Борт пневматической шины с окружными подкрепляющими элементами

Борт пневматической шины с окружными подкрепляющими элементами

Реферат

 

Изобретение относится к автомобильному транспорту преимущественно большой грузоподъемности. Пневматическая шина содержит радиальную арматуру каркаса, закрепленную в каждом борту на по меньшей мере одном бортовом кольце с образованием оборота. Пневматическая шина характеризуется тем, что в меридиональном сечении арматура каркаса имеет меридиональный профиль, траектория которого, заключенная между точкой наибольшей осевой ширины каркаса и точкой касания с окружностью, описывающий слой защитного покрытия бортового кольца, является выпуклой на всей длине и такой, что толщина борта, измеренная на перпендикуляре к меридиональному профилю в точке, расположенной на высоте h_c, имеющей величину 30-40 мм и измеренной относительно основания борта, составляет от 2,5 до 3,0 толщины боковины, измеренной на прямой наибольшей осевой ширины. Причем арматура каркаса усилена в своей необернутой части дополнительной арматурой подкрепления, образованной по меньшей мере одним слоем окружных подкрепляющих элементов, расположенным в осевом направлении изнутри от необернутой части. В результате повышается прочность и надежность шин. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается пневматической шины с радиальной арматурой каркаса, предназначенной для перевозки тяжелых грузов, а более точно, изобретение касается пневматической шины типа "Poids-Lourds", предназначенной для оснащения тяжелых автодорожных транспортных средств типа грузовиков большой грузоподъемности, автодорожных тягачей, автобусов, прицепов и других транспортных средств, конкретнее, новой конструкции подкрепления бортов пневматической шины.

Пневматическая шина рассматриваемого типа содержит арматуру каркаса, образованную по меньшей мере одним слоем металлических кордных нитей, закрепленных в каждом борту шины на по меньшей мере одном бортовом кольце, формируя оборот. Поверх арматуры каркаса в радиальном направлении располагается арматура гребня, которая содержит по меньшей мере два слоя металлических кордных нитей, перекрещивающихся от одного слоя к другому и образующих с окружным направлением углы, величина которых находится в диапазоне от 10 до 45^o.

Оборот арматуры каркаса обычно усилен по меньшей мере одним бортовым подкрепляющим слоем, сформированным из металлических кордных нитей, ориентированных под небольшим углом к окружному направлению, величина которого находится в диапазоне от 10 до 30^o.

В случае наличия в пневматической шине только одного слоя подкрепления борта, этот слой располагается обычно снаружи в осевом направлении вдоль оборота арматуры каркаса, причем верхний в радиальном направлении конец располагается выше или ниже верхнего в радиальном направлении конца оборота арматуры каркаса.

Что касается нижнего в радиальном направлении конца слоя подкрепления, он располагается обычно ниже прямой, которая параллельна оси вращения пневматической шины, и проходит приблизительно через центр тяжести меридионального сечения бортового кольца закрепления арматуры каркаса.

Известное техническое решение касается исключения отклонения от радиального направления кордных нитей оборота арматуры каркаса, а также минимизации радиальной и окружной деформаций, которым подвергается конец упомянутого оборота и наружный слой резины, покрывающий данный борт и обеспечивающий его связь с ободом.

Продолжительность срока службы пневматических шин типа "Poids-Lourds" для тяжелых автодорожных транспортных средств вследствие достигнутого прогресса в данной области техники и вследствие того, что некоторые условия езды становятся менее запретительными для износа беговой дорожки протектора, стала недостаточной, поэтому необходимо в еще большей степени повысить срок службы бортов пневматических шин.

Усовершенствование касается предохранения от разрушения слоев резины на уровне концов оборота арматуры каркаса и наружных в радиальном направлении концов слоев подкрепления бортов. Более конкретно, для пневматических шин, подвергающихся продолжительному качению, длительная езда вызывает повышение температуры бортов вследствие нагрева монтажных ободов. При этом резиновые смеси, находящиеся в контакте с ободом, подвергаются более или менее медленному окислению, при этом уменьшается их жесткость.

