5 Структура оао «Белшина»

ОАО «Белшина» включает в себя четыре шинных завода: крупногабаритных шин, массовых шин и сверхкрупногабаритных шин, механический завод, а также централизованные подразделения и объекты непромышленной сферы (санаторий «Лесной», управление торговли и общественного питания, редакция газеты, жилищно-эксплуатационное управление).

Ассортимент выпускаемой продукции ОАО «Белшина» включает в себя более 200 типов размеров шин различного назначения.

Завод крупногабаритных шин – производитель шин для автосамосвалов большой грузоподъемности, строительно-дорожных и подъемно-транспортных машин, тракторов, прицепов и сельскохозяйственной техники.

Завод массовых шин производит шины для грузовых автомобилей, автобусов, сельскохозяйственной техники, а также для легковых автомобилей ВАЗ, «Москвич», «Волга» и практически всех видов импортных легковых и легкогрузовых автомобилей.

Завод сверхкрупногабаритных шин производит шины для автосамосвалов повышенной грузоподъемности, эксплуатирующихся в карьерах горнодобываю­щей промышленности.

Механический завод изготавливает сборочное оборудование, запасные части к нему, пресс-формы для вулканизации покрышек, камер, диафрагм и другую технологическую оснастку, а также осуществляет капитальные ремонты оборудования.

ОАО «Шиноремонт» осуществляет восстановление изношенных автомо­бильных шин.

Организационная структура управления ОАО«Белшина» представлена в приложении Б.

6 Принципиальная конструкция покрышек

Пневматическая шина представляет собой упругую оболочку, жестко смонтированную на ободе колеса и наполненную сжатым воздухом. Упругость шины обусловлена давлением воздуха во внутренней ее полости, поэтому пневматические шины легче деформируются при кон­такте с неровностями дороги и обладают лучшей аморти­зирующей способностью. Сжатый воздух придает шине необхо­димую жесткость, что дает возможность передавать тяговое уси­лие двигателя на дорогу и сохранять устойчивость автомобиля при движении. Основным назначением шин является смягчение и гашение ударов, толчков и других динамических нагрузок, воз­никающих при движении автомобиля.

Обычно пневматическая шина состоит из камеры, покрыш­ки и ободной ленты (рисунок 6.1).

1 – покрышка; 2 – камера; 3 – ободная лента; 4 – обод.

Рисунок 6.1 – Основные элементы пневматической шины

Основой пневматических шин всех типов является покрышка, обеспечивающая шине заданную форму и эксплуатационные свойства.

Покрышка является резинотканевой оболочкой, непосредственно воспринимающей при эксплуатации усилия, действующие на нее. Она придает шине необходимые рабочие свойства и защищает камеру от повреждений.

К основным элементам покрышки (рисунок 6.2) относятся протектор, каркас, брекер, два борта и две боковины. Внутренний диаметр покрышки должен соответствовать посадочному диаметру обода колеса, а очертания бортов – форме закраин обода.

Каркас является основной силовой частью пневматической шины и обычно состоит из нескольких слоев обрезиненного тек­стильного корда (иногда металло­

корда). Число слоев и расположение кордных нитей в каркасе зависят от конструкции шины, типа корда, величины радиальной нагрузки, внутреннего давле­ния, условий эксплуатации и др.

1 – каркас; 2 – подушечный слой (брекер); 3 – протектор; 4 – боковина; 5 – борт; 6– носок борта; 7 – основание борта; 8 – пятка борта; 9 – бортовая лента; 10 – бортовая проволока; 11 – обертка; 12 – наполнительный шнур; Н – высота профиля покрышки; H₁ – расстояние от основания борта до горизонтальной осевой линии профиля; Н₂ – расстояние от горизонтальной оси до экватора; В – ширина профиля покрышки; В_б – ширина беговой дорожки протектора по хорде (корона); R – радиус кривизны протектора; Д – наружный диаметр шины; d – внутренний (посадочный) диаметр шины; А – стрела, дуги протектора; С – ширина растворов бортов; а – ширина борта.

Рисунок 6.2 – Радиальный срез покрышки

При большом числе слоев корда между отдельными слоями прокладывают резиновые прослойки (сквиджи), снижающие, сдвиговые напряжения между слоями. Прослойки размещают преимущественно между слоями каркаса, расположенными ближе к протектору, где возникают наиболь­шие деформации сдвига. В шинах, работающих при больших ра­диальных деформациях (шины с регулируемым внутренним дав­лением, арочные и др.), число таких прослоек увеличивают. Края слоев каркаса закрепляют на бортовых кольцах, которые обеспе­чивают необходимую прочность и жесткость бортов. Они нави­ваются из обрезиненных плетеных проволочных лент или оди­ночных стальных проволок, расположенных параллельными ря­дами, или свитых в тросик. Бортовое кольцо (иногда вместе с на­полнительным шнуром) обертывают лентой из обрезиненной ткани. Бортовое кольцо, обернутое прорезиненной тканевой лентой, образует крыло. Тканевая лента называется крыльевой лен­той или флиппером. Крыльевая лента из прорезиненной ткани (чефера) или корда охватывает всю поверхность крыла и обеспечивает надежное крепление крыла в борту.

