Кривизна и жесткость протектора

При конструировании рисунка протектора кривизну протектора и окружную жесткость различных ребер протектора подбирают таким образом, чтобы радиусы качения их были равны между собой (необходимо рассматривать при этом качение каждого кольца в отдельности). В противном случае между ними в контакте возникнут дополнительные напряжения, ухудшающие сцепление шины с дорогой и увеличивающие износ протектора. Это в равной мере относится и к работе сдвоенных колес. Для улучшения равномерности износа необходимо, чтобы при прочих равных условиях жесткость протектора в окружном направлении по ширине беговой дорожки была примерно одинаковой. Опыты показывают, что шины с ребристым рисунком протектора изнашиваются медленнее и более равномерно, чем шины с рисунком «шашки».

Протектор шины при эксплуатации истирается до определенной дуги независимо от первоначальной кривизны. Чем больше первоначальная кривизна протектора, тем быстрее изнашивается он по короне покрышки. Слишком малая кривизна протектора приводит к повышенному его износу в плечевой зоне (у краев протектора). В плечевой зоне при этом наблюдаем значительное повышение температуры, отрицательно влияющее на работу шины. Кривизну беговой дорожки принято выражать процентным отношением стрелы дуги протектора к высоте профиля шины. У шин легковых автомобилей отечественного производства кривизна беговой дорожки равна 6—8%', а у зарубежных автомобилей — 3—5 %. Первоначальную кривизну протектора целесообразно выбирать близкой к кривизне дуги естественного износа.

За последнее время отмечено уменьшение стрелы прогиба протектора и даже задается обратной кривизна протектора во форме для улучшения характера взаимодействия его с дорогой. Считают также, что большой запас резины в плечевой зоне позволяет изнашивать ее более интенсивно. Наряду с этим для повышения боковой устойчивости делают также небольшое скругление плечевой зоны протектора, что позволяет уменьшить перераспределение удельных давлений в поперечной плоскости контакта при нагружении шины большой боковой силой и тем самым улучшить сцепление ее с дорогой. У шин с небольшой обратной кривизной протектора по форме при накачивании их воздухом удается получить плоскую или слегка выпуклую, беговую дорожку. Это приводит к тому, что элементы протектора получают некоторое предварительное растяжение в поперечной плоскости, а при качении колеса — меньшую поперечную напряженность в контакте и лучшее сцепление с дорогой.

Для широкопрофильных шин обратную кривизну протектора задают главным образом для того, чтобы в зоне контакта не происходило знакопеременных мембранных деформаций, учету которых необходимо уделять больше внимания.