Повышение ресурса и снижение сопротивления качению крупногабаритных автомобильных шин тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

Введение.

Глава I. Основные проблемы, возникающие при конструировании крупногабаритных и сверхкрупногабаритных пневматических шин. Обзор.

1.1.Обзор теоретических работ, посвященных расчетам диагональных и радиальных шин на действие внутреннего давления и вертикальной нагрузки.

1.2.Обзор работ, посвященных расчетам теплового состояния в пневматических шинах при качении под нагрузкой.

Глава II. Теория деформирования резинокордных систем пневматических шин.

2.1.Определение упругих характеристик шинных резин.

2.2.Определение упругих характеристик текстильных кордов из шинного резинокордного полотна.

2.3.Механика деформирования составных резинокордных материалов, используемых в каркасах пневматических шин.

Глава III. Конструктивное решение диагональных шин.

3.1.Постановка задачи. Экспериментальные исследования крупногабаритной шины 21.00-33 со специальной конструкцией брекера.

3.2.Теоретическое обоснование уменьшения износа протектора и повышения ресурса диагональных шин с металлокордным брекером.

3.3.Сравнительное исследование диагональных шин с металлокордным брекером и стандартных диагональных шин.

3.3.1 .Краткое описание расче тного метода.

3.3.2.Расчет шин размера 33.00-51 и сопоставление расчетных результатов с экспериментальными данными.

3.4.Экспериментальные нагрузочные характеристики радиального (нормального) обжатия на плоскость для сравниваемых шин размера 33.00-51.

3.5.Расчет максимальной эксплуатационной производительности шин 33.00-51 по результатам динамических испытаний на стендах.

3.6.Сопротивление качению шин опытной с металлокордным брекером и эталонной диагональной.

Глава IV. Исследования механических свойств брекера радиальной метал-локордной шины.

4.1.Предварительная вытяжка брекерного браслета радиальной метал-локордной шины.

4.2.Изменение угла наклона и частоты нитей при предварительной вытяжки брекерного браслета крупногабаритных шин.

4.3. Упругие параметры и жесткостные свойства брекера радиальной шины.

4.4.Боковая изгибная жесткость брекера радиальной шины.

Глава V. Разработка радиальных крупногабаритных и сверхкрупногабаритных автомобильных шин.

5.1.Расчетное исследование шины 21.00R33 модели Ф-100А.

5.1.1.Расчет габаритов, оценка НДС шины и показателей прочности.

5.1.2.Оценка износостойкости протектора на стадии проектирования.

5.1.3.Оценка нагруженное™ боковой стенки и борта.2,

5.1.4.Расчетная оценка потерь энергии в элементах шины и распределение установившихся температур по ее профилю.

АКТУАЛЬНОСТЬ И СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ТЕМАТИКИ.

Шинная промышленность России и стран СНГ обеспечивает производство шин не только для пассажирских и грузовых перевозок, но и для горнодобывающей промышленности, где необходим широкий ассортимент крупногабаритных шин (КПП), согласно ГОСТ 26585. В последнее время специалистами шинной промышленности для характеристики крупногабаритных шин размера 33.00-51 и выше введен термин -«сверхкрупногабаритная шина» (СКГШ). Сфера применения КГШ и СКГШ -карьерные автомобили большой (от 30 до 120 тонн) грузоподъемности такие, как БелАЗ-7540, БелАЗ-7548, БелАЗ-7549, БелАЗ-7515, HD1200.

КГШ и СКГШ относятся к классу внедорожных шин, отличающихся такими особенностями, как многослойность, большой вес и высокая единичная стоимость.

Развитие добычи полезных ископаемых открытым способом и перевозки горных масс идет по пути повышения удельного веса автосамосвала. Увеличивается мощность погрузочной техники при этом сокращается время под погрузку и возрастают эксплуатационные скорости движения автосамосвала. Усложняются горно-геологические условия, определяемые углублением карьеров, увеличением плечей перевозок грузов.

В России и странах СНГ крупногабаритные и сверхкрупногабаритные шины используются при добыче угля и железных руд (Ангрен, Кемерово, Якутия, Кривой Рог), минеральных удобрений (Кольский полуостров) и т.д. Более 60% горной массы перевозится сегодня автосамосвалами, оснащенными КГШ и СКГШ [1].

В настоящее время в России карьерные крупногабаритные шины выпускаются па шинных заводах: Воронежском ( 18.00-25,21.00-33), Волжском (18.00-25) и Красноярском (18.00-25, 21.00-33). В Украине и Белоруси организован выпуск карьерных шин от 18.00-25 до 40.00-57. На всех перечисленных предприятиях карьерные шины серийно выпускаются диагональной конструкции. Ведущие мировые зарубежные фирмы (Бриджестоун, Гудьир, Мишлен) уже давно выпускают карьерные шины радиальной конструкции. Современный ресурс крупногабаритных шин составляет от 30 до 180тыс. км., в зависимости от размера и конструкции шины и условий эксплуатации.

