0 просмотров

Сколько проволоки в шине

Про Шины!

Продолжаем познавательную страничку.

Автомобильная шина — не просто «резина» одетая на диск колеса, а сложная, многофункциональная конструкция. Основное назначение шины — смягчить толчки и удары, передаваемые на подвеску автомобиля, обеспечить надежное сцепление колеса с дорожным покрытием, управляемость, передать на дорогу тяговые и тормозные силы. В значительной степени от шины зависит коэффициент сцепления, проходимость в различных дорожных условиях, расход топлива и шум, создаваемый автомобилем во время движения. Кроме того, шина должна обеспечить заданную грузоподъемность, надежность и долговечность.

Шины подразделяются:

• в зависимости от конструкции каркаса — на диагональные и радиальные;
• по способу герметизации внутреннего объема- на камерные и бескамерные;
• по типу рисунка беговой дорожки- дорожные (летние, всесезонные), универсальные, зимние, повышенной проходимости;
• по профилю поперечного сечения.

Диагональные шины.
Вам, скорее всего, не придется выбирать шины по этому признаку, так как диагональные уже почти полностью вытеснены с рынка радиальными. Конструкция диагональных шин устарела, но их продолжают выпускать в небольших количествах потому, что они относительно дешевы в производстве. Единственное преимущество этих шин заключается в том, что у них прочнее боковина. Диагональная шина имеет каркас из одной или нескольких пар кордных слоев, расположенных так, что нити соседних слоев перекрещиваются.

Радиальные шины.
В радиальной шине корд каркаса натянут от одного борта к другому без перехлеста нитей. Направление натяжения нитей явствует из названия. Тонкая мягкая оболочка каркаса по наружной поверхности обтянута мощным гибким брекером — поясом из высокопрочного нерастяжимого корда, как правило, стального. Поэтому к надписи radial (радиальная) на боковинах шин часто добавляют belted (опоясанная) или steel belted (опоясанная сталью). Такое расположение слоев корда снижает напряжение в нитях, что позволяет уменьшить число слоев, придает каркасу эластичность, снижает теплообразование и сопротивление качению.

Корд — обрезиненный слой ткани, состоящий из частых прочных нитей основы и редких тонких нитей утка, которые обеспечивают хорошее обрезинивание нитей корда, высокую гибкость и прочность. Корд изготавливается из хлопкового, вискозного или капронового волокна. В настоящее время большее применение находит металлокорд, имеющий нити, свитые из стальной проволоки, толщиной около 0,15 мм. Есть и более дорогие материалы, напр. кевлар, которые не могут получить массового распространения по причине своей дороговизны.

Каркас — важнейшая силовая часть шины, обеспечивающая ее прочность, воспринимающая внутреннее давление воздуха и передающая нагрузки от внешних сил, действующих со стороны дороги, на колесо. Каркас состоит из одного или нескольких, наложенных друг на друга слоев обрезиненного корда. В зависимости от конструкции каркаса, размеров, допустимой нагрузки и давления воздуха в шине число слоев корда в каркасе может изменяться от 1 (в легковой) до 16 и более (в грузовых, сельхоз.шинах и пр).

Брекер — часть шины, состоящая из слоев корда и расположенная между каркасом и протектором шины. Он служит для улучшения связей каркаса с протектором, предотвращает его отслоение под действием внешних и центробежных сил, амортизирует ударные нагрузки и повышает сопротивление каркаса механическим повреждениям. В брекере нити корда в смежных слоях пересекаются друг с другом и с нитями корда соприкасающегося слоя каркаса, т.е. расположены диагонально, независимо от конструкции шины. Брекер в радиальных шинах более жесткий, усиленный и малорастяжимый по сравнению с брекером диагональных шин, т.к. он в основном определяет прочностные показатели шин.

