Устройство колес тракторов и автомобилей. Маркировка шин.

Общее устройство.Колесо состоит из ступицы, соединительного диска, обода и шины. Колесо передает нагрузку от шины на ступицу через соединительный диск.

Соединение колеса со ступицей должно быть надежным и обеспечивать его центрирование на ступице. В центральной части диска имеются отверстия для соединения со ступицей или фланцем (рис. 21.2).

Рис. 21.2. Устройство колес трактора средней мощности: а — ведущее колесо; б — управляемое колесо; в — ступица ведущего колеса; г — гайка с конической фаской; 1 — ступица; 2 — диск; 3 — обод; 4 — шина; 5 — балластные грузы; 6 — полуось ведущего колеса; 7 — призматическая шпонка; 8 — червяк; 9 — накладка (вкладыш); 10 — усилительное кольцо диска; 11 — болт крепления диска к ступице; 12 — сальник; 13 — цапфа колеса; 14 — регулировочная гайка; 15 — роликовый подшипник; 16 — защитный колпак; 17 — стяжной болт; 18 — нижняя часть вкладыша в корпусе ступицы; 19 — ось червяка; 20 — гайка с конической фаской.

Обод передает на шину вертикальную и боковые нагрузки, а на ведущих колесах крутящий момент. Боковые нагрузки возникают на неровной, наклоненной поверхности и поворотах. Посадочный диаметр и ширина обода должны соответствовать размерам шины.

Ободья колес изготавливают цельными и разборными. Ободья колес изготавливают цельными и разборными.

Для колес тракторов средней мощности и грузовых автомобилей применяют разборные ободья. Они облегчают монтаж и демонтаж шин. Обод может быть соединен с диском колеса сваркой, болтами или заклепками. Глубокий обод обладает повышенной жесткостью и малой массой.

Шины. Устройство шин. Шины бывают камерными и бескамерными. Камерная шина включает в себя покрышку, камеру и ободную ленту.

Покрышка (рис. 21.3) состоит из каркаса, брекера, протектора, боковины и бортов.

Рис. 21.3. Типы покрышек: а — диагональная; б — радиальная; в — камерная; г — бескамерная; 1 — каркас покрышки; 2 — протектор; 3 — боковина; 4 — проволочное бортовое кольцо; 5 — почвозацеп; 6 — брекер; 7 — резиновая прокладка; 8 — ободная лента; 9 — вентиль; 10 — воздухонепроницаемый слой резины; 11 — беговая дорожка; 12 — камера; 13 — обод; 14 — стальное замковое кольцо; В — ширина покрышки; Н — высота покрышки

Каркас состоит из 4... 18 плотно связанных слоев обрезиненного корда. Если нити корда расположены под углом друг к другу, шины — диагональные, если параллельно друг к другу — радиальные.

У радиальных шин увеличена прочность, уменьшен нагрев при работе, меньше масса и потери на перекатывание. Их применение повышает КПД трактора до 13%, расход топлива — на 8%, уменьшает износ шины в 1,5 раза. В качестве материала для корда может быть использована стальная проволока. Такие шины отличаются долговечностью и повышенной грузоподъемностью.

Брекер (подушечный слой) представляет собой резинотканевую или резиновую прослойку между каркасом и протектором. Он предназначен для эластичной связи каркаса с протектором и способствует смягчению ударов от протектора к каркасу при движении по неровной поверхности.

Протектор — верхний толстый слой резины, предназначенный для надежного сцепления колеса с почвой и предохранения каркаса. Протекторы ведущих колес имеют массивные почвозацепы из резины. Протекторы неведущих колес изготавливают в виде продольных ребер с широкими канавками.

Важно знать! Почвозацепы при контакте с почвой упруго деформируются в сторону центральной части беговой дорожки протектора и выдавливают находящуюся в протекторе почву. Протектор самоочищается. Для правильной установки колес на них нанесена стрелка. Нарушение установки приводит к повышенному и неравномерному износу почвозацепов, ухудшаются сцепные свойства протектора.

Боковины покрышки изготовлены из пластичного слоя резины. Они необходимы, чтобы предохранять боковые стенки каркаса от повреждений.

Бортовое кольцо, металлическое, служит для установки шины на обод.

