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1、第11期 俞 淇等1轮胎的承载能力分析 653轮胎的承载能力分析11122俞 淇,丁剑平,姚钟尧,傅建华,赵婉媚(11华南理工大学高分子系,广东广州 510640;21广州珠江轮胎有限公司,广东花都 510828) 摘要:讨论了轮胎的静负荷性能,用试验数据分析了轮胎的气压与负荷对其下沉率、接地面积、硬度因数、接地因数以及接地压力分布的影响,采用回归方程分析了轮胎的气压2负荷2下沉率三者之间的关系。试验结果表明,轮胎承载能力主要受下沉率的制约,同时也受硬度因数、
2、接地因数等性能的影响,只有做到气压2负荷2下沉率之间的合理匹配,才能保证轮胎的使用性能和寿命。关键词:轮胎;下沉率;硬度因数;接地因数;接地压力+中图分类号:TQ330112文献标识码:B文章编号:100628171(2000)1120653208 充气轮胎的承载性能是车辆对轮胎要求的60%以上;负荷超过100%时,其行驶里程降低[2]基本功能之一,对轮胎承受负荷的要求也是很80%以上。当前难以控制的车辆超载局面苛刻的。例如,9100-2014PR在标准气压下使轮胎厂的退赔率猛增,严重损害了企业的经单胎的负荷为257
3、5kg,而一条9100-20轮胎济效益,对全国轮胎工业发展也极为不利。为本身的质量只有38kg左右,轮胎的承载要超此,华南理工大学与广州珠江轮胎有限公司一过自身质量的6717倍,由此可见,轮胎要承担起研究了载重轮胎的承载性能,从中可以了解多么沉重的载荷。到如何合理地发挥轮胎的承载能力。在目前市场激烈竞争的形势下,车辆的超载已成为运输部门提高效益的得力措施,特别1 轮胎的静负荷性能是个体运输户为了多赚钱,使车辆处于严重超轮胎的静负荷性能是指在规定的轮辋和充载状态。据调查,一般载质量为5t的车经加气压力条件下,静止轮胎在垂
4、直负荷作用下,负固改装后装载货物达10～12t,实际总载质量荷与轮胎变形的关系,它反映轮胎承受负荷的为18t(包括加固物1t);载质量为8t的车经能力。一般认为轮胎的负荷由两部分承担,一加固改装后装载货物达20t,实际总载质量为部分由气压承担,另一部分由轮胎本身承[1][3]30t(包括加固物2t),这样严重的超载必然受。引起轮胎的提前损坏,常见的问题有肩空、肩裂轮胎在承受负荷时不仅发生法向(径向)变甚至爆破等,不但降低了轮胎的行驶里程,缩短形,同时还产生横向和周向变形。轮胎的静负了公路的使用寿命,还会酿成交通事故。荷
5、性能包括轮胎的法向变形(下沉量或下沉众所周知,轮胎分不同规格,同一规格中又率)、负荷下的断面宽、接地面积、接地长轴和接分若干层级,以便满足车辆对负荷的需要,故车地短轴以及由此确定的硬度因数和接地因数辆必须按额定负荷来选择轮胎。据资料报道,等。为了了解充气轮胎的承载能力,必须研究当轮胎负荷超过20%时,其行驶里程降低气压与负荷对它们的影响。35%以上;负荷超过50%时,其行驶里程降低111 下沉量与下沉率轮胎的下沉量体现轮胎的径向弹性特征, 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59573003)是轮胎使用性能中的重要参
6、数之一。为了使不作者简介:俞淇(19342),女,江苏苏州人,华南理工大学教同的充气轮胎外缘尺寸有可比性,常采用下沉授,主要从事轮胎结构与力学性能的教学与研究工作。率来对比。若下沉率过小,表示轮胎的弹性作©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net 轮 胎 工 业 6542000年第20卷用发挥不好,影响乘坐舒适性
7、;若下沉率过大,表212100-2018PRC方案样胎在两种2则说明轮胎在大变形下工作,会缩短轮胎的使负荷下不同气压对应的接地面积cm用寿命,因此,对各种类型的轮胎均要选择最佳气压/kPa负 荷810860910960101010601160的下沉率。1倍59812586125911954412535155161549912下面列举12100-2018PR轮胎(A方案)2倍87512866178371782010799107881976914在标准气压下不同负荷对下沉率的影响。试验面积都增大很多,增长率范围为46%～5
8、2%,负荷共分4档,即110,115,210和215倍负荷看来采用增大气压的手段来对付那种成倍超载(将标准负荷36155kN称为1倍负荷),则对应行为也是无能为力的。的下沉率分别为11129%,15121%,19170%和不同方案样胎在2倍负荷下气压与接地面24120%。可以看出,当超载到215倍时,下沉积的变化关系见表3。率增大
