轮胎工业 2008 年08期

山东老姜

有需要这里面的资料的，报上题目，我发出来。但是每天只限三篇。

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[ 本帖最后由 山东老姜 于 2008-9-25 10:40 编辑 ]

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海纳百川

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/ A# Z; m5 q9 Y11.00-20 18PR加深花纹载重斜交轮胎的设计 孟耀文 石滨 冯海鹰
) Y. _7 W/ P/ o, \- Y" M# E本文来自: 橡胶技术网 转载请注明; 本文详细地址：http://bbs.sto.net.cn/thread-20138-1-1.html
1 V  ]+ C4 ~1 M8 t( F( X1 y14.9-28 R-1农业轮胎的优化设计 李瑛 杨开泰 苟登峰 胡红旗
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4 G0 E/ L# p' r8 I9 Z! F0 u楼主辛苦一下，把这两篇发上来，谢谢！

[ 本帖最后由 海纳百川 于 2008-9-25 10:58 编辑 ]

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　　　好　　　值得大家学习～～～～～～

山东老姜

今天不能下载了，明天传给您。不好意思啊！

山东老姜

11.00-20 18PR加深花纹载重斜交轮胎的设计
+ H# z. r+ w& T
: |; ]  A9 l6 U, }* E% f孟耀文,石　滨,冯海鹰
(双喜轮胎工业股份有限公司,山西太原　030006)
　
4 Y# O7 [% K7 c- z) n  D　摘要:介绍11.00-20 18PR加深花纹载重斜交轮胎的设计情况。结构设计:外直径　1 106 mm,断面宽　256
  Y' Q/ p  S9 [% l" h2 x3 smm,行驶面宽度　220 mm,采用切线型胎肩设计,花纹深度　30 mm,花纹饱和度　60%。施工设计:胎面分为上下两层单独挤出,上层采用单层挤出方式,下层采用二方三块机内复合挤出方式,胎冠帘线角度和帘线假定伸张值分别取52.8°和1.032,胎体帘布和缓冲层分别采用2100dtex/2和930dtex/2锦纶6帘布,胎圈采用三钢丝圈结构。成品轮胎性能试验结果表明,轮胎充气外缘尺寸符合设计要求,静态性能良好,轮胎胎面刺穿和爆破问题明显减少。
　　　　普通载重斜交轮胎在路况恶劣、负荷较大等作业条件下使用寿命极短,易发生胎面刺穿、崩花
掉块、花纹沟底裂口、花纹块非正常磨损和机械损伤,胎面、胎侧和胎圈爆破以及胎肩和胎侧脱层等
损坏现象。开发适合于矿物运输作业车辆使用的载重斜交轮胎有着广阔的市场前景。为此,我公
+ P( B- V+ t6 z6 w, g司成功开发了11.00-20 18PR加深花纹载重斜交轮胎,取得了良好效果,现简介如下。
1 P; Z/ q/ Y8 e9 g1 M1　使用条件与设计要求
　　11.00-20 18PR轮胎主要装配于“斯太尔”等重型汽车,轮胎负荷较大,且使用条件苛刻,要
求轮胎具有较好的牵引性能、抗刺扎性能、抗切割性能和承受瞬间过大冲击负荷的能力。因此,轮
2 h3 G4 ]/ u/ i8 D8 P% ?0 Z! Q胎结构设计应采取以下措施。
* F, z" H9 Q9 q( |6 V. ~( j　　(1)胎面花纹设计重点是考虑提高轮胎在复杂路况下的抓着性能和通过性能;花纹沟设计应
( Z# B) E& a; _1 d/ j便于脱掉夹在其中的砂石和泥雪。
8 a9 U( P" B. g9 g- J& @7 {　　(2)轮胎在复杂路况条件下行驶时胎面磨损较快,易损伤,花纹深度应适当增大;同时,深花纹
可提供较高的牵引力,保证轮胎在差路面上的通过性能。
　　(3)轮胎结构设计应能够有效抑制轮胎充气后的膨胀,减小胎面附加张力,提高轮胎抗刺扎和
