Изготовление шин — это сложный технологический процесс, подразделяющийся на три независимых производства:
Основные этапы в производстве шин:
Применяемые для изготовления шин материалы (кордные ткани, резины и т.п.) очень разнообразны, обладают различными свойствами и используются в зависимости от назначения шин и условий их эксплуатации. Шинные материалы в значительной степени определяют долговечность шин и их стоимость, эксплуатационные качества мотоцикла и т.д.
Основным материалом является корд, из которого изготовляют каркас покрышек.
Корд — это безуточная ткань, нити которой свиты из 2—3 и более тонких нитей-стренг. В свою очередь каждая стренга свита из 1—5 нитей пряжи. Каждая нить пряжи скручена из волокон.
Такая структура нитей придает каркасу, сделанному из корда, высокую работоспособность при восприятии им значительных динамических нагрузок и знакопеременных деформаций. Для производства шин в настоящее время применяют два типа кордов — синтетический (вискозный) и полиамидный (капроновый).
Вискозный корд пришел на смену ранее применявшемуся хлопчатобумажному. По сравнению с хлопчатобумажным вискозный корд обладает большей прочностью при меньшей толщине нитей и в то же время имеет меньшую стоимость. Однако он очень гигроскопичен, причем увеличение влажности значительно снижает его прочность.
Вискозный корд применяется в шинах для дорожных мотоциклов.
Спортивные шины, работающие в более жестких условиях, чем дорожные — при очень высоких скоростях движения, значительных динамических нагрузках, больших деформациях и т.п., изготовляют из капронового корда.
Капроновый корд обладает большей, чем вискозный, разрывной и усталостной прочностью, малым весом, большими удлинениями. Поэтому шины из капронового корда легче, прочнее, лучше сопротивляются воздействию сосредоточенных и динамических нагрузок (т. е. меньше подвержены пробоям и разрывам).
Применение капронового корда в шинах позволяет снизить слойность каркаса (с четырех до двух) при сохранении запаса прочности и улучшении эксплуатационных характеристик шин.
Кроме корда при изготовлений шин для улучшения монолитности бортовых колец применяют (для их обертки) хлопчатобумажную ткань квадратного плетения — бязь.
Резину получают при смешении и последующей вулканизации (нагрев до 150—160° С) различных компонентов, основными из которых являются:
Разнообразием характера работы, выполняемой различными частями и деталями шины, вызвано применение при производстве шин резин с различным качественным и количественным содержанием компонентов и, следовательно, с разными физико-механическими свойствами.
Резины, применяемые в производстве шин, подразделяются по назначению на следующие основные группы:
Условиями работы шин определяются основные требования к протекторным резинам: высокая сопротивляемость абразивному износу, образованию и разрастанию трещин, порезам, сопротивление старению и термостойкость, т. е. сохранение физико-механических свойств при длительном (в процессе всего срока эксплуатации) воздействии солнечных лучей, озона и кислорода воздуха, а также при повышении температуры в результате длительного движения, особенно при высоких скоростях.
Учитывая, что подавляющее большинство шин выходит из строя из-за износа рисунка протектора, износостойкость является главным требованием, предъявляемым к протекторной резине.
В первую очередь это относится к шинам для дорожных мотоциклов и спортивных, предназначенных для ШКГ.
Исходя из этого, протектор дорожных шин изготавливают на основе комбинации синтетических каучуков (СК) — стереорегулярного полибутадиенового (СКД) и бутлдиенметилстирольного (БСК) с большим наполнением активной сажей ПМ-100.
Резина на основе указанных компонентов обеспечивает высокую износостойкость протектора, однако обладает большой жесткостью.
Элементы рисунка протектора спортивных шин, предназначенные для кросса и многодневных соревнований, имеют довольно большую высоту и при эксплуатации подвергаются значительным деформациям. Поэтому применение в протекторе таких шин резин с большой жесткостью приводит к образованию трещин и скалыванию элементов рисунка.
В связи с этим протектор шин для кросса и многодневных соревнований изготавливают на основе комбинации натурального каучука (НК) с добавлением синтетического каучука типа СКД, поскольку резина на такой основе обладает высокой эластичностью, прочностью, стойкостью к многократным деформациям, износостойкостью и т.п.
Каркасные резины, изолирующие нити корда друг от друга, должны обеспечивать хорошую прочность связи между элементами покрышки, обладать высокой усталостной выносливостью при многократных деформациях, малой жесткостью и высоким сопротивлением тепловому старению. Каркасные резины для мотоциклетных шин изготовляют с применением НК, БСК и полиизопренового (СКИ-3) каучуков.
Камерные резины для мотоциклетных шин должны обладать:
Их изготовляют из НК.
