Шины
Определение слова «Шины» по БСЭ:
Шины - Шины (нем., ед. ч. Schiene)
(мед.), приспособления для обездвиживания (см. Иммобилизация) поврежденных частей тела. Наложение Ш. - шинирование- проводится главным образом при переломах, вывихах, обширных травмах мягких тканей, а также при воспалит. заболеваниях конечностей, ожогах, после операций на костях, сосудах и нервах конечностей. Различают Ш. транспортные и лечебные.
Транспортные Ш. накладывают при оказании первой помощи пострадавшим до их перевозки в мед. учреждение; цель транспортной иммобилизации - создание покоя в зоне повреждения, профилактика развития травматического Шока, усиления кровотечения при движении костных отломков. Транспортные Ш. (они могут быть деревянными; проволочными, которые выпускаются нескольких типов, размеров, длиной 75-100 см, шириной 6-10 см, хорошо моделируются по рельефу конечности, применимы при повреждениях различной локализации; пластмассовыми, пневматическими, вакуумными), выпускаемые промышленностью, называют стандартными (рис.). При отсутствии стандартных Ш. для транспортировки используют импровизированные Ш. из подручного материала - досок, лыж, фанеры, прутьев и др. Основное правило наложения транспортной Ш. - иммобилизация двух сегментов, соседних с поврежденным. Например, при переломах костей голени Ш. фиксируют бинтами к стопе, голени и бедру, при переломах плеча - к предплечью, плечу и грудной клетке. Для профилактики пролежней от давления Ш. последние должны быть закрыты мягкой прокладкой.
Лечебные Ш. применяются для длительной иммобилизации (на срок, необходимый для сращения перелома). К ним относятся, например, металлические Ш., используемые при скелетном вытяжении. В стоматологии Ш. из проволоки или быстроотвердевающей пластмассы, а также Ш. в виде спец. аппаратов или дуг применяются для иммобилизации отломков при лечении перелома верхней или нижней челюстей, после костнопластических операций на челюсти.
В. Ф. Пожариский.
Транспортные шины. А - деревянная шина Дитерихса: 1 - общий вид; 2 - наложенная шина. Б - лестничная проволочная шина Крамера: 1 - вид отмоделированной шины; 2 - шина, покрытая ватой; 3 - наложенная шина. В - пневматическая шина (на молнии), наложенная на стопу, голень и бедро.
Шины - пневматические, в автомобилях и других колёсных машинах выполняют
следующие основные функции: создают
необходимое сцепление колёс с
поверхностью дороги и амортизируют возникающие при движении
машины динамические
нагрузки на колёса.
Благодаря этому обеспечиваются
возможность управления машиной, её
проходимость в трудных дорожных условиях,
устойчивость, комфортабельность при езде. Ш.
существенно влияют на длину тормозного пути,
расход топлива и
многие другие
эксплуатационные и
экономические характеристики автомобиля. В
зависимости от
назначения Ш. подразделяют на легковые (для легковых автомобилей и грузовых автомобилей малой грузоподъёмности); грузовые (для остальных грузовых автомобилей, автобусов, троллейбусов, прицепов); с.-х. (для тракторов и др. с.-х. машин); строительно-дорожные (для строительных, дорожных и подъёмно-транспортных машин); мотошины (для мотоциклов, мотороллеров, мопедов);
велосипедные. К Ш. специального назначения относятся авиационные, для монорельсового транспорта и др.
Ш. -
многослойные резино-текстильные изделия, на
изготовление которых расходуется
около 50% потребляемого каучука, а также
значит. доля химических волокон и других армирующих материалов. В 1976 на производство Ш. во всём мире было
израсходовано около 7 млн.т каучуков;
выпуск Ш. составил 780 млн. шт.
Конструкция.
Общий элемент Ш. всех типов -
покрышка (рис. 1), обеспечивающая
сохранение заданной формы Ш. при
действии внутреннего давления.
Основа покрышки -
каркас, придающий ей
прочность и
эластичность. Он состоит из нескольких слоев обрезиненного текстильного (в некоторых случаях металлического)
Корда (кордной
ткани). В диагональных Ш. нити
корда в соседних слоях каркаса перекрещиваются, а угол
между направлением нитей и меридиональной
(проходящей через ось
вращения) плоскостью Ш. составляет 50-55°. В радиальных Ш. (шинах Р) нити всех слоев корда располагаются в меридиональной плоскости.