Вследствие этого возникает ярко выраженная тенденция к разматыванию арматуры каркаса вокруг бортового кольца под действием внутреннего давления накачивания, несмотря на наличие одного или нескольких слоев подкрепления борта. В этом случае возникают движения бортового кольца и деформации сдвига на всех концах слоев, которые, в конечном счете, приводят к разрушению борта пневматической шины.

Упомянутое усовершенствование должно также касаться второй возможности предохранения от разрушения борта пневматической шины.

Арматура каркаса радиальной пневматической шины, смонтированной на эксплуатационном ободе и накачанной до рекомендованного давления, имеет в боковине равномерно выпуклый меридиональный профиль, располагающийся приблизительно между зонами соединения с меридиональным профилем арматуры гребня и с соответствующим бортом.

Начиная с радиуса, где арматура каркаса подвергается влиянию одного или нескольких слоев подкрепления бортов, арматура каркаса имеет меридиональный профиль, по существу, прямолинейный или даже искривленный в направлении, противоположном кривизне в упомянутых боковинах, то есть, по существу, параллельный кривизне круговых выступов обода, начиная от точки перегиба, располагающейся в радиальном направлении приблизительно на уровне верхнего в радиальном направлении конца слоя подкрепления борта, размещенного вдоль оборота арматуры каркаса. Такое строение приводит к созданию относительно толстых бортов пневматической шины.

Упомянутые выше проблемы стойкости, на которые влияет температура функционирования бортов, были в очень незначительной части решены при помощи весьма сильно подкрепленной конструкции борта. В патенте FR 2654988 описана пневматическая шина, специально приспособленная для тяжелых автодорожных транспортных средств и содержащая радиальную арматуру каркаса, сформированную из нерастяжимых подкрепляющих элементов и закрепленную в каждом борту. Упомянутый борт усилен при помощи двух слоев стальных кордных нитей, причем первый слой обернут вокруг упомянутого бортового кольца для формирования двух прядей, а второй слой располагается в осевом направлении изнутри от главной части арматуры каркаса. Упомянутые проблемы также могут быть решены при помощи так называемой утонченной конструкции борта, описанной в патенте FR 2451016.

В этом документе для достижения упомянутой цели предлагается придать наружной стенке пневматической шины, заключенной между точкой, где стенка выходит из контакта с ободом, и точкой, где стенка достигает своего максимального удаления по отношению к экваториальной плоскости, относительно большую вогнутость в том случае, когда данная пневматическая шина установлена на эксплуатационный обод и накачана до рекомендованного давления.

Такое техническое решение не дает эффекта в том случае, когда отношение высоты на ободе Н к максимальной осевой ширине S пневматической шины уменьшается, и это должно быть усовершенствовано в том случае, когда приложенные нагрузки становятся более высокими или давление накачивания ниже по сравнению с рекомендованными нагрузками и рекомендованными давлениями.

Исследования, проведенные заявителем, позволили прийти к выводу, что утончение бортов должно быть реализовано не снаружи пневматической шины, а изнутри, и оно должно быть выполнено в сочетании с определенными характеристиками подкрепления упомянутых бортов.

Чтобы увеличить срок службы бортов пневматической шины, предназначенной для автодорожного транспортного средства большой грузоподъемности, пневматическая шина, согласно изобретению, содержит по меньшей мере одну радиальную арматуру каркаса, образованную по меньшей мере одним слоем нерастяжимых подкрепляющих элементов и закрепленную в каждом борту В на по меньшей мере одном бортовом кольце с формированием оборота, причем каждый борт В усилен при помощи одной дополнительной арматуры подкрепления, образованной металлическими элементами.

Эта пневматическая шина характеризуется тем, что в меридиональном сечении арматура каркаса имеет меридиональный профиль, траектория которого между точкой А наибольшей осевой ширины и первой точкой Т касания с квазикруглым защитным слоем бортового кольца закрепления, является выпуклой на всей своей длине и толщине борта В, измеренная на перпендикуляре к меридиональному профилю в точке С на высоте h_c, имеющей величину от 30 до 40 мм и измеренной относительно основания борта УУ', составляет от 2,5 до 3,0 значений толщины е боковины, измеренной на прямой D", которая представляет линию наибольшей осевой ширины, причем арматура каркаса усилена в своей необернутой части дополнительной арматурой подкрепления, образованной по меньшей мере одним слоем окружных подкрепляющих элементов, располагающимся в осевом направлении изнутри от необернутой части арматуры каркаса.