Протектор — массивный слой высокопрочной резины, соприкасающийся с дорогой при качении колеса. По наружной поверхности он имеет рельефный рисунок в виде выступов и канавок между ними, так называемую «беговую дорожку». Протектор предохраняет каркас от механических повреждений, от него зависит износостойкость шины и сцепление колеса с дорогой, а также уровень шума и вибраций. Рисунок рельефной части определяет приспособленность шины для работы в различных дорожных условиях. По типу рисунка протектора шины делятся на четыре основные группы: дорожные (летние, всесезонные), универсальные, зимние, повышенной проходимости.

Плечевая зона — часть протектора, расположенная между беговой дорожкой и боковиной шины. Она увеличивает боковую жесткость шины, воспринимает часть боковых нагрузок, передаваемых беговой дорожкой и улучшает соединение протектора с каркасом.

Боковины — часть шины, расположенная между плечевой зоной и бортом, представляющая собой относительно тонкий слой эластичной резины, являющийся продолжением протектора на боковых стенках каркаса и предохраняющий его от влаги и механических повреждений. На боковинах нанесены обозначения и маркировки шин.

Борт — жесткая часть шины, служащая для ее крепления и герметизации (в случае бескамерной) на ободе колеса. Основой борта является нерастяжимое кольцо, сплетенное из стальной обрезиненной проволоки. Состоит из слоя корда каркаса, завернутого вокруг проволочного кольца, и круглого или профилированного резинового наполнительного шнура. Стальное кольцо придает борту необходимую жесткость и прочность, а наполнительный шнур — монолитность и эластичный переход от жесткого кольца к резине боковины. С наружной стороны борта расположена бортовая лента из прорезиненной ткани, или корда, предохраняющая борт от истирания об обод и повреждения при монтаже и демонтаже.

Особенности бескамерной шины:

Бескамерную резину можно устанавливать только на диски, имеющие «хампы» — специальные выступы на ободе.

Бескамерная резина гораздо более безопаснее на скорости, т.к. она спускает постепенно.

Бескамерная автомобильная шина до того, как начнет спускать держит, как правило, не один, а несколько проколов.

Не стоит без особой необходимости, вставлять в бескамерную шину камеру. Если в камерной шине воздух, попадающий между камерой и шиной, выходит в атмосферу через сосок или негерметичный обод, то в бескамерной шине он остается плоскими пузырями, которые здорово затрудняют теплоотдачу колеса, и оно часто перегревается в жару при больших скоростях, это чревато.

Маркировка шин.

Обозначение и маркировка шин, выпускаемых в Европе, соответствует Евростандарту, а в США — требованиями Транспортного управления этой страны. Следует отметить, что обозначения и маркировка отечественных и импортных шин по отдельным позициям совпадают, хотя среди них имеются характерные различия. Прежде всего рассмотрим маркировки шин, действующих в Европе:

Пример: 185/65 R15 87Т — размер шины и ее техническая характеристика:

• 185 — ширина профиля шины в мм.;
• 65 — отношение высоты профиля к ее ширине, выраженное в процентах;
• R — радиальная конструкция шины;
• 15 — посадочный диаметр обода в дюймах;
• 87 — индекс грузоподъемности. Ряд зарубежных фирм указывают максимальную нагрузку (MAX LOAD) в кг и английских фунтах;
• Т — индекс максимальной скорости, на которую рассчитана шина;

• надпись «Radial» — указывает на радиальную конструкцию шины;
• «Tubeless» — маркировка бескамерной шины. Камерная шина обозначается «TUBE TYPE»;
• «M+S» (Mud+Snow -грязь+снег) — тип рисунка протектора. Маркировка обозначает, что шина предназначена для эксплуатации в зимний период года и по грязи;
• цифры 379 — дата выпуска шины: изготовлена на 37-й неделе 2009 года;
• знак Е одним цифровым индексом (на других шинах может быть двухцифровой индекс) указывает, что шина проверена на соответствие европейскому стандарту безопасности. Индекс в кружке — условный номер страны, где назначенная правительством комиссия провела проверку. Например, Е — проверено в Швеции. Пятизначный (может быть и шестизначный) индекс, нанесенный рядом с кружком, означает номер сертификата, свидетельствующий о положительных результатах проверки, и выданного страной, осуществлявшей проверку.