Число слоев корда в этих Ш.
примерно в 2 раза
меньше, чем в диагональных, и
поэтому каркас шин Р отличается большей гибкостью.
Брекер
(подушечный слой) Ш.,
предназначенный для создания прочной
связи между каркасом и наружным резиновым
слоем Ш. (протектором), изготовляют из нескольких слоев обрезиненного
текст. или металлического корда (реже из резины). В брокере диагональных Ш. нити корда располагаются под тем же
углом, что и в каркасе; в брокере радиальных - под углом 70-85°, образуя нерастяжимый пояс,
который воспринимает
основную часть усилий, возникающих в Ш. под действием внутреннего давления и внешних нагрузок. Благодаря
сочетанию гибкого каркаса и жёсткого брекерного пояса шины Р отличаются от диагональных большей
долговечностью, меньшими потерями на
преодоление сопротивления качению и др. эксплуатационными преимуществами.
Протектор Ш.,
образующий одно
целое с её боковинами, защищает каркас от механических повреждений и
воздействия влаги.
Наиболее массивная часть протектора - беговая
дорожка - имеет «рисунок» (выступы и
углубления различных размеров и формы, рис. 2),
определяющий сцепление Ш. с
дорогой, сопротивление качению,
износостойкость, проходимость, шум при езде,
удобство управления машиной и др. Борт покрышки обеспечивает плотную посадку и
крепление Ш. на ободе колеса. На бортовых кольцах закрепляются слои каркаса Ш.
Важный конструктивный
признак Ш.-
способ герметизации, по которому их подразделяют на камерные и бескамерные. В
полость камерных Ш. помещают ездовую камеру - кольцеобразную резиновую трубку с вентилем, удерживающую в Ш.
сжатый воздух. В бескамерных Ш. воздух удерживается
благодаря применению специальных уплотнительных бортовых лент, посадке Ш. на обод под большим натяжением, а также наложению на внутренняя полость покрышки резинового герметизирующего слоя. Преимущества бескамерных Ш. -
большая безопасность движения
вследствие незначительной утечки воздуха при проколе,
меньшая масса, простота обслуживания и ремонта.
Однако для
герметичной посадки этих Ш. на обод необходимы
специальное монтажное
оборудование, а также повышенная
точность изготовления ободов.
Выбор конструкции Ш. определяется их назначением. Например, для легковых Ш., которые должны
обеспечивать безопасность движения и комфортабельность при езде на высоких скоростях,
наиболее целесообразна бескамерная конструкция.
Рабочие характеристики. На неподвижную Ш. действуют силы внутреннего давления и статической нагрузки на
колесо, при качении Ш.,
кроме того, - динамической нагрузки, а также нагрузки от
перераспределения массы машины между осями и колёсами. Под действием этих сил Ш. испытывает при качении
непрерывные циклические деформации,
величина и
направление которых в различных зонах Ш. различны. Число циклов деформации Ш. за
время её амортизационного пробега
может достигать нескольких десятков миллионов.
Вследствие этих деформаций происходит саморазогрев Ш.
(теплообразование) до 60-90°C.
Важнейшие эксплуатационные характеристики Ш. -
грузоподъёмность, долговечность, сцепление с дорогой, сопротивление качению, амортизационная
способность. Грузоподъёмность (максимальная допустимая статическая вертикальная
нагрузка на Ш.) зависит главным образом от габаритов Ш., внутреннего давления,
числа слоев корда и его типа, а также от эксплуатационных условий.
Долговечность характеризуется пробегом Ш. до износа выступов рисунка протектора (по условиям
безопасности движения, а также для
предохранения каркаса от повреждений минимальная остаточная
высота выступов должна быть 0,5 мм для грузовых и 1,5 мм для легковых Ш.).
