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載重子午線輪胎性能的淺析

   2014-11-12 6770
核心提示:橡膠機械網 輪胎胎面花紋對輪胎胎面散熱性能影響很大,良好的花紋散熱效果能夠保證輪胎低溫行駛,提高輪胎的耐久性能和使用壽命。
中國橡膠機械網輪胎胎面花紋對輪胎胎面散熱性能影響很大,良好的花紋散熱效果能夠保證輪胎低溫行駛,提高輪胎的耐久性能和使用壽命。本工作基于傅立葉熱傳導方程、室內機床試驗和實際理賠輪胎分析,探討全鋼載重子午線輪胎胎面花紋的散熱性能。熱傳導基本方程-傅立葉定律熱傳導基本方程-傅立葉定律如下式所示。5=-KAdTd9式中5是導熱量,W;K是熱導率,W#(m#K)-1;A是導熱面積,m2;dTd9是溫度梯度,K#m-1.提出如下假設:
(1)在橡膠內部和空氣內部熱導率是相同的;
(2)橡膠和空氣界面的溫度梯度是相同的。 
面積為I的花紋溝側面的導熱量(52)分別為51=-KhLtanUdT1d952=-KLhcosUQdTd9=-KLhcosU(dT1d9-dT0d9)式中L,花紋溝單位長度;dT1d9,花紋溝與空氣之間的溫度梯度,K#m-1;dT0d9,花紋塊與空氣之間的溫度梯度,K#m-1.假設溫度梯度沿著花紋溝側面呈線性分布,則兩者導熱能力差($5)為$5=52-51=-KhL(1-sinU)dT1/d9-dT0/d9cosU從上述公式可以看出,花紋溝槽角度越小,花紋溝底部的散熱作用越好。從另一方面分析,花紋溝槽增大了輪胎胎面的表面積,增大了橡膠與空氣之間的溫度梯度,更有利于輪胎冠部的散熱。因此適當減小花紋溝槽角度,有利于輪胎散熱。其它帶束層端點是鋼絲與膠料彈性模量差異較大的部位,輪胎在行駛時,輪胎肩部變形較大,生熱較快,因此肩部散熱尤為重要。對肩部花紋進行以下優化設計可以提高輪胎肩部散熱能力。優化設計前后胎面花紋示意優化產品陸續投放市場,輪胎胎肩脫層問題降低了5%左右,同時創造了良好的經濟效益。  
盡管如此,在中國橡膠持續強勁需求推動下,全球橡膠消耗量仍保持增長趨勢。據2008年5月數據統計,2008年2月全球橡膠消耗量增長率由上年同期的6.6%下降至5.9%,但是,預計2008年全球橡膠消耗總量將達到2330萬t.其中,NR的年消耗量約為990萬t,增長率為6.2%;SR的年消耗量約為1330萬t,增長率為5.6%.SR的消耗量仍占全年橡膠總消耗量的57.3%.在亞洲,中國臺灣地區橡膠消耗量近幾年持續下降,印度、泰國、馬來西亞和印度尼西亞橡膠消耗量則穩步上升。
 
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