Камера — резиновый резервуар с воздухом в форме тора.

Ободная лента — плоское резиновое кольцо. Устанавливается между ободом и камерой. Предохраняет камеру от повреждения об обод колеса.

В бескамерной шине герметичность достигается за счет специальной конструкции бортов со специальным уплотняющим резиновым слоем. Борта под давлением воздуха в шине плотно прижимаются к боковинам (закраинам) обода. На внутренней поверхности шины имеется герметизирующий слой резины. Накачивание шины осуществляют через вентиль, герметично закрепленный на ободе колеса.

Вентиль состоит из корпуса, золотника с уплотняющей резиновой втулкой и клапана (рис. 21.4, а).

Рис. 21.4. Схемы золотниковых устройств (вентили): а — воздушного; б — водовоздушного; 1 — колпачок; 2 — золотник; 3 — резиновая втулка; 4 — клапан; 5 — шпилька; 6 — пружина; 7 — скоба шпильки; 8 — камера; 9 — гайка; 10 — корпус вентиля; 11 — обойма

Через золотник проходит шпилька с клапаном, который прижат к золотнику пружиной и препятствует выходу воздуха. При навинчивании наконечника воздушного шланга на вентиль (при накачивании колеса) подвижный стержень давит на шпильку, которая отталкивает уплотнительное кольцо золотника от втулки и пропускает воздух внутрь колеса. При выпуске воздуха из камеры колпачком нажимают на шпильку или частично вывинчивают им золотник и открывают клапан. Для заполнения камеры жидкостью используют специальный вентиль (рис. 21.4, б). Современные колесные тракторы оборудуют шинами низкого давления. В шинах ведущих колес давление 0,08...0,16 МПа, в неведущих — 0,14...0,26 МПа. В зависимости от высоты профиля (процент к ширине) шины подразделяют: на обычные — 90... 110%, широкопрофильные — 75...85%, низкопрофильные— 50...55%, арочные — 40...60% и пневмокатки — 10...40%.

Значительная часть мощности двигателя затрачивается на упругую деформацию колес, внутреннее трение и их буксование. Увеличение вертикальной нагрузки или снижение давления ведет к повышенному нагреву шины (до 100 °С и более) и резкому снижению срока службы (рис. 21.5). Высокое давление увеличивает нагрузку на каркас шины, снижает ее эластичность и плавность хода. Такие колеса способствуют уплотнению почвы и ухудшению сцепных свойств. Чем больше вертикальная нагрузка, тем больше должно быть давление в шине. При работе на рыхлых почвах устанавливают более низкое давление, так как увеличивается пятно контакта и растет тяговое усилие. На плотных поверхностях устанавливают более высокое давление, так как сопротивление перекатыванию уменьшается.

Рис. 21.5. Графики влияния нагрузки и давления в колесе на долговечность: а — зависимость срока службы колеса от вертикальной нагрузки; б — зависимость давления в шине от вертикальной нагрузки; в — влияние давления на взаимодействие с почвой; W— срок службы колеса; О — вертикальная нагрузка.

Внимание! Давление воздуха в шинах должно соответствовать инструкции по эксплуатации машин.

Маркировка шин. Информация о шине указывается на боковинах. Например, маркировка 215/60R16 означает: 215 мм — ширина шины, 60% — высота профиля от ширины, т.е. 129 мм, R — радиальный корд, 16 — посадочный диаметр обода 16 дюймов. Если корд диагональный, вместо R ставят « — ».

Маркировка может содержать информацию о типе протектора: надпись на тракторной резине «Ф-35» означает — рисунок «елочка» (рис. 21.6).

Рис. 21.6. Маркировка шин: 1 — бескамерная шина; 2 — деталь конструкции шины; 3 — имя производителя или название бренда; 4 — знак и номер соответствия типу ЕСЕ; 5 — модель шины; 6 — ширина, мм; 7 — высота профиля, %; 8 — диаметр обода; 9 — индекс нагрузки; 10 — индекс скорости; 11 — обозначение типа конструкции; 12 — шины специально спроектированы для слякоти и снега; 13 — страна-производитель; 14 — усиленная (если есть эта надпись); 15 — наружная сторона; 16 — требования по максимальной нагрузке и давлению.