Протектор для шини сільськогосподарського трактора

Номер патенту: 111347

Опубліковано: 25.04.2016

Автори: Верват Патрік, Руайє Тьєррі

Є ще 6 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Шина (1) для багатоцільової сільськогосподарської машини, що містить:

протектор (2), що призначений для контактування із ґрунтом за допомогою поверхні (3) протектора і має два осьові торці, причому осьова відстань між осьовими торцями є шириною протектора (L),

при цьому протектор містить множину виступів (15, 16, 25, 26), що проходять в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею (4) оберту навколо осі обертання шини і поверхнею (3) протектора, причому радіальна відстань між згаданими поверхнями (3, 4) є висотою (Н) виступу,

при цьому кожний виступ (15, 16) містить передню бічну грань (151, 161), задню бічну грань (152, 162), зовнішню в осьовому напрямку торцеву грань (153, 163), внутрішню в осьовому напрямку торцеву грань (154, 164) і контактну грань (155, 165);

причому множина виступів розподілена в першому ряду виступів (15, 16), що проходять в осьовому напрямку від першого осьового торця протектора, і у другому ряду виступів (25, 26), що проходять в осьовому напрямку від другого осьового торця протектора, при цьому другий ряд виступів (25, 26) відрізняється від першого ряду виступів (15, 16) симетрією відносно екваторіальної площини (Р) шини, що виходить в результаті обертання навколо осі (Y) обертання шини,

причому кожний ряд виступів складається з чергування довгих виступів (15), осьова відстань (L1) яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями (153, 154) дорівнює щонайменше половині ширини протектора (L), і коротких виступів (16), осьова відстань (L2) яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями (163, 164) дорівнює найбільше половині ширини протектора (L),

яка відрізняється тим, що внутрішня в осьовому напрямку торцева грань (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів відділена від задньої бічної грані (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, торцевою канавкою (156) шириною (е), що дорівнює щонайменше 10 % і дорівнює найбільше 100 % висоти (Н) виступу.

2. Шина (1) за п. 1, яка відрізняється тим, що торцева канавка (156) між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів і задньою бічною гранню (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, проходить в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею (4) і зовнішньою поверхнею (3) протектора (2).

3. Шина (1) за п. 1, яка відрізняється тим, що торцева канавка (156) між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів і задньою бічною гранню (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, щонайменше частково заповнена еластомерним зв'язувальним елементом (157), що проходить в радіальному напрямку назовні від внутрішньої поверхні (4) протектора.

4. Шина (1) за п. 3, яка відрізняється тим, що радіальна висота (h) еластомерного зв'язувального елемента (157) дорівнює найбільше 75 % висоти (Н) виступу.

5. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L1) між відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (153) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) довгого виступу (15) дорівнює найбільше 70 % ширини (L) протектора.

6. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L2) між відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (163) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (164) короткого виступу (16), що дорівнює щонайменше 20 % ширини (L) протектора.

7. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L2) між відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (163) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (164) короткого виступу (16) дорівнює найбільше 40 % ширини (L) протектора.

8. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що кут нахилу (а) дотичної (te) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у зовнішній в осьовому напрямку торцевій точці (Е) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 45° і дорівнює найбільше 90°.

9. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що кут нахилу (а) дотичної (te) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у зовнішній в осьовому напрямку торцевій точці (Е) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 50° і дорівнює найбільше 75°.

10. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що кут нахилу (b) дотичної (ti) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у внутрішній в осьовому напрямку торцевій точці (І) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 15° і дорівнює найбільше 45°,

11. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що кут нахилу (b) дотичної (ti) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у внутрішній в осьовому напрямку торцевої точки (І) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 25° і дорівнює найбільше 35°.

12. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-11, яка відрізняється тим, що середній кут нахилу (с) прямої лінії (D), що проходить через відповідно зовнішню в осьовому напрямку торцеву точку (Е) і внутрішню в осьовому напрямку торцеву точку (І) середньої лінії (m) контактної грані (155) довгого виступу (15), відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 40° і дорівнює найбільше 60°.

13. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-12, яка відрізняється тим, що кожний довгий виступ (15) містить між його відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (153) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) щонайменше одну внутрішню канавку (158).

14. Шина (1) за п. 13, яка відрізняється тим, що внутрішня канавка (158) довгого виступу (15) має ширину (е1), яка дорівнює найбільше 100 % висоти (Н) виступу.

15. Шина (1) за п. 13 або 14, яка відрізняється тим, що радіальна глибина (р) внутрішньої канавки (158) довгого виступу (15) дорівнює щонайменше 25 % висоти (Н) виступу.

16. Шина (1) за будь-яким з пп. 13-15, яка відрізняється тим, що кожний довгий виступ (15) містить між його відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (153) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) одну внутрішню канавку (158).

17. Шина (1) за п. 16, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L'1) внутрішньої канавки (158) довгого виступу (15) з ряду виступів дорівнює осьовій відстані (L'2) внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані (164) короткого виступу (16) з того ж ряду виступів.