При большом числе слоев каркаса может быть несколько крыльев. При наличии нескольких крыльев для придания моно­литности и плавности очертаниям борта на наружные поверхно­сти бортовых колец накладывают наполнительные шкуры из же­сткой резины. Наполнительный шнур выполняют круглым или профилированным и его назначение – предотвращение образова­ния полостей в борту при его формировании. Крылья, с заверну­тыми на них слоями каркаса, образуют борт покрышки, обеспе­чивающий прочную посадку ее на обод.

В конце сборки на наружную поверхность борта наклады­вают полосу прорезиненной ткани, называемую бортовой лентой. Бортовая лента защищает борт от истирания и повреждения за­краинами и полками обода.

Поверх основных слоев каркаса размещается брекер, представляющий собой несколько (2 – 4) слоев корда (для радиальных шин чаще всего высокомодульного) с меньшей частотой нитей. Края слоев не закреплены на бортовых кольцах. Под и над слоя­ми брекера, а также между ними прокладывают резиновые про­слойки. Брекер увеличивает прочность связи протектора с карка­сом и снижает напряжения, возникающие в зоне беговой дорожки при действии внутреннего давления и сосредоточенных нагрузок. В некоторых шинах применяют брекер, состоящий только из ре­зины, а иногда он вообще отсутствует. Главное назначение брекера – предохранение каркаса от резких ударных нагрузок, а так­же повышение механической прочности пневматической шины.

В зависимости от строения каркаса и брекера различают диагональные и радиальные покрышки.

В покрышках диагональной конструкции (рисунок 6.3) угол наклона нитей в каркасе лежит в пределах от 45 до 60°. Для обеспечения симметричности конст­рукции слои располагают попарно с противоположным направ­лением нитей в соседних слоях. В покрышках радиальной конст­рукции (рисунок 6.3) нити в каркасе расположены почти по меридиану, так как угол наклона не превышает 15° (обычно 0 – 5°), а в брекере – под углом не менее 65° (только в слое, прилегающем к каркасу, угол наклона составляет до 45°). «Гибридной» конструкцией яв­ляются опоясанно-диагональные покрышки, в которых каркас со­бирается как в диагональных, а брекер – как в радиальных.

а б

а – диагональная покрышка; б – радиальная покрышка;1 – борт; 2 – бортовая проволока; 3 – каркас; 4 – брекер; 5 – боковина; 6 – протектор.

Рисунок 6.3 – Конструкция диагональной и радиальной покрышек

Благодаря сочетанию гибкого малослойного каркаса и жесткого брекера радиальные шины обладают меньшим теплообразованием, большей эластичностью, более толстым протектором, меньшими потерями на качение – лучшим сцеплением с дорогой, меньшим износом протектора и расходом материалов на их изготовление. Поэтому пробег радиальных шин в 1,5 – 2 раза больше, чем диагональных.

Бортом покрышки называется ее жесткая часть, обеспечивающая крепление покрышки на ободе колеса. Часть борта, прилегающая к ободу колеса (рисунок 6.2) является основанием борта 7 покрышки. Наружная часть основания борта покрышки называется пяткой 8, а ее внутренняя часть – носком 6.

Бортовым крылом является часть борта покрышки, состоящая из бортового кольца 10, наполнительного шнура 12, оберточной и крыльевой 11 лент. Бортовое кольцо покрышки изготавливают из стальной латунированной проволоки, плетенки или ленты. Оно является основой борта покрышки и придает ему необходимые прочность и жесткость для устойчивой посадки покрышки на обод колеса. Бортовое кольцо имеет прямоугольное или иное поперечное сечение и состоит из 3–7 витков обрезиненной проволочной ленты или плетенки с параллельным расположением проволок. Усилия между слоями проволоки распределяются неравномерно: внутренние слои проволоки воспринимают большие усилия, чем внешние.

Наполнительный шнур 12 (рисунок 6.2) бортового крыла представляет собой круглый или профильный шнур из резины, расположенный на бортовом кольце покрышки. Он заполняет пустоты, образующиеся при завороте слоев корда каркаса на крыло.

Оберточная лента изготовляется из обрезиненной ткани (как правило, бязи) или резины и служит для обертки бортового кольца или бортового кольца с наполнительным шнуром. Она наносится на бортовое кольцо в продольном направлений или навивается по спирали. Оберточная лента удерживает наполнительный шнур на бортовом кольце и повышает плотность крыла.