Точка А наибольшей осевой ширины представляет собой точку меридионального профиля арматуры каркаса, соответствующую точке наибольшей осевой ширины арматуры каркаса в том случае, когда пневматическая шина установлена на предназначенный для нее эксплуатационный обод, накачана до рекомендованного давления и не несет нагрузки, причем прямая D" наибольшей осевой ширины представляет собой прямую, параллельную оси вращения и проходящую через эту точку А.

Элементы дополнительной арматуры подкрепления представляют собой так называемые окружные подкрепляющие элементы в том случае, если угол, которые они образуют с окружным направлением, находятся в диапазоне от +5^o до -5^o.

Выпуклая траектория меридионального профиля арматуры каркаса сформирована обычно несколькими примыкающими друг к другу дугами окружности, радиусы кривизны которых возрастают при переходе от точки А наибольшей осевой ширины к точке Т касания с квазикруглым слоем защитного покрытия, но траектория между точкой А и точкой Т может быть выпуклой и круглой с центром кривизны, располагающимся на прямой наибольшей осевой ширины.

Один или несколько слоев дополнительной арматуры подкрепления, располагающиеся изнутри в осевом направлении от необернутой части арматуры каркаса, в предпочтительном варианте реализации имеют нижние в радиальном направлении концы, располагающиеся в радиальном направлении ниже прямой D', параллельной оси вращения и проходящей через точку слоя защитного покрытия бортового кольца закрепления, наиболее удаленную в радиальном направлении от оси вращения, но выше прямой D, параллельной оси вращения и проходящей через точку слоя защитного покрытия бортового кольца закрепления, наиболее близкую в радиальном направлении к оси вращения, и верхние в радиальном направлении концы, располагающиеся на радиальном расстоянии от прямой D, находящемся в диапазоне между величиной, равной половине радиального расстояния между прямыми D и D", увеличенной на половину радиального расстояния между прямыми D и D', и величиной, равной половине радиального расстояния между прямыми D и D", уменьшенной на половину радиального расстояния между прямыми D и D'.

Эта конструкция позволяет таким образом частично воспринимать растягивающие усилия, воздействию которых подвергается арматура каркаса, и минимизировать тем самым радиальную деформацию на концах оборота арматуры каркаса при любых условиях качения данной шины.

Восприятие усилий будет тем более значительным, чем более многочисленными будут подкрепляющие элементы дополнительной арматуры. Они в предпочтительном варианте реализации будут металлическими, изготовленными из стали, параллельными между собой в данном дополнительном слое и примыкающими друг к другу на всей ширине дополнительной арматуры подкрепления.

Подкрепляющие элементы называют примыкающими друг к другу в том случае, если в направлении, перпендикулярном упомянутым элементам, расстояние, разделяющее два смежных элемента, уменьшено до максимально возможной величины.

Восприятие усилий меридионального растяжения арматуры каркаса известно само по себе из многих документов.

Так, в патенте Франции 750726 раскрыто приклеивание слоев арматуры каркаса к вспомогательным арматурам, каждая из которых образована спирально намотанной проволокой и обладает вследствие этого значительной гибкостью в поперечном направлении. Склеивание выполняется таким образом, что два слоя арматуры каркаса сжимают одну вспомогательную арматуру, причем сжатие осуществляется в отсутствие бортового кольца и оборота арматуры каркаса.

В патенте FR 1169474 также предлагается заменить обычно используемое бортовое кольцо на два небольших слоя металлических кордных нитей или проволок, наклоненных к параллели зацепления, причем угол наклона может доходить до ^o, и один или несколько слоев арматуры каркаса содержат оборот или не содержат оборота.

В патенте FR 1234995 предусматривается замена обычно косых подкрепляющих элементов одного или нескольких слоев подкрепления борта, предназначенных для уменьшения движений его зацепления за круговой выступ обода, при помощи окружных элементов, причем подкрепляющая арматура может быть расположена между главной частью арматуры каркаса и оборотом арматуры или в осевом направлении снаружи от оборота арматуры каркаса.