Текст

Дивитися

Реферат: Даний винахід стосується шини для багатоцільової сільськогосподарської машини і, зокрема протектора такої шини, і його мета полягає в поліпшенні сили тяги, забезпечуючи в той же час досягнення задовільного компромісу щодо зносу при крутному моменті двигуна і відсутності дискомфорту від вібрацій на дорозі. Ця мета була досягнута за допомогою шини (1), яка містить протектор (2), що містить множину виступів (15, 16, 25, 26), розподілених в першому ряду виступів (15, 16), що проходять в осьовому напрямку від першого осьового торця протектора, і другому ряду виступів (25, 26), що проходять в осьовому напрямку від другого осьового торця протектора, причому другий ряд виступів (25, 26) відрізняється від першого ряду виступів (15, 16) симетрією відносно екваторіальної площини (Р) шини, що отримується в результаті обертання навколо осі (Y) обертання шини, при цьому кожний ряд виступів складається з чергування довгих виступів (15) і коротких виступів (16). Згідно з винаходом, внутрішня в осьовому напрямку торцева грань (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів відділена від задньої бічної грані (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, торцевою канавкою (156) шириною, що дорівнює щонайменше 10 % і дорівнює найбільше 100 % висоти виступу. UA 111347 C2 (12) UA 111347 C2 UA 111347 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід стосується шини для великовантажного транспортного засобу, призначеного для пересування по різних типах ґрунтів, і, зокрема, протектора для такої шини. Хоча він і не обмежений цим застосуванням, винахід буде детальніше описаний з посиланням на багатоцільову сільськогосподарську машину, яка може переміщуватися як по полях, так і по дорозі, таку як сільськогосподарський трактор. Шина для сільськогосподарського трактора виконана з можливістю експлуатації на різних типах ґрунту, наприклад більш або менш щільному ґрунті полів, небрукованих під'їзних шляхах для полів і брукованих поверхнях доріг. Через різноманіття використання: на полі і на дорозі, в шині для сільськогосподарського трактора, а, зокрема, її протекторі, призначеному для контактування із ґрунтом, повинен досягатися компроміс між експлуатаційними параметрами сили зчеплення на полі, опори розриву, опори зносу на дорозі, опори котінню, відсутність дискомфорту від вібрацій на дорозі. Тенденція до збільшення розміру сільськогосподарських операцій приводить до все частішого використання сільськогосподарських тракторів на дорозі і до збільшення їх швидкості при використанні на дорозі до швидкостей, які можуть досягати 40 км/год. або навіть 65 км/год. Цей розвиток способів використання спричиняє за собою ще більші вимоги до експлуатаційних параметрів шин на дорозі, наприклад, опору зносу, опору котінню і відсутності дискомфорту від вібрацій. Опір зносу, при високому крутному моменті двигуна, шини для ведучої осі сільськогосподарського трактора - це експлуатаційний параметр, який потрібен в цей час, враховуючи зростання механічної потужності сільськогосподарських тракторів до, наприклад, значень близько 500 к. с. Загалом, шина має геометрію оберту навколо осі обертання, і геометрію шини можна описати в меридіанній площині, що містить вісь обертання шини. Для заданої меридіанної площини радіальний, осьовий і ободовий напрямки означають відповідно напрямки: перпендикулярний осі обертання шини, паралельний осі обертання шини і перпендикулярний меридіанній площині. Далі вираз "внутрішній в радіальному напрямку" і "зовнішній в радіальному напрямку" означають, відповідно, "розташований ближче до осі обертання шини в радіальному напрямку" і "розташований далі від осі обертання шини в радіальному напрямку". Вираз "внутрішній в осьовому напрямку" і "зовнішній в осьовому напрямку" означають, відповідно, "розташований ближче до екваторіальної площини в осьовому напрямку" і "розташований далі від екваторіальної площини в осьовому напрямку", де екваторіальна площина - це площина, перпендикулярна осі обертання шини і протектора шини, що проходить через середину поверхні. Звичайно шина містить корону, що містить протектор, призначений для контактування із ґрунтом за допомогою поверхні протектора, два борти, що контактують з ободом, і дві боковини, що з'єднують корону з бортами. Шина для сільськогосподарського трактора містить посилення каркаса, закріплене в кожному борті, що складається, як правило, зі щонайменше одного шару текстильних підсилювальних елементів, причому згадані підсилювальні елементи по суті паралельні один одному в шарі і можуть бути по суті радіальними, тобто по суті перпендикулярними ободовому напрямку, і/або перерізатися по шарах, утворюючи при цьому з ободовим напрямком однакові або різні кути. Посилення каркаса звичайно покрите зовні в радіальному напрямку коронним посиленням, що складається з щонайменше двох робочих шарів корони, що складаються з текстильних або металевих підсилювальних елементів, пересічних по шарах, утворюючи при цьому з ободовим напрямком невеликі кути. Під час обертання шини протектор вступає в контакт із ґрунтом за допомогою поверхні протектора. Поверхня протектора містить два осьові торці, якими є найбільш віддалені від середини по осі точки згаданої поверхні, яка вступає в контакт із ґрунтом. Осьова відстань, яка вимірюється паралельно осі обертання шини, між двома осьовими торцями поверхні протектора, визначає ширину протектора. Протектор звичайно містить множину виступаючих елементів, або