Долговечность снижается при
ухудшении дорожных и климатических условий,
превышении грузоподъёмности, увеличении скорости движения, отклонениях внутреннего давления в Ш. от оптимального для данных условий эксплуатации (это давление составляет от 0,1 Мн/мІ, или 1 кгс/смІ, для легковых Ш. до 2 Мн/мІ, или 20 кгс/смІ, для авиационных Ш.). При
снижении внутреннего давления увеличивается
амплитуда деформаций Ш. и повышается теплообразование, что приводит к ускоренному усталостному
разрушению Ш., а при его
повышении возрастают
напряжения в Ш., увеличивается
опасность разрыва каркаса при наезде на
препятствие и ускоряется
износ протектора
из-за увеличения давления в
контакте Ш. с дорогой.
Средний пробег легковых Ш. лежит в пределах 40-60 тыс.км, грузовых Ш. - в пределах 60-100 тыс.км.
Сцепление с дорогой - один из важнейших факторов, обеспечивающих
безопасное движение автомобиля.
Недостаточное сцепление -
причина 25-40% дорожно-транспортных
происшествий на мокрых дорогах и 5-10% - на сухих.
Помимо «рисунка» протектора на эту характеристику влияют свойства протекторной резины.
Сопротивление качению в
значительной степени определяет расход топлива колёсным транспортом и влияет также на его динамические характеристики. Оно существенно зависит от массы и конструкции Ш., а также от материалов, из которых она изготовлена. Амортизационная способность определяет свойства Ш. как элемента
подвески автомобиля, гасящего динамические нагрузки. Для оптимальной амортизации автомобиля необходимо
правильное сочетание амортизационной
способности Ш. и амортизационных свойств др. элементов подвески.
Материалы. Технология производства.
Общие требования к резинам для Ш.-
высокая усталостная
выносливость и
малое теплообразование; к резинам для протектора, кроме того, износо- и атмосферостойкость; для каркаса - высокая эластичность; для брокера - теплостойкость; для ездовых камер -
газонепроницаемость. Основные типы каучуков для шинных резин - бутадиен-стирольный, стереорегулярный бутадиеновый, синтетический изопреновый, натуральный;
важнейшие армирующие материалы - полиамидный и вискозный корд.
Технологический процесс шинного производства включает:
приготовление резиновых смесей в смесителях;
обработку корда
(пропитку синтетическими латексами, термическую вытяжку,
стабилизацию, обкладку резиной на каландрах);
заготовку деталей Ш.
(раскрой обрезиненного корда,
стыковку кусков, наложение на них резиновых
прослоек, профилирование заготовки протектора на экструдерах, изготовление деталей борта и др.); сборку покрышек на специальных станках;
формование и вулканизацию покрышек в т. н. форматорах-вулканизаторах; изготовление заготовок ездовых камер на экструдерах и их вулканизацию в пресс-формах.
Многие операции технологического процесса осуществляются на поточно-автоматических линиях (например, изготовление резиновых смесей,
сборка и вулканизация покрышек). См. также
Каучуки синтетические,
Каучук натуральный, Резина.
Лит.: Пневматические шины.
(Исследования по проблеме повышения качества). Сб. ст., М., 1969; Пневматические шины, М., 1973;
Салтыков А. В.,
Основы современной технологии автомобильных шин, 3 изд., М., 1974;
Энциклопедия полимеров, т. 3., М., 1977.
В. Ф. Евстратов.
Рис. 1. Схемы покрышек
диагональной (а) и
радиальной (б) шин: 1 - беговая дорожка протектора; 2 - боковина; 3 - каркас; 4 - брекер; 5 -
носок борта; 6 -
пятка борта; 7 - борт; 8 - бортовая лента; 9 - крыльевая лента; 10 - бортовое кольцо; 11 -
дополнительное металлокордное крыло; 12 -
лента для обёртки бортового кольца; 13 - резиновый шнур.
Рис. 2. Примеры «рисунков»
бега (см. бег в 4 знач....">беговой дорожки протектора грузовых шин: а - дорожный (для дорог с усовершенствованным покрытием, например асфальтобетонным); б - универсальный (для различных дорожных условий); в -
повышенной проходимости (для мягких грунтов и др. условий бездорожья); г -
карьерный (для скалистых и каменистых грунтов).
Шиншилла советская
Шины
Шио-Мгвиме