巨胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識

巨胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識第1頁/共25頁巨胎的基本知識

我廠目前生產(chǎn)的巨胎均為斜交結(jié)構(gòu)，即是簾布層和緩沖層各相鄰層簾線交叉，且與胎面中心線呈小于90°角排列的充氣巨胎。我廠的巨胎主要由胎體、胎面、胎圈三大部分組成。胎體——由多層掛膠簾布按一定的角度貼合而成，使外胎具有所需的強(qiáng)度和彈性，以承受輪胎使用時的復(fù)雜應(yīng)力和多次變形，并緩沖外來的路面振動和沖擊。簾布層是胎體的骨架，支撐著巨胎各部分，也是固定巨胎的外輪廓。緩沖層位于胎體簾布層和胎面之間，要求散熱性能好、緩沖性能好。第2頁/共25頁

目前，我廠巨胎胎體全部應(yīng)用1400dtex/3尼龍簾線，待到明年的12月我廠將開始用鋼絲簾線來制造子午線巨胎。所謂子午線輪胎，即是胎體簾布層簾線與胎面中心線呈90°角或接近90°角排列，以帶束層箍緊胎體的充氣巨胎。第3頁/共25頁胎面——外胎同地面接觸部分稱為胎面。巨胎胎面膠分上層胎冠膠（A010）和下層基部膠（A020）兩種組成。胎冠膠（包括花紋塊和花紋溝）直接接觸地面，應(yīng)具有耐磨損和耐切割性能，并能傳導(dǎo)車輪的牽引力和制動力。在花紋溝底部的基部膠，用于緩沖斷面?zhèn)鲗?dǎo)的振動和沖擊，常用不同于冠部膠的耐熱、耐剪切膠料制成。第4頁/共25頁胎圈——胎圈的用途是使輪胎緊密地固定在輪輞上，并承受巨胎與輪輞的各種相互作用力。胎圈主要由鋼絲圈和三角膠、鋼絲圈包布組成,目前我廠現(xiàn)有規(guī)格中36.00-51、30.00-51的輪胎因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需鋼圈根、排數(shù)較大，而在現(xiàn)有鋼絲擠出機(jī)上無法按工藝標(biāo)準(zhǔn)擠出成型；因而只能采用一分為二的擠出法，然后在包圈工序中進(jìn)行組合完成。因此，36.00-51、30.00-51鋼絲圈目前是由兩個鋼絲圈組合而成。鋼絲圈是巨胎胎圈的基礎(chǔ)，是巨胎強(qiáng)度的重要組成部分，其構(gòu)造如下：第5頁/共25頁

我廠巨胎鋼絲圈結(jié)構(gòu):

規(guī)格鋼絲圈直徑鋼絲圈根數(shù)×排數(shù)36.00-511＃每一個直徑不相同16262＃3＃4＃30.00-511＃每一個直徑不相24282＃3＃27.00-491＃每一個直徑不相14212＃3＃24.00-491＃每一個直徑不相10222＃3＃24.00-351＃每一個直徑不相11152＃3＃第6頁/共25頁巨胎規(guī)格的標(biāo)記（1）36.00-51-58PR36.00：巨胎名義斷面寬，in——：為斜交胎結(jié)構(gòu)51：為名義輪輞直徑in58PR：58層級（輪胎在規(guī)定的使用條件下，能夠承受最大負(fù)荷的特定強(qiáng)度標(biāo)志。它不一定代表簾布層的實(shí)際層數(shù)）（2）35/65-33-36PR35：巨胎名義斷面寬，in65：名義扁平率65％（或稱高/寬比）——：為斜交胎結(jié)構(gòu)33：為名義輪輞直徑in36PR：36層級第7頁/共25頁巨胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序