Стоимость КГШ и СКГШ в настоящее время достаточно высокая: достигает 40% и более от себестоимости перевозки горной массы [2]. Снижение этой стоимости существенно зависит от увеличения ресурса КГШ и СКГШ. Поэтому, повышение ресурса КГШ и С KI1K следует считать актуальным.

Хорошо известно, что качество шины не может быть определено с помощью одного параметра [3].

Сопротивление качению является одной из основных выходных характеристик шины, определяющих ее поведение в эксплуатации. От этой характеристики зависит уровень тепловыделении в шине, топливная экономичность автомобиля. Для карьерных шин потери энергии на качение являются еще в большей мере актуальными, чем для легковых и грузовых шин, так как они в значительной мере определяют и неразрывно связаны с долговечностью и надежностью шин.

Сокращение расхода топлива, кроме того, уменьшит количество вредных выбросов двигателя автомобиля в атмосферу, которые оказывают неблагоприятное влияние на здоровье людей и окружающую среду [4].

Известно, что на потери в шинах тратится примерно 20% общего расхода топлива на движение автомобиля. И это составляет примерно 5% потребляемых автомобилями ресурсов топлива.

Исследования [5] показывают, что снижение потерь в шине на 15% может дать экономию топлива до 3%.

Принимая во внимание роль шины в эксплуатационной эффективности автомобиля, снижение сопротивления качению шины также следует считать вес ьм а акту ал ьным и.

Актуальность представленной работы обусловлена необходимостью повышения ресурса и снижения сопротивления качению шины на стадии ее проектирования за счет усовершенствования конструкции, а также рационального выбора и оптимального распределения материалов по меридиональному сечению шины.

Цель работы.

Создание усовершенствованных конструкций крупногабаритных шины 21.00-33 и 33.00-51, крупногабаритной радиальной металлокордной шины 21.00R33 с повышенным ресурсом и сниженным сопротивлением качению. Создание усовершенствованных технологий изготовления исследуемых шин.

Научная новизна.

1. Разработаны методы экспериментальных исследований и получены данные об упругих свойствах резины и текстильного корда. Впервые получены экспериментальные значения модуля сдвига текстильной нити корда.

2. Теория деформирования слоистых резинокордных систем, используемых в каркасе и брекере радиальных и диагональных шин, дополнена и учитывает анизотропные свойства нитей корда.

3. Теоретически обосновано увеличение износостойкости протектора диагональной крупногабаритной шины с усилительным металлокордным поясом по сравнению с обычной диагональной шиной. Это положение подтверждено испытаниями в условиях реальной эксплуатации.

4. Разработан новый технологический процесс предварительной вытяжки брекерного металлокордного браслета радиальной крупногабаритной шины. Определены соотношения изменения угла наклона и частоты нитей в слое брекера при его вытяжке.

5. Разработан уточненный метод расчета напряженно-деформированного состояния металлокордного брекера радиальной шины при различных режимах нагружения.

Практическая ценность.

1. Созданы усовершенствованные конструкции диагональных крупногабаритных шин (21.00-33 и 33.00-51) со специальной конструкцией брекера, обеспечивающие увеличение ресурса, снижение сопротивления качению.

2. Создана крупногабаритная радиальная металлокордная шина 21.00R33, обеспечивающая увеличение ресурса, снижение сопротивления качению.

3. Разработана оригинальная технологическая установка, позволяющая обеспечить равномерную предварительную вытяжку брекера радиальных шин.

4. Разработаны методы расчета упругих анизотропных свойств слоистых резинокордных систем, применяемых в конструкциях шин, по известным упругим свойствам нитей корда и резин.

УРОВЕНЬ РЕАЛИЗАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ НАУЧНЫХ РАЗРАБОТОК

Реализация результатов теоретических исследований настоящей работы состоит во внедрении в практику конструирования крупногабаритных пневматических шин в ГосНИИ КГШ (г. Днепропетровск): методики расчета упругих анизотропных свойств слоистых резинокордных систем, применяемых в конструкциях шин, по известным упругим свойствам нитей корда и резин;

- методики определения экономичных и эффективных конструкций брекера радиальных шин на стадии проектирования.

Промышленная реализация результатов исследований заключается: в создании усовершенствованных конструкций крупногабаритных диагональных шин 21.00-33 и 33.00-51, обеспечивающих увеличение ресурса, снижение сопротивления качению и расхода топлива, что, соответственно, приносит значительный экономический эффект ГОКам при эксплуатации этих шин (см. Приложение 1);

- в создании крупногабаритной радиальной металлокордной шины 21.00R33 с повышенным ресурсом и пониженным сопротивлением качению.

Указанные здесь достижения подтверждены актами, которые представлены в приложениях к диссертации (см. Приложения 2, 3).

Апробация работы.

Основные результаты исследований и отдельные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих симпозиумах и конференциях:

- Первом Международном симпозиуме по механике эластомеров (г. Севастополь, 1994 г.);

- Международной конференции по каучуку и резине (IRC'94, г. Москва, 1994 г.);

- Втором Международном симпозиуме по механике эластомеров (г. Днепропетровск, 1997 г.);

Первой Украинской научно-технической конференции «Пути повышения работоспособности и эффективности производства шин и резиновых изделий» (г. Днепропетровск, 1995 г.).