耐磨性能。
3 F0 i* p1 D1 f4 P7 ]2 b　　(4)轮胎胎体结构在充分考虑轮胎负荷能力的同时,有效提高轮胎的抗刺扎性能。
2　技术要求
　　根据GB/T 19047—2003对增强型载重汽车轮胎的规定,确定11.00-20 18PR加深花纹载
, W- I# a  u5 j3 a* G. D4 a重斜交轮胎的技术参数为:标准轮辋　8.0,充气外直径　(1 105±11.05) mm,充气断面宽　(293±10.26) mm,标准充气压力　910(单胎)或840(双胎) kPa,额定负荷　3 650(单胎)或3 150(双胎)kg。
3　结构设计
3•1　外直径(D)和断面宽(B)
4 a; N1 W6 N) a' D本设计外直径膨胀率(D′/D)取0.999 1,断面宽膨胀率(B′/B)取1.144 5,D和B分别为1 106和256 mm。
. L2 p6 W6 s7 ~3.2　行驶面宽度(b)和弧度高(h)
　　为使轮胎承载负荷能力高、牵引力大、通过性好、耐磨以及抗切割,b应取较大值。本设计b取
220 mm,比普通载重斜交轮胎b值大约10%,b/B为0.859 4。行驶面弧度设计与增强型载重轮胎的设计基本相同,以使轮胎在高负荷作用下具有良好的接地性能和行驶性能。本设计h与断面高(H)之比取0.06。
  C! a# ~2 b% N) C( a3.3　胎肩设计
' o; c; `! R% v& C5 B2 Z　　矿物运输车辆在实际作业过程中一般是低速、短距离行驶,轮胎的动态生热较低,但由于车辆载荷较大,轮胎的胎肩设计应重点考虑抗切割性能和胎肩接地支撑性能,本设计采用切线型胎肩设计。
0 [7 P, g9 N3 T, x  G1 J# a3.4　花纹设计
　　胎面花纹采用加深花纹,花纹深度为3mm,花纹饱和度为60%。花纹块和花纹沟底形
5 D% e6 O+ `. ^0 m状借鉴工程机械轮胎的设计特点,设计宽大花纹块,以增强轮胎的耐磨性能和抗切割性能;设计便
于脱掉泥雪和砂石的花纹沟,并考虑轮胎在滚动过程中花纹块对花纹沟底部的剪切作用,以避免降低轮胎的耐磨性能。胎面花纹形状见图1。
8 H- k& @6 x; L# S3.5　其它
　　轮胎轮廓对轮胎的性能和受力状况有直接响。为抑制轮胎充气后外直径膨胀,H/B应尽能取大值,H/B取1.160 2,断面水平轴位(H1/H2)取0.844 7。胎圈着合直径(d)和胎着合宽度(C)取值与11.00-20普通载重斜交
' ?. ~5 V6 o0 y) U3 m8 `胎相同。
4　施工设计
4.1　胎面
　　为方便生产,将胎面分为上下两层单独挤出其中,上层采用单层挤出方式,为专用的抗切割面胶;下层采用抗切割胎面胶和胎肩胶以二方块形式机内复合挤出,挤出过程中在胎面底部贴缓冲胶片,形成三方四块结构。胎侧采用单挤出方式。胎坯成型时,采用套筒方式先上下层再上上层,待层层压实后,在两边层贴胎侧。胎
6 w. ]" @. X( t上下层挤出断面形状见图2。
; U* p: P# k# {$ `7 g5 x4.2　胎冠帘线角度(βk)和帘线假定伸张值(δ1)
　　为提高轮胎冠部的刚性、有效抑制充气后外直径膨胀,本设计βk取52.5°左右。δ1应根据轮
胎对尺寸稳定性、耐磨性能和抗刺扎性能的综合要求,并结合不同胎体结构对轮胎性能的影响选取。此外,考虑到轮胎瞬间冲击负荷较大,δ1取值不宜过大,以免削弱轮胎的缓冲性能。
4.3　胎体和缓冲层
" ~; d0 e/ s4 v8 L2 d/ Q" F　　胎体与缓冲层结构施工设计方案见表1。方案1和2是基于对轮胎抗刺扎性能和缓冲性能的
! I- u: ?4 _. f& y5 z( Y综合考虑,通过增加缓冲层层数来提高轮胎的抗刺扎性能;方案3着眼于轮胎整体抗变形能力的
) W7 _5 N2 O1 B5 p, t' t- f提高,材料成本比方案1和2高出10%以上。
表1　胎体和缓冲层结构
8 G( C2 h6 }( ~" P& k' L) K项　　目          方案1        方案2          方案3
胎体帘布         2100dtex/2    2100dtex/2       1870dtex/2
