Конструкция элементов колес

Шина состоит из покрышки 1 (см. рис. 6.1), камеры 2 и ободной ленты 8. Камера представляет собой герметичную торообразную оболочку, снабженную вентилем 9 для накачивания и выпуска воздуха. Ободная лента - эластичное кольцо, предохраняющее истирание камеры об обод и защемление ее бортами обода при монтаже.

Покрышка - это торообразная оболочка, воспринимающая на­грузки со стороны дороги. Элементы покрышки: каркас 5 (рис. 6.4), брекер 2, протектор 1 с рисунком 3, боковые стенки (участок II), боковины 6 и борта (участок I ).

Каркас (силовая часть покрышки) состоит из одного или не­скольких слоев корда, закрепленных на бортовых кольцах 7. Его получают методом обрезинивания параллельно расположенных нитей. В качестве материала нитей используют вискозные, полиамидные или полиэфирные волокна, стальную проволоку и др.

Угол наклона нитей посредине беговой дорожки в каждом слое каркаса и брекера определяет конструкцию шины. В зависимости от конструкции каркаса и брекера различают диагональные и радиальные шины. В диагональной шине угол наклона нитей составляет 45...60°, в радиальной - близок к нулю (рис. 6.5). При радиаль­ном расположении нитей улучшаются условия их работы в каркасе, что позволяет уменьшить число слоев каркаса. Увеличивая число слоев корда, можно повысить допустимую статическую нагрузку на шины одного и того же размера.

Конструкция элементов колес - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.4 Конструкция покрышки (а) и ее борта (б): I- борт; II - боковая стенка; III - плечевая зона протектора; 1 – протектор; 2 – брекер; 3 – рисунок протектора; 4 – подканавочный слой; 5 – каркас; 6 – боковина; 7 – бортовое кольцо; 8 – наполнительные шнуры; 9 – крыло борта; 10 – бортовая лента;11 – носок борта; 12 – основание борта; 13 – пятка борта

Обозначение диагональных шин легковых автомобилей: В - dп. При Н/В > 0,82 размеры указывают только в дюймах (например, 9,00 - 15), а при Н/В< 0,82 - смешанное обозначение (например, 155-13).

Обозначение радиальных шин легковых автомобилей: В/70хR dп, где В- в миллиметрах, dn, - в дюймах, а 70 -номер серии. Вместо знака «х» может быть введен индекс скорости (буквенное обозначение максимальной скорости движения): Р- при 150км/ч, Q- 160 км/ч, R- 170км/ч. Например, 185/70 PR 14 или 185/60 QR 13.

Конструкция элементов колес - №2 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.5 Конструкция каркаса диагональной (а) и радиальной (б) шин: 1 - корд; 2- брекер

Кроме того, на боковине шины указывают предприятие-изго­товитель, страну, номер модели.

В процессе эксплуатации происходит разнашивание шины, т. е. увеличение ее диаметра и ширины. Наименьшую разнашиваемость имеют шины с металлокордом.

Протектор - наружная резиновая часть покрышки, обеспечи­вающая сцепление шины с дорогой и предохраняющая каркас от повреждений. Он состоит из рельефного рисунка и подканавочного слоя. Рисунок протектора (рис. 6) существенно влияет на коэффициент сопротивления качению колеса, износ шины и сцепление ее с поверхностью дороги.

Конструкция элементов колес - №3 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.6 Рисунки протектора шин: а - дорожный; б - универсальный; в - повышенной проходимости; г - зимний; д - карьерный; е - асимметричный

Брекер - часть покрышки, состоящая из слоев корда и резины, расположенная между протектором и каркасом. Он смягчает действие ударных нагрузок на каркас и способствует более равномерному распределению по его поверхности действующих нагрузок.

Борта - жесткие части покрышки, служащие для крепления шины на ободе. Борт образуется из крыльев 9(см. рис. 6.4), обернутых концами слоев корда каркаса.

Боковинами называют резиновый слой, покрывающий боковые стенки каркаса и предохраняющий его от механических повреждений и влаги.

Обычные шины с дорожным и универсальным протектором на обледенелых, заснеженных и грязных скользких покрытиях дорог имеют низкие тягово-сцепные качества и не всегда обеспечивают нужную безопасность движения. Для этих условий применяют шины с зимним рисунком протектора, цепи и шипы противо­скольжения. Шип состоит из сердечника и корпуса. Сердечник шипа делают из карбидов металлов, спеченных со связующими веществами - обычно кобальтом. Корпус шипа изготовляют из сплава стали и свинца, оцинковывают или хромируют.