виступів, в формі довгастого паралелепіпеда, що складаються з щонайменше однієї прямолінійної або криволінійної ділянки і відділених борозенками. У радіальному напрямку виступ проходить між внутрішньою поверхнею оберту навколо осі обертання шини і поверхнею протектора, де радіальна відстань між внутрішньою поверхнею і поверхнею протектора визначає висоту виступу. Зовнішня в радіальному напрямку грань виступу, що належить поверхні протектора, яка вступає в контакт із ґрунтом, коли виступ проходить в область контакту шини, називається контактною гранню виступу. В осьовому напрямку виступ проходить між зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню. 1 UA 111347 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В ободовому напрямку виступ проходить між передньою бічною гранню і задньою бічною гранню. Передня бічна грань - це грань, зовнішнє в радіальному напрямку ребро, переріз згаданої грані з поверхнею протектора, якої, або передній край, першим вступає в контакт із ґрунтом, коли виступ виступає в область контакту шини із ґрунтом під час обертання шини. Задня бічна грань - це грань, зовнішнє в радіальному напрямку ребро, переріз згаданої грані з поверхнею протектора, якої, або задній край, останнім вступає в контакт із ґрунтом, коли виступ входить в область контакту шини із ґрунтом під час обертання шини. Виступ, як правило, має середній кут нахилу відносно ободового напрямку близько 45°. Середній кут нахилу - це кут нахилу лінії, що проходить через відповідно зовнішній і внутрішній в осьовому напрямку кінці середньої лінії контактної грані, де середня лінія - це всі точки контактної грані, які рівновіддалені від переднього і заднього країв. Протектор шини для сільськогосподарського трактора звичайно містить два ряди виступів, описаних вище. Цей розподіл виступів, нахилених відносно ободового напрямку, утворює на протекторі букви V, які називаються звичайно шевронним малюнком. Два ряди виступів симетричні відносно екваторіальної площини шини, частіше всього зі зміщенням в ободовому напрямку між двома рядами виступів, що виходить в результаті обертання однієї половини протектора відносно іншої половини протектора навколо осі шини. Крім цього, виступи можуть бути безперервними або переривчастими і розподіленими в ободовому напрямку з постійним або змінним кроком. У документі US 4383567 описується протектор для шини сільськогосподарського трактора, що містить чергування довгих виступів і коротких виступів. Згідно з цим документом довгий виступ, осьова відстань між торцями якого більша половини осьової ширини протектора, складається з трьох прямолінійних ділянок, тоді як короткий виступ, осьова відстань між торцями якого менша половини осьової ширини протектора, складається з двох прямолінійних ділянок. У документі US 4534392 пропонується варіант вищезазначеного рішення, в якому послідовно чергується поєднання двох довгих виступів і одного короткого виступу. Перевага таких протекторів полягає в підвищенні комфорту при пересуванні по дорозі без зменшення сили зчеплення на полі. Однак недоліком цих рішень є швидший знос коротких виступів в порівнянні з довгими виступами, приводячи до нерівномірного зносу протектора і передчасної заміни шини. У документах US 5046541 і US 5411067 описуються відповідно переривисті короткі виступи і довгі виступи, які істотно зменшують проблему нерівномірного зносу, згадану вище. Недоліком цих рішень є те, що вони приводять до швидшого зносу шини, що служить причиною передчасної заміни шини. У документі US 6382284 прагнуть досягнути кращого компромісу між силою зчеплення і зносом, пропонуючи несиметричний протектор з короткими виступами на плечі і елементами в центрі, які виступають, що виконують функцію довгих виступів з описаних раніше рішень. Недолік відсутності симетрії в конструкції полягає в обмеженні монтажу на лівій і правій сторонах осі сільськогосподарського трактора. Через відсутність симетрії в конструкції збільшується також швидкість зносу в центрі протектора, а звідси і скорочення терміну використання шини. Задача даного винаходу полягає в тому, щоб поліпшити силу зчеплення на полі для шини на ведучій осі багатоцільової сільськогосподарської машини, яка може переміщуватися як по полях, так і по дорозі, наприклад сільськогосподарського трактора, забезпечуючи в той же час задовільний компроміс відносно зносу внаслідок крутного моменту двигуна і відсутності дискомфорту від вібрацій на дорозі. Ця задача була досягнута згідно з винаходом за допомогою шини для багатоцільової сільськогосподарської машини, що містить: - протектор, виконаний з можливістю контактування із ґрунтом за допомогою поверхні протектора, що має два осьових торці, де осьова відстань між осьовими торцями є шириною протектора; - протектор, що містить множину виступів, що проходять в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею оберту навколо осі обертання шини і поверхнею протектора, де радіальна відстань між згаданими поверхнями - це висота виступу, де кожний виступ містить передню бічну грань, задню бічну грань, зовнішню в осьовому напрямку торцеву грань, внутрішню в осьовому напрямку торцеву грань і контактну грань; - множину виступів, розподілених в першому ряду виступів, що проходять в осьовому напрямку від першого осьового торця протектора, і другому ряду виступів, що проходять в осьовому напрямку від другого осьового торця протектора, причому другий ряд виступів 2 UA 111347 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відрізняється