缓冲层           930dtex/2      930dtex/2        930dtex/2
6 p0 J' c* R4 }# g0 t+ o, h  T- z胎体结构         6V1+2V      26V1+2V        28V1+2V2
+3V3         +4V3           +2V3
帘布筒成型方式     2-2-2-2      2-2-2-2         3-3-2-2
βk/(°)              52.8         52.8           52.0
7 K& J  b  K# r/ e  S7 ?δ1                1.033         1.032          1.028
; r; _5 A7 C1 e" d注:胎体帘布和缓冲层均采用锦纶6帘布。
4.4　钢丝圈
" s. s4 u# @0 D9 T$ k$ e, [2 B) I- W　　由于轮胎负荷非常大,尤其是瞬间冲击负荷较大,易出现胎趾爆问题。根据经验,胎圈采用三
钢丝圈结构,钢丝圈的安全倍数为8.5。为有效抑制胎体变形和胎侧变形区域向胎圈部位转移,适当提高胎体帘布的反包高度。
3 y. h2 w2 F( ~6 [- @2 }5　成品轮胎试验
/ W- G: e6 V6 X) q$ J3 _: T5.1　成品性能
' R5 K" w) R. e. R+ U　　试制11.00-20 18PR加深花纹载重斜交轮胎,按GB/T 521—2003和GB/T 6327—1996进行成品性能试验。轮胎成品性能测试结果见表2。
　　从表2可以看出,轮胎充气外缘尺寸符合设计要求,充气后外直径膨胀率比较小,强度性能良好。尤其是方案3,由于胎体帘布层数较多,在一定程度上更加抑制了轮胎的充气膨胀。方案2的压穿破坏能大幅提高,优于方案1和3。
表2　轮胎成品性能测试结果
项　　目             方案1           方案2           方案3
充气外直径/mm 1      108.6 1           108.0 1           104.1
, }5 Y! Q) d0 S2 u2 o+ d充气后外直径膨胀率  1.002 4            1.001 8           0.998 3
/ i% |4 m, D- {" U# k充气断面宽/mm       290.2             291.0             289.3
2 e( X3 q$ [! k压穿破坏能/J         4 715.7         5 494.0             4 494.8
压穿强度与标准值的
　百分比/%         166.9            194.5               159.1
　　注:轮胎充气压力为910 kPa,额定负荷为3 650 kg;最小穿破坏能为2 825 J。
5.2　实际道路试验
　　分别采用3个施工方案各生产16条试验轮胎进行同车轮胎的实际道路对比试验。试验车型
为“斯太尔王”或“斯太尔Ⅲ”,车辆自身质量约13.5 t;装载物为锰矿粉和铁矿石,装载量为45~50 t,路况为矿山路面和砂石路面,以矿山路面居多。试验结果表明,随着轮胎胎面胶的磨损,轮胎的抗切割和抗刺扎性能下降。在轮胎使用后期轮胎多以胎冠刺穿和胎冠顶爆的形式损坏。其中,方案3试验轮胎的胎面耐磨情况略优,方案2试验轮胎的胎面刺穿和爆破问题明显少于其它2个方案,说明轮胎压穿破坏能对轮胎的抗刺穿和抗胎面爆破能力起决定性作用。3种试验轮胎的综合行驶里程均达到了普通载重斜交轮胎的2~3倍,没有出现胎圈爆破问题,胎肩脱层问题也很少综合考虑,采用方案2进行批量试生产和销售。
6　结语
. N- `$ a3 m3 z) G" i, w' [7 }$ Q　　11.00-20 18PR加深花纹载重斜交轮胎投放市场以来,在矿山和建筑工地等恶劣环境中显
示出经久耐用的优良性能,用户反映良好,现已批量生产。
1 T$ ]. \! L6 Q7 j9 G$ L有两个图片贴补上来，抱歉了！