Резину для ободных лент делают на основе СК с большим наполнением регенерата.
Бортовые кольца покрышек изготавливают из стальной проволоки диаметром 1 мм и сопротивлением разрыву — 180—200 кгс/мм2. Бортовая проволока для лучшей связи с резиной латунируется.
Одним из основных элементов автомобильного колеса является шина. Она устанавливается на диск и обеспечивает стабильный контакт автомобиля с дорожным покрытием. В процессе движения автосмобиля шины поглощают возникающие вибрации и колебания, вызванные неровностями дороги, что обеспечивает комфорт и безопасность пассажиров. В зависимости от условий эксплуатации шины могут изготавливаться из различных материалов со сложным химическим составом и определенными физическими свойствами. Шины могут также отличаться рисунком протектора, обеспечивающего надежное сцепление с поверхностями с различным коэффициентом трения. Зная устройство шин, правила их эксплуатации и причины преждевременного износа, вы сможете обеспечить долгий срок службы резины и безопасность вождения в целом.
К основным функциям автомобильной шины относятся:
Конструкция шины достаточно сложная и состоит из множества элементов: корда, протектора, брекера, плечевой зоны, боковины и борта. Поговорим о них подробнее.
Основой шины является каркас, состоящий из нескольких слоев корда. Корд — прорезиненный слой ткани из текстильных, полимерных или металлических нитей.
Корд натянут по всей площади шины, т.е. радиально. Существуют радиальные и диагональные шины. Наибольшее распространение получила радиальная шина, т.к. она характеризуется наиболее долгим сроком эксплуатации. Каркас в ней более эластичный, за счет чего уменьшается теплообразование и сопротивление качению.
Диагональные шины имеют каркас из нескольких слоев корда, расположенных перекрестно. Эти покрышки отличаются невысокой ценой и имеют более прочную боковину.
Наружная часть покрышки, непосредственно контактирующая с дорожной поверхностью, называется «протектор». Главным его предназначением является обеспечение сцепления колеса с дорогой и защита его от повреждений. Протектор влияет на уровень шумности и вибрации, а также определяет степень износа шины.
Рисунок протектора шины и ее назначениеКонструктивно протектор представляет собой массивный слой резины, имеющий рельефный рисунок. Рисунок протектора в виде канавок, борозд и выступов обуславливает способность шины работать в определенных дорожных условиях.
Читайте также: Шины Runflat: что это такое и в чем их особенностиСлои корда, расположенные между протектором и каркасом, называются «брекер». Он необходим для улучшения взаимосвязи между этими двумя элементами, а также для предотвращения отслоения протектора под действием внешних сил.
Часть протектора, находящаяся между беговой дорожкой и боковиной, называется «плечевая зона». Она усиливает боковую жесткость шины, улучшает синтез каркаса с протектором, берет на себя часть боковых нагрузок, передаваемых беговой дорожкой.
Боковина — прослойка резины, являющаяся продолжением протектора на боковых стенках каркаса. Она ограждает каркас от влаги и механических повреждений. На нее наносится маркировка шин.
Боковина заканчивается бортом, служащим для ее крепления и герметизации на ободе колеса. В основе борта находится нерастяжимое колесо из стальной обрезиненной проволоки, придающее прочность и жесткость.
Шины можно классифицировать по нескольким параметрам.
По сезонному фактору различают летние, зимние и всесезонные шины. Сезонность шины определяется по рисунку протектора. На летней резине отсутствует микрорисунок, зато присутствуют ярко выраженные бороздки для стока воды. Это обеспечивает максимальное сцепление колес с асфальтом.
Зимние шины от летних можно отличить по узким канавкам протектора, которые позволяют резине не терять свою эластичность и хорошо держать машину даже на обледенелой дороге.
Существуют и так называемые «всесезонные шины», о плюсах и минусах которых можно сказать следующее: они одинаково хорошо показывают себя как в жару, так и в холод, однако обладают весьма средними эксплуатационными характеристиками.
По этому показателю различают «камерные» и «бескамерные шины». Бескамерные шины – это шины, имеющие только покрышку. В них герметичность достигается за счет устройства последней.
Этот класс шин отличается повышенной проходимостью. Резина характеризуется высоким профилем и глубокими канавками протектора. Подходит для езды по глинистым и грязевым участкам, крутым склонам и прочему бездорожью. Но на этой резине не получится развить достаточную скорость на ровной дороге. В обычных условиях эта шина плохо «держит дорогу», в следствие чего снижается безопасность движения, а протектор быстро изнашивается.
По рисунку протектора различают шины с ассиметричным, симметричным и направленным рисунками.
Читайте также: Что такое балансировка колес и для чего она нужнаСимметричный рисунок наиболее распространен. Параметры шины с таким протектором наиболее сбалансированы, а сама шина в большей степени приспособлена для эксплуатации на сухой дороге.