Такие же арматуры подкрепления борта, содержащие окружные подкрепляющие элементы, могут быть обнаружены также и в патенте FR 1 256 432, причем упомянутые элементы предназначены для восприятия в целом усилий растяжения арматуры каркаса и в случае пневматических шин для легковых автомобилей в отсутствие бортовых колец закрепления или любого другого подкрепляющего слоя.

В документе FR 2055988 описано некоторое число возможных применений арматуры подкрепления борта с окружными элементами, в частности, использование такой арматуры вместо и на месте обычной арматуры с косыми элементами, располагающейся в осевом направлении снаружи от оборота арматуры каркаса.

Сочетание меридионального профиля в соответствии с предлагаемым изобретением с наличием арматуры подкрепления борта, где используются окружные элементы и по меньшей мере один слой которой располагается изнутри от необернутой или главной части арматуры каркаса, позволяет не только повысить стойкость или срок службы бортов, но и позволяет дополнительно обеспечить весьма заметное снижение веса пневматической шины, не ухудшая при этом ее характеристик, в том случае, когда используют сочетание арматуры подкрепления борта, описанной выше, с заменой бортового кольца с металлическими проволоками прямоугольного поперечного сечения, обычно используемыми в пневматических шинах рассматриваемого здесь типа, на более экономичное бортовое кольцо плетеного типа, то есть бортовое кольцо, образованное спиральным плетением нескольких металлических проволок, или на бортовое кольцо пакетного типа с многоугольным поперечным сечением, то есть бортовое кольцо, полученное путем наматывания на требуемую форму металлической проволоки, образующей несколько слоев различной ширины.

Описанные выше типы бортовых колец позволяют уменьшить габаритные размеры благодаря форме их поперечного сечения, а также вследствие того, что восприятие усилий дополнительной арматурой позволяет существенно уменьшить поперечные сечения.

При использовании любого типа бортового кольца, плетеного или пакетного, поперечное сечение может быть уменьшено на величину от 30 до 50%, что приводит, по отношению к применению данного изобретения в случае более громоздкого бортового кольца с проволоками прямоугольного поперечного сечения, к получению либо меньшей толщины борта, либо к неизменной толщине борта, но с так называемым более вытянутым меридиональным профилем в направлении, где его выпуклость является менее выраженной.

Описанная таким образом арматура подкрепления борта может быть реализована отдельно, путем ее спиральной намотки на горизонтальное монтажное основание соответствующей формы и последующего переноса на заготовку еще не вулканизированной пневматической шины.

Изготовление такой пневматической шины будет облегчено путем использования в качестве подкрепляющих элементов отрезков, или систем, или групп отрезков кордных нитей, окружная длина которых составляет от 0,2 до 0,4 средней окружной длины арматуры подкрепления, что позволяет выполнить укладку арматуры подкрепления борта на барабан формирования полой заготовки арматуры каркаса и обеспечить тороидальную форму заготовки без больших трудностей, причем упомянутая средняя длина измеряется по укладке на барабане формирования.

Окружные промежутки или разрывы между разрезанными подкрепляющими элементами в предпочтительном варианте реализации будут смещены друг относительно друга.

Может также оказаться предпочтительным для придания борту пневматической шины более высокой поперечной жесткости, обеспечивая при этом повышение срока службы бортов, чтобы в дополнительной арматуре подкрепления был выполнен по меньшей мере один слой, образованный окружными металлическими элементами и располагающийся в осевом направлении снаружи от необернутой части арматуры каркаса.

Упомянутый дополнительный слой, располагающийся снаружи в осевом направлении, будет иметь верхний в радиальном направлении конец, расположенный в радиальном направлении таким же образом, как и концы одного или нескольких внутренних в осевом направлении слоев, тогда как нижний в радиальном направлении конец этого второго слоя в предпочтительном варианте реализации будет располагаться между прямой D' и прямой, параллельной этой прямой D', располагающейся снаружи от нее в радиальном направлении и отстоящей в радиальном направлении от этой прямой D' на расстояние, равное радиальному расстоянию, отделяющему друг от друга прямые D' и D.

