Пористые шины для автомобиля

Шины представляют собой наиболее распространенный и сложный тип эластичных изделий технического назначения, являясь важной и ответственной деталью автомобилей, самолетов, военной и сельскохозяйственной техники, велосипедов, мотоциклов, и других. транспортных средств. Объемы производства шин в РФ последние 10 лет неуклонно возрастают до 8-10% в год. В настоящее время в РФ производится около 42 млн. шин в год (без учета массивных и других не пневматических шин).

Шина является наукоемким конструктивно сложным изделием, так как к ней предъявляется широкий комплекс противоречивых технических требований: механическая прочность, конструктивная жесткость в сочетании с хорошей амортизирующей способностью, высокая скорость качения и небольшие теплообразования, низкое сопротивление качению и высокая износостойкость в сочетании с хорошим сцеплением и небольшим тормозным путем и др. Реализация приемлемого компромисса свойств шины требует усложнения конструкции и использование сложных ресурсоемких технологий.

В этой связи полиуретановые эластомеры, обладающие уникальным комплексом технических и технологических свойств (недостижимым в традиционных резинах) побудили шинников, в частности НИИШП, к постановке работ по созданию и внедрению полиуретановых шин сразу после зарождения в середине XX века сырьевой базы полиуретанов.

Внедрения началось с массивных шин, где высокие упруго-прочностные свойства в сочетании с высокой эластичностью и износостойкостью полиуретана позволили повысить грузоподъемность до 3-6 раз и срок службы до 10 раз по сравнению с резиновой шиной аналогичного размера. Уменьшение допустимого диаметра и ширины колеса при использовании полиуретановой шины позволяет повысить маневренность напольного транспорта, а более низкое сопротивление качению способствует уменьшению частоты перезарядки аккумуляторных батарей элекроприводного транспорта и увеличению массы грузов, перевозимых на ручных тележках.

НИИШП совместно с ООО НПП «Полиуретан» разработали широкий ассортимент массивных шин из полиуретановых эластомеров на основе простых и сложных полиэфиров с твердостью от 55 до 95 усл. ед. по Шору А для безрельсового и рельсового транспорта, в том числе катки для эскалаторов метрополитена, стабилизирующие колеса дискового типа для монорельсового подвижного состава, массивные шины для катальных горок, шины для внутризаводского транспорта, погрузчиков и тележек различного назначения, инвалидных кресел-колясок, ролики, катки и асфальтоходные башмаки для гусеничной техники и др.

Полиуретановые массивные шины нашли широкое применение, успешно вытесняя с рынка резиновые шины аналогичного назначения.
Самонесущие шины (в том числе «туннельные», «подушечные» или типа «эластик») — отличаются от обычной массивной шины наличием в полиуретановом массиве между протекторной и посадочной частями закрытых окружных полостей или равномерно распределенных по окружности опорных ребер или открытых полостей с осевой, окружной и/или радиальной направленностью. Указанные опорные ребра или выемки могут иметь различную конфигурацию, например иметь вид сквозных цилиндрических, конических, клиновидных или иных отверстий, образовывать сетку перегородок, радиальные или эвольвентно расположенные ребра.

К последним относится, например, полиуретановое запасное колесо фирмы Юнироял. Запасное колесо имеет массу в 3-4 раза меньшую, чем обычная шина, и занимает меньшее пространство в багажнике автомобиля, при этом имеет пробег до 4800 км при скорости до 125 км/час.

Специалисты американского исследовательского центра Мишлен ведут работы по созданию самонесущей полиуретановой шины, совмещенной с диском, так называемые колеса Twel (Tire + Wheel, шина + диск). В этих шинах роль амортизирующего элемента выполняет не воздух, а эластичные полиуретановые спицы, связывающие протектор и диск. По мнению разработчиков, главное преимущество таких шин — возможность независимого изменения их радиальной и боковой жесткости.

К самонесущим шинам можно отнести шины с так называемой «туннельной подушкой», имеющие «V» — образный профиль. Нами разработаны шины туннельного типа для ведущих и несущих колес инвалидных кресел-колясок 37-533, 37-540 и 47-110, которые полностью отвечают требованиям заказчиков: не требуют подкачки воздухом, имеют хорошие амортизационные свойства, не оставляют следов на полу, имеют низкое сопротивление качению, высокую износостойкость и привлекательную окраску.