Как использовать металлокорд и текстиль, полученные при переработке шин?

В обиход прочно вошло понятие «безотходная утилизация» покрышек.

Поскольку в составе шин содержится не только резина, дробление в крошку не дает на 100% резиновый продукт.

Однако побочные продукты — металлический и текстильный корды отработанных шин — также можно использовать утилизировать с выгодой.

Какие побочные продукты получаются в результате переработки шин в крошку?

При утилизации отработанных пневматических шин с металлическим и тканевым кордом имеем на выходе такие продукты:

  1. Крошка с фракциями от 0,1 мм до 8 мм.
  2. Металлическая проволока комочками из арматуры каркаса. В каждом комочке содержатся кусочки проволоки примерно 80-мм длины и тканевый корд.
  3. Текстильное волокно (корд) в виде ваты, нитей, кусочков.
  4. Очищенные посадочные кольца.

Что это – продукт или отходы? Рассмотрим каждую составляющую, каким способом ее получают, где можно использовать.

В общем случае для измельчения шин с кордом различного состава (ткань, металл, смешанный тип) применяют классическую технологию. Оборудование поэтапно превращает покрышку в гранулы:

  • от текстильного и проволочного корда отделяются кусочки резины;
  • крошка сортируется и собирается в емкости по размеру фракции;
  • сорта фасуются.

Отделение включений ткани и металла из массы резиновой крошки – энергозатратный длительный процесс. Его обслуживает малопроизводительная техника, себестоимость конечного продукта довольно высока.

Выполнение каждого этапа осуществляется отдельными узлами агрегата, что требует включать в линию утилизации несколько транспортеров для загрузки и выгрузки промежуточных продуктов. Подробнее об оборудовании здесь .

Покрышки отечественных марок имеют в составе оба типа корда, а иногда и нейлоновый (диагональные шины). Иностранные компании изготавливают изделия на основе цельнометаллического корда.

При организации перерабатывающего предприятия нужно учитывать эти различия и приобретать именно то оборудование, которое способно перерабатывать отечественные шины, так как основным сырьем будут именно они.

Текстильный корд

Существует метод утилизации шин путем их сжигания с использованием топлива (горючего газа), полученного из самих же шин.

Энергию топлива можно использовать и в других целях, например, в теплообменниках.

Первичный

Газ получают из текстильного корда путем химического процесса пиролиза.

Процесс происходит в камере, температура в которой достигает 1000°С. Перед загрузкой в реактор от шин отделяют бортовой корд.

В результате окисления на выходе получают газ и жидкость.

Помимо горючести они обладают рядом полезных свойств:

  1. Хороши в качестве пластификаторов и растворителей, мягчителей (используется пиролизная смола) в процессах регенерации резины.
  2. Побочный продукт пиролиза — тяжелые фракции — добавляют в битум, улучшая его характеристики.
  3. Газообразные вещества идут на производство ароматических масел. Последние, в свою очередь, участвуют в изготовлении резиновых смесей.

Вторичный

Вторичный текстиль имеет ценность и как самостоятельный материал.

Текстиль из тканевого корда представляет собой искусственное волокно. Его состав:

  • минеральная (нейлоновая) вата;
  • резиновая крошка, ее массовая часть – 5%, размер частиц – до 0,5 мм.

Синтетическую вату получают на специализированных линиях. Продукт используется в строительстве, в разных промышленных сферах: нефте- и газодобыча, перерабатывающая отрасль.