Шины, разработанные под руководством и с участием автора, экспонировались на Международной выставке в г. Москве. (1994г.)

Публикации.

По теме диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ в периодических изданиях и сборниках материалов научных конференций, получено 2 патента на изобретение.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и содержит 233 страниц машинописного текста, 48 рисунков, 21 таблицу, список

Основные результаты исследований, выполненных в соответствии с поставленными задачами, заключаются в следующем.

1 .Разработаны методы экспериментальных исследований и получены обширные данные об упругих свойствах шинных резин и текстильных кордов; впервые получены экспериментальные значения модуля сдвига текстильной нити корда.

2. Теория слоистых резинокордных систем, используемых в каркасе и брекере радиальных и диагональных шин, дополнена с учетом анизотропных свойств нитей корда и наличия обрезанных концов у нитей корда брекера. Получены выражения для эффективных модулей упругости и коэффициентов Пуассона резинокордных систем.

3. Разработан метод расчета напряженно - деформированного состояния металлокордного брекера радиальной шины при различных режимах нагружения.

4. Разработана и экспериментально опробована новая технология изготовления металлокордного брекера радиальных металлокордных крупногабаритных шин. Создана технологическая установка, позволяющая обеспечить равномерную предварительную вытяжку брекера без нарушения его монолитности и существенно снизить силовую неоднородность брекера в

212 целом шины, что позволило: уменьшить на 15% потери па качение шины; снизить расход топлива на 3%; снизить на 7 - 9°С уровень установившейся температуры в протекторе по углу шины, что способствует увеличению надежности и ресурса шины.

5. На основе расчетных исследований разработано оригинальное конструктивное решение диагональных крупногабаритных шин 21.00 - 33 и 33.00 - 51, заключающееся во введении в конструкцию шины специального брекера с нитями металлокорда, направленными по меридиану. Это конструктивное решение позволило ликвидировать разнашиваемость шин, на 7,4% снизить усредненные контактные напряжения на поверхности грузозацепов и уменьшить на 38% меридиональные сдвиговые напряжения в каркасе, в силу чего максимальная эксплуатационная производительность шины увеличилась на 7,8%, ресурс возрос на 30%, коэффициент сопротивления качению снизился на 16%, а потребления топлива уменьшилось на 3%.

6. Разработана конструкция и создана крупногабаритная радиальная металлокордная шина 21.00R33, которая в сравнении со стандартной диагональной шиной 21.00 - 33 имеет ресурс на 40% больше, максимальную эксплуатационную производительность на 20 - 50% выше, потери на качение на 25% ниже расход топлива на 5% меньше.

1. Симкин В.А. и др. Результаты и перспективы развития циклично-поточной технологии на карьерах// Горный журнал. -1986, № 7.-С.29-34.

2. Скорняков Э.С. Эксплуатация и ремонт крупногабаритных шин. М.-.Химия, 1991.-е.

3. Бухин Б.Л. Введение в механику пневматических ниш МдХимия. 1988. 224 с.

4. Гусаков И. Измерение сопротивления качению шин в лабораторных условиях//' Препринты «RUBBER-78);, Киев. 1978 г. В15.

5. Schnring D.J., Bird K.D., Martin J.F. Power Requirements of Tires and Fuel Economy. Tire Science and Technology, Vol. 2, № 3, 1974.

6. Day R.B. und Purdy J.F. Goodyear Research Laboratory Report// 12. Dez. 1928. (не опубликована).

7. Purdy J.F. Mathematics underlying the design of pneumatic tires// Edwards Brothers Inc., Ann Arbor, Michigan, 1963.

8. Бидерман В.Л. Расчет геометрии резинокордных шин// НИИ1ЕПI, № 169, М., 1949. (не опубликована).

9. Бидерман В.Л. Расчет формы профиля и напряжений в элементах пневматической шины, нагруженной внутренним давлением// Труды НИИШП, т. 3. -М.: Еосхимиздат. 1957. с. 16-51.

10. Buchin B.L. Calculation of the equilibrium configuration of a pneumatic tyre, taking into account the elongation of the cord strands/7 Sov. Rubber Technol. 22 (1963), Nr. 10, s/38-41/

11. Бухин Б.Л. Теория безмоментных сетчатых оболочек вращения и ее приложение к расчету пневматических шин// Дисс. . докт. техн. наук, МВТУ.1. М.,-1971. 309 с.

12. Бухин Б.Л. Устойчивость сетчатой оболочки вращения, нагруженной внутренним давлением// Теория оболочек и пластин,- М.: «Наука», 1973, с. 249-254.

13. Бухин Б.Л., Ядров Е.А. Анализ точности расчета равновесной конфигурации диагональной шины//Каучук и резина, № 5, 1976.

14. Ядров Е.А. Исследование влияния межслойных сдвигов на геометрию и напряженное состояние кордных нитей диагональных шин// Дисс. . канд. техн. наук, НИИШП. -М.,-1983. -200 с.