巨胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分二個階段進(jìn)行。第一階段技術(shù)設(shè)計(jì)。任務(wù)是收集為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的技術(shù)資料，確定巨胎的技術(shù)性能要求；設(shè)計(jì)巨胎外輪廓曲線、內(nèi)輪廓曲線和胎面花紋；設(shè)計(jì)膠囊；繪制巨胎設(shè)計(jì)總圖。第二階段施工設(shè)計(jì)，任務(wù)是根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)確定成型機(jī)頭型式、直徑及肩部輪廓；繪制材料分布圖，編制巨胎施工標(biāo)準(zhǔn)表，提出巨胎制造附屬工具的技術(shù)要求。在完成上述二個階段的設(shè)計(jì)任務(wù)后提出技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)說明書。第8頁/共25頁技術(shù)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任何一種規(guī)格巨胎，都要以車輛類型和使用條件以及輪胎的強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性為依據(jù)，力求做到既性能優(yōu)良又經(jīng)濟(jì)耐用。第9頁/共25頁巨胎設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作輪胎是礦車行走機(jī)構(gòu)的主要部件，能將車輛發(fā)動機(jī)功率傳遞到路面。因此，充氣輪胎的結(jié)構(gòu)尺寸、胎面花紋性能和使用的材料，都缺膠取決車輛的類型和用途，發(fā)動機(jī)的功率、輪胎負(fù)荷和行駛速度。為了適應(yīng)車輛的需要，設(shè)計(jì)前應(yīng)當(dāng)作好車輛技術(shù)資料的收集工作，然后選用先進(jìn)的輪胎技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第10頁/共25頁設(shè)計(jì)巨胎需收集的各項(xiàng)原始資料如下：車輛的技術(shù)性能車輛類別、廠牌、型號、用途和外形尺寸；2）車輛自重、載重、整車重量在各軸上的分布和車輛所需承擔(dān)的牽引負(fù)荷；3）車輛驅(qū)動形式、軸數(shù)、軸距、輪數(shù)和輪距；4）輪輞類型、代號和雙輪間距離；5）車輛的平均速度和最高速度；6）最小離地間隙、最小轉(zhuǎn)彎半徑和最大爬坡度；7）輪胎最大外緣尺寸；8）對輪胎的特殊要求；9）今后這種車輛的發(fā)展前景；10）其他。第11頁/共25頁（2）路況主要了解路面的性質(zhì)，是硬基路面、碎石路面、浮土路面還是特殊路面。另外，還需了解使用地區(qū)的年平均氣溫和降雨量等。第12頁/共25頁（3）國內(nèi)外同規(guī)格或類似規(guī)格輪胎的結(jié)構(gòu)和使用情況：1）設(shè)計(jì)參數(shù)，如層級、內(nèi)壓、負(fù)荷及花紋形式等；2）充氣前后及使用過程中外緣尺寸的變化情況；3）室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；4）實(shí)際使用中的性能及主要優(yōu)缺點(diǎn)；5）使用部門的建議和要求。第13頁/共25頁2、技術(shù)要求的確定（1）輪輞；（2）輪胎外緣尺寸的確定（查標(biāo)準(zhǔn)）；（3）負(fù)荷能力計(jì)算。輪胎的負(fù)荷能力，是輪胎質(zhì)量的重要指標(biāo)；（4）層級的確定。輪胎的層級表示輪胎在規(guī)定載重量下的強(qiáng)度。第14頁/共25頁3、巨胎外輪廓設(shè)計(jì)（1）模型斷面寬（B）和模型外直徑（D）的確定（2）輪胎著合直徑（d）的確定（3）模型斷面髙（H）的確定（4）行駛面寬度（b）和弧度髙（h）的確定（5）斷面水平軸位置的確定（H1和H2）（6）各部弧度的確定：Rn、Rn′、R1、R2、R3、R4、HR4、R5、α0第15頁/共25頁