Читайте также: Датчик давления в шинах тигуан 2018 установка

Эластичные полиуретановые вставки и заполнители используются в безопасных проколостойких шинах. Эластичные вставки в виде полиуретановых самонесущих опорных колец используются в безопасных легковых колесах типа PAX, разработанных фирмой Мишлен совместно с химической фирмой DOW при участии фирм Гудьир и Пирелли. В шинах PAX при проколах и полной потере давления полиуретановая вставка позволяет сохранить водителю контроль над автомобилем и проехать до 200 км при скорости 80 км/час. Полиуретановое опорное кольцо самонесущей конструкции имеет массу в 2 раза меньшую, чем резиновое опорное кольцо аналогичной шины. В шинах, работающих при относительно небольших скоростях, вместо воздуха с успехом пользуются низкомодульные полиуретановые заполнители типа Тайерфил либо вспененные полиуретаны. Смесь исходных компонентов заполнителя закачивается в полость шины через вентиль под давлением, соответствующим рабочему давлению воздуха в шине.

Шины атмосферного давления имеют конфигурацию, близкую к пневматической шине, но работают при нулевом избыточном давлении. Нами были опробованы полиуретановые шины атмосферного давления для ведущих колес инвалидных кресел колясок 37-533, сельхозшины 5.00-10 и шины 34-286 для детского велосипеда «Спарите -ЗМ». В шине 34-286 для обеспечения плотной и надежной посадки
на обод использовалась конструкция замкнутого профиля с разъемным основанием.

Полиуретановые пневматические шины — это уникальное, без преувеличения, самое сложное изделие из полиуретанового эластомера. Над ее созданием мы работали около 30 лет, теоретически обосновав, экспериментально отработав и испытав десятки конструктивных и рецептурно-технологических вариантов.

Работы начались с литой бескордной шины из одного, а затем из двух полиуретановых эластомеров с различными физико-механическими свойствами. Не достигнув требуемого результата, мы начали прорабатывать различные варианты армирования брекера шин в окружном и диагональном направлениях, а затем и каркаса в радиальном направлении. В результате этой работы были созданы пневматические полиуретановые легковые и сельскохозяйственные шины радиальной конструкции, которые успешно прошли стендовые лабораторно-дорожные (лабораторно-полевые) и эксплуатационные испытания.

Аналогичные работы велись и за рубежом, в частности фирмой ЛИМ Холдинг СА, Люксембург, (бывшая фирма Полиэр), владельцами акций которой являются Даймлер-Бенц АГ, г. Штутгарт. ФРГ, Б.Ф. Гудрич, Акрон, США. В 2001 г. появилась информация, что один из мировых лидеров шинного производства фирма Гудьир, совместно с Америтайер Корп. приступили к разработке полиуретановых автомобильных шин, которые они рассматривают как возможную перспективную альтернативу существующим шинам.

Технологическая концепция изготовления полиуретановых пневматических шин принципиально отличается от традиционной концепции шинного производства и базирующуюся на следующих принципах:
— производство шин концентрируется в сравнительно небольших по мощности (до 100 тыс. шин в год) машинных комплексах на модульной основе с полным технологическим циклом изготовления шин, которые обладают высокой мобильностью с позиций изменения конструкции шины и изменения производственной программы;
— формирование резино-кордной структуры шины из деталей кольцевой конфигурации путем агрегирования (приформовывания или последовательного наложения) эластичных и армирующих деталей шины на жестком секторном тороидальном дорне;
— использование для изготовления эластичных элементов шины прецизионных методов жидкого реакционного формования в жесткой вакуумируемой формующей оснастке;
— армирование каркаса и брекера шин методами автоматизированной машинной намотки одиночной кордной нити (или прядей нитей) без образования зон окружного стыка с дефектами кордной структуры (нахлесты, разряжения, складки);
— использование на основных стадиях производства шин прямых технологических потоков (без промежуточных складов) с компактным расположением оборудования и минимальной протяженностью транспортных систем.
Учитывая, что данная технология базируется на процессах намотки и литья, ее можно условно назвать намоточно-литьевой технологией [1].
Благодаря намоточно-литьевой технологии, обеспечивающей получение прецизионных шин-близнецов с хорошими показателями геометрической и силовой неоднородности и уникальному комплексу физико-механических свойств, полиуретановые легковые шины обладают следующими преимуществами (по сравнению с современными пневматическими шинами и традиционной технологией):
• снижение массы шины на 15-20% и сопротивления качению до 30%, что предопределяет снижение потребления горючего при эксплуатации автомобиля до 5-8 %;
• повышение износостойкости на 30-50% и однородности шин, что способствует увеличению их ресурса при эксплуатации;
• улучшение комфортабельности езды на автомобиле, повышение скоростных характеристик и безопасности шин;
• широкая цветовая гамма шин , что позволяет подбирать цвет шин
под цвет кузова, повышая уровень дизайна автомобиля;
• снижение энергоемкости производства в 2-3 раза и его трудоемкости в 1.5-2.0 раза;
• сокращение в 2-3 раза производственных площадей, погрузочно-разгрузочных и транспортных операций, существенное уменьшение номенклатуры оборудования и его металлоемкости;
• исключение промежуточных складов шинных заготовок и деталей;
• повышение маневренности шинного производства, возможность гибко реагировать на изменения потребительского спроса рынка;
• малоотходность технологии, возможность повторного применения в шинном производстве используемого эластомера;
• снижение негативных экологических последствий производства и эксплуатации шин (сокращение вредных воздушных выбросов автомобилей и шинных предприятий, исключение сточных вод, уменьшение засорения почвы и др.).

