книги из ГПНТБ / Бекин, Н. Г. Станки для сборки автомобильных покрышек конструкция и расчет

Б42 УДК 621.757 : 629.11.012.553

Н. Г. Бекин, Б. С. Порт, Г. Н. Шилов. Станки для сборки автомо­ бильных покрышек. Конструкция и расчет. М., «Машинострое­ ние», 1974, 168 с.

В книге описаны конструкции и принцип работы станков для сборки покрышек легковых, грузовых и большегрузных автомоби­ лей, дорожно-строительных и сельскохозяйственных машин.

Приведены материалы, необходимые для проектирования стан­ ков и механизмов, для выбора их оптимальных вариантов.

Изложена методика расчета отдельных узлов и механизмов. Приведен расчет основных характеристик поточной линии для сборки покрышек, а также данные для определения уровня механизации сборочных станков.

Освещены вопросы качества изготовления станков.

Книга предназначена для конструкторов машиностроительных предприятий, инженерно-технических работников проектных орга­

Рецензент д-р техн. наук проф. Б. Д. Юрченко

31402—201 Б 038(01)—74 201—74

© Издательство «Машиностроение», 1974 г.

Предисловие

Технология производства шин включает следующие наиболее важные процессы: резиносмешение, обрезинивание шинного корда, заготовку деталей, сборку и вулканизацию покрышек. Сборка автомобильных покрышек является сложным процессом, который со­ ставляет до 45% от общих затрат труда на изготовление покрышки.

В последние годы значительно увеличен объем научно-исследовательских и опытно­ конструкторских работ по совершенствова­ нию технологии и созданию оборудования для сборки покрышек. Разработаны новые конструкции шин типа Р с радиальным рас­ положением нитей корда. Стали применяться новые материалы: сажи, каучуки и др. Ши­ рокое распространение получили новые тех­ нологические методы производства, в част­ ности, послойный метод сборки покрышек. Все это потребовало создания новых механи­ зированных сборочных станков и питателей к ним. Представляют большой интерес станки для сборки крупногабаритных покрышек и поточная линия для сборки шин типа Р.

В результате проведенных научно-иссле­ довательских работ выявлено влияние кон­ структивных параметров и технологических факторов на важнейшие механизмы, что по­ зволило выбрать их оптимальные варианты. Создана методика проектирования механиз­ мов сборочных станков.

Станки для сборки Покрышек разработаны на высоком техническом уровне: большин­

1

Г л а в а I

Сборка автомобильных покрышек

Широкое развитие шинной промышленности в нашей стране началось в годы первой пятилетки в связи с пуском отечественных автомобильных заводов ЗИЛ (Москва) и ГАЗ (г. Горький).

Сборка покрышек производилась на полуплоских барабанах (для легковых автомобилей) и дорнах(для грузовых автомобилей). При дорновом способе сборки профиль сырой покрышки был близок к профилю вулканизованной и поэтому покрышки не требовали предварительного формования. Однако сборка покры­ шек на металлическом разборном дорне была громоздкой и мало­ производительной.

В 40-х годах на Ярославском заводе полимерного машино­ строения был освоен выпуск станков и барабанов для полудорновой сборки покрышек. Эти станки модели СПД—1 были осна­ щены складывающимися сборочными барабанами и прикаточными устройствами для дублирования слоев корда, прикатки борта и протектора. С внедрением полудорновых станков значительно повысилась производительность сборки, но операции выполня­ лись в основном вручную (надевание браслетов, обработка борта и т. д.).

Механизация ручных операций улучшила условия труда и повысила производительность: на станках были установлены механическая скалка для надевания браслетов конструкции Н. С. Мишакова и прикатчики для обжатия слоев корда и боковин протектора конструкции Б. И. Лапина.

Значительным событием в области механизации сборочного процесса явилась разработка в НИИШПе и внедрение механизма для обработки борта конструкции В. А. Пинегина. Этот механизм, расположенный с обеих сторон сборочного барабана, позволяет комплексно механизировать следующие технологические операции сборки покрышек: обжим кромок браслетов по заплечикам сбо­ рочного барабана, посадку крыльев, заворот на крыло и опрес­ совку кромок браслетов, подворот внутрь борта и опрессовку кромок последнего браслета.