Крыльевая лента служит для крепления бортового крыла к слоям корда в борте покрышки. Ее изготовляют из обрезиненной ткани полотняного переплетения, корда или резины.

Соединение каркаса покрышки с ее бортом производят путем заворота концов каждого слоя корда каркаса на бортовые крылья. По конструкции различают открытую и закрытую схемы борта покрышки. При открытой схеме борта слои корда (от 2 до 4) заворачивают на каждое крыло отдельно, при закрытой схеме последняя группа слоев заворачивается сразу на два и более крыльев. Для обеспечения постепенного перехода от жесткого борта к эластичной боковине покрышки заворот слоев корда каркаса при креплении бортового крыла в покрышке производится на разных расстояниях от основания борта, т.е. ступенчато (расстояние между кромками слоев корда, завернутых на бортовое крыло, составляет 7–10 мм).

Бортовые крылья для многослойной грузовой и малослойной легковой покрышек отличаются друг от друга. Бортовое крыло малослойной легковой покрышки состоит из бортового кольца, обернутого крыльевой лентой.

Бортовая лента 9 (рисунок 6.2) изготавливается из обрезиненной ткани полотняного переплетения или из корда, располагается с наружной стороны борта покрышки и служит для его усиления и предотвращения повреждений борта при монтаже и эксплуатации покрышки. В зависимости от размера покрышки бортовые ленты изготовляют из одной или двух полосок обрезиненной ткани, склеенных вместе. Причем одна из полосок делается уже другой, и при склеивании с одной или с обеих сторон образуется «ступенька», обеспечивающая при сборке покрышки плавный переход от одного слоя корда к другому.

В радиальных покрышках борт усилен дополнительным металлокордным крылом или металлокордной лентой и резиновой бортовой лентой.

Протектором называется наружная с рельефным рисунком резиновая часть 3 (рисунок 6.2) покрышки пневматической шины, обеспечивающая сцепление шины с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений. Кроме резинового протектора, прочно соединенного с брекером или каркасом, применяются армированные и съемные протекторы, а также протектор с шипами противоскольжения.

Армированным называется протектор, в резиновом массиве которого имеются элементы другого материала, например кордные нити, проволока и др. Встречаются редко, например, в карьерных, рудничных и пр. автомобилях.

Съемным называется протектор, представляющий собой одно или несколько съемных колец, состоящих из внутреннего резинового слоя, обрезиненного металлокорда и наружного резинового слоя с протекторным рисунком (рисунок 6.2). Он закладывается в продольные канавки 4 покрышки типа PC.

В протекторе различают (рисунок 6.2) беговую дорожку, подканавочный слой и плечевую зону. Беговой дорожкой называют поверхность протектора покрышки, контактирующую с дорогой. На беговую дорожку наносят рисунок в виде выступов канавок.

Рисунок протектора покрышки должен обеспечивать: необходимое сцепление шины с поверхностью дороги и таким образом предохранять колеса автомобиля от продольного и бокового скольжения; хороший отвод влаги и грязи из канавок протектора, способствуя тем самым самоочищению шины, а также отводу тепла, образующегося в покрышке при движении автомобиля; мягкость хода, бесшумность движения и проходимость автомобиля по бездорожью.

Ширину и толщину рисунка протектора выбирают в соответствии с конструкцией, размером, назначением и условиями эксплуатации шины. В протекторе большей толщины можно увеличить глубину рисунка, что позволит повысить пробег шин до полного износа его выступов.

Тонкий протектор лучше отводит образующееся в шине тепло и менее склонен к отслоению, но его основание при многократных деформациях быстрее растрескивается и изнашивается. Поэтому на практике используют протекторы оптимальной толщины.

В зависимости от назначения шины, применяют различные рисунки протектора: дорожный, универсальный, повышенной проходимости и др. (рисунок 6.4) Площадь выступов протекторного рисунка составляет от общей площади протектора для дорожного – 65–85 %, универсального – 50–70 % и повышенной проходимости – 35–55 %.

а – дорожный; б – универсальный; в – повышенной проходимости; 1 – шашки; 2 – канав­ки; 3 – щелевидная прорезь; 4 – выемка; m – ширина выступа; r – радиус закругления; t_с – шаг рисунка по середине беговой дорожки; t_к – шаг ри­сунка по краю беговой дорожки.

Рисунок 6.4 – Типы рисунков протекторов покрышек

Протектор с дорожным рисунком (рисунок 6.4) имеет шашки или ребра, разделенные канавками. Шашками протектора называются отдельные выступы различной конфигурации, близко расположенные друг к другу. Ребрами протектора называют непрерывные выступы, разделенные, как и шашки канавками. Последние способствуют сцеплению шины с дорогой, а также облегчают удаление воды и грязи из зоны контакта шины с дорогой, т.е. из углублений рисунка протектора. Шины с рисунком этого типа предназначены для эксплуатации на дорогах с твердым покрытием (асфальтобетонных, цементобетонных, щебенчатых и др.)