Использование текстиля, образовавшегося при получении резиновой крошки, возможно во многих сферах. Вот основные способы применения:

  1. Минвата – хороший утеплитель. По эксплуатационным свойствам она не уступает эковате и стекловате. А по уровню защиты от шума и сохранению тепла превосходит такой аналог, как базальтовую вату. Дополнительные плюсы: это дышащий материал, не меняет характеристик со временем, имеет срок службы свыше 50 лет, дешев и безопасен.
  2. Вату применяют как технологическую добавку в стройматериалы. Это способствует снижению трещинообразования в трубах различного назначения.
  3. Из текстиля можно изготовить арматуру.
  4. Из вторичного текстиля получаются отличные спортивные снаряды. Им наполняют маты, боксерские груши, щиты.

Материал выгоден. Он, как побочный продукт утилизации автошин, имеет низкую цену.

В заключение добавим, что текстиль из корда не боится биологического воздействия, не подвержен износу.

Металлокорд

Ценные стальные компоненты отделяют от резиновой смеси в процессе двухступенчатого дробления шин в крошку.

Шины на цельнометаллическом корде очень легко поддаются обработке. Металл улавливается магнитами в сепараторах. При необходимости отделять и текстильную составляющую тоже применяют многоступенчатую сепарацию.

При пиролизе помимо получения горючих газа, жидкости и тяжелых фракций из массы отдельно выделяется металл.

Металлокорд сортируется по группам:

  • прутья;
  • т.н. «пух».

Классификация учитывает размеры покрышек и способ утилизации.

Прутья из высокоуглеродистой стали, которая используется в металлокорде, применяют для:

  • армирования ЖБИ конструкций;
  • при изготовлении фибробетона.

«Пух» – это спутанные клубки тонкой проволоки. Их брикетируют и пускают в продажу.

Технология брикетирования

Существуют линии оборудования, которые брикетируют металлокорд непосредственно в процессе измельчения отработанной шины. Например, эта. Технология брикетирования металлокорда на такой установке следующая:

  • отделенный металл, поступивший с предшествующей фазы, очищается и гомогенизируется;
  • полученная на этом этапе резина возвращается в повторный процесс переработки;
  • металлический пух брикетируется.

Можно задействовать и специальный пресс, например, такой AYMAS BP80T.

Отходы утилизации шин пользуются спросом на металлургических предприятиях. Если не планируется непосредственное применение металлокорда, продать его — не проблема.

В последнее время начали появляться минизаводы, специализирующиеся на переработке металлокорда.

Видео по теме

Увидеть своими глазами процесс пиролизной переработки тканевого корда можно в этом видео:

Итоги

Более 70 000 шин после окончания срока эксплуатации накапливаются ежегодно в одних только Москве и Петербурге. Переработка методом измельчения охватывает всего 10% всего объема.

На международных выставках постоянно презентуют новые проекты по переработке покрышек. При использовании технологии в промышленных масштабах получают горючий газ, жидкое топливо, сажу.

Наряду с основными продуктами ценным сырьем являются также вторичные текстиль и металл. Над новыми производительными и экономичными технологиями извлечения их из резиновой крошки работают научные лаборатории.

Материалы, применяемые для изготовления шин

Изготовление шин — это сложный технологический процесс, подразделяющийся на три независимых производства:

  • изготовление покрышек
  • камер
  • ободных лент

Основные этапы в производстве шин:

  • приготовление резиновых смесей
  • выпуск деталей (для покрышек, камер и ободных лент)
  • сборка покрышек
  • вулканизация (покрышки предварительно формуются)

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.

Корд и другие текстильные материалы

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.

Шинные резины

Резину получают при смешении и последующей вулканизации (нагрев до 150—160° С) различных компонентов, основными из которых являются:

  • каучук
  • сажа
  • сера

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:

  • протекторные
  • каркасные
  • бортовые
  • камерные

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:

  • воздухонепроницаемостью
  • хорошей сопротивляемостью разрыву
  • теплостойкостью
  • незначительными остаточными деформациями при удлинении

Их изготовляют из НК.

Резину для ободных лент делают на основе СК с большим наполнением регенерата.

Бортовая проволока

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.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector