Практически каждый автомобилист хотя бы один раз сталкивался с такой проблемой, как прокол шины . Причем у многих такой конфуз часто случался посреди дороги или в местах, которые и знать не знают, что такое СТО. Со времен изобретения первой каучуковой покрышки прошло уже много лет, но производители резины так и не смогли найти способ сделать шину прочнее.

Немного истории...

Первая устойчивая к проколам шина увидела свет в 1892 году. Покрышка имела мощную боковину, что делало возможным передвижение автомобиля даже при полном снижении давления внутри шины. Именно в этот период был получен патент на производство беспрокольной резины отцом бренда Goodyear , Джоном Сейберлингом. Но в силу сложившихся обстоятельств в серийное производство эта методика была запущена только лишь много лет спустя. В 1992 году торговая марка Goodyear выпускает беспрокольную шину, которая получила название «RunOnFlat». В дальнейшем технологию производства, придуманную компанией Goodyear, будут использовать такие бренды как Dunlop , Nokian , Michelin и Continental .

В 1998 году торговая марка Michelin представила свое видение методики изготовления устойчивых к проколам шин. Оно заключалось в том, что в основу покрышки устанавливался пластиковый обод, который крепился к диску . Изначально, эта методика не приобрела широкого распространения и использовалась только для концепт-каров, но позже такие шины стали доступными как владельцам эксклюзивных марок авто, так и владельцам более недорогих автомобилей. Торговая марка Continental предлагает свое видение технологии изготовления беспрокольных шин, которая называется ContiSupportRing. В основе такой шины металлическое кольцо, которое крепится к колесному диску. Благодаря этой системе, шина в случае прокола сохраняет маневренность автомобиля на том же уровне, что и до прокола.

Беспрокольная шина — миф или реальность?

Стоит отметить тот факт, что абсолютно устойчивой к проколам резины не бывает. Технология изготовления таких шин заключается в том, что автомобиль с проколотой шиной сможет еще двигаться некоторое время, пока, например, не доедет до ближайшей станции технического обслуживания.

Широкий ассортимент беспрокольных шин представлен и на сайте .

Не боимся мы проколов!

Если же произошел прокол, и до ближайшей станции технического обслуживания очень далеко, то главное в такой ситуации — не паниковать. Первое, что мы вам советуем сделать — вызвать эвакуатор, который доставит ваш автомобиль до ближайшей СТО.

Удачной вам дороги!

Важными показателями надёжности шин являются ремонтопригодность и ресурс. По прогнозам в ближайшем будущем двухсот тыс км достигнет ходимость грузовых шин, ста тыс км - легковых шин и 70-80% - их ремонтопригодность. Поскольку требования к шинным резинам всё более ужесточаются, следует ожидать повышения на 15-20% их прочностных свойств и износостойкости и снижения на 10-15% гистерезисных потерь. Долговечность шин зависит от условий их эксплуатации, при этом более 73% разрушений приходится на износ протектора из-за недостаточного качества протекторных резин. Материалы для шины выбирают в зависимости от режимов работы её элементов, её конструкции и условий эксплуатации, а основным материалом является резина на основе каучуков общего назначения , способная работать от -50 до +150 о С. Совершенствование рецептуры шинных резин идёт в направлении снижения наполнения техуглеродом и маслом, повышения степени сшивания, использования методов многостадийного смешения, применения смесей полимеров и модифицированных каучуков. Общие требования к ним - высокая усталостная выносливость и малое теплообразование.

Усталостная выносливост ь (утомление) выражается в изменении жёсткости, прочности, износостойкости и других свойств резины при воздействии на шину многократных циклических нагружений, приводящем к снижению срока её службы. Многократные циклические нагружения различают по виду деформации, величине амплитудного (наибольшего) напряжения, частоте нагружения, форме циклов (зависимости напряжения от времени) и длительности перерывов между ними. Усталостную выносливость оценивают числом N циклов периодического нагружения при заданном амплитудном напряжении у до разрушения материала в результате термофлуктуационного распада химических связей, активированного механическим полем. Усталостная прочность - это напряжение у N , при котором разрушение идёт после заданного числа циклов. Зависимость между N и у N в режиме у=const выражают графически в виде кривых усталости или аналитически: у N =у 1 N - 1/в , где у 1 -разрушающее напряжение при одном цикле нагружения образца (исходная прочность резины), в=2-10 - эмпирический показатель выносливости резины. Формула предполагает линейную зависимость кривой усталостной выносливости многослойных резин и резинотканевых материалов до отслаивания в координатах lgу N - lgN .

Теплообразование (повышение температуры) обусловлено высоким внутренним трением в наполненных резинах и проявляется в переходе значительной части механической энергии деформации в теплоту, называемом гистерезисными потерями. При многократных циклических нагружениях вследствие низкой теплопроводности резины высокие гистерезисные потери приводят к её саморазогреву и тепловому разрушению, что снижает усталостную выносливость. Одновременно внутреннее трение способствует затуханию свободных колебаний в резине, тем более сильному, чем больше гистерезисные потери. Поэтому резины с высоким внутренним трением гасят толчки и удары, т.е. являются хорошими амортизаторами.

Резина протектора , кроме общих требований к шинным резинам, должна иметь высокие значения износостойкости и атмосферостойкости, прочности при растяжении и сопротивления раздиру. Различают три вида износа резины, которые легко определяются визуально и существенно влияют на зависимость его интенсивности от коэффициента трения:

• · скатыванием (последовательным отдиранием) тонкого поверхностного слоя;
• · абразивным царапанием по твердым выступам поверхности абразива;
• · усталостным разрушением от механических потерь и теплообразования во время скольжения и качения по неровностям поверхности твердого контртела. Требования к протекторным резинам противоречивы, и те из них, что указаны выше, не совпадают с требованиями обеспечения хороших технологических свойств, высокого коэффициента трения и усталостной выносливости. В каждом случае эти требования дифференцируются в зависимости от типа и размера шин и условий их эксплуатации. Для повышения стойкости радиальных шин к механическим повреждениям целесообразно применение более жёстких резин. С увеличением размера шин возрастает влияние теплообразования на их работоспособность и надёжность и в большегрузных шинах оно становится определяющим. При работе в рудниках протектор должен быть устойчив к проколам и порезам режущими кромками горных пород, а в условиях бездорожья износостойкость определяется упругожёсткостными свойствами.

Особенность отечественной шинной промышленности - применение в производстве 100% СК, поэтому используют их комбинации, компенсирующие недостатки отдельных каучуков и в ряде случаев обеспечивающие улучшение свойств композиций (табл.1.3). Каучуки СКИ и СКД повышают усталостную выносливость протектора. Добавки БСК к СКИ повышают устойчивость смеси к реверсии, а резины - к термоокислительному старению, и улучшают сцепление её с дорогой. Добавки СКИ-3 к БСК и СКД повышают конфекционную клейкость смесей, прочность их связи с брекером и прочность стыка протектора, а добавки до 40мас ч СКД - износостойкость, сопротивление растрескиванию и морозостойкость протекторной резины. Пластичность смесей повышают добавкой мягчителя АСМГ-1 - продукта окисления остатков после прямой перегонки нефти, на поверхность которого нанесено 6-8% техуглерода. Содержание техуглерода и мягчителей определяется требованиями к перерабатываемости смесей и упруго-жёсткостным свойствам вулканизатов.

Таблица 1.3.

Типовые рецепты протекторных резиновых смесей (мас ч)

Наименование компонентов	Большегрузные шины	Грузовые	Легковые	Боковины шин типа Р
	НК или СКИ-3	30,0-
Ускорители вулканизации
Оксид цинка
Стеарин технический
Замедлители подвулканизации
Модифицирующая группа
Противостарители
Воск микрокристаллический
Мягчители
Мягчитель АСМГ-1 или ИКС
Активный техуглерод
Полуактивный техуглерод

Резина для каркаса должна иметь наиболее высокую эластичность, что достигается применением техуглерода средней активности и структурности и снижением его количества. Резина для брекера должна обладать малыми гистерезисными потерями и хорошей теплостойкостью, так как в этой зоне температура шины достигает максимальных значений. Обкладочные резиновые смеси должны иметь высокий адгезионный контакт между дублируемыми элементами при изготовлении полуфабрикатов, сборке и вулканизации покрышек, а также иметь высокую пластичность, клейкость, когезонную прочность и долго пребывать в вязкотекучем состоянии в начале вулканизации. Резины должны иметь высокую прочность и низкие гистерезисные потери, и для них лучше подходят изопреновые каучуки (табл.1.4). Каркасные резины для диагональных шин изготовляют из комбинации СКИ-3 с СКС-30АРКМ-15 в соотношении 1:1 или комбинаций изопреновых каучуков с СКД для повышения морозостойкости и динамической выносливости резинокордных систем или с БСК для снижения их стоимости. Технологические свойства смесей улучшают введением до 5мас ч ароматических мягчителей (пластор 37), а адгезионные свойства - термопластичных мягчителей (канифоль, углеводородные смолы). Для защиты резин от старения применяют комбинации диафена ФП с нафтамом-2 или ацетонанилом Р в соотношении 1:1.

Таблица 1.4.

Типовая рецептура обкладочных резиновых смесей (мас ч)

Наименование компонентов	Большегрузные шины	Грузовые шины типа Р	Легковые шины типа Р
Каучуки НК, СКИ-3 или СКИ-3-01
Ускорители вулканизации
Оксид цинка
Стеарин технический
Модификаторы
Замедлители подвулканизации
Канифоль
Мягчитель АСМГ или ИКС
Противостарители, противоутомители
Активный техуглерод
Полуактивный техуглерод
Белая сажа

Изоляционные резины являются полуэбонитами с твёрдостью 65-70усл ед и идут на изготовление наполнительного шнура и изоляцию проволоки или плетёнки, поэтому должны обеспечивать хорошее сцепление резины с металлом и прочно соединять проволоки друг с другом. Резиновые смеси готовят на основе комбинаций СКИ-3 и СКМС-30АРКМ-15 (3:1) с добавкой до 40мас.ч регенерата при повышенном содержании серы (до 6мас ч ) и техуглерода (до 70мас ч ). Высокое наполнение каучуков определяет необходимость увеличения содержания мягчителей, а адгезионные свойства смеси повышают введением модифицирующей системы из комбинации РУ-1 и гексола ЗВ в соотношении 1:1 (табл.1.5). Промазочные резиновые смеси для обрезинивания тканей крыльевых и бортовых лент (чефера и бязи) должны иметь большую пластичность и хорошую клейкость, от них не требуется высокой прочности резин, а теплостойкость должна быть высокой. Резиновые смеси, приготовленные на основе цис-1,4-полиизопренов (чаще НК) или комбинации НК с СКМС-30АРКМ-15, удовлетворяют этим требованиям. Углеводород каучуков снижают введением до 60мас ч регенерата, а особенности наполнения смеси - до 40мас ч минеральных наполнителей при небольшой добавке полуактивного техуглерода и большом количестве (до 30мас ч ) мягчителей.