Читайте также: Пежо 308 шинами can

Сельскохозяйственные полиуретановые шины 240/70-508Р успешно прошли стендовые, лабораторно-полевые и эксплуатационные испытания. Эти испытания показали, что полиуретановые шины, обладая на 20% меньшей массой, чем традиционный аналог, имеют больший в 1,7 раза ресурс работоспособности, оцениваемый при обкатке на барабане с клицами, при этом олигомерные шины обладают лучшими сцепными свойствами (на сухом и мокром покрытии) и показателями устойчивости и управляемости.

Основные технические решения по пневматическим шинам, материалам, технологии и оборудованию нами экспериментально проверены на более чем 1000 шин и запатентованы [2-5 и др.]. Для промышленной реализации производства пневматических шин из полиуретанового сырья требуется стратегический инвестор.

© 2021, НПО «СОМЭКС»
Все права защищены

Видео:Как понять, когда протектор износился и шины пора менятьСкачать

Michelin показал колеса с пористой структурой

Видео:Как выбрать тихую резину на лето?Скачать

В шинах будущего от Мишлен вы сможете изменять протектор в зависимости от погодных условий

Модель колес будущего- Vision, это безвоздушная шина со множеством других странных особенностей, которые в будущем могут стать реальностью.

Смотрите также: 10 Фактов и мифов, которые вы не знали о шинах

Разнообразных концепций на тему покрышек будущего у компаний, занимающихся производством этого важного компонента автомобиля, множество. На днях французы несколько удивили и даже обескуражили своим видением покрышек и колес будущего. По их мнению, в автомобильных колесах в будущем будут применятся губчатые органические структуры, за счет которых колесо будет интегрировано в покрышку, материал будет полностью соответствовать самым строгим экологическим стандартам, колеса можно будет легко вторично перерабатывать и в теории этот природный гибрид можно будет распечатать на 3D-принтере.

Шины будут создаваться из био-источников и биоразлагаемых материалов, включая натуральный каучук, бумагу, жестяные банки, деревянные, пластмассовые и отходы электроники, а также некоторых других перерабатываемых источников сырья, что поможет минимизировать ее воздействие на окружающую среду. Новые колеса и покрышки на них также будут безвоздушными, поэтому будущим пользователям не придется беспокоиться о проколах.

Но, пожалуй, самой интересной технологической инновацией станет то, что эти шины будут иметь изменяемый протектор. Мечта Michelin, как французская компания видит это, заключается в том, чтобы за считанные минуты и без лишних хлопот автовладельцы могли бы поменять протектор на резине. К примеру, так как показано на видео. Отправляетесь на выходные в горы летом? Высоко в горах наверняка есть снег и возможен гололед. Брать с собой комплект зимней резины? Глупо! Ехать на летних шинах- опасно! Выход, напечатать зимний протектор на летних шинах- идеально!

Читайте также: Процент износа шины по высоте протектора рассчитывается по формуле

Инженеры Мишлен предполагают, что такая резьба лазером по резине вполне реальна и ее можно будет применить в жизни. Когда?

Исполнительный вице-президент Michelin научных исследований и разработок, Терри Геттис, заявил, что таких колес не будет по крайней мере еще 10 лет. Позже, возможно, шина будет выведена на рынок. Смелое заявление для такого высокого начальника. Он ведь слова на ветер бросать не будет? Верно?