山东老姜

这个有图的，就两张，很简单的。

山东老姜

14.9-28 R-1农业轮胎的优化设计
7 I, l6 x9 X8 N( ~4 g- O4 L% w( Q
) h" T: I1 Q- V: T, q8 M- G1 {李　瑛1,杨开泰1,苟登峰1,胡红旗2
2 c; h& G" @/ K' a9 k4 g3 N; \! y(1.贵州轮胎股份有限公司,贵州贵阳　550008;2.青岛科技大学,山东青岛　266042)
　　摘要:介绍14.9-28 R-1农业轮胎的优化设计。结构设计:轮胎外直径由1 365 mm减1 352 mm,断面宽由361 mm减小到358 mm,减小花纹块的间距和宽度,改进花纹块与花纹沟底部过渡圆弧的设计及外轮廓设计。施工设计:加强胎体帘线的强度,增大基部胶厚度。采用全SBR的胎面胶配方。成品轮胎的抗刺扎和耐磨性能及性价比均得到提高,物理性能达到国家标准要求。
8 A% D# m! z( f6 F3 v7 _% q) t作者简介:李瑛(1968-),女,四川内江人,贵州轮胎股份有限
- W# A1 w/ t5 E+ v# v# \( G$ |" D公司工程师,在读硕士研究生,主要从事工艺及生产管理工作。
2 k; T, P2 R; E1 A　　随着农业机械在农业生产中的越来越广泛应用,用户对轮胎的抗刺扎和耐磨性能提出了更高的要求。为此,我公司开发了抗刺扎型14.9-28R-1农业轮胎。但是R-1型花纹轮胎在使用时存在耐磨性不好、花纹沟底易被农作物茬子刺伤掉胶、花纹块根部易出现裂口和胎体易被农作物刺穿问题。针对这些问题,我们对该产品进行了优化设计。现将
设计情况简介如下。
8 [* @" a- F/ F# d* I1　技术要求
6 p$ g. k  ^0 e+ J  V* U根据GB/T 1192—1999,确定14.9-28 R-1轮胎的技术参数为:层级　8;充气外直径　
(1 365±16•38) mm;充气断面宽　(378±15.12)mm;额定负荷　1 880 kg;标准气压　180 kPa;
标准轮辋　W13。
2　结构设计
2.1　轮胎外直径(D)和断面宽(B)优化前轮胎充气后的外缘尺寸接近标准上限
; [# F+ O# B* g7 H/ T- Y' G! I值,满足性能和标准要求的同时,经济性不好。依据改进前外直径和断面宽充气膨胀率,优化设计后D由1 365 mm减小到1 352 mm,B由361mm减小到358 mm。为保证轮胎的变形与优化前相同,断面高(H)和B的比值变化较小,基本接近原来的断面形状。