Подкрепляющие элементы второго дополнительного слоя в предпочтительном варианте реализации будут образованы отрезками или системами отрезков металлических кордных нитей, изготовленных из стали и имеющих окружную длину, не превышающую 0,4 от средней окружной длины сформированной таким образом арматуры подкрепления.

Характеристики предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания вариантов его реализации со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: фиг.1 изображает поперечный разрез известной пневматической шины; фиг. 2 - поперечный разрез первого варианта выполнения борта пневматической шины согласно изобретению; фиг. 3 - поперечный разрез второго варианта выполнения борта пневматической шины согласно изобретению, где бортовое кольцо представляет собой бортовое кольцо плетеного типа и арматура подкрепления борта содержит два слоя.

Пневматическая шина Р (фиг.1) представляет собой пневматическую шину типоразмера 315/80 R 22,5, предназначенную для установки на ободе, содержащем посадочные места J обода, наклоненные на угол 15^o.

Пневматическая шина содержит беговую дорожку протектора 4, соединенную с двумя бортами В при помощи двух боковин 5. Каждый борт В усилен бортовым кольцом 1, образованным намоткой на соответствующую форму проволоки четырехугольного поперечного сечения в несколько расположенных рядом друг с другом в радиальном направлении рядов этих проволок. Вокруг бортового кольца 1 закреплена арматура каркаса 2, состоящая из одного единственного слоя металлических кордных нитей.

Закрепление арматуры каркаса осуществляется при помощи ее оборота 20 вокруг слоя 10 каучуковой смеси, которая покрывает упомянутое бортовое кольцо 1, причем величина радиального расстояния h, отделяющего верхний в радиальном направлении конец оборота 20 от прямой УУ' параллельной оси вращения и определяющей номинальный диаметр данного борта (который в описываемом варианте является тем же, что и диаметр эксплуатационного обода), для шины упомянутого типоразмера 315/80 R 22,5, составляет 37 мм.

Между арматурой каркаса 2 и ее оборотом 20 в радиальном направлении над бортовым кольцом 1 располагается утолщение 71 бортового кольца, выполненное из каучуковой смеси обычно высокой твердости по Шору.

Снаружи от оборота 20 в осевом направлении располагается слой 6 подкрепления, сформированный из металлических нерастяжимых кордных нитей, слабо отклоненных от окружного направления, и верхний в радиальном направлении конец которого является более удаленным от оси вращения, чем верхний конец оборота 20 арматуры каркаса 2.

Слой 6 отделен от утолщения 71 бортового кольца при помощи второго утолщения 72 заполнения, и от защитной каучуковой смеси 8, которая охватывает борт В, при помощи профилированного элемента 73, также изготовленного из каучуковой смеси.

Борт В пневматической шины того же типоразмера (фиг.2) согласно изобретению аналогичным образом усилен бортовым кольцом 1 с проволоками прямоугольного поперечного сечения и охвачен слоем 10 каучуковой смеси с высоким модулем удлинения, вокруг которого путем оборота 20 закреплена арматура каркаса 2.

Борт В имеет следующие главные характеристики: упомянутая арматура каркаса 2 имеет в меридиональном сечении меридиональный профиль между точкой А наибольшей осевой ширины и первой точкой Т касания профиля с квазикруглым слоем защитного покрытия 10 бортового кольца 1, который является выпуклым; арматура подкрепления борта, образованная одним единственным слоем 6 окружных подкрепляющих элементов, размещена изнутри в осевом направлении от необернутой части арматуры каркаса 2, а не снаружи в осевом направлении от оборота 20 арматуры каркаса 2.

Выпуклость меридионального профиля, непрерывная от упомянутой точки А до упомянутой точки Т, позволяет, по отношению к известной пневматической шине, имеющей траекторию профиля, переходящую от выпуклости к вогнутости, обеспечить заметное уменьшение толщины борта В.