15. Николаев И.К. Математическая модель диагональной шины и ее численная реализация//С,. трудов Hlli 111111а. -М.ТГИИШП. 1976. С.5-36.

16. Николаев И.К. Математическая модель и численный метод длярасчета шины на неосесимметричную нагрузку// Препринты «RUBBER-78», Киев, -1978. В,9.

17. Фотинич О.В. К расчету радиальных шин/7 Сб. трудов 11ИИ1 III 1а.-М.: НИИШП. -1976 . с.45-58.

18. Растеряев Ю.К., Кваша Э.Н., Прусаков А.П. Расчет крупногабаритной шины диагонального строения на действие внутреннего давления и местные эксплуатационные нагрузки// Преприн ты «RUBBER-78», Киев.1978., B2q.

19. Кваша Э.Н., Плеханов А.В., Прусаков А.П. Неклассический вариант моментной теории пневматических шип// lRC-84,-M.: 1984 г., В.

20. Кваша Э.Н. Контакт пневматической шины с упругим основанием// Сб. тр. «Проблемы шин и резинокордных композитов». -М.: НИИШП. 1989., с. 72-79.

21. Акасака Т., Кабе К. Деформации и у силия в нитях корда в шине при контакте с дорогой// Препринты «RUBBER-78». Киев, 1978, В,8.

22. Grigolyuk E.I., Kulikov G.M. Advances in the Mechanics of pneumatic Tires//npenpnHTbi «RUBBER-94», -M.: 1994 г., т.4, с. 64-71.

23. Новичков Ю.Н., Кузьмин А.С. Исследование напряженно-деформированного состояния слоистых оболочек вращения с приложением к расчету шин// Механика композитных материалов. -М.: 1984 г., № 6, с. 1023-1029.

24. Куликов Г.М., Химушкин С.А. Программный комплекс расчета пневматических шин на IBM PC// Препринты 6-го симпозиума «Проблемы шин и резинокордпых композитов». НИИШП, -М.: 1995., с. 149-151.

25. Годунов С.К. О численном решении краевых задач для систем обыкновенных линейных дифференциальных уравнений// Успехи математических наук.-М.: 1961., т. 16, №3, с. 171-174.

26. Бидерман В.Л., Левковская Э.Я. К расчету радиальных и опоясанных диагональных шин.// Сб. «Механика пневматических шин как основа рационального конструирования и прогнозирования эксплуатационных свойств».-М.:НИИШП.-1974., с. 7-11.

27. Мухин О.Н. Метод расчета НДС надутой и вращающейся радиальной шины.с учетом нелинейности кордных характеристик// Препринты Международной конференции по каучуку и резине (IRC-94). -М.: 1994., с. 131-138.

28. Белкин А.Е., Уляшкин А.А. Приближенное решение контактной задачи об обжатии шины на плоскую или цилиндрическую опорную поверхность//' Известия ВУЗ'ов. Машиностроение, 1993., № 10-12.

29. Белкин А.Е., Гольдберг 10.Л., Нарекая Н.Л. Динамический контакт шины как вязкоупругой оболочки с опорной поверхностью при стационарном качении// 11репринты 6-го симпозиума «Проблемы шин и резинокордпых композитов». НИИШП, -М.: 1995., с. 17-22.

30. Бидерман В.Л., Бухин Б.Л., Пугин В.А. Левковская Э.Я. К расчету начальных усилий в нитях корда брекера шин типа Р// Каучук и резина. -М.: 1965., № 35 с. 28.

31. Левковская Э.Я. Теоретическое и экспериментальное исследование напряжений и деформаций в брокере шин типа Р//Дисс. . канд. техн. наук,1. НИИШП. -М.:-1970.,-157 с.

32. Mukhin O.N. Inner pressure and radial loading analysis of radial pneumatic tyres. Part 1. Inner Pressure// Prostor expo.-M.: TRI, 1992., № 4, p. 15-74.

33. Бидерман В.Л., Бухин Б.Л. К расчету шин с меридиональным расположением нитей корда в каркасе// Сб. «Расчеты на прочность», Вып. 9. -М.: Машгиз, 1963. С. 34-47.

34. Fiala Е. Seitenkrafte am rollenden Luftreifen// VDl-Zeitschrift, 1954. V. 96. S. 973-979.

35. Мухин O.H. Расчет жесткостных характеристик автомобильных шин тина Р// Сб. «Расчеты на прочность», вып. 15. ~М.: Машиностроение, 1971. С. 58-87.

36. Мухин О.Н. Расчет механических характеристик меридиональной шины обжатой па барабан// Сб. «Механика пневматических шин». -М.: НИИШП, 1976. С. 136-147.

37. Mukhin O.N. Inner pressure and radial loading analysis of radial pneumatic tyres. Part If Radial Loading// Prostor expo.-M.: TRI, 1994. № pp. 39- . 16.

38. Yamagishi K., Jenkins J.T. The circumferential contact problem for the belted radial tire.// Trans. ASME (Journal of applied mechanics), Vol. E47, № 3, 1980, p. 422-427.