від першого ряду виступів симетрією відносно екваторіальної площини шини, що виходить в результаті обертання навколо осі обертання шини, при цьому кожний ряд виступів складається з чергування довгих виступів, осьова відстань яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями дорівнює щонайменше половині ширини протектора, і коротких виступів, осьова відстань яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями дорівнює найбільше половині ширини протектора, а внутрішня в осьовому напрямку торцева грань першого довгого виступу з ряду виступів відділяється від задньої бічної грані другого довгого виступу з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, торцевою канавкою шириною, що дорівнює щонайменше 10 % і дорівнює найбільше 100 % висоти виступу. Множина виступів, які утворюють протектор, розподілена в першому ряду виступів, що проходять в осьовому напрямку від першого осьового торця, або першого краю, протектора, і другому ряду виступів, що проходять в осьовому напрямку від другого осьового торця, або другого краю, протектора. Другий ряд виступів відрізняється від першого ряду виступів симетрією, що виходить в результаті обертання навколо осі обертання шини, відносно екваторіальної площини шини, що проходить через середину протектора і перпендикулярної осі обертання шини. Іншими словами, другий ряд виступів складається з виступів, ідентичних виступам першого ряду, розміщених в дзеркальному відображенні виступів першого ряду, але зміщених в ободовому напрямку. Ця конфігурація першого і другого рядів виступів утворює на протекторі шевронний малюнок, або малюнки у вигляді зміщених букв V. Кожний ряд виступів складається також з чергування довгих виступів і коротких виступів. Виступ називається довгим, коли осьова відстань, яке вимірюється паралельно осі обертання шини, між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями, або точніше між центрами згаданих торцевих граней, дорівнює щонайменше половині ширини протектора. Для довгого виступу, зовнішня в осьовому напрямку торцева грань якого розміщена на осьовому торці, або краї, протектора, це означає, що внутрішня в осьовому напрямку торцева грань згаданого довгого виступу розміщена за екваторіальною площиною. Виступ називається коротким, коли осьова відстань, яка вимірюється паралельно осі обертання шини, між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями, або точніше між центрами згаданих торцевих граней, дорівнює найбільше половині ширини протектора. Для короткого виступу, зовнішня в осьовому напрямку торцева грань якого розміщена на осьовому торці, або краї, протектора, це означає, що внутрішня в осьовому напрямку торцева грань згаданого довгого виступу розміщена до екваторіальної площини. Згідно з винаходом внутрішня в осьовому напрямку торцева грань першого довгого виступу з ряду виступів переважно відділяється від задньої бічної грані другого довгого виступу з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, торцевою канавкою шириною, що дорівнює щонайменше 10 % і дорівнює найбільше 100 % висоти виступу. Торцева канавка розмежована внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню першого довгого виступу з ряду виступів і задньою бічною гранню другого довгого виступу з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу. Ширина торцевої канавки - це відстань між відповідними ребрами перерізу цих двох граней з поверхнею протектора. З урахуванням того, що ширина торцевої канавки становить від 10 % до 100 % висоти виступу, то при потраплянні в область контакту шини дві грані торцевої канавки стикаються. Закривання торцевої канавки, таким чином, забезпечує між двома довгими виступами, що розмежовують торцеву канавку, конструктивну цілісність, а отже підвищення міцності внутрішнього осьового торця першого довгого виступу. Якщо подивитися на всі довгі виступи в області контакту шини, то між довгими виступами в їх внутрішніх в осьовому напрямку ділянках спостерігається конструктивна цілісність і розділення довгими виступами центральної ділянки протектора на частини. Розділення на частини центральної ділянки протектора довгими виступами дозволяє оптимізувати зсування ґрунту, що міститься в комірках розділення, що приводить до поліпшення сили зчеплення шини на полі. Підвищення ободової жорсткості в середині протектора в результаті збільшення жорсткості внутрішніх в осьовому напрямку торців довгих виступів приводить до підвищення стійкості опору при крутному моменті шини при використанні поза полем. Нарешті, конструктивна цілісність довгих виступів в середині протектора забезпечує відсутність дискомфорту від вібрацій при використанні поза полем. 