Если рассматривать толщину борта как расстояние, измеренное на перпендикуляре к меридиональному профилю арматуры каркаса, опущенном из точки С меридионального профиля, располагающейся на высоте _c, имеющей величину от 30 до 40 мм измеренной относительно прямой УУ', то борт пневматической шины в соответствии с предлагаемым изобретением имеет толщину, составляющую 2,9 толщины е боковины, измеренной на прямой D" наибольшей осевой ширины и параллельной оси вращения, тогда как борт В известной пневматической шины имеет толщину, измеренную в тех же самых условиях, составляющую 3,4 упомянутой толщины е.

Уменьшение толщины борта, показанное на фиг.2 различием траекторий прохождения внутренних стенок бортов соответственно известной пневматической шины и пневматической шины в соответствии с предлагаемым изобретением, может дать удовлетворительные результаты только в том случае, если борт В усилен при помощи по меньшей мере одного дополнительного слоя 61 подкрепления, образованного элементами с высоким модулем упругости, ориентированными в окружном направлении, причем слой 61 располагается в осевом направлении изнутри от арматуры каркаса 2, и его меридиональный профиль является выпуклым.

Подкрепляющие элементы упомянутого слоя 61 представляют собой отрезки металлических кордных нитей 27 х 23, причем длина этих элементов или отрезков кордных нитей равна четверти полной окружной длины упомянутого слоя 61, измеренной в процессе его укладки на барабан формирования заготовки арматуры каркаса. Пространства между концами этих элементов имеет малую амплитуду, которая составляет 3 мм (также измеренную в процессе укладки), и смещены друг относительно друга в окружном направлении.

Нижний в радиальном направлении конец слоя 61 располагается по существу на прямой, параллельной оси вращения и проходящей через точку бортового кольца 1, наиболее близкую к этой оси вращения.

Эта точка располагается от оси вращения на расстоянии 290 мм, заключенном между расстоянием в 280 мм, отделяющим от этой оси вращения прямую D, проходящую через точку слоя защитного покрытия 10 бортового кольца 1 зацепления, наиболее близкую к оси вращения, и расстоянием в 305 мм, отделяющим от этой оси вращения прямую D', проходящую через точку слоя защитного покрытия 10 бортового кольца зацепления, наиболее удаленную от оси вращения.

Что касается верхнего в радиальном направлении конца слоя, то он в рассматриваемом здесь случае располагается в радиальном направлении на расстоянии r_e от оси вращения, равном 335 мм.

Это расстояние находится в диапазоне между величиной 357,5 мм, которая равна полусумме, составляющей 345 мм, соответствующих расстояний от оси вращения прямых D и D" (410 + 280)/2, причем прямая D" наибольшей осевой ширины, проходящая через точку А, отстоит на 410 мм от оси вращения, увеличенной на половину радиального расстояния, составляющей 12,5 мм, между прямыми D и D' (305-280)/2, и величиной 332,5 мм, которая равна полусумме, составляющей 345 мм, соответствующих расстояний, отделяющих от оси вращения прямые D и D", уменьшенной на половину радиального расстояния, составляющего 12,5 мм, между прямыми D и D'.

Борт В дополнен единственным утолщением 71, располагающимся в радиальном направлении выше бортового кольца 1 и слоем защитного покрытия 8.

Борт В пневматической шины, схематически представленный на фиг.3, отличается от борта В, показанного на фиг.2, тем, что бортовое кольцо 1 закрепления арматуры каркаса 2 представляет собой бортовое кольцо плетеного типа (оно также может представлять собой бортовое кольцо пакетного типа), что позволяет обеспечить некоторый выигрыш в весе, уменьшение габаритных размеров при сохранении по существу постоянного эффективного поперечного сечения бортового кольца и снижение себестоимости изготовления пневматической шины, а также тем, что дополнительная арматура 6 подкрепления борта содержит два слоя 61 и 62 разрезанных подкрепляющих элементов.

Если сравнить борт, показанный на фиг.3, с бортом, показанным на фиг.2, и, в частности, сравнить соответствующие меридиональные профили арматуры каркаса, определенно можно видеть, что толщина борта, которая в обоих случаях представляет собой расстояние, измеренное на перпендикуляре к меридиональному профилю арматуры каркаса, опущенном из одной и той же точки С меридионального профиля, в рассматриваемом примере является меньшей и составляет 2,5 толщины е боковины, равной здесь 8,9 мм и измеренной на прямой D" наибольшей осевой ширины, параллельной оси вращения.

