張正偉,劉曉芳,魏 勝,陳雪梅,劉春峰,張海毅,溫秀燕
(山東玲瓏輪胎股份有限公司,山東 招遠 265400)
隨著全鋼子午線輪胎技術(shù)的不斷進步,對鋼絲簾線的結(jié)構(gòu)提出了更高的要求[1-9]。
目前輪胎生產(chǎn)使用4+3×0.35ST鋼絲簾線時,通過增大簾布壓延密度已不能夠滿足輪胎的強度需要。針對該問題,貝卡爾特鋼簾線有限公司結(jié)合自身在全鋼子午線輪胎用鋼絲簾線方面的研發(fā)優(yōu)勢,提出了使用3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線替代4+3×0.35ST鋼絲簾線的方案,可在提高輪胎性能的同時減小鋼絲簾線的用量,實現(xiàn)成本的降低。
我公司與貝卡爾特鋼簾線有限公司經(jīng)過廣泛交流,決定進行以3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線替代4+3×0.35ST鋼絲簾線應(yīng)用于12R22.5 18PR全鋼載重子午線輪胎帶束層中的試驗研究,以期提高輪胎的強度和負荷能力。
3×0.20+6×0.35HT和4+3×0.35ST鋼絲簾線,貝卡爾特鋼簾線有限公司產(chǎn)品;其他原材料均為正常生產(chǎn)用原材料。
開煉機,比利時Agila公司產(chǎn)品;XLB-D型硫化機,湖州宏僑橡膠機械有限公司產(chǎn)品;壓延機,意大利魯?shù)婪蚬井a(chǎn)品;簾布裁斷機,德國費舍爾公司產(chǎn)品;VMI三鼓成型機,荷蘭VMI公司產(chǎn)品;EKT-2000S型硫化儀,中國臺灣曄中科技有限公司產(chǎn)品;Roell Z010型拉力機,德國Zwick公司產(chǎn)品。
鋼絲簾線與橡膠的粘合力按照相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測定,其他性能按照我公司載重子午線輪胎原材料試驗方法進行測定。
成品輪胎的外緣尺寸、耐久性能和強度性能均按照相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)測試。
圖1示出了3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線的截面。
圖1 3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線的截面
3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線采用同捻向結(jié)構(gòu),無外纏絲。同捻向結(jié)構(gòu)可以避免交互捻結(jié)構(gòu)中層與層鋼絲之間點接觸導(dǎo)致的磨損,同時具有一定的膠料滲透性能,使鋼絲間的磨損更少。無外纏絲可以避免外纏絲對外層鋼絲的磨損,同時減少加工步驟,降低成本。該結(jié)構(gòu)鋼絲簾線采用高強度單絲以保證具有更高的強度,從而減小鋼絲簾線的用量,提高鋼絲簾線的耐疲勞性能。
3×0.20+6×0.35HT和4+3×0.35ST鋼絲簾線的性能對比如表1所示。
表1 3×0.20+6×0.35HT和4+3×0.35ST鋼絲簾線的性能對比
從表1可以看出:與4+3×0.35ST鋼絲簾線相比,3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線的直徑和線密度較小,可以減小覆膠量及輪胎質(zhì)量,有利于降低成本;3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線膠料滲透壓降低,有利于壓延過程中膠料的滲入,減少輪胎在行駛過程中單絲之間的摩擦,從而改善帶束層的耐疲勞性能,延長輪胎使用壽命。
采用3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線替代4+3×0.35ST鋼絲簾線應(yīng)用于帶束層試制12R22.5 18PR 152/149L全鋼載重子午線輪胎,并進行成品性能測試。
2.3.1 外緣尺寸
安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上的輪胎在標(biāo)準(zhǔn)充氣壓力下外緣尺寸測試結(jié)果如表2所示。
表2 12R22.5 18PR 152/149L輪胎的外緣尺寸 mm
從表2可以看出,輪胎的充氣外直徑、充氣斷面寬和磨耗標(biāo)志高度均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.3.2 耐久性能
輪胎的耐久性能測試結(jié)果如表3所示。
表3 12R22.5 18PR 152/149L輪胎的耐久性能
從表3可以看出,輪胎耐久性測試?yán)塾嬓旭倳r間和累計行駛里程均超過國家標(biāo)準(zhǔn)要求,試驗結(jié)束時輪胎未損壞。
2.3.3 高速性能
輪胎高速性能測試結(jié)果表明,試驗輪胎通過140 km·h-1×8 min階段,優(yōu)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求(通過130 km·h-1×30 min階段)。
與4+3×0.35ST鋼絲簾線相比,3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線結(jié)構(gòu)更易使膠料滲入,可減小單絲之間的摩擦,有利于提高輪胎的耐久性能;直徑和線密度小,有利于輪胎輕量化;將3×0.20+6×0.35HT鋼絲簾線應(yīng)用于12R22.5 18PR全鋼載重子午線輪胎帶束層,成品輪胎的充氣外緣尺寸、耐久性能和高速性能均能滿足相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)要求。