39. Мухин O.H. Расчет прогиба радиальной шины с учетом меридиональной кривизны беговой дорожки// Сб. «Механика пневматических шин как основа рационального конструирования и прогнозирования эксплуатационных свойств». -М.: Труды НИИШП, 1974, с. 12-25.

40. Jenkins J.T. A theoretical determination of the contact pressure a cross the central meridian of a belted radial tire// Intern. Journal of Mechanical Sciences. 1980, vol. 22, № 9, p. 575-581.

41. Akasaka Т., Katon M., Nihei S., Hiraiwa M. Two-Dimensional Contact Pressure Distribution of Radial Tire// 'fire Science and Technology, TSTCA, Vol. 18, № 2, April-June, 1990, p. 80-103.

42. Истирание резин (Бродский Г.И., Евстратов В.Ф., Сахновский H.JL, Слюдиков Л.Д.) -М.: Химия, 1975. 240 с.

43. Feng К. Statische Berechnung des Gertelreifensunter besonderer Bereek-sichtigung der kordverst(j)rkten Lagen/7 Fortschrilt-Berich te VDI, Reihe 12, Nr. 258. Desseldorf: VDI-Verlag 1995. 150 Seiten, 64 Bilder, 4 Tabellen.

44. Gall R., Tabaddor F., Robbins D., Majors P., Shepherd W. and Jonson S. Same Notes on the Finit Element Analisis of Tires// Tire Science and Tecnology, TSTCA. Vol. 23, № 3, July-September, 1995, pp. 175-188.

45. Zorowski C.F. Mathematical prediction of dynamic tire behavior/7 Tire Science and Technology, TSTCA. Vol. 1, № 1, 1973 p. 99-117.

46. Бухин Б.JI. Применение метода конечных элементов для расчета пневматических шин (по материалам иностранной печати)// Аналитический обзор. -М: НИИШП, 1988, 25 с.

47. Patel Н.Р. Mathematical analysis of statically loaded pneumatic tires// Ph. D. Thesis. North Carolina Univ. USA. 1975.

48. Kaga H. a.o. Stress analysis of a tire under vertical load by a finite element method// Tire Science and Technology, TSTCA. Vol. 5, № 2, 1977, p. 102-118.

49. Тавацца Дж., Римонди Дж. Расчет напряжений и деформаций в резиновых изделиях//'Препринты «RUBBER-78», Киев. 1978, Вю

50. Anquez L., Monthulet A. Freinage d'un pneumatique// La Recherche Ayrospatiale, № 1, 1981, p. 13-31.

51. Ridha R.A. Computation of stresses strains and deformation of tires/7 Rubber Chemistry and Technology. V. 53, № 4, 1980, p. 849-902.

52. Kennedy RTF, Patel H.P., McMinn M.S. Radial Truck Tire Inflation Analysis. Teory and Experiment/7 Rubber Chemistry and Technology, 1981.

53. De Eskinazi J., Ridha R.A. Finite Element Analysis of Giant Earthmover Tires//' Rubber Chemistry and Technology. 1 982.

54. Tseng N.T. Finite Element Analysis of Freely Rotation Tires// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 15, № 2, April-June, 1987, p. 134-158.

55. Истирание резин (Бродский Г.И. Евстратов В.Ф., Сахновский H.J1., Слюдиков Л.Д.) -М.: Химия, 1975. 240 с.

56. Feng К. Statische Berechnung cles Gertelreifensunter besonderer Bereck-sichtigung der когсКсл^фг^еп Lagen// Fortschritt-Berich te VD1, Reihe 12, Nr. 258. Desselclorf: VDI-Verlag 1995. 150 Seiten, 64 Bilder, 4 Tabellen.

57. Gall R., Tabaddor F., Robbins D., Majors P., Shepherd W. and Jonson S. Same Notes on the Finit Element Analisis of Tires// Tire Science and Tecnology, TSTCA. Vol. 23, № 3, July-September, 1995, pp. 175-188.

58. Zorowski C.F. Mathematical prediction of dynamic tire behavior// Tire Science and Technology, TSTCA. Vol. 1,№> 1. 1973 p. 99-117.

59. Бухин Б.Л. Применение метода конечных элементов для расчета пневматических шин (по материалам иностранной печати)// Аналитический обзор. -М: НИИШП, 1988, 25 с.

60. Patel Н.Р. Mathematical analysis of statically loaded pneumatic tires// Ph. D. Thesis. North Carolina Univ. USA. 1975.

61. Anquez F., Monthulet A. Freinage d'un pneumatique// La Recherche Ayrospatiale, № 1, 1981, p. 13-31.

62. Ridha R.A. Computation of stresses strains and deformation of tires// Rubber Chemistry and Technology. V. 53, .Yy 4, 1980, p. 849-902.

63. Kennedy R.H., Patel H.P., McMmn M.S. Radial Truck Tire Inflation Analysis. Teory and Experiment// Rubber Chemistry and Technology, 1981.

64. De Eskinazi J., Ridha R.A. Finite Element Analysis of Giant Earthmover Tires// Rubber Chemistry and Technology, 1982.