3 UA 111347 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Згідно з першим варіантом здійснення винаходу торцева канавка між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню першого довгого виступу з ряду виступів і задньою бічною гранню другого довгого виступу з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, проходить в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею і поверхнею протектора. Іншими словами, торцева канавка проходить переважно в радіальному напрямку на всю висоту виступу, що створює повне зчленування між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню першого довгого виступу і задньою бічною гранню другого довгого виступу, а означає легше вирівнювання протектора в області контакту із ґрунтом. Згідно з другим варіантом здійснення винаходу торцева канавка між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню першого довгого виступу з ряду виступів і задньою бічною гранню другого довгого виступу з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, щонайменше частково заповнена еластомерним зв'язувальним елементом, що простягається в радіальному напрямку назовні від внутрішньої поверхні протектора. Наявність еластомерного зв'язувального елемента в торцевій канавці спричиняє за собою не таке повне зчленування між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню першого довгого виступу і задньою бічною гранню другого довгого виступу, як в першому варіанті здійснення. З іншого боку, в порівнянні з першим варіантом здійснення, через наявність еластомерного зв'язувального елемента на дні канавки сильнішим є підвищення міцності внутрішніх в осьовому напрямку торців довгого виступу, а розділення протектора довгими виступами - ефективніше. Еластомерний зв'язувальний елемент забезпечує також кращий опір розриву внутрішніх в осьовому напрямку торців довгого виступу. У другому варіанті здійснення радіальна висота еластомерного зв'язувального елемента, що визначається між внутрішньою поверхнею протектора і зовнішньою в радіальному напрямку гранню еластомерного зв'язувального елемента, переважно дорівнює найбільше 75 % висоти виступу. Відповідно, фактична глибина торцевої канавки, яка визначається між поверхнею протектора і зовнішньою в радіальному напрямку гранню еластомерного зв'язувального елемента дорівнює щонайменше 25 % висоти виступу. Зв'язувальний елемент дозволяє механічно підвищувати міцність внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, і в той же час торцева канавка дозволяє проникати в ґрунт на полі. Таким чином, це конструктивне рішення є компромісом між механічним підвищенням міцності і захистом від розриву внутрішньої в осьовому напрямку грані довгого виступу і його здатністю проникати в ґрунт при використанні на полі. Переважно, осьова відстань між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями довгого виступу дорівнює найбільше 70 % ширини протектора. Іншими словами, осьова відстань між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями довгого виступу знаходиться в діапазоні від 50 % до 70 % ширини протектора. Це конструктивне обмеження забезпечує геометричну сумісність виступів з даного ряду з короткими виступами з симетричного ряду. Осьова відстань між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями короткого виступу переважно становить щонайменше 20 % ширини протектора. Короткий виступ, що не перевищує 20 % ширини протектора, має недостатню осьову ширину для того, щоб ефективно брати участь в силі зчеплення на полі. Більше того, дуже короткий виступ є слабким з механічної точки зору і нестійким до розриву. Осьова відстань між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями короткого виступу знову ж переважно дорівнює найбільше 40 % ширини протектора. Короткий виступ, що перевищує 40 % ширини протектора, має дуже велику осьову ширину, що, ймовірно, може викликати геометричну несумісність з довгими виступами симетричного ряду. Незалежно від типу виступу кут нахилу дотичної до середньої лінії контактної грані виступу у зовнішній в осьовому напрямку торцевої точки згаданої середньої лінії відносно ободового напрямку дорівнює щонайменше 45° і дорівнює найбільше 90°, а переважно дорівнює щонайменше 50° і дорівнює найбільше 75°. Кут дорівнює щонайменше 45° і дорівнює найбільше 90°, а переважно дорівнює щонайменше 50° і дорівнює найбільше 75°, означає більш радіальну орієнтацію виступу на краю протектора, що вигідно для хорошої сили зчеплення на полі. У випадку довгого виступу кут нахилу дотичної до середньої лінії контактної грані довгого виступу у внутрішній в осьовому напрямку торцевої точки згаданої середньої лінії відносно ободового напрямку дорівнює щонайменше 15° і дорівнює найбільше 45°, а переважно дорівнює щонайменше 25° і дорівнює найбільше 35°. Такий діапазон кутів нахилу забезпечує більш ободову орієнтацію довгого виступу в окружності середини протектора для збільшення 4 UA 111347 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ободової жорсткості, а, отже, зниження зносу в середині при крутному моменті і відсутності дискомфорту від вібрацій. Для довгого виступу також переважно, коли середній кут нахилу прямої лінії, що проходить через відповідно зовнішню і внутрішню в осьовому напрямку торцеві точки середньої лінії контактної грані довгого виступу, відносно ободового напрямку дорівнює щонайменше 40° і дорівнює найбільше 60°. Середній кут нахилу виступу забезпечує компроміс між експлуатаційними параметрами сили зчеплення на полі, зносу на дорозі і відсутності дискомфорту від вібрацій. У переважному варіанті попередніх варіантів здійснення кожний довгий виступ містить між його відповідно зовнішній і внутрішній в осьовому напрямку торцевими гранями щонайменше одну внутрішню канавку. Цей щонайменше частковий розрив створює зчленування в довгому виступі, яке сприяє його вирівнюванню, коли він входить в область контакту. Для оптимальної роботи внутрішня канавка довгого виступу має ширину, яка дорівнює щонайменше 100 % висоти виступу, так що внутрішня канавка може закриватися, коли довгий виступ входить в область контакту. Радіальна глибина внутрішньої канавки довгого виступу дорівнює щонайменше 25 % висоти виступу. Радіальна глибина - це радіальна відстань, що вимірюється між поверхнею протектора і дном канавки. Радіальна глибина повинна