5 ;

С внедрением модернизированного станка МСПД—1 производи­ тельность труда при сборке покрышек грузовых автомобилей повысилась на 40—50%. В дальнейшем механизм конструкции В. А. Пинегина явился основой для создания большого коли­ чества станков для сборки покрышек грузовых автомобилей: СПД—4М, СПД—5ИМ, СПД—8Я, СПД—10, СПД—15, МСПД—3.

Следующим этапом в развитии шинной промышленности была разработка в 60-е годы конструкции шин типа Р и послойного метода сборки, что потребовало создания станков и питающих устройств новых конструкций.

Научно-исследовательским институтом шинной промышленно­ сти совместно с Ярославским заводом полимерного машинострое­ ния создан станок модели СПДП—9И для послойной сборки покрышек, который явился основой всех последующих конструк­ ций. В НИИШИНМАШе были созданы универсальные станки для сборки послойным и браслетным методами покрышек диагональ­ ной конструкции и каркасов шин типа Р. Это станки СПД—14М, СПДУ—65И.АПДИ—3, ПО—04А, которые заменили восемь ранее применявшихся станков устаревших конструкций.

В НИИШИНМАШе проведены работы по созданию оборудова­ ния для сборки большегрузных и крупногабаритных покрышек и станков для второй стадии сборки шин типа Р.

Таким образом, сборка всех серийно выпускаемых покрышек в настоящее время производится на механизированных сборочных станках.

Для сборки шин типа Р нескольких размеров создана поточная линия с автоматизацией основных технологических операций на первой стадии сборки. Эта линия, состоящая из семи операцион­ ных станков с высокой степенью механизации и автоматизации, позволяет резко повысить производительность труда и качество сборки покрышек.

В производстве автомобильных шин одним из наиболее трудо­ емких процессов является сборка покрышек, которая существенно влияет на долговечность, определяемую длительностью пробега шины в эксплуатации.

Автомобильной шиной обычно называют резинокордную упругую оболочку, наполненную сжатым воздухом и укрепленную на ободе колеса автомобиля. Автомобильные шины обеспечивают возможность движения, торможения и управления автомобилем, а также относительную бесшумность и комфортабельность езды. Автомобильные шины по устройству можно разделить на камер­ ные и бескамерные. По конструкции и расположению нитей корда в каркасе шины делят на шины с перекрестным направле­ нием нитей корда в каркасе (диагональные), шины с меридиональ­ ным расположением нитей корда (типа Р) и шины с меридиональ­ ным расположением корда и съемным протектором (типа PC).

Каркас диагональной шины состоит из нескольких слоев обрезиненного корда, нити которого в смежных слоях расположены

6

в двух диагональных направлениях и, перекрещиваясь, образуют эластичную сетку. Угол между нитью корда в каркасе и меридио­ нальной линией нормального поперечного сечения шины назы­ вается углом наклона. Нормальным поперечным сечением шины называют сечение, образуемое плоскостью, проходящей через ось шины. При меридиональном расположении нитей корда угол их наклона к меридиональному сечению равен нулю, а при диаго­ нальном расположении угол наклона нитей корда может изме­ няться в пределах 48—54°.

Наряду с шинами типа Р рис. 1) отечественные заводы выпускают автомобильные шины с меридиональным расположением

нитей корда в каркасе и съемными протекторными кольцами (шины типа PC). Шина типа PC, как правило, имеет три съемных протек­ торных кольца — одно центральное и два боковых. В некоторых конструкциях шин типа PC вместо трех монтируется одно съем­ ное протекторное кольцо.

По величине внутреннего давления воздуха в камере разли­

Наиболее широко применяются шины низкого давления. Они эластичнее, чем шины высокого давления, благодаря меньшему внутреннему давлению воздуха, большому объему камеры и боль­ шой ширине профиля.

По протекторному рисунку шины подразделяют на шины с до­ рожным рисунком протектора, с рисунком повышенной прохо­ димости и универсальным рисунком. По ширине профиля разли­ чают шины с обычной шириной профиля, широкопрофильные

7

и арочные. Широкопрофильные шины, используемые для замены двух обычных шин на задней оси некоторых грузовых автомобилей, имеют по сравнению с обычными шинами более высокую проходи­ мость по мягкому грунту.

