Металлокорд для армирования шин

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ МЕТАЛЛОКОРД ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ ШИН(71) Заявитель Белорусский металлургический завод(73) Патентообладатель Белорусский металлургический завод(57) Металлокорд для армирования шин, содержащий сердечник из стальных проволок и навитый на него в одном и том же направлении и с одинаковым шагом спирали внешний слой проволок, отличающийся тем,что диаметр 2 проволок внешнего слоя и диаметр 1 проволок сердечника связаны отношением 2/1,321,59,при этом сечение металлокорда ограничено кривыми, одна из которых описана окружностью диаметром , а вторая - стрельчатым квадратом со стороной А и диагональю Е, при условии АЕ. Изобретение относится к металлургическому производству в области обработки проволоки и изготовления из нее витых структур, в частности к производству металлокорда для армирования шин и других резинотехнических изделий, а также может быть отнесено к производству канатов и кабелей. 3213 1 Известны витые структуры 1 из металлических проволок, покрытых металлическим покрытием, служащим для усиления адгезионной связи между армирующим и армируемым материалами, состоящие из сердцевины, сформированной из нескольких проволок, и внешнего слоя проволок, опирающихся на сердцевину. В качестве прототипа принят шинный корд 2, содержащий сердечник из двух-четырех стальных проволок и внешний слой стальных проволок, навитых на сердечник в одном направлении и с одинаковым шагом. Недостатком прототипа является низкая анкерующая способность витой структуры в армируемом материале, что ведет к снижению величины адгезии металлокорда в резине и уменьшению ходимости шин. Задача, решаемая изобретением, состоит в получении новой конструкции металлокорда с повышенной анкерующей способностью. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в повышении качества металлокорда за счет обеспечения более прочной связи его с резиной, которую создает периодический профиль витой структуры, образованный сочетанием двух геометрических фигур части круга и части стрельчатого квадрата. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в металлокорде для армирования шин, содержащем сердечник из стальных проволок диаметром 1 и навитый на него в одном и том же направлении и с одинаковым шагом спирали внешний слой проволок диаметром 2, диаметр проволок внешнего слоя и диаметр 1 проволок сердечника связаны отношением 2/11,321,59, при этом сечение металлокорда ограничено кривыми, одна из которых описывается окружностью диаметром , а вторая - стрельчатым квадратом со стороной А и диагональю Е, при этом выполняется зависимость . Сравнение с прототипом показывает, что заявляемая конструкция металлокорда отличается тем, что в поперечном сечении витая структура образована из двух равных по площади металлической части сечений одно в виде части круга, а другое в виде части стрельчатого квадрата. Витая структура в этом случае формируется из трех центральных проволок и навитых на них семи проволок внешнего слоя, причем направление и шаг свивки центральных и внешних проволок одинаковый. Проволоки внешнего слоя больше по диаметру, чем проволоки центрального слоя, при этом отношение диаметра внешних проволок к диаметру центральных проволок в среднем составляет 1,44 и может варьироваться в пределах от 1,32 до 1,59. Высокая анкерующая способность витой структуры при армировании шин достигается тем, что центр тяжести металлического сечения остается на оси, вокруг которой навиты центральная и внешние проволоки. Причем сечение образовано из двух половин, одна близка к кругу, а вторая - стрельчатому квадрату, выступающие углы которого усиливают сцепление (адгезию) витой структуры с армируемым материалом. Диаметр описанной окружности вокруг проволок одной половины сечения больше стороны стрельчатого квадрата, описанного вокруг второй половины проволок, однако меньше его диагонали. Последнее условие построения предлагаемой структуры обеспечивает технологичность ее производства, так как в очаге свивки давление на проволоке может быть распределено равномерно за счет того, что диаметр описанной окружности верхней половины сечения структуры равен полусумме диагонали и стороны стрельчатого квадрата. Изобретение поясняется чертежом, где на фигуре показано сечение витой структуры 31/72), где 1 диаметр трех центральных проволок 2 - диаметр семи проволок внешнего повива- диаметр описанной окружности вокруг сечения из четырех внешних проволок А - сторона стрельчатого квадрата, описанного вокруг трех проволок другой половины сечения Е - диагональ стрельчатого квадрата 1, 2 - углы, образованные сегментами, отсеченными осевой линией ВС. Возможность реализации предлагаемой витой структуры показана на примере изготовления металлокорда конструкции 3 х 0,18/7 х 0,26 из высокопрочной латунированной проволоки диаметром 10,18 мм в сердечнике и внешних проволок диаметром 20,26 мм, предназначенного для армирования брекера грузовых и полугрузовых шин, работоспособность которых существенно зависит от адгезионных свойств армирующего материала. Показанная на фигуре конструкция при принятых размерах проволок имеет следующие параметры структуры диаметр описанной окружности вокруг 4-х проволок верхней половины сечения выше осевой линии ВС составляет 0,84 мм сторона стрельчатого квадрата, описывающего нижнюю половину сечения А 0,74 мм диагональ стрельчатого квадрата Е 0,94 мм. Таким образом, диаметр описанной окружностиопределяется как полусумма диагонали Е и стороны стрельчатого квадрата А, т.е. Отношение диаметра проволок наружного повива к диаметру проволок сердечника составляет 3213 1 С учетом того, что допуск на диаметр проволок на практике колеблется в пределах 0,26 0,01 и 0,18 0,01,получаем максимальное отношение диаметров 2/1 Из сравнения площадей сечений проволок верхней в и нижней н металлической части описанных фигур, разделенных линией симметрии ВС, следует при 1110 и 2122 0,22388 мм 2. Различие площадей несущественно. Поэтому центр тяжести структуры и осевая линия навивки практически совпадают. Таким образом, новая конструкция витой структуры, заданная количеством проволок в сердечнике, равным трем, и внешних проволок, равным семи, при соотношении 2/11,44, а также при указанном на фигуре, взаимном расположении проволок обеспечивает выполнение поставленной задачи. Металлокорд 3 х 0,18/7 х 0,26 из высокопрочной латунированной проволоки изготовили на машинах двойного кручения 1-10 за одну технологическую операцию с шагом свивки 12,8 мм, в качестве аналога там же изготовлен металлокорд 3 х 0,22/9 х 0,22. Результаты физико-механических свойств металлокорда обеих конструкций приведены в таблице. Шаг Прочность Вес 1 м,связи с рези- свивки,г/м мм ной, Н 3,31 3,58 Металлокорд 3 х 0,18/7 х 0,26, полученный согласно предлагаемому изобретению, имеет при одинаковой удельной прочности более высокую прочность связи с резиной (на 39,5 ), чем аналог 3 х 0,22/9 х 0,22, что подтверждает эффективность предлагаемого решения и целесообразность использования в промышленности. Совокупность признаков новой конструкции обеспечивает более высокое качество металлокорда. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.