мати мінімальне значення, щоб забезпечувати ефект місцевого зчленування довгого виступу. Однієї внутрішньої канавки апріорі достатньо для забезпечення ефекту місцевого зчленування довгого виступу. Декілька внутрішніх канавок, ймовірно, погіршили б жорсткість довгого виступу і зробили б його менш ефективним для забезпечення сили зчеплення і вразливішим до розриву. Нарешті, осьова відстань внутрішньої канавки довгого виступу з ряду виступів переважно дорівнює осьовій відстані внутрішньої торцевої грані короткого виступу з того ж ряду виступів. Осьова відстань внутрішньої канавки - це осьова відстань між середньою площиною внутрішньої канавки, перпендикулярної середній лінії контактної грані, і екваторіальною площиною шини. Іншими словами, внутрішня канавка довгого виступу розміщена врівень в осьовому напрямку з відповідними внутрішніми гранями коротких виступів з того ж ряду, розміщеними на кожній стороні довгого виступу, що розглядається. Все відбувається, неначе у довгого виступу є проміжна внутрішня в осьовому напрямку торцева грань, яка співпадає з внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями сусідніх коротких виступів, що має сприятливий результат для протидії нерегулярному зносу коротких виступів. Даний винахід можна буде краще зрозуміти за допомогою креслень 1-4, пояснених нижче. На фіг. 1 показаний вигляд в перспективі шини згідно з винаходом. На фіг. 2 і 3 показана поверхня протектора шини згідно з винаходом, розгорнута в площині. На фіг. 4 показаний переріз торцевої канавки довгого виступу. На фіг. 5 показаний переріз внутрішньої канавки довгого виступу. На фіг. 1 показаний вигляд в перспективі шини 1 згідно з винаходом, який утримує протектор 2, призначений для контактування із ґрунтом за допомогою поверхні 3 протектора. Протектор 2 містить множину виступів (15, 16, 25, 26), що проходять в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею 4 оберту навколо осі обертання шини і поверхнею 3 протектора. Кожен виступ (15, 16), містить передню бічну грань (151, 161), задню бічну грань (152, 162), зовнішню в осьовому напрямку торцеву грань (153, 163), внутрішню в осьовому напрямку торцеву грань (154, 164) і контактну грань (155, 165). Множина виступів розподілена в першому ряду виступів (15, 16) і другому ряду виступів (25, 26), що проходять в осьовому напрямку відповідно від першого осьового торця і від другого осьового торця протектора. Кожний ряд виступів складається з чергування довгих виступів (15, 25) і коротких виступів (16, 26). Згідно з винаходом, внутрішня в осьовому напрямку торцева грань (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів відділена від задньої бічної грані (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, торцевою канавкою (156). На фіг. 2 показана поверхня протектора шини 1 згідно з винаходом, розгорнута в площині (X, Y), тобто контактні грані довгих виступів (15, 25) і коротких виступів (16, 26). На фіг. 2 повторюються елементи за фіг. 1 за винятком двох додаткових елементів: еластомерного зв'язувального елемента 157, що простягається в радіальному напрямку в торцевій канавці 156, і внутрішньої канавки 158, розміщеної в довгому виступі 15 між відповідно її зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню 153 і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню 154. 5 UA 111347 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг. 3 показані геометричні параметри поверхні протектора згідно з винаходом. Поверхня протектора містить два осьових торці, осьова відстань між осьовими торцями є шириною L протектора. Протектор 2 містить множину виступів, розподілених в першому ряду виступів (15, 16), що проходять в осьовому напрямку від першого осьового торця протектора, і другому ряду виступів (25, 26), що проходять в осьовому напрямку від другого осьового торця протектора, причому другий ряд виступів (25, 26) відрізняється від першого ряду виступів (15, 16) симетрією відносно екваторіальної площини (Р) шини, що виходить в результаті обертання навколо осі (Y) обертання шини. Кожний ряд виступів складається з чергування довгих виступів 15, осьова відстань L1 яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями (153, 154) дорівнює щонайменше половині ширини L протектора, і коротких виступів 16, осьова відстань L2 яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями (163, 164) дорівнює найбільше половині ширини L протектора. Згідно з винаходом внутрішня в осьовому напрямку торцева грань 154 першого довгого виступу 15 з ряду виступів відділяється від задньої бічної грані 252 другого довгого виступу 25 з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, торцевою канавкою 156 шириною е, що дорівнює щонайменше 10 % і дорівнює найбільше 100 % висоти виступу. У варіанті здійснення за фіг. 3 торцева канавка 156 щонайменше частково заповнена еластомерним зв'язувальним елементом 157, що проходить в радіальному напрямку від внутрішньої поверхні 4 протектора. Крім цього, довгий виступ 15 містить одну внутрішню канавку 158 з шириною e1 і осьовою відстанню L'1 відносно екваторіальної площини Р. Крім цього, контактна грань (155, 165) виступу визначається геометрично його середньою лінією m, обмеженою зовнішньою в осьовому напрямку торцевої точкою Е і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою точкою I. Геометрична лінія середньої лінії m характеризується: - кутом нахилу а дотичної te до середньої лінії m у зовнішній в осьовому напрямку торцевої точки Е відносно ободового напрямку