Таблица 1.5.

Типовая рецептура изоляционных и промазочных резиновых смесей (мас ч)

Наименование компонентов	Изоляционная смесь	Промазочная смесь
Регенерат
Ускорители
Оксид цинка
Стеарин технический
Замедлитель подвулканизации
Противостарители
Модификаторы
Мягчители жидкие
Битум нефтяной
Канифоль
Минеральные наполнители
Активный техуглерод
Полуактивный техуглерод

Резины для ездовых камер и герметизирующего слоя бескамерных шин должны иметь низкую газопроницамость для сохранения внутреннего давления в шине и быть устойчивы к раздиру и тепловому старению. Камерные резины должны иметь высокую эластичность и низкие значения модуля и остаточной деформации, чтобы уменьшить их разнашиваемость, а также высокие значения прочности стыка, сопротивления проколу и разрастанию трещин. Камерные смеси должны хорошо шприцеваться и иметь небольшую усадку. За рубежом выпускают грузовые камеры из БК (табл.1.6). Отечественные смеси для профилирования легковых и грузовых камер массового ассортимента, изготовления пятки вентиля и клеёв готовят на основе комбинаций СКИ-3 с СКМС-30АРК или 100% БК-1675Т с добавкой двух мас ч ХБК. Для шин с регулируемым давлением и морозостойких рекомендована камерная резиновая смесь на основе СКИ-3, СКМС-30АРК и СКД. Когезионная прочность смесей повышается введением промоторов, а технологические свойства улучшаются большим ассортиментом технологических добавок. Герметизирующий слой бес-камерных шин изготавливают с применением галоидированных БК, например: ХБК - 75, эпихлоргидриновый каучук - 25, техуглерод N762 - 50, стеариновая кислота - 1, алкилфенолформальдегидная смола - 3,3; дибутил-дитиокарбамат никеля - 1, оксид магния - 0,625; оксид цинка - 2,25; ди-(2-бензтиазо-лил)дисульфид - 2, сера - 0,375; 2-меркапто-1,3,4-тиодиазол-5-бензоат - 0,7. Разработана резина на основе комбинации ХБК и СКИ-3 в соотношении 1:1.

Таблица 1.6.

Рецепты камерных резиновых смесей на основе БК зарубежных фирм (мас ч)

Наименование компонентов
Эссо-бутил 268
Полисар-бутил 301
Техуглерод N762 / N550
Техуглерод N660
Техуглерод N330
Парафиновое масло
Парафино-нафтеновое масло
Стеарин технический
Сплав Амберол ST-137Х со стеарином (60:40)
Оксид цинка
Сера / тиурам
Альтакс / каптакс

Клеевые резиновые смеси идут на приготовление 20% бензинового клея, который при промазке резинового фланца вентиля образует плёнку с высокой клейкостью и малой усадкой, способную надёжно соединять его с поверхностью камеры и совулканизовывать с дублируемой резиной. Отечественную клеевую смесь готовят на основе 100мас ч бромбутилкаучука БК-2244 с эффективной вулканизующей группой из серы, тиазола и тиурама Д и 60 мас ч полуактивного техуглерода. Фирма "Эссо" рекомендует аналогичный состав смеси для клея на основе БК (мас ч ): бутил 218 - 100, техуглерод N762 - 40, техуглерод N550 - 20, парафиновое масло - 20, оксид цинка-5, смола ST-137X - 20, сера - 2, тиурам Д - 2, меркаптобензтиазол - 0,5. Смола ST-137X повышает аутогезию клея.

Вентильные резины - высокомодульные с повышенной твёрдостью, применяются для изоляции пятки вентиля, обеспечивая прочную связь с латунным корпусом вентиля и совулканизацию дублируемых резин с клеевой резиновой смесью. Отечественную вентильную резину готовят на основе СКИ-3 и хлорбутилкаучука в соотношении 3:1, а зарубежные - на основе БК (табл.1.7).

Таблица 1.7.

Рецепты вентильных резиновых смесей (масс ч)

Диафрагменные резины должны иметь высокие значения прочности на разрыв и раздир при высоких температурах, эластичности, теплопроводности и усталостных свойств. Для них берут БК с низкой вязкостью и повышенной непредельностью (БК-2045, БК-2055) с введением 10мас ч хлоропренового каучука (наирит А) в качестве активатора вулканизации алкилфенол-формальдегидной смолой (SP-1045, США). Резиновые смеси для ободных лент изготавливают на основе 100мас ч каучука СКМС-30АРКМ-27, а для снижения себестоимости вводят продукты переработки изношенных шин: регенерат и эластичные наполнители - резиновую крошку и диспор.

Технологические свойства шинных резиновых смесей включают реологические , к которым следует отнести также их вулканизуемость, и адгезионные свойства, а поведение их при формовании оценивают соотношением пластической и высокоэластической частей общей деформации. Пластичность характеризует лёгкость деформирования резиновых смесей и способность их сохранять форму после снятия деформирующей нагрузки, а эластическое восстановление (обратимая часть деформации) - сопротивление необратимому изменению, обусловленное их вязкостью. Изменение пластичности материала в зависимости от температуры определяет его термопластичность и способность к формованию. Полное представление о пластоэластических свойствах смесей получают из их зависимостей от температуры и скорости деформации.