2.2　胎圈着合直径(d)和胎圈着合宽度(C)
为增大轮胎与轮辋的箍紧力,防止轮胎在较大牵引力下与轮辋产生滑移,优化设计后的d由
715 mm减小到714 mm;根据轮辋宽度,优化轮胎的C与原设计相同,仍取330 mm。
2.3　行驶面宽度(b)和弧度高(h)
) c  s4 i+ I) b# T6 ]b与原设计相同,仍取343 mm。为了使轮胎更易切入较松软的泥土,提高轮胎的抓着力,h取
$ E" d7 O3 b) H, j* O3 C50 mm,h/b由原来的0.075 8增大到0•145 8。优化设计后的轮胎,其花纹沟底部曲线更接近于圆形,冠部及肩部在硫化时受力较均匀,有效地减少了胎里凹凸不平缺陷。
9 j, K; v5 d! i6 u6 J; ^2.4　断面水平轴位置(H1/H2)
9 X& _# I; v% {" @6 S, \H1/H2值是平衡轮胎肩部和胎圈部位所受应力大小的一个设计参数。改进前的H1/H2的
5 H2 @0 q( [2 z2 F1 s" |1 B值为0. 692 7,优化后的轮胎H1/H2的值取0•705 9。
2.5　胎侧与水胎
# ?- h0 _8 D8 q( Q7 s, z( U优化前后轮胎的断面示意如图1和2所示。优化设计取消了肩部的阶梯式和防擦线设计,下
胎侧采用了简洁化设计,但增加了胎圈的防护设计和轮胎拆装槽。为与新轮胎更好的配合,水胎也重新进行了设计。水胎的牙子倾角由15°增大到25°,牙子座宽度适当增大,以便使胎圈部位的水胎壁厚度与胎侧接近,不影响胎圈部位的硫化程度。
+ P# Z/ ]4 `; a, \1 i. [) N3 Q) p2.6　胎面花纹
* t" [# p2 O9 a/ H$ _3 S优化前胎面花纹展开和花纹块尺寸示意分别见图3和4。优化前肩部花纹块间距为152.5 mm,且花纹块与花纹沟底的过渡圆弧半径较小,使花纹沟底部区域接触农作物茬子的机率和面积增大,易导致花纹沟底部的胎面胶被刺伤,花纹根部劳皱纹及花纹沟底被刺伤的照片见图5。
5 z; x- H# f- f5 K) h# B2 o优化后肩部花纹块间距取122.5 mm。花纹块间距的减小,加上花纹块倾角的改进,以及花纹块与花纹沟底部大圆弧的过渡,甚至局部花纹沟底部的全圆弧过渡,可有效减小花纹沟底部被农作物茬子刺伤的几率,避免轮胎被刺穿,优化后胎面花纹展开和花纹块尺寸示意分别见图6和7。花纹块密度增大的同时,为避免因轮胎陷入土壤深度而影响牵引性能,花纹块的宽度由39 mm减小到31 mm,胎冠花纹深度仍取38 mm,肩部花纹深度由51.5 mm减小到46 mm。