65. Tseng N.T. Finite Element Analysis of Freely Rotation Tires// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 15, № 2, April-June, 1987, p. 134-158.

66. Satyamurthy К., Hirschfelt L.R. An Axisymmetric Finite Element and Its

67. Use to Examine the Effects of Construction Variable on Radial Tires// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 15, № 2, Aprile-June, 1987, p. 97-122.

68. Trinko M.J. Ply and Rubber Stress and Contact Forces for a Loaded Radial Tire/7 Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 1 1, №s. 1-4, January-December, 1983, p. 20-37.

69. Robert H., Gall R. One the Three-Dimensional Computation of Steel-Belted Tires// 'fire Science and Technology, TSTCA, Vol. 14, № 2, Aprile-June, 1986, p. 1 16-124.

70. Ishihara K. Development of Tree-Dimensional Membrane Element for the Finite Element Analysis of Tires// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 19, № 1, January-March, 1991, p. 23-36.

71. Kennedy R.H., Padovan J. Finite Element Analysys of a Stady State Rota-tiong Tire Subjected to Point Load or Ground Contact/7 Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 15, № 4, Oktober December, 1987, p. 243-260.

72. Luchini J.R., Peters J.M., Arthur R.II. Tire Rolling Loss Computa tion with the Finite Element Method// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 22, № 4, Oktober-December, 1994, p. 206-222.

73. Tseng N.T., Pelle R.G., Chang J.P. Finite Element Simulation of the Tire-Rim Interface// Presented at the Seventh Annual Meeting and Conference of the Tire Society. Akron, Ohio, March 22-23, 1988.

74. Pelle R.G., FEM Simulation of the Tire/Rim Seating Process// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 22, № 2, April-June, 1994, p. 76-98.

75. Ogawa H., Furuya S., Kcseki EE, Iida H., Sato K., Yamagishi K. A Stady on the Contur of the Truck and Bus Radial Tire// Tire Science and Technology,

76. TSTCA, Vol. 1 8, № 4, Oklober- December, 1990, p. 236-261.

77. Wu G.Z., He X.H. Effects of Aspect Ratio on the Stresses and Deformations of Radial Passenger Tires// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 20, № 2, April-June, 1992, p. 74-82.

78. De Eskinazi J., ishihara K., Volk EI., Warholic T.C. Towards Predicting Relative Belt Edge Endurance withe the Finite Element Method// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 18, № 4, Oktober-December, 1990, p. 216-235.

79. Weiss M., Tsujimoto S., Yoshinaga EI. Belt Construction Optimi zation for Tire Weight Using the Finite Element Method// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 21, № 2, 1993, p. 120-134.

80. Tseng N.T., Pelle R.G., Chang J.P., Warholic T.C. Finite EZlement Simulation of Destructive Tire Testing// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 19, № 1, January-March, 1991, p. 2-22.

81. Nakajama Y., Inoue Y., Ogawa H. Application of the Boundary Element Method and Modal Analysis to the Tire Acoustics Problems// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 21, № 2, April- June, 1992, p. 66-90.

82. Gall R., Tabaddor F., Robbins D., Majors P., Shepherd W., Johnson S. Same Notes on the Finite Element Analysis of Tires// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 23, № 3, July-September, 1995, p. 175-188.

83. Bathe K.-J. Finite-Elemente-Metoden. Springer Verlag. 1986.

84. Соколов С.JI., Ненахов А.Б. Применение метода конечных элементов к решению задачи о нагружении радиальных шин локальной нагрузкой// Препринты 6-го симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов». НИИШП, -М.: 1995 г., с. 239-243.

85. Киричевский В.В., Сахаров А.С. Нелинейные задачи термомеханических конструкций из слабосжимаемых эластомеров. Киев: Изд-во «Буд1вель-ник», 1992. 216 с.

86. Система математического обеспечения прочностных расчетов про-стран ственных конструкций ПРОЧНОСТБ-75./ Г.В. Исханов, В.Г. Кислоокий,

87. А.С. Сахаров, АЛ. Синявский// Проблемы прочности.-1978 -№ 11. -С. 59-63, № 12. -С. 25-28.

88. Скорняков Э.С. Научные основы проектирования, изготовления, эксплуатации и восстановления крупногабаритных шип автомобилей и тракторов/7 Дисс. . докт. техн. наук. Днепропетровск, 1994. - 378 с.

89. Никитина Л.Б., Индейкин Б.А., Семак Б.Д. Тепловой расчет конструкции крупногабаритных шин.// Препринты «RUBBER-78», Киев. 1978 г., В .

90. Бидерман В.Л., Агранович Б.Е. К расчету температурного поля шипы// Сб. «Механика пневматических шин как основа рационального конструирования .». -М: НИИШП, -1974, с. 92-98.

91. Whicker D., Broune A.L., Segalman D.J. The Structure and Use of the GMR Combined Thermo-Mechanical Tire Power Loss Model// SAE Paper No. 810164, February, 1981.

92. Sakar K., Kwon Y.D., Prevorsek D.C. A new Approach for the Ther momechanical Analysis of Tires by the Finite Element Method// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 15, № 4, Oktober-December, 1987, p. 261-275.