Для шин легковых автомобилей применяют шипы диаметром 8...9 мм, для грузовых автомобилей - диаметром до 15 мм. Количество шипов, устанавливаемых в шину, зависит от массы автомобиля, мощности двигателя и условий эксплуатации. Их должно быть не более 200.

Полноприводные автомобили, например ГАЗ-3307, ЗИЛ-433420, Урал-4320, с целью повышения проходимости оборудуют системой регулирования давления воздуха в шинах. Воздух подается в систему компрессором, установленным в тормозной системе.

Ободья.Обод с соединительной жесткой частью колеса удерживает шину и передает нагрузки от нее на ступицу. Поэтому он должен полностью соответствовать шине по размерам, жесткости и конструкции. Посадочные размеры обода для камерной и бескамерной шины должны быть одинаковые.

Конструктивные схемы колес показаны на рисунке 6.7, а схемы ободьев - на рисунке 6.8.

Расположение диска относительно центральной плоскости, проходящей посредине обода, характеризуется вылетом. У колеса с нулевым вылетом привалочная плоскость диска (прилегающая к ступице) совпадает с центральной плоскостью. У колеса с положительным вылетом центральная плоскость обода смещена относительно привалочной плоскости диска в сторону продольной оси автомобиля, а с отрицательным вылетом - в противоположную сторону.

Элементы обода: основание, служащее для установки съемных деталей; бортовая закраина, образующая боковой упор для шины; посадочная полка, предназначенная для установки основания борта шины; замочная часть, предназначенная для замыкающих съемных деталей (замочных и бортовых колец); ручей, расположенный между посадочными полками и представляющий собой углубление для монтажа и демонтажа шины.

Различают цельные и разборные ободья. Цельные ободья применяют для шин легковых автомобилей, разборные - для шин грузовых автомобилей в связи с невозможностью их сборки через закраины обода из-за высокой жесткости бортов и боковин.

Конструкция элементов колес - №4 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.7 Конструктивные схемы колес: а - одинарного; б- сдвоенного; в, г, д - с различными вылетами диска; е -бездискового; 1-вертикальная ось колеса; 2- обод; 3 - диск; 4 -крепежные отверстия; 5- центральное отверстие диска; 6-элементы крепления; 7-ступица

Конструкция элементов колес - №5 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.8 Основные типы ободьев колес: а - неразъемный глубокий симметричный; б- разъемный посредине; в -сегментный типа «триллекс», разделенный по радиусу на три сегмента; г - разъемный двухкомпонентный; д - разъемный трехкомпонентный; е - четырехкомпонентный; ж - пятикомпонентный; 1 -основание обода; 2- соединительный элемент; 3- разъемное бортовое кольцо; 4 -съемное бортовое кольцо; 5 - пружинное замочное кольцо; 6- посадочное кольцо; 7-уплотнитель под бескамерную шину

Конструкция элементов колес - №6 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.9 Крепление колеса легкового автомобиля: 1 - ступица; 2 - гайка; 3 - диск колеса; 4 - тормозной барабан; 5 - болт

Конструкция элементов колес - №7 - открытая онлайн библиотека

Рис. 6.10 Крепление дисковых колес грузовых автомобилей: а - одинарных;

б- сдвоенных; 1 - шпилька; 2 - ступица; 3 - диск; 4 - гайка крепления наружного диска; 5 - гайка типа ДИН; 6 - гайка с завальцованной шайбой;

7 - гайка крепления тормозного барабана; 8- тормозной барабан; 9 - гайка крепления внутреннего диска

Соединение колеса со ступицей должно обеспечить передачу вращающего момента и центрирование колеса на ступице. Дисковые колеса крепят к ступице болтами или шпильками. Центрирование колес осуществляется по сферическим или коническим фаскам крепежных отверстий, центральному отверстию диска, выступам на поверхности диска. Выступы диска у крепежных отверстий создают упругие деформации от усилия затяжки и обеспечивают стабильность затяжки. Крепление колеса легкового автомобиля показано на рисунке 6.9.

В грузовых автомобилях при установке сдвоенных колес предусмотрено раздельное крепление внутреннего и наружного дисков (рис. 6.10). Внутренний диск центрируют гайками, навертываемыми на колпачковые гайки.

Колесо должно иметь минимальные массу, момент инерции, биение и дисбаланс вследствие высоких скоростей движения автомобиля. Дисбаланс ухудшает комфортабельность движения, устойчивость и управляемость автомобиля, может стать причиной автоколебаний, увеличивает износ шин, шарниров подвески и рулевого привода. Чтобы устранить дисбаланс автомобильного колеса, на его обод устанавливают грузик. Колеса грузовых автомобилей балансируют статически, легковых автомобилей – динамически.