3　施工设计
3 ?: r3 S$ y9 B  U$ h3.1　胎体帘布层
8 Y! ?# K9 a# ~改进前的胎体为1400dtex/2锦纶6帘布,两层V1,两层V2。为提高胎体抗刺扎性能同时降低成本,优化后的轮胎增加了2层1400dtex/2V3锦纶6缓冲帘布;胎体安全倍数由9.5增大到11.5。
* }2 G* y# H2 [- D& R3.2　基部胶厚度
为减小胎体被刺穿的几率,避免出现花纹沟底部露丝缺陷以及改进轮胎外观质量,优化后的轮胎胎冠基部胶厚度由5.5 mm增大到7mm。基部胶过薄导致花纹沟底露丝的照片见图8。
3.3　钢丝圈
. \5 A, s1 I. l5 G7 ?优化轮胎的成品圈口宽度由24 mm减小到20 mm,钢丝圈直径由726 mm减小到724 mm,
钢丝圈强度倍数由10.4调整为7.4。
4　配方设计
* z! {3 Q) B8 {. }" L% B) B3 }我公司改进前农业轮胎的胎面胶配方采用三胶并用,其耐磨和抗刺扎性能不理想,改进后采用全SBR配方,大幅度提高了胎面胶的抗刺扎和耐磨性能。优化前后配方胶料性能如表1
. c5 _9 B; V, M2 _- U/ h" l$ K6 U所示。
表1　优化前后配方胶料的性能
项　　目             优化后1)         优化前2)
密度/(Mg•m-3)          1.17            1.13
6 P( M( `3 q* y' D9 a7 p$ h& M门尼粘度[ML(1+4)100℃]  62              55
邵尔A型硬度/度         69              69
100%定伸应力/MPa       2.1             2.0
0 Z% S2 N0 v1 D3 y9 o% L撕裂强度/(kN•m-1)      52.4           98.7
2 `; x; N4 C$ |' P1 P阿克隆磨耗量/cm3        0.076         0.198
$ m7 ~7 p; }2 M, Q! x" t145℃×60 min老化后
　100%定伸应力/MPa    2.8              2.7
　撕裂强度/(kN•m-1)     52.5           75.7
3 h# ^: U% j, z: ]+ F6 t成本/(元•kg-1)           10            10.5
　　注:1)优化后配方为SBR　100,炭黑　71,芳烃油　15,松香8,促进剂　1.8,硫黄　1.5;2)优化前配方为复合橡胶　40BR　30,SBR　30,再生胶　15,炭黑　65,芳烃油　11,促进剂　
: k; |( f1 z2 n3 `1,硫黄　1.6。硫化条件为145℃×60 min。
5　成品试验
6 C9 f" r& Y  _7 @0 h! d. G8 {成品轮胎在180 kPa充气压力下,充气外直径为1 359 mm,充气断面宽为385.5 mm,符合标准要求。成品轮胎物理性能测试结果见表2,从表2可以看出,各项物理性能满足国家标准要求
6　结语
& F9 y" L5 q" R  O8 ^# [7 b(1)优化后的轮胎在使用过程中显著减小了被刺穿的几率,很好地保证了农业机械在较恶劣
  @$ A* S0 N  b4 H# y% r% d作业条件下连续作业的时间。
. u; `; R. f. p( {6 Y8 n5 j(2)优化后的轮胎在实际使用中达到了预期的效果,消除了花纹沟根部裂口的问题,提高了耐磨性能,使用寿命得到大幅度提高。
# @+ o8 X( M7 m, q% u5 f3 b(3)优化后的全SBR的胎面胶配方在农业轮胎上使用是可行的,而且工艺质量可以得到保证。
(4)优化后的轮胎售价较正常轮胎略高,但由于性价比较高,市场销售情况良好。
' _' Q( Q; M, o表2　成品轮胎的物理性能
( a% J2 g2 d: e6 w5 L, Z项　目               实测值         GB/T 1192—1999
0 V3 o% y& I% ~0 U3 J胎面胶性能
0 D( D8 u$ H9 [' q1 }　邵尔A型硬度/度     62              55~70
　拉伸强度/MPa       22.2              ≥15.5
　拉断伸长率/%       560               ≥420
9 g' d, L: s+ U　阿克隆磨耗量/cm3   0.076              ≤0.4
. f) h9 r3 y, R* w$ {4 S- t( w粘合强度/(kN•m-1)
　胎面胶-缓冲层      12.8               ≥6.8
　缓冲层间           12.5              ≥5.8
　缓冲层-胎体帘布层   10.3              ≥5.8
$ T9 w: E* H8 W4 j　胎体帘布层间       6.8               ≥4.8
5 x* u1 D) u5 ^6 \+ h( i　胎侧胶-胎体帘布层   7.4               ≥4.8

zhengjunxian

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