93. Yavari В., Tworzydlo W.W., Bass J.M. A Thermomechanical Model to Predict the Temperature Distribution of Steady State Rolling Tires//Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 21, № 3, July-September, 1993, p. 163-178.

94. Белкин А.Е., Еольдберг ЮЛ., Нарекая Н.Л., Уляшкин А.В. Элементы автоматизированного проектирования и расчет напряженного состояния радиальных шин// Препринты международной конференции по каучуку и резине IRC-94, Москва, 1994 г., т. 4, с. 56-63.

95. Соколов С.Л., Менахов А.Б., Горская Л.П. Полный расчет радиальных шин. Версия 1.00.(Определение циклов деформаций при качении шины, потерь механической энергии, распределения температуры). Руководство пользователя// Отчет НИИШП,-М.: 1994, 52 с.

96. Кваша Э.Н. Термонапряженное состояние металлокордных пневматических шин// Численные методы и математическое моделирование термомас-сопереноса: Сборник научных трудов.-Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1991. -С. 101-106.

97. Skornyakov E.S., Kvasha E.N., Tatalin B.F. New Conception of Design and Manufacture of Tire.//International Rubber Conference.-Beijing, 1992. -P. 347349.

98. Москвитин В.В. .Циклические нагружения элементов конструкций. -М.: Наука. 1981.-344 с.

99. Растеряев Ю.К., Каспаров А.А. Упругие характеристики и механика деформирования шинных резин и текстильных кордов. -Днепропет-ровск, 1995.'-38 е.: ил. 9. Библиогр.: 24 назв. -Рус. -Деп. в НИИТЭХИМ 4.12.95, № 88 -хп 95.

100. Еончаров В.Л. Теория интерполирования и приближения функций. 1 1 Г! 1.1. -М.: 1954, 327 с.

101. Маркович Э.С. Курс высшей математики с элементами теории вероятностей и математической статистики. Изд-во «Высшая школа».-М.:1972. 480 с.

102. Смирнов А.Ф. Сопротивление материалов. М.: Трапсжелдориздат. 1961, с. 197-200, 231-233.

103. Алексеев Р.И., Коровин Ю.И. Руководство по вычислению и обработке результатов количественного анализа. Атомиздат,-М.: 1972, 72 с.

104. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости, перевод с англ. Главн. редакция физ.-мат. литературы изд-ва «Наука». -М.: 1975, 576 с.

105. Brewer Н.К. Tire Stress and Deformation from Composite Theory// Tire Science and Technology, TSTCA, Vol. 1, № 1, Feb., 1973, p. 47-76.

106. Whitney J.M. Elastic Moduli of Unidirectional Composite Theory With Anisotropic Filaments/'/Journal of Composite Materials, Vol. 1, 1967, p. 188-193.

107. Halpin J.C., Tsai S.W.// U.S. Air Force Materials Laboratory Report AFML-TR-67-423, Wright-Patterson Air Force Base, Ohio, 1968.

108. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: учебник для ВТУЗов -9-е изд., перераб,. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1986. -512 с.

109. Кристенсен P.M. Введение в механику композитов. Перев. с англ. Изд-во «МИР», -М.: 1982, 334 с.

110. Малмейстер А.К., Тамуж В.П., Тетере Е.А. Сопротивление жестких полимерных материалов. Рш а, Зинатне, 1967, -398 с.

111. Амбарцумян С.А. Теория анизотропных оболочек. -М.: Физматгиз, 1961.-384 с.

112. Королев В.И. Слоистые анизотропные пластинки и оболочки из рмированных пластмасс. Изд-во «Машиностроение». М'., 1965, 272 с.

113. Jones R.M. Mechanics of Composite Materials. Mc Graw-Hill. New York, 1975.

114. Martin F. Theoretiscbe Untersuchungen zur Frage des Spannungs zus-tande im Luftreifen der Abplattung. Jahrbuch der Deutschen Luftfahrtforschung. Teil 1, 1939, s. 470-496.

115. Бидерман В.Л., Гуслицер Р.Л. и др. Автомобильные шины// Госхим-издат. -М.: 1963, 383 с.

116. Clark S.K. A Review of Cord-Rubber Elastic Characteristics. Rubber

117. Chemistry and Technology, 37, 1964, pp. 1365-1390.

118. Cough V.E. Stiffness of Cord and Rubber Constructions. Rubber Chemistry and Technology, 41,1968, pp. 988-1 02К1 10. Akasaka T. Varions Reports and/of Bulletins of the Faculty of Science and Engineering (Chuo University, Tokyo, 1959-1964).

119. Новожилов В.В. Теория тонких оболочек. Ленинград, Судпромгиз, 1962. -431 с.

120. Иванова В.П., Мухин О.Н. Расчет изгибной жесткости брекера шин типа 177 Каучук и резина. -Мл 1 972. У» 2. с. 38-4 1.