Протектор с универсальным рисунком (рисунок 6.4) имеет шашки или ребра в центральной зоне беговой дорожки и грунтозацепы по ее краям. Грунтозацепом протектора называется массивный выступ, ориентированный под углом к плоскости вращения колеса. Шины с универсальным рисунком протектора применяют для эксплуатации на дорогах с различным покрытием.

Для протектора с рисунком повышенной проходимости (рисунок 6.4) характерно наличие грунтозацепов, разделенных выемками. Такие шины предназначены для эксплуатации в условиях бездорожья, преимущественно на мягких грунтах.

Рисунок протектора, состоящий из массивных выступов различной конфигурации, разделенных канавками, называется карьерным. Шины с таким рисунком используют на машинах, применяемых в условиях карьеров, открытых угле- и рудоразработок.

Рисунок протектора, несимметричный относительно центральной плоскости вращения колеса, называется асимметричным. При использовании протектора с таким рисунком повышается проходимость машин в тяжелых дорожных условиях.

Зимний протектор имеет рисунок с острыми кромками выступов, повышающих проходимость шины по заснеженным дорогам. Легковые автомобили комплектуются зимой шинами с зимним рисунком протектора и для них, а также для специальных машин применяют шины с металлическими шипами противоскольжения. Шип представляет собой металлический стержень, устанавливаемый в протекторе и предназначенный для повышения сцепления шины с обледеневшей дорогой.

Глубокорасчлененные выступы зимнего рисунка протектора шин позволяют устанавливать на них металлические шипы противоскольжения так, чтобы семь – девять шипов одновременно соприкасались с ледяной поверхностью дороги, Шипы противоскольжения вводят в выемки на выпуклых элементах протек­торного рисунка после вулканизации покрышки.

Различают направленные и ненаправленные рисунки протектора. Направленный рисунок, не симметричен относительно радиальной плоскости колеса. Рисунок протектора, симметричный относительно радиальной плоскости колеса, называется ненаправленным. При монтаже на обод колеса шины с направленным рисунком протектора учитывают направление движения автомобиля.

Подканавочный слой протектора (рисунок 6.2) расположен между брекером (или каркасом) и поверхностью, образованной основанием выступов протектора и дном канавок. Подканавочный слой служит для крепления рисунка протектора и для амортизации толчков и ударов. Для повышения надежности шин в эксплуатации, подканавочный слой должен обладать хорошей эластичностью, поэтому его зачастую изготавливают из другой резины, чем рисунок протектора.

Плечевая зона протектора (рисунок 6.2), расположена между беговой дорожкой и боковиной.

Протектор непосредственно воспринимает толчки и удары от неровностей дороги, подвергается значительным истиранию, атмосферным воздействиям, действию влаги, солнечных лучей, температуры, что должно быть обеспечено соответствующей резиной.

Толщина протектора зависит от вида дорог, условий эксплуатации, конструкции покрышки, класса машины. При выборе оптимальной глубины рисунка учитывается долговечность шины, затраты на ее изготовление, расходы на топливо, устойчивость движения автомобиля, сцепление шины с дорогой, проходимость по грунту. Протектор радиальной покрышки имеет большую толщину при той же или меньшей массе покрышки.

Для контроля за состоянием протектора применяются индикаторы износа протектора. Они выполняются в виде выступов по дну канавок или цветных резиновых элементов в массиве выступов. При износе протектора до этих элементов шину необходимо ремонтировать или заменить.

Боковиной покрышки называется слой 4 (рисунок 6.2) покровной резины, расположенный на боковой стенке покрышки между плечевой зоной протектора и бортом. Боковина предохраняет слои корда каркаса от механических повреждений, влаги и атмосферных воздействий. При эксплуатации шин боковины испытывают наибольшее растяжение, сжатие и изгиб, поэтому их изготовляют из эластичной резины.

На боковине имеются монтажный и защитный пояс. Монтажным поясом называется кольцевой выступ на боковине, предназначенный для определения правильности посадки шины на обод колеса, а защитным – кольцевой выступ на боковине, предназначенный для предохранения покрышки от повреждения бордюром тротуара.

Боковины покрышек типа Р при эксплуатации подвергаются большим деформациям и нагрузкам, чем у диагональных шин. Поэтому их изготавливают из эластичных, динамически выносливых резин. Повышенная гибкость каркаса компенсируется увеличением жесткости боковин радиальных шин и резиновыми профильными ленточками (мини-боковинами), соединенными с протектором.