Наивысшие эксплуатационные свойства имеют шины с направленным рисунком, который придает покрышке устойчивость к аквапланированию.
Шины с ассиметричным рисунком реализуют в одной покрышке двойную функцию: управляемость на сухой дороге и надежность сцепления на мокром дорожном покрытии.
Этот класс шин разработан специально для скоростного движения. Они обеспечивают быстрый разгон и уменьшают тормозной путь. Но, с другой стороны, эти шины не отличаются плавностью хода и характеризуются шумностью при движении.
Слики — еще один класс шин, который можно выделить отдельной. Чем отличаются слики от остальных шин? Абсолютной гладкостью! Протектор не имеет ни канавок, ни бороздок. Слики хорошо себя показывают только на сухой дороге. Используются в основном в автоспорте.
В процессе движения автомобиля шина подвергается постоянному износу. Износ шины сказывается ее эксплуатационных показателях, в том числе и на длине тормозного пути. Каждый дополнительный миллиметр износа протектора увеличивает длину тормозного пути на 10-15%.
Важно! Допустимая глубина протектора для зимних шин составляет 4 мм, а для летних – 1,6 мм.
Для наглядности виды и причины износа шин представим в виде таблицы.
Износ протектора посередине покрышки | Неправильное давление воздуха в шине |
Трещины и выпуклости на боковой стенке шины | Удар шины о бордюр или яму |
Износ протектора по краям покрышки | Недостаточное давление в шинах |
Плоские пятна износа | Особенности вождения: резкое торможение, занос или ускорение |
Односторонний износ | Неправильный сход-развал |
Проверить износ шин можно визуально при помощи индикатора уровня износа шин, представляющего собой участок протектора, отличающийся от его основы размерами и формой.Способ проверки износа шин
Индикатор износа в виде цифрИндикатор износа шин может быть:
Этот раздел мы создали специально для переработчиков шин или тех, кто собирается таковыми стать на территории Российской Федерации.
В данном разделе мы не будем лить воду и давать много не нужной для переработчика информации, укажем основные характеристики шин и разделим их на группы в рамках их утилизации.
Итак, выделим две основные классификации автошин:
1. По назначению: грузовые, легковые и КГШ (крупногабаритные шины). Грузовые шины - это пневматические покрышки для грузовиков, автобусов, автоприцепов, шины от спецтехники на борту грузовых автомобилей. Легковые шины - это шины от легковых авто и прицепов к ним, в том числе покрышки на внедорожники класса «джип», шины от микрогрузовиков. Легковые и грузовые шины идут до 1200 мм в наружном диаметре. Шины более 1200 мм считаются крупногабаритными КГШ и СКГШ (сверх крупногабаритные). Как правило, стандартные комплектации линий по переработке шин могут перерабатывать шины до 1200 мм в наружном диаметре, и для переработки КГШ требуется дополнительное оборудование. Среднестатистический вес легковой покрышки около 4 кг. Среднестатистический вес грузовой шины - 50 кг. Вес КГШ начинается от 70 кг и доходит до 2 тонн. Вес СКГШ доходит до 4 и даже 5 тонн!
2. По типу конструкции корда покрышки бывают радиальные и диагональные. Для переработчика важен такой аспект, как материал, из которого изготовлен корд (это металл или текстиль).
Радиальные шины бывают как грузовыми, так и легковыми. Диагональные шины в основном грузовые и КГШ.
Грузовые шины радиальной конструкции корда могут быть нескольких типов:
Шины диагональной конструкции не имеют в своем составе металла. Характеризуются самым высоким уровнем содержанием текстиля. Это шины от прицепов для тракторов, тракторные шины, шины от вездеходов типа ГАЗ 66, ЗИЛ 131. Часто на таких шинах направленный грязевой рисунок протектора типа «елочка». В России и странах СНГ диагональные шины встречаются достаточно часто в виду того, что такие шины выпускаются отечественными заводами. Это обусловлено: а) плохими дорогами и их отсутствием; б) устаревшими технологиями производства шин; в) большим количеством обрабатываемых земель в сельскохозяйственном секторе; г) многочисленными карьерами и рудниками, где происходит добыча природных ресурсов техникой на КГШ и СКГШ. Определить диагональную шину можно по маркировке размера, вместо «R» перед обозначением посадочного диаметра на таких шинах указывается символ «-», например, это выглядит так : 10.00-20
Легковые шины. Имеют в основном смешанный тип корда (текстиль + металл), характеризуются очень низким содержанием текстиля. Текстильная нить очень тонкая. В процессе переработки механическим способом текстиль из таких шин практически не заметен, даже если его не отбирать.