Автомобильная камерная шина (рис. 2), монтируемая на обод 1 колеса автомашины, состоит из автомобильной покрышки 2, ез­ довой камеры 3 и ободной ленты 4 (для покрышек грузовых^автомобилей).

Покрышка предохраняет камеру от механических повреждений, сохраняет ее наполненной сжатым воздухом в заданных габари­ тах, воспринимает тяговые и тормозные усилия автомобиля и обе­

спечивает сцепление шины с дорогой. Камерой называется кольце­ образная резиновая трубка, помещенная внутрь покрышки и на­ полненная сжатым воздухом.

Бескамерные автомобильные шины не имеют ездовых камер, их функции выполняет специальный герметизирующий резиновый слой. Здесь воздух накачивается непосредственно в полость по­ крышки (шины.) Герметизация такой шины достигается изме­ нением конструкции борта, наличием уплотнительной бортовой ленты и плотной посадкой шины на обод специальной кон­ струкции.

Автомобильные покрышки отличаются по размерам и кон­ струкции отдельных деталей и характеризуются четырьмя основ­ ными размерами (рис. 3).: наружным диаметром £>; внутренним (посадочным) диаметром d\ шириной В и высотой Н профиля. Ши­ риной покрышки обычно называют максимальное расстояние ме­ жду точками профиля ее нормального поперечного сечения, ко­ торое измеряют параллельно оси колеса автомобиля. Высотой профиля покрышки называют расстояние от основания борта ее нормального поперечного сечения до верхней наружной точки, измеряемое перпендикулярно оси колеса.

Условное обозначение размера автомобильной покрышки низ­ кого и сверхнизкого давления, как правило, включает ширину

8

профиля (поперечного сечения) надутой шины и посадочный диа­ метр обода колеса автомобиля (см. рис. 3). Например, покрышка для грузового автомобиля ЗИЛ имеет условное обозначение 240— 508Р, где 240 — ширина В профиля в мм; 508 — диаметр d обода в мм; Р — обозначение типа шины с меридиональным (радиальным) расположением нитей корда в каркасе.

Иногда условное обозначение диаметра обода дано не в милли­ метрах, а в дюймах, а в некоторых случаях в дюймах дана как ширина профиля, так и диаметр обода: например, шина пневма­ тическая 6,50—16. При обозначении размера шин типа Р к цифрофому обозначению добавляют букву Р, а шин типа PC — буквы PC. Условное обозначение размеров шин высокого давления дают в дюймах: например, 34x7, где 34 — наружный диаметр D шины; 7 — ширина профиля В.

Условное обозначение размера широкопрофильных шин со­

Автомобильная покрышка (см. рис. 1) состоит из массивного ре­ зинового слоя-протектора 1, двух боковин 2, подушечного слоя (брекера) 3, нескольких слоев 4 обрезиненного корда каркаса, двух бортовых колец 5, обернутых бортовыми обрезиненными лен­ точками 6.

Протектором называется наружный резиновый слой покрышки, соприкасающийся с поверхностью дороги. В зависимости от типа покрышки рисунок на протекторе имеет различную форму и раз­ меры его элементов. Боковинами покрышки обычно называют наружные резиновые покрытия, накладываемые на боковые (на­ ружные) стенки каркаса. Они предохраняют слои каркаса от ме­ ханических повреждений и различных внешних воздействий (влага, грязь и т. п.). Подушечный слой (брекер, расположенный между протектором и каркасом, служит для предохранения кар­ каса от толчков, ударов, ослабления действия на каркас тяговых и тормозных усилий, увеличения прочности связи между резино­ вым протектором и резинокордным каркасом. Брекер ослабляет передаваемые каркасу толчки и удары и предохраняет его от преждевременного разрушения. В подушечном слое при эксплуа­ тации покрышек сосредотачиваются наибольшие напряжения и развиваются наивысшие температуры.

Каркасом называется резинокордная основа покрышки, при­ дающая ей достаточную прочность, гибкость и упругость. Бор­ товые кольца 5 (см. рис. 1) составляют основу бортовых частей покрышки. Каждая покрышка имеет две бортовые части. Бортом покрышки обычно называют ее жесткую часть, с помощью которой она крепится на ободе колеса автомобиля. Жесткость и прочность борту придают находящиеся в нем кольца, изготовленные из сталь-

9