Упомянутый первый дополнительный слой подкрепления 61, как уже было сказано выше, располагается изнутри в осевом направлении от выпуклого профиля не обернутой части арматуры каркаса 2, тогда как второй слой 62 располагается в осевом направлении снаружи от упомянутого профиля.

Радиальная непрерывность жесткости этой части пневматической шины обеспечивается путем несогласованного залегания соответствующих концов двух слоев 61 и 62 подкрепления, причем концы первого слоя 61 остаются в определенных выше границах.

Однако верхний в радиальном направлении конец второго слоя 62 располагается в радиальном направлении ниже верхнего в радиальном направлении конца первого слоя 61, тогда как нижний в радиальном направлении конец второго слоя 62 располагается немного выше прямой D'.

Пневматические шины Р_c в соответствии с предлагаемым изобретением с обычными пневматическими шинами Р_т, то есть с пневматическими шинами, содержащими борта обычной толщины, где слой подкрепления борта представляет собой слой сплошных металлических кордных нитей, ориентированных под углом 22^o по отношению к окружному направлению, располагающийся в осевом направлении снаружи от оборота арматуры каркаса, как это схематически показано на фиг.1, с пневматическими шинами Р_A, содержащими борта нормальной толщины, но с одним слоем подкрепления борта, располагающимся в осевом направлении изнутри от арматуры каркаса и образованным теми же отрезками кордных нитей, ориентированных в окружном направлении, с пневматическими шинами Р_В, содержащими борта уменьшенной толщины и с одним слоем подкрепления борта, располагающимся в осевом направлении снаружи от оборота арматуры каркаса и образованным непрерывными металлическими кордными нитями, ориентированными пол углом 22^o по отношению к окружному направлению.

Сопоставление осуществлялось по двум критериям качества, являющимся основополагающими для продолжительности срока службы бортов пневматических шин: стойкость под влиянием перегрузки и стойкость на нагревающем или горячем ободе.

В одних и тех же условиях движения для всех протестированных покрышек обычные пневматические шины Р_т совершили пробег в среднем (по две протестированные пневматические шины в каждой категории) 53000 км при движении с перегрузкой и 5200 км при движении с нагревающим или горячим ободом.

Пневматические шины Р_A совершили пробег соответственно в 101000 км и 8100 км, тогда как пневматические шины Р_В совершили пробег в 32000 км и 3300 км соответственно.

При этом пневматические шины Р_с в соответствии с предлагаемым изобретением совершили пробег в 10500 км и 8200 км соответственно.

Приведенные выше результаты с наилучшей стороны характеризуют благоприятный эффект замещения арматуры подкрепления, сформированной из элементов, располагающихся под углом к обороту арматуры каркаса, на арматуру подкрепления, сформированную из разрывных окружных элементов, располагающихся в осевом направлении изнутри от главной части арматуры каркаса.

В еще большей степени результаты позволяют оценить заявленный эффект взаимно усиливающего совместного действия, существующий между двумя упомянутыми выше параметрами, которыми являются толщина борта и разумный выбор конструкции и расположения арматуры подкрепления борта.

Так, например, при езде на нагревающем или горячем ободе, в том случае, если арматура подкрепления с разрывными окружными кордными нитями, размещенная изнутри от арматуры каркаса, позволяет обеспечить прирост пробега в среднем в 2 900 км в случае использования борта с обычной толщиной, то такое же изменение позволяет обеспечить прирост пробега в 4 900 км в случае использования борта с уменьшенной толщиной.

Аналогичным образом обстоит дело с результатами, полученными при езде с перегрузкой. Так, изменение арматуры подкрепления вызывает прирост пробега в 48 000 км в случае использования борта обычной толщины, тогда как то же самое изменение вызывает прирост пробега в 73 000 км, то есть практически его удвоение, в случае использования борта уменьшенной толщины.