Именно грузовые покрышки отечественных производителей с высоким содержанием текстиля: радиальные со смешанным типом корда и диагональные с текстильным типом корда определяют главные сложности и особенности переработки шин на территории России.
Именно поэтому комплектации импортного оборудования по утилизации шин не могут справиться с задачей утилизации шин в товарную резиновую крошку на территории России. Такие линии нуждаются в модернизации мощной системой сепарации текстиля, как минимум.
На данном рисунке изображена грузовая шина с 2 типами корда:
Наши рекомендации:
Современные шины работают при высокой скорости движения. Поэтому, современные требования к безопасности авто предписывают определенные требования, обеспечивающие надежную и безопасную работу автомобиля. Так же, его высокую комфортабельность и экономичность.
Ниже представлены важные характеристики автошин:
коэффициент сцепления
коэффициент сопротивления качению.
Благодаря этим коэффициентам шины обеспечивают хороший контакт с дорогой, а также управляемость автомобиля, устойчивость в поворотах и, что немаловажно, экономичность.
Технологи при разработке шин учитывают дополнительные характеристики, отражающие такие свойства шины:
температурное состояние
износостойкость
В настоящее время покрышки легковых авто подразделяются: низкопрофильные и сверхнизкопрофильные.
Схема устройства автомобильной шины
Слой каркаса
Брекер шины
Протектор
Боковая часть
Борт
Каркас — это основа шины. Он воспринимает давление воздуха при накачивании и передает нагрузку, действующую на шину от дороги на колесо движущегося автомобиля. Каркас состоит из резиновых прослоек и прорезиненного корда. Корд подвержен высоким нагрузкам, поэтому он должен быть изготовлен из высокопрочных материалов, таких как: хлопок, нейлон, стальная проволока, и др.
Для нормальной эксплуатации шины нужна тесная взаимосвязь каркаса и протектора. Этой цели служит брекер. Он представляет собой резиновые слои, смягчающие ударные нагрузки на шину, и более равномерно распределяет их по поверхности покрышки.
Протектор обеспечивает шине износостойкость, надежное сцепление с дорогой, а также защищает резину от возможных повреждений.
Протектор имеет определенный рельефный рисунок. От его формы и глубины зависят многие эксплуатационные показатели шины. Поэтому, создание рисунка – не прихоть дизайнера, а напряженная работа технологов завода-изготовителя.
Боковинами принято называть слой поверх боковых стенок каркаса. Они защищают шину от влаги и разного рода механических повреждений.
Борт — это жесткая, ободная часть автошины.
В настоящее время современные легковые автомобили комплектуются бескамерными шинами. В отличие от обычной камерной покрышки, они имеют следующие преимущества:
Бескамерная — более безопасна (это особенно важно при движении на высоких скоростях)
В бескамерной шине предусмотрен герметизирующий слой, стягивающий резину при проколе колеса
При эксплуатации данные шины греются гораздо меньше.
Следует учесть, что колеса, укомплектованные бескамерными шинами должны быть герметичны и жестки. Это значит, что даже незначительная деформация диска может привести к потере рабочего давления в шине.
Задача выбора для владельца легкового автомобиля сократилась ровно на 50%. Диагональные шины для легковых автомобилей уже не производят. Они нашли дальнейшее применение только на грузовой технике.
Разницу – в конструкционных особенностях слоев каркаса.
Нить корда в радиальных шинах расположена от борта к борту, в поперечной плоскости. А в диагональных – перекрещивается. Такое расположение корда ухудшает работу шины в целом. В радиальных шинах число каркасных слоев намного меньше, чем в диагональных. Кроме того, они имеют мощный брекерный пояс, придающий шине необходимую жесткость.
Боковины радиальной шины также претерпели изменений. Как описано выше, они имеют определенный слой хорошей, качественной резины. Этот слой, прежде всего, необходим для предохранения шины от возможных повреждений в процессе эксплуатации. Бортовая часть этих шин работает в сложных условиях, поэтому бортовые кольца и борта более прочны и жестки соответственно.
Ниже представлена типовая маркировка автошины. Но, как известно, каждая шина имеет свои конструкционные особенности. Следует внимательно к этому относиться при выборе шин для конкретного автомобиля.
255 – ширина шины (измеряется в мм.)
40 – отношение высоты профиля к ширине резины (измеряется в процентах)
R – обозначает тип конструкции шины. В данном случае R – означает радиальная.
18 – диаметр автодиска, измеряется в дюймах (для справки: 1дюйм=2,54см.)
После обозначения диаметра в маркировке конкретной шины может стоять буква. Эта буква означает индекс максимально-допустимой скорости, с которой может двигаться автомобиль, оснащенный данными шинами.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453