При вулканизации резиновых смесей уменьшаются пластические и растут высокоэластические свойства, поэтому вулканизуемость и оценивают по их изменению при нагревании. При переработке на технологическом оборудовании и хранении может произойти нежелательное изменение их пластоэластических свойств, называемое подвулканизацией или преждевременной вулканизацией . Склонность к подвулканизации характеризуют временем, в течение которого смесь при 100 о С не изменяет пластоэластические свойства, и оценивают:

• · по изменению высоты образца при сжатии между плоскопараллельными плитами в условиях испытания на сжимающем пластометре;
• · по сопротивлению образца сдвигу между подвижной и неподвижной поверхностями при испытании на вискозиметре Муни при 100 или 120 о С;
• · по скорости истечения под давлением через калиброванные отверстия;
• · по скорости вдавливания под нагрузкой твердого наконечника.

Реологические свойства резиновых смесей оценивают при проведении научных исследований их вязкости при различных температурах, напряжениях и скоростях сдвига. Для этого используют метод капиллярной вискозиметрии и определяют скорость истечения под давлением через калиброванные отверстия. Показатель текучести расплава (ПТР) характеризует массу полимерного материала в граммах, которая выдавливается за 10 мин через капиллярное отверстие диаметром 2,095 мм и длиной 8 мм стандартного прибора при заданной температуре (170-300 о С) и нагрузке (от 300г до 21,6кг ). Для оценки склонности резиновых смесей к подвулканизации применяют ротационные вискозиметры Муни , а для реокинетических исследований - вибрационные реометры . Высокоэластические свойства до, во время и после вулканизации одного образца смеси изучают на анализаторе перерабаты-ваемости резин RPA-2000, разработанном фирмой ALPHA Technologies.

Клейкость резиновых смесей - адгезионное свойство, характеризующее способность к прочному соединению двух образцов, что необходимо при изготовлении изделий из отдельных невулканизованных деталей (конфекции изделий ). Внешняя склеивающая способность, обусловленная силами, посредством которых сцепляются разнородные тела, называют адгезией . При разной природе соприкасающихся поверхностей говорят об аутогезии , а сцепления макромолекул одной природы под действием сил притяжения - о когезии . Клейкость оценивают силой, необходимой для расслаивания образцов, дублированных под определенной нагрузкой в течение заданного времени.

Важной особенностью механических свойств резин является релаксация напряжения , проявляющаяся в уменьшении напряжения в образце во времени при неизменном значении деформации до конечного значения - равновесного напряжения у ? , которое определяется густотой вулканизациионной сетки. Скорость релаксации напряжения определяется соотношением энергии межмолекулярного взаимодействия в резине и энергии теплового движения сегментов макромолекул. Чем выше температура, тем энергичнее тепловое движение сегментов макромолекул и тем быстрее протекают релаксационные процессы в деформированной резине. Поскольку равновесие между деформацией и напряжением установливается медленно, резина обычно работает в неравновесном состоянии , и напряжения при её деформации с постоянной скоростью будут зависеть от скорости деформирования.

Деформирование резины с бесконечно малой скоростью , при которой успевают проходить релаксационные процессы, описывается линейной зависимостью истинного напряжения от величины деформации. Коэффициент пропорциональности между истинным напряжением и относительной деформацией называется равновесным модулем (модулем высокоэластичности), который не зависит от времени: E ? =P . е о /S о (е -е о - исходная площадь поперечного сечения образца; е о - начальная длина образца; е - длина деформированного образца. Равновесный модуль резины характеризует густоту вулканизационной сетки: E ? =3сRT/M c , где M c - молекулярная масса отрезка макромолекулы, заключенная между узлами пространственной сетки; с - плотность полимера; R - газовая постоянная; T - абсолютная температура. Для установления истинного равновесия в резине требуется длительное время. Поэтому определяют условно-равновесный модуль путем измерения напряжения при заданной степени деформации после завершения основных релаксационных процессов (через 1ч при 70 о С) или измерения деформации образца при заданной нагрузке после завершения ползучести (через 15 мин после нагружения).

Испытания резины на разрыв проводят стандартным методом однократного растяжения образцов в виде двухсторонних лопаток с постоянной скоростью (500 мм/мин ) до разрыва при заданной температуре для наглядной оценки её специфических свойств. Зависимость напряжения от деформации с постоянной скоростью сложна и снижается при повторной деформации, показывая своеобразное её "размягчение" - эффект Патрикеева-Маллинса. Прочность резины при растяжении f p вычисляют как отношение нагрузки Р р , вызвавшей разрыв образца, к первоначальной площади S o поперечного сечения в участке разрыва: f p =Р р /S o . Относительное удлинение при разрыве l р выражают отношением приращения длины рабочего участка в момент разрыва (е р -е о ) к первоначальной длине е о : l р =[(е р -е о )/е о ] . 100% , а относительное остаточное удлинение после разрыва - отношением измене-ния длины рабочего участка образца после разрыва к первоначальной длине.