Этот неожиданный до настоящего времени эффект взаимного усиливающего действия позволяет придать пневматической шине, борта которой представляют сочетание описанных выше параметров, продолжительность срока службы, существенно превышающую известную на сегодня продолжительность, обеспечивая при этом возможность снижения общего веса пневматической шины и небольшое уменьшение себестоимости ее изготовления.

Формула изобретения

1. Пневматическая шина, содержащая радиальную арматуру каркаса, образованную по меньшей мере одним слоем нерастяжимых подкрепляющих элементов и закрепленную в каждом борту В на бортовом кольце путем формирования оборота, причем каждый борт В усилен дополнительной арматурой подкрепления, образованной по меньшей мере одним слоем металлических подкрепляющих элементов, расположенным в осевом направлении изнутри от необернутой части упомянутой арматуры каркаса, отличающаяся тем, что в меридиональном сечении арматура каркаса имеет меридиональный профиль, траектория которого, заключенная между точкой А наибольшей осевой ширины меридионального профиля арматуры каркаса и точкой Т касания с квазикруглым слоем защитного покрытия бортового кольца, является выпуклой на всей длине и такой, чтобы толщина борта В, измеренная на перпендикуляре к меридиональному профилю арматуры каркаса, опушенном из точки С, расположенной на высоте hc, имеющей величину от 30 до 40 мм и измеренной относительно основания борта УУ’, составляет от 2,5 до 3,0 толщины e боковины, измеренной на прямой D" наибольшей осевой ширины меридионального профиля арматуры каркаса, причем арматура каркаса усилена в своей необернутой части дополнительной арматурой подкрепления, образованной по меньшей мере одним слоем окружных подкрепляющих элементов.

2. Пневматическая шина по п.1, отличающаяся тем, что один или несколько слоев дополнительной арматуры подкрепления, располагающихся в осевом направлении изнутри от необернутой части арматуры каркаса, предпочтительно имеют нижние в радиальном направлении концы, располагающиеся в радиальном направлении ниже прямой D^', параллельной оси вращения и проходящей через точку защитного слоя покрытия бортового кольца закрепления, наиболее удаленную в радиальном направлении от оси вращения, но выше прямой D, параллельной оси вращения и проходящей через точку слоя защитного покрытия бортового кольца закрепления, наиболее близкую в радиальном направлении к оси вращения, и один или несколько верхних в радиальном направлении концов, располагающихся на радиальном расстоянии от прямой D, заключенном в диапазоне между величиной, равной половине радиального расстояния между прямыми D и D", увеличенной на половину радиального расстояния между прямыми D и D’, и величиной, равной половине радиального расстояния между прямыми D и D", уменьшенной на половину радиального расстояния между прямыми D и D’.

3. Пневматическая шина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что дополнительная арматура подкрепления содержит по меньшей мере один слой, образованный окружными металлическими подкрепляющими элементами и расположенный в осевом направлении снаружи от необернутой части арматуры каркаса, причем дополнительный слой имеет верхний в радиальном направлении конец, расположенный в радиальном направлении таким же образом, как один или несколько располагающихся изнутри в осевом направлении слоев, тогда как нижний в радиальном направлении конец расположен между прямой D’ и прямой, параллельной упомянутой прямой D’, расположенной снаружи от нее в радиальном направлении и отстоящей от этой прямой D’ в радиальном направлении на расстояние, равное радиальному расстоянию, разделяющему прямые D’ и D.

4. Пневматическая шина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что окружные подкрепляющие элементы дополнительной арматуры являются металлическими, изготовленными из стали и примыкающими друг к другу по всей ширине арматуры.

5. Пневматическая шина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что бортовое кольцо закрепления арматуры каркаса представляет собой бортовое кольцо плетеного типа.

6. Пневматическая шина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что подкрепляющие элементы арматуры подкрепления представляют собой отрезки или системы отрезков кордных нитей, окружная длина которых имеет величину в диапазоне от 0,2 до 0,4 средней окружной длины данной арматуры, измеренной при ее укладке на барабан формирования заготовки каркаса.

7. Пневматическая шина по п.6, отличающаяся тем, что окружные промежутки или разрывы между отрезками смещены относительно друг друга.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3