Введение к работе
Актуальность работы. Задача совершенствования существующих конструкция диагональных сверхкрупногабаритных (СКГШ шин до уровня современных требований, создание новых моделей шин приобретает в последнее время особуо актуальность в св.ізи со стремительным развитием отраслей-потребителей шин и динамикой научно-технического прогресса автомобилестроения а направлении увеличение нагрузочных и скоростных характеристик самосвалов грузоподъемностью 75*180 тонн, интенсификацией добычи полезных ископаемых высокоэффективным открытым способом и расширением географии использования СКга в различных климатических районах страны.
Работоспособность шин в значительной степени зависит от их теплового состоянии. Високая эксплуатационная температура шин ухудшает механические свойства шинных материалов и снижает их долговечность. Уровень ходимости СКГІії заметно снижается из-за айн, вышедших из строя в результате тепловых разрушений на пробеге до 10*15 тыс. км, Для понижения эксплуатационной температуры, а следовательно, и увеличении срока службы СКПІ1, с учетом их повышенное чувствительности к различным условиям эксплуатации, качеству изготовлении и другим факторам, необходимо проведение комплексных исследование теплового состояния этих шин. Таких исследований до настоя цего времени проведено е'де недостаточно, чтобы обеспечить на этапе проектировали! требуемую работоспособность СКПІІ.
Сложности, возникающие при организации в проведении исследований на СКГШ, обладающих значительными габаритами, недостаточное количество испытательного оборудования, длительность и высока.! стоимость эксплуатационных испытаний предопределяют необходимость создания новых нестандартных способов исследований.
Повышение нагрузочно-скоростных характеристик и работо-
способности СКШ улучшит эффективность использование карьерного автотранспорта, приведет к снижению эксплуатационных расходов, связанных с приобретением шин, и уменьшит себестоимость добычи полезных ископаемых.
Цель работы. Исследование влияния основных конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов на тепловое состояние и работоспособность CKTul и на этой основе разработать технические решения и методы проектирования СКШ, обеспечивающие повышение кх работоспособности в различных условиях эксплуатации.
Научная новизна. Впервые, нз основе комплексных расчетных и экспериментальных исследований, разработаны технические решения в области конструкции CKTiL, технологии изготовление и режимов эксплуатации, позволяющие на стадии проектирования СКП1І обеспечить понижение их температуры, а, следовательно, и повышение работоспособности.
Уточнены принципы физического моделирования шин применительно к CKRk. Расчетным и экспериментальным путем подтверждены подобие напряженно-деформированного (н.д.с! и теплового состояние модельных и натурных СКПІІ 40.00-57, а также аналогия видов кх разрушения при испытаниях на стенде и в эксплуатации.
Расчетным и экспериментальным путем разработан алгоритм прогноза теплового состояния и показателя эксплуатационной производительности СТКВЧ), позволяющий учитывать технологические особен ности изготовления. Получены корреляционные уравнения зависимости теплового состоянил шин от размеров подканавочного слоя протектора высоты рисунка протектора различных конструкций шин, слойности, внутреннего давления воздуха и нагрузки.
Получено эмпирическое уравнение, позволяюдее по показателю ТКЗІ модельных шин прогнозировать показатель ТКВЧ натурных шин при стендовых испытаниях.
Практическая ценность. Разработанные способы исследований и решения по совершенствования СКШ внедрены в практику создания перспективных шин с улучшенными показателями технического уровня длл конкретных условий эксплуатации. Результаты исследований применены при создании шины 40.00-57 под максимально допустимую нагрузку 58,5 тонн. Промышленное производство указанных шин организовано на ПО "БобруЯскшина" и опытном заводе НИИКШ. Рекомендации по установлении начального давления воздуха для этих шин внедрены в ПО "Якутуголь" и ПО "Кемеровоуголь". Результаты исследований также использованы при разработке шин 33.00-51 для условий эксплуатации ПО "Якуталмаз" и Тырныауэского ЗЖ.
Апробации работы. Основные результаты работы доложены на областной конференции молодых ученых "Эластомер" (Днепропетровск, 1:386, 1987 г.г.); на конференции "Автоматизация и механизация горных работ" (Горный институт, Ленинград, 1990 г.); на 48-й научно-методической конференции МАДИ (Москва, 1990 г.); на научно-технической конференции ДХТИ (ДХТИ, г. Днепропетровск, 1991 г.); на Втором и Третьем Всесоюзном симпозиуме по проблемам шин и резино-кордных композитов (НИИШ, Москва, 1990, 1991 г.г.).
Публикации. По материалам диссертации получено 5 авторских свидетельств, опубликовано 15 статей и 4 тезиса докладов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы, приложения и содержит 192 страницы, в т.ч. 159 страниц машинописного текста, 59 рисунков и 27 таблиц. Список литературы включает 141 литературных источников.