Условное напряжение при заданном удлинении f е , характеризующее жёсткость резины при растяжении, выражают значением нагрузки при этом удлинении Р е , отнесенной к единице площади S o первоначального сечения образца: f е =Р е /S o . Обычно вычисляют условные напряжения при деформациях 100, 200, 300 и 500% и называют модулями резины при заданных удлинениях. Дополнительная характеристика резины - истинная прочность при растяжении , рассчитанная с учетом изменения площади поперечного сечения образца к моменту разрыва при условии неизменности деформируемого образца. Влияние температуры оценивают отношением показателей прочности при повышенной или пониженной и при комнатной температуре, которое называют соответственно коэффициентом теплостойкости и морозостойкости . Коэффициент теплостойкости определяют отношением показателей прочности при растяжении и относительного удлинения, а морозо-стойкости - отношением показателей растяжений при одинаковой нагрузке.

Работа деформации измеряется площадью под кривой нагружения образца и превращается в энергию упругости резины, часть которой релаксирует и необратимо рассеивается в виде тепла внутреннего трения. Поэтому работа при разгрузке образца будет меньше работы, затраченной на его деформацию. Отношение работы, возвращённой деформированным образцом, к работе, затраченной на его деформацию, определяет полезную упругость резины , а отношение рассеянной энергии к работе деформации - потери энергии на гистерезис , которые пропорциональны площади гистерезисной петли. Для разных резин гистерезисные потери могут колебаться от 20 до 95%. Способность поглощать и возвращать механическую энергию - одна из отличительных свойств резины. Гистерезисные потери чаще оценивают величиной эластичности по отскоку , которая представляет собой отношение энергии, возвращённой образцом после удара по нему специального бойка, к энергии, затраченной на удар. Затраченная энергия определяется массой и высотой установки бойка маятника относительно образца, а возвращённая энергия измеряется высотой отскока бойка после удара.

Сопротивление резины раздиру характеризует влияние на её разрушение местных повреждений и представляет собой разрывную нагрузку при скорости деформации 500 мм/мин , отнесённую к толщине надрезанного образца стандартизованных толщины, формы и глубины надрезов.

Твёрдость резины характеризует её способность противостоять внедрению твёрдого индентора под действием заданного усилия. Наиболее распространён метод, заключающийся во вдавливании стандартной иглы твердомера Шора А в образец резины толщиной не менее 6 мм под действием пружины, рассчитанной на определенное усилие. Результаты испытания выражают по шкале в условных единицах от нуля до 100. При высокой твёрдости (показатель 100) игла не погружается в образец, а твёрдость резины колеблется в широких пределах: 15-30 - очень мягкая, 30-50 - мягкая, 50-70 - средняя, 70-90 - твёрдая и более 90 - очень твёрдая резина. Международной организацией по стандартизации (ИСО) рекомендован метод, учитывающий релаксационные процессы и трение, по которому твёрдость оценивают по разности глубин погружения в образец шарика диаметром 2,5 мм под действием контактной (0,3Н ) и основной (5,5Н ) нагрузок. Глубина погружения измеряется в международных единицах IRHD или сотых долях мм от нуля, что соответствует твёрдости резины с модулем Юнга (величина, близкая к равновесному модулю), равным нулю, и до 100 - с модулем Юнга, равным бесконечности. Показатели твёрдости близки к условным единицам твёрдости по Шору А . Твёрдость быстро измеряется, а её показатели очень чувствительны к изменению и состава, и технологии изготовления резины.

Динамические свойства резин определяют их поведение при переменных внешних механических воздействиях. Важным показателем жёсткости резины при периодическом гармоническом нагружении является динамический модуль Е дин - отношение амплитуды напряжения f о к амплитуде деформации e о (Е дин =f о /e о ). Определяют также относительный гистерезис Г - долю общей энергии W на деформацию q за цикл, рассеиваемой в виде механических потерь: Г=q /W=2q /Е дин e о 2 . Гистерезисные потери резины в условиях гармонических периодических деформаций характеризуют модулем внутреннего трения К . Это удвоенное значение механических потерь за цикл при амплитуде динамической деформации, равной единице, т.е. К=2q /e о 2 , тогда Г=К/Е дин .

Утомлением (динамической усталостью ) называют необратимые изменения структуры и свойств резин под действием механических деформаций совместно с немеханическими факторами (свет, тепло, кислород), приводящие к их разрушению. В резинах, подвергаемых постоянной статической деформации или нагрузке, накапливается остаточная деформация е ост . Определяют её путем сжатия на 20% образцов цилиндрической формы и выдержки в сжатом состоянии при нормальной или повышенной температуре заданное время: е ост =(h o -h 2 / h o -h 1 ) . 100% , где h o - первоначальная высота образца; h 1 - высота сжатого образца; h 2 - высота после снятия нагрузки или деформации и отдыха.

Усталостная (динамическая) выносливость N характеризуется числом циклов многократных деформаций образцов до их разрушения. Переменными условиями при испытании могут быть амплитуда деформации, амплитуда нагрузки и частота деформации. Разработано большое число методов испытания резин на усталостную выносливость. Широко применяют испытания на многократное растяжение до разрушения образцов резин в виде двухсторонних лопаток. Стандартизован метод испытания на многократное сжатие до разрушения образцов в виде массивных цилиндров, внутри которых замеряют температуру, характеризующую теплообразование за счет гистерезисных потерь и затруднений отвода тепла в окружающую среду. Часто проводят испытания резин на сопротивление образованию и разрастанию трещин в образцах, подвергаемых многократному изгибу и имеющих зоны повышенной концентрации напряжений, в которых и происходит их разрушение. При испытаниях на сопротивление разрастанию трещин наблюдают за ростом до определенного предела повреждения, которое наносят на испытуемый образец путем прокола или надреза, а при испытании на сопротивление образованию трещин определяют число циклов деформации до начала разрушения образца - появления на нём первичных трещин.

