Арочные шины - уникальное и эффективное решение для повышения проходимости автомобилей. Узнайте в этой статье об истории создания, устройстве и применении арочных шин. Погрузитесь в мир арочной резины!
История создания арочных шин
Впервые идея создания арочных шин принадлежит британскому инженеру Николасу Штраусслеру. В 1952 году он запатентовал конструкцию шины со специальным профилем в форме арки, которая получила название "эллипсоид". Целью было увеличить площадь контакта с грунтом для повышения проходимости.
Типичная арочная шина имеет поперечное сечение в виде арки с переменной кривизной и низкими бортами
В СССР разработкой арочных шин занимался Научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (НАМИ). В 1956 году НАМИ выступил с рекомендациями по радикальному повышению проходимости автомобилей за счет арочных шин.
Первые советские опытные образцы шин Я-164 размером 1140-700 были изготовлены Ярославским шинным заводом в апреле 1957 года.
В мае 1957 года НАМИ начал испытания новых колес и шин на автомобилях ЗИЛ-150, ЗИЛ-586 и комбайнах "Сталинец".
Осенью 1957 года начались эксплуатационные испытания опытной партии арочных колес на 120 автомобилях ЗИЛ-150 в Алтайском крае, Вологодской области, Белорусской ССР и Украинской ССР.
Устройство и особенности арочных шин
Арочные шины имеют специфическую форму поперечного сечения - в виде усеченного эллипсоида или арки:
- Отношение высоты профиля к ширине = 0,35-0,5
- Ширина в 2,5-3,5 раза больше обычной шины
Такая форма создает почти круглый контактный отпечаток на грунте, в отличие от обычных шин.
Каркас арочных шин изготавливается из полиамидного корда, обладающего высокой эластичностью. Благодаря этому величина радиальной деформации шины увеличивается в 2 раза. Внутреннее давление в арочных шинах очень низкое - всего 0,005-0,15 МПа. Для сравнения в обычных шинах оно составляет 0,2-0,3 МПа.
На протекторе арочных шин располагаются редко посаженные мощные грунтозацепы эвольвентной формы высотой до 40 мм. Их площадь может достигать 35% всей площади опоры.
В центральной части протектора есть специальный износостойкий пояс для движения по дорогам. Арочная резина на газ 66 или зил 130 имеет схожие конструктивные особенности, но разные размеры в сечении.
Преимущества арочных шин перед обычными
Арочная резина размеры которой значительно превышают обычные шины, имеет ряд важных преимуществ:
- Большая площадь контакта с грунтом (в 1,5-2 раза)
- Очень низкое удельное давление на почву (в 5-10 раз)
- Высокие тяговые характеристики на мягких грунтах
- Экономия топлива на 30-50% при бездорожье
Это достигается за счет выпуклой формы арки, большой эластичности и низкого давления в шине. В результате арочная шина как бы "обтекает" неровности грунта, а не "прыгает" по ним как обычная шина.
При движении арочная шина дополнительно уплотняет грунт под собой, что уменьшает буксование и повышает сцепление.
Автомобиль ЗИЛ-150 с арочными шинами развивал силу тяги до 2000 кг, в то время как стандартные грузовики теряли подвижность
Области применения арочных шин
Арочная резина наиболее эффективна в условиях бездорожья и мягких грунтов. Ее активно используют:
- На грузовиках, работающих на слабых и заболоченных почвах
- В сельском хозяйстве - на комбайнах, тракторах
- В лесозаготовительной промышленности
- На вездеходах, повышая их проходимость
Как правило, арочные шины монтируются только на задние оси техники вместо сдвоенных колес. Это позволяет существенно улучшить характеристики машин при сохранении штатных передних колес.
Зарубежный опыт применения арочных шин
Помимо СССР, арочные шины нашли применение в других странах:
- В Великобритании их использовали на колесных тягачах и большегрузных автомобилях
- В США арочные шины применяли на лесозаготовительной технике
- В Канаде они эффективно работали в условиях вечной мерзлоты
Опыт показал высокую надежность арочных шин в самых сложных условиях эксплуатации.
Примеры применения арочных шин в России
В нашей стране арочные шины до сих пор используются довольно широко:
- На лесовозах в Сибири и на Дальнем Востоке
- В нефтегазовой отрасли в районах Крайнего Севера
- На технике МЧС, работающей в болотистой местности
Резина арочных шин выдерживает самые жесткие температурные перепады - от -60 до +50 градусов Цельсия.
Недостатки арочных шин
При всех достоинствах, у арочных шин есть и определенные недостатки:
- Непригодность для высоких скоростей на асфальте
- Повышенный износ на твердом покрытии
- Высокая чувствительность к потере давления
Поэтому обычно ограничивают максимальную скорость автомобилей и техники с арочными шинами до 40-60 км/час.
Также сложность может вызвать замена и балансировка таких шин из-за их больших размеров и веса.
