковы. В зависимости от размера и условий на гружения шины изменяется только величина и зона распространения деформаций по окружности шины . [c.146] Различие деформаций нитей корда внутреннего и наружного слоев обусловлено изгибом каркаса покрышки. Изгиб каркаса оказывает наибольшее влияние в зоне контакта шины. За пределами этой зоны деформация внутренних и наружных слоев каркаса примерно одинакова. [c.146] В зоне экватора кордные нити в центре контакта при качении шины испытывают дополнительные деформации растяжения, а при входе и выходе из зоны контакта небольшое сжатие (порядка 0,5%). Дополнительное удлинение нитей внутренних слоев в зоне беговой дорожки обусловлено изгибом последней и составляет для различных шин 0,3—1,5% . В зоне боковой стенки дополнительное удлинение нитей невелико, но зато возникают дополнительные деформации сжатия, разгружающие нити внутренних слоев от начальных напряжений, вызванных внутренним давлением. Величина деформаций сжатия зависит от начальных усилий в нити корда и при постоянном относительном прогибе шины увеличивается с уменьшением этих усилий. Например, в грузовых шинах дополнительное сжатие в зоне боковой стенки составляет 1,5—2%, а в легковых шинах, где начальные усилия в кордных нитях меньше, эта величина достигает 4—5%. В шинах же с регулируемым давлением, работающих при сниженном давлении, сжатие нитей в зоне боковой стенки составляет 16—18% . По измеренным значениям деформации можно, пользуясь кривыми растяжения корда, определить усилия в нитях. [c.146] Цикл деформаций нити корда в каждой точке профиля шины определяется величинами максимальной и минимальной (с учетом начальных усилий) деформаций. Характерное изменение этих величин по профилю грузовой и легковой шины показано на рис. 4.6. Из рис. 4.6 видно, что в грузовой шине нити корда работают в режиме растяжения как в зоне беговой дорожки, так и в зоне боковины. Нити корда в легковой шине растянуты только в зоне беговой дорожки, а в зоне боковой стенки испытывают знакопеременные деформации. [c.146] При воздействии на шину сосредоточенной нагрузки (взаимодействие с препятствием) дополнительные деформации, растяжения кордных нитей достигают максимального значения в месте приложения нагрузки и быстро уменьшаются при удалении от этого места При этом большая по длине часть нити испытывает деформации растяжения, меньшие начальных. С увеличением глубины вдавливания препятствия деформации растяжения быстро возрастают, достигая при определенной глубине разрывных значений. В этом случае начинается разрушение внутренних слоев шины. [c.147] На величину деформаций кордных нитей влияют нагрузка на шину, внутреннее давление и скорость качения. Проведенные исследования показывают, что при увеличении нагрузки на шину возрастают деформации сжатия нитей, и шина может разрушиться вследствие кольцевого излома или разрывов каркаса по боковине. Повышение внутреннего давления вызывает увеличение растяжения нитей корда и способствует разрыву каркаса в зоне беговой дорожки. Снижение внутреннего давления, как уже отмечалось, увеличивает деформации сжатия, что ведет к разрушению нитей и отслоению их от резины. [c.147] При качении шины по гладкой поверхности деформации кордных нитей практически не изменяются до достижения шиной критической скорости качения (скорости распространения свободных колебаний по окружности шины). При критической скорости на поверхности шины возникает волна, вызывающая резкое увеличение амплитуды и изменение формы цикла деформаций. [c.147] Изменение угла наклона нитей корда оказывает незначительное влияние на их дополнительное растяжение при качении шины с радиальной нагрузкой. В этом случае максимальные деформации нитей изменяются только вследствие изменения начальных усилий и возрастают с увеличением угла наклона нитей. Максимальные деформации сжатия возникают в нитях при углах накло-1на, равных 15—20° . [c.148] При воздействии на шину сосредоточенной нагрузки увеличение резиносодержания в каркасе уменьшает растяжение нитей внутренних слоев корда. [c.148] На основании результатов усталостных испытаний модельных шин построены диаграммы усталостной прочности для корда различных типов . Такая диаграмма для капронового корда 12К показана на рис. 4.7. На оси абсцисс отложены значения максимальных растягивающих напряжений в кордной нити (с учетом начальных от внутреннего давления и дополнительных напряжений растяжения за цикл). Эти напряжения соответствуют предельным значениям нагруженности в усталостных испытаниях, при которых шина не разрушается после числа циклов деформаций, принятого за базу испытаний. [c.148] Верхняя и нижняя кривые на диаграмме определяют соответственно максимальные деформации растяжения и сжатия нитей за цикл. Область, ограниченная кривыми, соответствует режимам нагружения корда в шине, обесиечиваюшим его усталостную работоспособность в пределах принятой при построении диаграммы 5азы испытаний. За базу при испытаниях модельных шин принималось 10 циклов, что соответствовало ходимости шины на станке, равной 20 тыс. км. [c.149] Диаграмма усталостной прочности характеризует усталостные свойства корда независимо от типа и размера шины и может ис-юльзоваться при сравнительной оценке поведения корда в шинах эазличных конструкций при разных режимах нагружения. [c.149] На рис. 4.8 показаны характерные циклы главных линейных еформаций и деформаций сдвига резины в слое грузовой и лег-овой шин в зонах беговой дорожки и боковой стенки. Для диаго-альных шин при небольших деформациях нитей главными явля-)тся деформации в меридиональном и окружном направлениях. [c.149] Из рис. 4.8 видно, что растяжению резины в меридиональном направлении везде соответствует сжатие в окружном направлении. В зоне боковой стенки главные деформации дважды за цикл меняют знак на обратный. [c.150] Экспериментально установлено, что сдвиговые деформации резины в слое определяются прогибом шины и не зависят непосредственно от нагрузки и внутреннего давления. Амплитуда сдвиговых деформаций резины в слое незначительно зависит от жесткости резины и корда. Отсюда следует, что резина в слое работает в режиме заданной деформации, и возникающие напряжения пропорциональны жесткости резины. Этим, в частности, объясняют снижение прочности корда, когда в каркасе применяется высокомодульная резина. [c.151] Вернуться к основной статье