Износостойкость резин характеризуют истираемостью , котороя представляет собой убыль объёма при трении о твёрдую поверхность за счет износа путем отделения мелких частиц материала, приходящуюся на единицу работы трения при заданном режиме их испытания. Истирание является сложным процессом, механизм которого существенно зависит от свойств резины, поверхностей трения и условий их взаимодействия. В местах контакта неровностей поверхности материалов возникают местные напряжения и деформации. При трении резины о поверхности, имеющие очень острые и твердые грани, происходит абразивный износ (истирание "микрорезанием" ). При скольжении резины по шероховатой истирающей поверхности без острых режущих выступов происходит многократное нагружение зон контакта, которое приводит к усталостному износу , наиболее характерному для резиновых изделий. При трении по относительно гладким поверхностям с высоким значением коэффициента трения между резиной и истирающей поверхностью, когда контактные напряжения достигают значений прочности резины, наблюдается интенсивный когезионный износ (истирание "скатыванием"). Для оценки истираемости резин используют различные приборы, в котоых проводят испытание образцов строго определённой формы в условиях трения скольжения или качения с проскальзыванием. Образцы подвергают истиранию на абразивной шлифовальной шкурке (абразивный износ) или на металлической сетке (усталостный износ). Постоянными величинами при испытании являются скорость скольжения и нагрузка на образец. Изменение объема образцов оценивают по потерям массы, а работу трения вычисляют, зная силу трения и длину пути, проходимого образцом за время испытания. Существуют и другие более специфические методы лабораторных и стендовых испытаний.

Лабораторные испытания позволяют строго регламентировать и упрощать условия деформации и получать хорошо воспроизводимые результаты в отличие от результатов эксплуатационных испытаний. Поэтому они являются первым и основным этапом процесса разработки новых или контроля качества существующих видов резиновых изделий.

Привет мозговелосипедисты ! В данном проекте я буду использовать б/у шины от старого велосипеда, чтобы создать устойчивую к проколам шину для своего велосипеда.

Предыстория: проколов пару шин из-за колючек, которых полно в нашей местности, я решил изготовить шину, которая будет иметь эффективную защиту от проколов.

В этом проекте я использую обычные подручные материалы и предметы из домашнего хозяйства. Это означает, что любой сможет справиться с изготовлением данной шины!

Шаг 1: Требуемые инструменты и материалы

Для выполнения проекта следует использовать:
— 15мм гаечный ключ
— 2 отвертки под винт с плоской головкой (можно использовать нож)
— Нож для резки гипсокартонных листов
— Новая камера
— Старая шина (у меня таких шин накопилась парочка за последнее время).
— Новая или б/у шина

Шаг 2: Снятие колеса с велосипеда

Начните со снятия колеса с велосипеда; используйте 15мм гаечный ключ, чтобы выкрутить гайки, удерживающие колесо на месте. Также убедитесь, что отсоединили тормоза – это облегчит процесс снятия колеса (как показано на фото).

Шаг 3: Снятие камеры с колеса

Теперь вам следует снять камеру.

Выполните следующее: Подденьте шину с помощью двух отверток, т.е. вставьте отвертку в зазор между шиной и ободом, а затем потяните вниз. Далее вставьте другую отвертку на расстояние примерно 5см от местоположения первой отвертки, и проведите отверткой вокруг шины, чтобы снять ее.

Шаг 4: Формовка старой шины, чтобы подошла

На данном шаге вам следует минимизировать размер старой шины так, чтобы она могла вместиться в новой или б/у шине. Для этой процедуры я использовал острый нож – я вырезал и удалил кромки шины (как показано на фото). Вам следует убедиться, что единственная часть старой шины, которую следует использовать – это плоская секция шины. Как видно на второй фотографии, я сделал ошибку при отрезании шины – она получилась слишком большой и не входила в новую шину. Поэтому я подрезал б/у шину, чтобы она идеально вместилась.

Шаг 5: Вставка вырезанной шины

На данном шаге вам потребуется вставить вырезанную шину в новую или б/у шину, которую следует установить назад на велосипед. Это просто выполнить, вставив вырезанную шину в шину, которая будет использоваться на велосипеде. Однако при вставке шины вы столкнетесь с проблемой, что шина не полностью входит в шину, которую вы будете использовать повторно на велосипеде. Следовательно, шину, которую следует вставить, должна обрезаться. Для подрезания шины я использовал нож для резки гипсокартонных листов; сначала я измерил перекрывающиеся части и затем обрезал так, чтобы шина отлично подошла!

Шаг 6: Замена камеры

Шаг 7: Установка шины в обод колеса

Для начала убедитесь, что воздушный вентиль камеры находится на одной линии с отверстием для вентиля в ободе колеса. Далее вставьте вентиль в отверстие и закрепите шину на обод. Во время данного процесса следует сначала придавить одну сторону шины, а затем другую. Для облечения этой процедуры можно использовать отвертку. Но будьте осторожны, чтобы не проколоть шину.

Шаг 8: Накачка шины

После установки камеры в шину ее необходимо накачать.

Шаг 9: Установка колеса на велосипед

После накачки колеса установите его назад на велосипед, используя 15мм гаечный ключ для затягивания гаек. Не забудьте подсоединить назад тормоза!