4、巨胎胎面花紋設(shè)計(jì)巨胎胎面花紋設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，直接關(guān)系到巨胎的使用性能及其壽命。因此，改進(jìn)胎面花紋的設(shè)計(jì)，是提高巨胎質(zhì)量的途徑之一。第16頁/共25頁（1）設(shè)計(jì)胎面花紋的基本要求1）胎面花紋的作用是傳遞車輛的牽引力和制動力。為此，胎面花紋必須與路面縱向和側(cè)向有良好的接著性能；2）胎面花紋要盡可能耐磨，且滾動損失??；3）在使用中胎面花紋應(yīng)生熱小、散熱快、自誡性能好；4）胎面花紋應(yīng)有助于降低緩沖層和簾布層的應(yīng)力，同時花紋各部位要十分堅(jiān)實(shí)，使用中耐刺扎、不裂口、不掉塊；5）在保證以上各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)上，還應(yīng)做到美觀。第17頁/共25頁（2）花紋的類型我廠目前巨胎的主要花紋是：E-4、L-4、L-5，其特點(diǎn)是：E-4——適用于鏟運(yùn)機(jī)和重型自卸車，在礦區(qū)、隧道、采石場及建筑工地等較差路況作業(yè)時，具有良好的抗切割，耐磨損性能，且抓著力好；L-4——適用于在苛刻條件下作業(yè)的推土機(jī)和裝載機(jī)，具有較好的耐磨損和抗切割性能；L-5——適用于在多巖石等苛刻的條件下作業(yè)的推土機(jī)和裝載機(jī)，具有較好的耐磨損和抗切割性能。所以我廠的胎面花紋主要根據(jù)礦區(qū)路面、卸石場的石塊多、路面差、使用條件苛刻的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以增大巨胎的使用價值。第18頁/共25頁（3）花紋溝深度的確定花紋溝深度根據(jù)巨胎規(guī)格、花紋類型、胎體強(qiáng)度、車輛的行駛速度、以及要求達(dá)到的行駛里程綜合考慮選值。（4）花紋溝斷面形狀的確定根據(jù)巨胎規(guī)格、花紋類型、使用條件等而定。（5）其他1）上胎側(cè)設(shè)范擦線，或叫裝飾線；2）下胎側(cè)設(shè)防水線；3）胎側(cè)、花紋塊設(shè)跑氣眼；4）防水線設(shè)排氣連通溝；5）花紋底部設(shè)花紋深度測量點(diǎn)標(biāo)志。5、巨胎內(nèi)輪廓設(shè)計(jì)巨胎外輪廓曲線確定之后，可準(zhǔn)確地進(jìn)行胎體強(qiáng)力、鋼絲圈強(qiáng)力計(jì)算。第19頁/共25頁6、優(yōu)選方案在設(shè)計(jì)巨胎斷面形狀和花紋時，根據(jù)巨胎的性能要求。選取不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)多種外輪廓曲線對照比較其優(yōu)缺點(diǎn)，從中優(yōu)選出綜合性能最優(yōu)的方案作為最終的設(shè)計(jì)方案。7、外胎總圖等圖紙的繪制第20頁/共25頁施工設(shè)計(jì)

1、成型機(jī)頭直徑及肩部曲線的確定2、成型機(jī)頭寬度的計(jì)算3、繪制材料分布圖4、巨胎施工表的制定5、巨胎制造附屬工具的技術(shù)要求

1）胎面纏繞尺寸確定

2）三角膠條壓出樣板尺寸確定

3）填充膠條壓出樣板尺寸確定

4）鋼絲圈卷成盤尺寸確定

5）成型機(jī)頭寬度及調(diào)整范圍。第21頁/共25頁

巨胎設(shè)計(jì)完成后，關(guān)鍵的是施工設(shè)計(jì)中的胎體設(shè)計(jì)。為利于散熱，在胎體上采用髙強(qiáng)力的平頂山生產(chǎn)的1400dtex/3尼龍簾線，以減少胎體簾布的層數(shù)，減薄整個胎體厚度；二是為增強(qiáng)胎體堅(jiān)固性，胎體設(shè)計(jì)的安全系數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的工程輪胎的要求；為保證胎體的彈性及應(yīng)力過渡均勻合理，采用適當(dāng)?shù)母綦x膠片（應(yīng)力過渡膠片），還可以增加各簾布層間的附著力，避免巨胎在使用過程中出現(xiàn)脫層的現(xiàn)象。在施工過程中，簾布筒對機(jī)頭的伸張值，采用逐步增大，而裁斷角度又逐步調(diào)整的辦法，簾線假定伸張值的取值也隨不同的簾布筒而變化，即胎體的均勻伸張?jiān)O(shè)計(jì)，使胎體的每一層簾布受力均勻；為改善成品的使用性能，適當(dāng)調(diào)整簾線反包高度，使胎體的剛性和挺性達(dá)到最佳，以提高巨胎的抗沖擊性能。第22頁/共25頁

巨胎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是