X, - кутом нахилу b дотичної ti до середньої лінії m у внутрішній в осьовому напрямку торцевої точки I відносно ободового напрямку X, - середнім кутом нахилу з прямої лінії D, що проходить через відповідно зовнішню в осьовому напрямку торцеву точку Е і внутрішню в осьовому напрямку торцеву точку I, відносно ободового напрямку X. На фіг. 4 показаний переріз торцевої канавки 156, виконаний середньою площиною, дотичною до середньої лінії контактної грані 155 біля її внутрішнього в осьовому напрямку торця. Торцева канавка 156 шириною е відділяє внутрішню в осьовому напрямку торцеву грань 154 довгого виступу 15 від задньої бічної грані 252 довгого виступу 25. Ширина е торцевої канавки 156 визначається на відповідних контактних гранях (155, 255) довгих виступів 15 і 25. Торцева канавка 156 проходить в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею 4 і контактними гранями (155, 255) на висоту Н виступу і заповнена щонайменше частково зв'язувальним елементом 157, які проходять в радіальному напрямку від внутрішньої поверхні 4 на радіальну висоту h, дорівнює найбільше 75 % висоти Н виступу. На фіг. 5 показаний переріз внутрішньої канавки 158, виконаний середньою площиною, дотичною до середньої лінії контактної грані 155. Внутрішня канавка 158 шириною e 1 виконана в довгому виступі 15. Ширина e1 внутрішньої канавки 158 визначається на контактній грані 155 довгого виступу 15. Канавка 158 проходить в радіальному напрямку від контактної грані 155 на радіальну глибину р, яка дорівнює щонайменше 25 % висоти Н виступу, радіальної відстані між внутрішньою поверхнею 4 і контактною гранню 155. Винахід був вивчений найбільш детально для сільськогосподарської шини типорозміру 600/65 R 38 у випадку другого варіанта здійснення винаходу з торцевою канавкою, частково заповненою еластомерним зв'язувальним елементом, але без проміжної канавки. Для цього вивченого типорозміру ширина L протектора дорівнює 586 мм, висота Н виступу дорівнює 60 мм, осьова відстань L1 між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями довгого виступу дорівнює 365,5 мм і осьова відстань L 2 між відповідно зовнішньою і внутрішньою в осьовому напрямку торцевими гранями короткого виступу дорівнює 184 мм. Ширина е торцевої канавки дорівнює 48 мм, а висота h еластомерного зв'язувального елемента дорівнює 5 мм. Щодо орієнтації довгого виступу, кута a, b і с відповідно дорівнює 75°, 25° і 49,5°. Винахідники порівняли показник зносу при крутному моменті і силу зчеплення на полі шини, що вивчається, описаної вище, і контрольної шини. Контрольна шина містить протектор, що містить два ряди виступів, ідентичних один одному, тобто, всі мають однакову осьову відстань між їх відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями, утворюють 6 UA 111347 C2 5 10 шеврони, а загальний об'єм виступів дорівнює об'єму виступів шини, що вивчається. Приріст ефективності протидії зносу при крутному моменті шини, що вивчається, в порівнянні з контрольною шиною оцінюється в розмірі 20 %, що приводить до додаткового терміну служби шини в 20 %, для загального об'єму виступів, інакше кажучи, даному об'єму гуми, який повинен бути зношений. Приріст ефективності сили зчеплення на полі шини, що вивчається в порівнянні з контрольною шиною оцінюється в розмірі 10 %, що означає збільшення сили потужності зчеплення на 10 %, для заданої сили прослизання шини відносно ґрунту. Даний винахід може застосовуватися в інших протекторах, що містять більше двох рядів виступів. Для прикладу, протектор може містити крім двох рядів виступів, що проходять в осьовому напрямку від першого осьового торця і другого осьового торця протектора, ряд внутрішніх виступів, що утворюють середню ділянку протектора і не з'являються на осьовому торці протектора. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Шина (1) для багатоцільової сільськогосподарської машини, що містить: протектор (2), що призначений для контактування із ґрунтом за допомогою поверхні (3) протектора і має два осьові торці, причому осьова відстань між осьовими торцями є шириною протектора (L), при цьому протектор містить множину виступів (15, 16, 25, 26), що проходять в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею (4) оберту навколо осі обертання шини і поверхнею (3) протектора, причому радіальна відстань між згаданими поверхнями (3, 4) є висотою (Н) виступу, при цьому кожний виступ (15, 16) містить передню бічну грань (151, 161), задню бічну грань (152, 162), зовнішню в осьовому напрямку торцеву грань (153, 163), внутрішню в осьовому напрямку торцеву грань (154, 164) і контактну грань (155, 165); причому множина виступів розподілена в першому ряду виступів (15, 16), що проходять в осьовому напрямку від першого осьового торця протектора, і у другому ряду виступів (25, 26), що проходять в осьовому напрямку від другого осьового торця протектора, при цьому другий ряд виступів (25, 26) відрізняється від першого ряду виступів (15, 16) симетрією відносно екваторіальної площини (Р) шини, що виходить в результаті обертання навколо осі (Y) обертання шини, причому кожний ряд виступів складається з чергування довгих виступів (15), осьова відстань (L1) яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями (153, 154) дорівнює щонайменше половині ширини протектора (L), і коротких виступів (16), осьова відстань (L2) яких між відповідно зовнішніми і внутрішніми в осьовому напрямку торцевими гранями (163, 164) дорівнює найбільше половині ширини протектора (L), яка відрізняється тим, що внутрішня в осьовому напрямку торцева грань (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів відділена від задньої бічної грані (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, торцевою канавкою (156) шириною (е), що дорівнює щонайменше 10 % і дорівнює найбільше 100 % висоти (Н) виступу. 