Шаг 10: Заключение

Наконец у вас появился велосипед с шинами, устойчивыми к проколам. Теперь ваш велосипед может не бояться колючек, битых стекол и других острых предметов. Даже в том случае, если шина будет проколота, колесо останется «жестким», а это позволит вам худо-бедно добраться до пункта назначения. Кроме того, такое колесо требует меньшее давление для полной накачки, поскольку вставленная внутрь вырезанная шина занимает часть внутреннего объема колеса.

Данную конструкцию можно усовершенствовать следующим образом:
— Вставьте больше слоев шины – это обеспечит дополнительную устойчивость к проколам.
— Используйте более легкие материалы для снижения веса велосипеда.
— Сделайте шину без камеры, используя только б/у шины.
— Установите переделанные шины на оба колеса велосипеда.

Удачи в езде на велосипеде , и забудьте о проколах!

Как же работает подобный датчик? Здесь вступают в силу физические законы преобразования механического давления в электрические импульсы. Датчик оснащен пьезокристаллической мембранной, которая, в зависимости от давления в шине генерирует электрические сигналы. Далее они шифруются и отправляются на антенну, передающую их приемнику, установленную в кабине. Передача проводится на частоте 433МГц, что позволяет минимизировать потери информации. Приемник передает полученные данные в модуль управления, довольно часто они дублируются на встроенном дисплее. При падении давления ниже критического срабатывает система оповещения водителя, которая выдает звуковой и/или визуальный сигнал.

Такая система работает от батарей большой мощности, позволяющие проводить мониторинг шин на протяжении 5-7 лет. Одновременно снимаются значение температуры шины, однако они редко визуализируются и водителю не показываются.

Если ваш автомобиль не укомплектован такой системой, вы можете заказать ее дополнительно, многие компании производят и устанавливают подобные устройства.

Использование технологии Bluetoothдля контроля шинного давления.

Последние разработки систем беспроводной связи позволяют использовать их для контроля давления шин и снятия прочих параметров. Так, в тандеме компаний Pirelli-Laserline была разработана и внедрена система, позволяющая получать данные на свой мобильный телефон по технологии Bluetooth. Порядок передачи сигнала довольно прост: микросхема со вшитым протокол Bluetooth монтируется прямо в датчике, формирует пакет данных, соединяется с телефоном и отправляет их.

Благодаря небольшому весу датчика, его установка не требует последующей балансировки колеса, может закрепляться на любом типоразмере резины. Сегодня практически все телефоны поддерживают данный протокол, поэтому, такая система представляет определенный интерес для автовладельцев.

Универсальные системы мониторинга температуры и давления.

Технический прогресс приводит к разработке универсальных устройств, которые могут работать в любых условиях, на ободе произвольного типоразмера. В этом случае данные передаются по радиоканалу и воспринимаются антенной на блоке управления в кабине авто. Для корректного контроля температуры необходимо в систему ввести свои номинальные данные – давление в шине при «стандартной» (22°С) температуре. По включению двигателя происходит самотестирование системы, на экран выводится вся необходимая информация (причем, каждая шина отображается отдельно). При наступлении аварийной ситуации на дисплее отобразятся данные, свидетельствующие о проблеме в конкретном колесе, одновременно включится система оповещения водителя.

Одной из наиболее серьезных проблем, которые могут произойти с водителем автомобиля на дороге, является такая неприятность как прокол шины. Нет, наверное, ни одного автомобилиста, который бы не боялся таких случайностей, ведь наименьшее, чем грозит прокол автомобильной шины на дороге, – это задержка в пути, порой весьма значительная (если в машине нет запаски и требуемых инструментов). Ну а помимо вынужденной поездки на шиномонтаж, есть риск заполучить и что-нибудь более серьезное, ведь при езде на большой скорости прокол шины вполне может стать причиной опасной аварии.

Вот только жизнь не стоит на месте, и вместе со многими другими изобретениями нового тысячелетия на мировой рынок успешно попала такая интересная новинка как шина, выполненная с применением технологии без проколов. Безусловно, подобное новшество, призванное заметно облегчить жизнь автолюбителям, заинтересовало очень многих, поэтому в статье подробно раскрывается тема так называемых усиленных шин для авто.

Интересно знать: Первые шины были изобретены еще раньше, чем первый автомобиль – в далеком 1846 году Р. Томпсон запатентовал аналог современной шины с покрышкой, сделанный из прорезиненной парусины и кусков кожи. Использование этого устройства облегчало процесс передвижения повозок и снижало шум.

Если дословно перевести с английского языка термин Run Flat (а именно такое название получили беспроблемные шины-новинки), то получится неудобоваримое выражение «плоская езда», что, однако, почти полностью отражает суть данной технологии. Run Flat представляет собой устойчивую к проколам и другим различного рода повреждениям шину.

Ведь если при проколе обычной шины дальнейшее продолжение движения становится попросту невозможным, то в случае с шиной Run Flat у водителя имеется возможность продолжать движение – он может доехать, по меньшей мере, до ближайшего автосервиса.

1. Устройство и принцип работы

Следует знать, что под условным названием Run Flat представлен целый ряд разнообразных автомобильных шин, которые выполнены с применением различной беспрокольной технологии. Шины Run Flat различного типа отличаются друг от друга как технологией изготовления, так и условиями, и некоторыми нюансами их эксплуатации.

1.1 Шины с усиленными боковинами

Наиболее распространенными и доступными (что как раз и обусловливает их большую популярность) считаются шины Run Flat с усиленной боковой поддержкой. Их основным отличием от обыкновенных шин является наличие более утолщенных и жестких боковых поверхностей. Это как раз и позволяет такой шине при повреждении избежать деформации под немаленьким весом автомобиля и дает возможность продолжить движение. Проехать на такой шине после прокола можно еще около 90 километров (или даже больше) при максимальной скорости в 80 км/ч.

