輪胎的構(gòu)造-輪胎的主要原料
[我的輪胎] 發(fā)表時間:2009-09-20
在介紹輪胎的構(gòu)造之前,我們再來了解一下制造輪胎的原材料。有很多駕駛員可能會認(rèn)為輪胎主要是由橡膠制成的,其實不然,橡膠在整個輪胎原材料中所占的比例只有不足一半,而其它材料均為各種添加物和骨架原料等。
橡膠
天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠三大膠種作為輪胎生產(chǎn)的重要橡膠原料
各種助劑
橡膠內(nèi)加入各種化學(xué)物品后,可使橡膠具有所需要的特性。添加在橡膠內(nèi)的化學(xué)物品稱為添加物。
添加物有各種種類:強(qiáng)化劑、硫化劑、硫化加速劑、硫化減速劑、粘性劑、抗衰老(老化)劑等。
其中的強(qiáng)化劑和硫化劑具有特殊的功能。橡膠添加上強(qiáng)化劑以后,密度會增加幾倍,從而大大增加了橡膠的耐磨性。
而橡膠一旦經(jīng)過硫化過程,就會使橡膠的塑性改變成橡膠的彈性。因為輪胎的每一個部位受力和作用不同,所以需要不同性能的橡膠,而各種添加劑就能滿足人們的不同需要。
輪胎用骨架材料
在輪胎中,骨架材料約占全胎重量的10%~15%,它承受輪胎的負(fù)荷,經(jīng)受行駛過程中周期性應(yīng)力和變形的作用,是輪胎工業(yè)的主要原材料之一。同時,骨架材料的改進(jìn)與發(fā)展、性能的提高,影響著輪胎性能的提高和結(jié)構(gòu)的發(fā)展。
第一節(jié) 輪胎對骨架材料的性能要求
骨架材料是輪胎的主要受力部件——胎體和緩沖層(帶束層)的增強(qiáng)材料,它的性能對輪胎的力學(xué)性能和使用壽命均有重要影響。
一、基本性能要求
1.強(qiáng)度和初始模量要大
2.由于輪胎行駛時橡膠和纖維產(chǎn)生滯后損失,同時輪胎與路面產(chǎn)生摩擦,使輪胎生熱,故要求骨架材料有良好的耐熱性,再濕熱干熱下亦不易降解;
3.輪胎行駛時簾線在橡膠中受拉伸、壓縮、彎曲等作用會老化,故疲勞性要好;
4.在常溫和升溫時尺寸穩(wěn)定性要好,加負(fù)荷時伸長率要小,蠕變現(xiàn)象要小,否則輪胎行駛過程中胎體要脹大。
5.要和橡膠有良好的粘和性能。
二、簾線質(zhì)量的主要技術(shù)特性(指標(biāo))
1.強(qiáng)度特性
簾線在使用負(fù)荷下的強(qiáng)度特性表征簾線受力和伸長之間的關(guān)系,可在強(qiáng)力試驗機(jī)上得到。
2.簾線扯斷強(qiáng)力和伸長率
胎體強(qiáng)度(尤其輪胎受集中負(fù)荷時)取決于簾線的扯斷強(qiáng)力。當(dāng)輪胎越過障礙
物時,簾線產(chǎn)生極大的爆破程度。扯斷強(qiáng)力和伸長率是相互關(guān)聯(lián)的。降低伸長率而不從根本上提高胎體強(qiáng)度會引起里程的下降。扯斷強(qiáng)力和伸長率不僅應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)實驗條件進(jìn)行測定,而且應(yīng)當(dāng)在高溫、低溫和高變形速率下進(jìn)行測定。簾布在浸膠壓延過程中,輪胎在行駛過程中簾線受到伸張作用,應(yīng)力在每根簾線之間的分布取決于扯斷強(qiáng)力和伸長率的不均勻度。
3.簾線捻度
加捻的目的在于提高簾線的耐疲勞性能。用捻向和每米內(nèi)的螺紋圈數(shù)來表征捻度,確定捻度的原則,是在保持足夠高扯斷強(qiáng)力的同時,力求使簾線具有最優(yōu)的疲勞強(qiáng)度。用于子午胎帶束層的簾線,除了有較高的扯斷強(qiáng)力外,保持高模量是極為重要的,這可用降低捻度的方法來達(dá)到。
4.簾線粗度和密度
對高速度、高負(fù)荷和壞路面上行駛的輪胎來說,最好使用加粗簾線和減層簾布來制造,著有利于輪胎的輕量化。簾線的最佳粗度主要取決于所用纖維的質(zhì)量,對不同規(guī)格輪胎來說,其最佳粗度也不相同。
提高簾布經(jīng)線密度能使輪胎重量減輕,滾動阻力減??;但隨著密度的提高,輪胎簾布層簾線間應(yīng)力增大,簾布層間的附著力減小,會導(dǎo)致輪胎行駛中脫層。故實際應(yīng)用時要權(quán)衡兩方面的利弊,取得性能之間的綜和平衡。
5.簾布熱收縮和濕強(qiáng)度變化
按專門方法測定,這兩個指標(biāo)對輪胎生產(chǎn)工藝有很大影響。對新品種簾布來說這兩個指標(biāo)尤為重要。
6.長時間負(fù)荷下簾線的不可逆伸長
在固定起始應(yīng)力和行駛時的附加應(yīng)力作用下,輪胎中簾線的長度逐漸增加,因此,輪胎在使用過程中尺寸會增大。為了掌握這一特征,必須測定簾線的松弛特性和在多次變形下的不可逆伸長。
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