121. Reissner Е. On a variational theorem in elasticity// J. Math, and Phys., 1959, v. 29, № 2.

122. Черноусько Ф.Л., Баничук FEB. Вариационные задачи механики и управления. Мл «Е1аука», 1973.

123. French Т. Construction and Behavior Characteristics of Tyres// Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Automobile Division, AD 14/59, 1959.

124. Е1овопольский В.И. Измерение потерь па качение один из видов лабораторных испытаний автомобильных шин// Труды НИИШП, -М.: Госхим-издат. -1957. с. 122-138.

125. Гернет М.М., Ротобыльский В.Ф. Определение моментов инерции. М.: Машиностроение, 1969, 247 с.

126. Фотинич О.В. Об определении приведенного модуля резинокордных образцов/7 Механника твердого тела, Лг« 3. 1 969, с. 162-166.

127. Растеряев К).К., Каспаров А.А. Упругие параметры и жесткостные свойства брекера радиальной пневматической шины// Простор: Научно-информационный сборник. Вып. № 2. -М.: НИИШП, 1997. -С. 69-82.

128. Иванова В.П., Пращикин В.Н., Слюдиков Л.Д., Упорина Л.А. Влияние конструкции брекера из металлокорда на эксплуатационные свойства грузовых шин Р.// Каучук и резина. -М.: 1971. № 2, с. 32-35.

129. Каспаров А.А., Растеряев Ю.К. Боковая изгибная жесткость брекера радиальной шины// Простор: Научно-информационный сборник. Вып. № 3. -М.: НИИШП, 1997. -С. 69-82.

130. Лейбензон Л.С. Курс теории упругости. М.: ОГИЗ-Гостехиздт. 1947, с. 13-15.

131. Цукерберг С.М., Гордой Р.Г., Пейенкирхен Ю.Н., Пращикин В.Н. Пневматические шины. М.: Химия. 1973. 264 с.

132. Нечипоренко А.Г. Основные направления исследований по созданию (171 111. К ГШ и СД шин радиальной конструкции// Сб. научных трудов НИИ КПП. -М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1990. С. 8.

133. Каспаров А.А., Лаптев В.Н., Лапкина А.А. О разработках и проблемах создания радиальных шин для карьерного транспорта// XiMinHa промисло-мсть УкраУни. -1 995. № 3. -С. 13-1 5.

134. Соколов С.Д., Мухин О.П., Левковская Э.Я., Володина Т.Н., Горская Л.П., Слюдиков Л.Д. Проектирование семейства шин// Каучук и резина. -М.: 1996, N0. 4, с. 12-16.

135. Пугин В.А., Левковская Э.Я. Исследование напряжений в металлокордном брекере шин VII Каучук и резина. -М.: 1968, № 4.

136. Аболина И.К. Исследование влияния конструктивных параметров профиля грузовых шин Р на их эксплуатационные свойства// Дисс. . канд. техн. наук, НИИШП. -М., 1975.

137. Гуральник В.Е., Райбмап П.Г. Сравнение прочностных свойств однослойной и многослойной шин/7 Сб. «Исследование механики пневматической шипы». -М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1988, с. 116-126.

138. Горская Л.П., Пугин В.А. Расчет потерь энергии в элементах катящейся шины// Препринты «RUBBER-78», Киев, 1978, В .

139. Слюдиков Л.Д., Третьяков О.Б., Каспаров А.А. Применение методов планированного расчета эксперимента для оптимизации конструктивных параметров шины.//Каучук и резина, МД986, №10, с. 29-32.

140. Сверхкрупногабаритная шина 33.00-51 мод. Ф-90АМ.

141. Технические характеристики шин21.00-33 33.00-51

142. Наружный диаметр, мм 1940 3040

143. Ширина профиля, мм 571 870

144. Поминальный посадочный диаметр обода, мм 848 1285,4

145. Максимально допускаемая нагрузка на колесо, кг 12100 33400

146. Внутреннее давление в шине, соответствующеемаксимальной допускаемой нагрузке на колесо, кг/см" 5,0 5,0

147. Износостойкость опытных шин 33.00-51 специальной конструкции маркировка 01-15М, 01-35М) составляет 1.31 мм/ 1000км (эталонах шин стандартной конструкппи 3,57 мм/1330км) , что более чем а 30 % выше износостойкости эталонных.

148. Наработка опытных шин специальной конструкции в среднем по артии на 34 % больше, чем средний пробег эталонных шин 33.00-51 условиях Северного ГОКа.

149. Проведенные в сентябре 1994 г. сравнительные испытания радиальных и диагональных шин по определению расхода дизельного топлива в режиме вывозки рудосодержащих пород показали снижение потребления горючего автосамосвалом с радиальными шинами на 5%.

150. Следует особо отметить повышенную стойкость к механическимтило число замен шин, следовательно простоев автосамосвалов и трудоемкость на монтажно-демонтажном участке.

151. Учитывая значительные преимущества радиальных шин считаем необходимым ускорить работы по сокращению отказов по производственным причинам (выход нитей металлокорда, расслоения и др.) и увеличению объемов выпуска шин 21.00R33.

152. Начальник транспортного цеха1. С.П. Ванда