Правда, есть у шин с усиленными боковинами и один существенный недостаток – они окажутся совершенно бесполезными в том случае, если серьезному повреждению подвергнется несущая боковая часть. Как раз этот тип беспрокольных шин и был первым среди всего ряда разнообразной резины Run Flat (впервые эту технологию применили еще в 1992 году) и, как уже было сказано выше, именно они до сей поры остаются наиболее востребованными.

1.2 Шины с поддерживающим кольцом

Еще одной разновидностью шин Run Flat являются шины, имеющие осевую поддержку, то есть шины, оснащенные поддерживающим кольцом, расположенным по всей окружности диска с его внутренней стороны. Такая конструкция позволяет шине при проколе не проседать и не разрушаться за счет того, что упомянутый поддерживающий слой защищает ее внутреннюю поверхность от трения об обод. При повреждении практически всю нагрузку берет на себя обивка, предоставляющая осевую поддержку. Это позволяет автомобилю еще долгое время продолжать движение в обычном режиме и преодолеть расстояние до 320 километров, не снижая значительно скорость.

Интересно знать: Впервые применить шину для автомобиля решились в 1884 году братья Эдуард и Андре Мишлен, которые, кстати, являются создателями всемирно известной в наше время компании «Michelin».

Однако у Run Flat шин с поддерживающим кольцом также имеются минусы, и главным из них станет высокая стоимость данной технологии – шины этого типа и сами обойдутся недешево, а, кроме того, для их установки потребуется также наличие специальных покрышек и специфических колесных дисков.

1.3 Самолечащиеся шины

Также, помимо перечисленных выше шин с технологией Run Flat, существуют еще и так называемые самолечащиеся или самовосстанавливающиеся шины. Конструкция данного типа шин самая простая среди всех беспрокольных шин. Они практически совсем не отличаются от обыкновенных шин, и единственной их особенностью является наличие на внутренней поверхности дополнительного слоя, который состоит из специального герметизирующего вещества. В тех случаях, когда происходит прокол шины, этот самый герметик способен очень быстро затянуть получившееся отверстие изнутри, тем самым восстановив целостность шины и не позволив проколу значительно сказаться на давлении воздуха в ней.

Сейчас большинство моделей самогерметизирующихся шин способны без особых потерь затянуть проколы шириной до 4,7 мм , что как раз и соответствует размеру стандартного отверстия после прокола обычным гвоздем.

Этот тип Run Flat шин является не только самым простым, но и наиболее дешевым среди остальных, при этом не требующим каких-либо особых условий эксплуатации. К минусам такой конструкции можно отнести малую эффективность самовосстановления шины в морозную или дождливую погоду, а также невозможность справиться с герметизацией слишком больших или боковых повреждений.

2. Преимущества использования шин Run Flat

Несомненно, использование при езде шин Run Flat имеет массу всевозможных преимуществ. Помимо основных удобств, заключающихся в отсутствии необходимости замены колеса при проколе на месте и, тем более, эвакуации его к ближайшему шиномонтажу, есть еще такой фактор как безопасность при повреждении шины при движении на большой скорости. Также наличие на авто беспрокольных шин избавляет водителя от необходимости возить с собой запаску, тем самым позволив сэкономить свободное место в машине, что, бесспорно, тоже можно считать плюсом.

Интересно знать: Процесс вулканизации резины, который используется сейчас на каждом шиномонтаже, был открыт совершенно случайно: излишне рассеянный изобретатель Чарльз Гудьир попросту забыл у раскаленной печи смесь серы и каучука.

3. Особенности и правила эксплуатации шин RunFlat (на какие авто можно поставить, как бортировать, как ремонтировать, какие диски и т.д.)

Ну и, конечно, кроме безусловных преимуществ и выгод использования шин беспрокольной технологии, есть также определенные недостатки и сложности. В первую очередь, к таковым можно отнести своеобразные особенности эксплуатации шин Run Flat, хотя многие водители отмечают также и более низкую комфортабельность поездок с беспрокольными шинами. Автомобиль, на котором установлена резина Run Flat, должен быть оснащен специальной системой контроля давления в шинах (датчиками давления), в противном случае водитель может просто не заметить произошедший прокол и потерю давления в шине и не изменить скорость и манеру езды, что может быть опасным.

Также стоит учесть, что далеко не каждый шиномонтаж предлагает услугу установки шин Run Flat, ведь в большинстве случаев такая процедура требует наличия специального оборудования. Как правило, после повреждения и последующей езды шины Run Flat не подлежат ремонту, и зачастую хозяину авто в конце концов приходится полностью менять комплект шин. Причем последний факт напоминает об еще одном существенном для наших автолюбителей минусе резины Run Flat – их довольно высокой стоимости.

4. Неразбериха в обозначениях шин

Производством и продажей шин с беспрокольной технологией занимаются практически все известнейшие в данной отрасли компании, и как раз из-за этого и возникает некая путаница в наименованиях и обозначениях шин Run Flat. Изготовители используют для своей продукции различную маркировку, поэтому автомобилистам следует знать, что обозначениями RunFlat, RunOnFlat, RFT, Euphoria, EMT, ZP, ZP SR, RFT, SSR, DSST, TRF, RSC и прочими маркируют свои беспрокольные шины разные компании-производители.