Видео:Вот вам и китайская резинаСкачать

DataLife Engine — Softnews Media Group

Применение пористой резины в автомобильной промышленности

Пористая резина (ПР) представляет собой материал, который изготавливается на базе синтетического и натурального каучука. Главными его достоинствами являются прекрасные амортизационные, звуко- и теплоизоляционные свойства, отличная способность сопротивления сжатию, долговечность, прочность, надежность и гигиеничность. Изделия из пористой резины отличаются хорошей упругостью, устойчивостью к ударам, они не сбиваются и не проваливаются. Поэтому не удивительно, что данный материал, используется в многочисленных отраслях, в том числе и в автомобильной промышленности.

Видео:ТИХИЕ ШИНЫ - ПОСМОТРИ ПЕРЕД ПОКУПКОЙСкачать

Виды материала

Пористая резина имеет разнообразные названия: ячеистая резина, губчатая резина, мягкая резина, пористая техпластина и др. Она изготавливается в нескольких вариациях. Цена на пористую резину зависит от ее разновидности.Конкретно для автомобильной промышленности и машиностроения используются следующие типы материала:

Видео:Как выбрать шины? | Что надо знать при покупкеСкачать

Примеры изделий из пористой резины, используемых в автомобилестроении

Одним из видов изделий, активно применяемых в сфере автомобилестроения, является самоклеющийся шнур на основе пористой резины. Он отличается эластичностью, прочностью и простотой монтажа. Кроме того, шнур способен выдерживать большие нагрузки без деформации, он имеет устойчивость к воздействию химических веществ, выдерживает перепады температур. Его главным предназначением является герметизация и уплотнение автомобильных дверей и окон. Также в некоторых случаях уплотнители служат для предотвращения утечки газов, горючего, масел и других жидкостей. Помимо этого, они снижают большие фрикционные нагрузки деталей и обеспечивают хорошую герметичность. Уплотнители из пористой резины активно используют а автомобильной промышленности благодаря их износостойкости, низкому коэффициенту истирания, высокой сопротивляемости поперечным нагрузкам и др.

Видео:2 ХИТРОСТИ КАК ПРОДАТЬ СТАРУЮ РЕЗИНУ ДОРОГО !Скачать

Функции изделий из ПР в автомобильной промышленности

Многочисленные элементы автомобиля изготавливаются из данного материала и отличаются долговечностью и надежностью. ПР может использоваться при изготовлении амортизационной системы, подушек безопасности, проводов зажигания, втулок, уплотнителей радиаторов, вентиляционных заслонок и др. Также в некоторых случаях отдельные виды пористой резины используются при изготовлении спинок для сидений. Конструкция сидения, изготовленного с применением данного материала, получается очень прочной, комфортной и долговечной. Она не скрипит и не доставляет различных неудобств водителю при езде.

Также пористая резина применяется для производства деталей, служащих в следующих целях:

Широкие технические возможности позволяют сегодня производить самые разнообразные изделия и материалы с применением в качестве сырья пористой резины, которые впоследствии используются в автомобильной промышленности. Использование изделий из ПР в данной области повышает комфорт эксплуатации автомобиля и его надежность.

• Свежие записи
  • Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
  • Скрипят амортизаторы на машине что делать
  • Из чего состоит стойка амортизатора передняя
  • Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
  • Для чего нужны амортизаторы в автомобиле

  
  

  источники:

  https://fasad-adelante.ru/poristye-shiny-dlya-avtomobilya

  🎥 Видео

  Китайские шины без резиныСкачать

  

  Выбор шин, все, что нужно знать о резинеСкачать

  

  Как делают автомобильные шины // НЕпростые вещиСкачать

  

  Обзор шин Sailun Atrezzo ZSRСкачать

  

  Вот ЧЕМ надо ЧЕРНИТЬ ШИНЫ (качественно, безопасно, дешево)Скачать

  

  5 ошибок ПРИ ПОКУПКЕ летней резиныСкачать

  

  Как определить износ резины?Скачать

  

  Чем таким смазывают шины при шиномонтаже? #шиномонтаж #шины #автоСкачать

  

  Шиномонтаж нестандартных шин #авто #автосервис #сервис #юмор #шиномонтаж #automobile #ford #автозвукСкачать

  

  Китайская шина в морозСкачать

  

  Плюсы и минусы Китайской резиныСкачать

  

  Отличие китайской шины от российскойСкачать

  

  Как правильно выбирать китайские шиныСкачать

  

  Как отличить шины КАМА от Viatti?Скачать