2. Шина (1) за п. 1, яка відрізняється тим, що торцева канавка (156) між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів і задньою бічною гранню (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, проходить в радіальному напрямку між внутрішньою поверхнею (4) і зовнішньою поверхнею (3) протектора (2). 3. Шина (1) за п. 1, яка відрізняється тим, що торцева канавка (156) між внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) першого довгого виступу (15) з ряду виступів і задньою бічною гранню (252) другого довгого виступу (25) з симетричного ряду виступів, розташованого найближче до внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані першого довгого виступу, щонайменше частково заповнена еластомерним зв'язувальним елементом (157), що проходить в радіальному напрямку назовні від внутрішньої поверхні (4) протектора. 4. Шина (1) за п. 3, яка відрізняється тим, що радіальна висота (h) еластомерного зв'язувального елемента (157) дорівнює найбільше 75 % висоти (Н) виступу. 5. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L1) між відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (153) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) довгого виступу (15) дорівнює найбільше 70 % ширини (L) протектора. 7 UA 111347 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 6. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L2) між відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (163) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (164) короткого виступу (16), що дорівнює щонайменше 20 % ширини (L) протектора. 7. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L2) між відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (163) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (164) короткого виступу (16) дорівнює найбільше 40 % ширини (L) протектора. 8. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що кут нахилу (а) дотичної (te) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у зовнішній в осьовому напрямку торцевій точці (Е) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 45° і дорівнює найбільше 90°. 9. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що кут нахилу (а) дотичної (te) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у зовнішній в осьовому напрямку торцевій точці (Е) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 50° і дорівнює найбільше 75°. 10. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що кут нахилу (b) дотичної (ti) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у внутрішній в осьовому напрямку торцевій точці (І) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 15° і дорівнює найбільше 45°. 11. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що кут нахилу (b) дотичної (ti) до середньої лінії (m) контактної грані (155) виступу (15) у внутрішній в осьовому напрямку торцевої точки (І) середньої лінії відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 25° і дорівнює найбільше 35°. 12. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-11, яка відрізняється тим, що середній кут нахилу (с) прямої лінії (D), що проходить через відповідно зовнішню в осьовому напрямку торцеву точку (Е) і внутрішню в осьовому напрямку торцеву точку (І) середньої лінії (m) контактної грані (155) довгого виступу (15), відносно ободового напрямку (X) дорівнює щонайменше 40° і дорівнює найбільше 60°. 13. Шина (1) за будь-яким з пп. 1-12, яка відрізняється тим, що кожний довгий виступ (15) містить між його відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (153) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) щонайменше одну внутрішню канавку (158). 14. Шина (1) за п. 13, яка відрізняється тим, що внутрішня канавка (158) довгого виступу (15) має ширину (е1), яка дорівнює найбільше 100 % висоти (Н) виступу. 15. Шина (1) за п. 13 або 14, яка відрізняється тим, що радіальна глибина (р) внутрішньої канавки (158) довгого виступу (15) дорівнює щонайменше 25 % висоти (Н) виступу. 16. Шина (1) за будь-яким з пп. 13-15, яка відрізняється тим, що кожний довгий виступ (15) містить між його відповідно зовнішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (153) і внутрішньою в осьовому напрямку торцевою гранню (154) одну внутрішню канавку (158). 17. Шина (1) за п. 16, яка відрізняється тим, що осьова відстань (L'1) внутрішньої канавки (158) довгого виступу (15) з ряду виступів дорівнює осьовій відстані (L'2) внутрішньої в осьовому напрямку торцевої грані (164) короткого виступу (16) з того ж ряду виступів. 8 UA 111347 C2 9 UA 111347 C2 10 UA 111347 C2 11 UA 111347 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Tread for tire of farm tractor

Автори англійською

Vervaet, Patrick, Royer, Thierry

Назва патенту російською

Протектор для шины сельскохозяйственного трактора

Автори російською

Верват Патрик, Руайе Тьерри

МПК / Мітки

МПК: B60C 11/11

Мітки: сільськогосподарського, протектор, трактора, шини

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/14-111347-protektor-dlya-shini-silskogospodarskogo-traktora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Протектор для шини сільськогосподарського трактора</a>

Подібні патенти