ES2561003T3 - Neumático agrícola - Google Patents
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Abstract
Un neumático agrícola (10) que comprende: al menos una capa de la carcasa (12) en la cual se utilizan cables de acero como cables de la carcasa y que tiene una porción de cuerpo de carcasa (22) que une de manera toroidal las porciones de talón (18) en ambos lados de la dirección axial del neumático y tiene porciones de capa vuelta (24) que están dadas vuelta en los lados externos en las porciones del talón (18); al menos dos capas de correa (14) en las cuales se utilizan cables de acero como cables de correa y que están dispuestos sobre un lado externo en dirección radial del neumático de una región de corona de la capa de la carcasa (12), y una porción de rodadura (16) que está dispuesta sobre el lado externo en dirección radial del neumático de las capas de correa (14), en donde el neumático (10) tiene una relación de aspecto de 65% a 75% y cuando en un estado sin carga en el cual el neumático agrícola (10) está montado en una llanta normal y no se está aplicando presión interna al neumático, W denota una distancia desde un plano ecuatorial del neumático (CL) a un punto (P) más externo en dirección axial del neumático de la porción del cuerpo de la carcasa (22), D denota una altura en dirección radial del neumático desde las porciones de base de talón (30) a una porción del cuerpo de la carcasa (22) en el plano ecuatorial del neumático, R1 denota un radio de curvatura de la capa de la carcasa (12) en un rango desde el plano ecuatorial del neumático (CL) a una posición P1 ubicada 0,6W lejos del plano ecuatorial del neumático (CL) en la dirección axial del neumático, R2 denota un radio de curvatura de la porción del cuerpo de la carcasa (22) en un rango desde la posición P1 a una posición P2 ubicada 0,7D en el lado externo en dirección radial del neumático de las porciones de base de talón (30) y R1 y R2 son tales que 0,07 <= R2/R1 <=0,11, caracterizado porque R3 denota un radio de curvatura de la porción del cuerpo de la carcasa (22) en un rango de la posición P2 a una posición P3 ubicada 0,3D en el lado externo en dirección radial del neumático de las porciones de la base del talón (30) y R2 y R3 son tales que 0,5 <= R2/R3 <= 0,7 y una suma total de un área de superficie de un patrón del neumático es igual o menor que 40% de un producto de un ancho de rodadura del neumático y un perímetro del neumático.
Description
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DESCRIPCION
Neumatico agrfcola Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un neumatico agrfcola y particularmente se refiere a un neumatico agrfcola que tiene durabilidad de la capa de la carcasa superior.
Tecnica antecedente
Con respecto a la forma (lfnea de carcasa) de una capa de la carcasa en una seccion transversal en direccion axial de un neumatico, se han divulgado estructuras que combinan lfneas de carcasa plurales que tienen diferentes radios de curvatura (ver los documentos de patente 1 y 2). Adicionalmente, tambien se ha divulgado una tecnologfa que mejora la resistencia a la fatiga con respecto a la aplicacion de compresion al optimizar la estructura de cambio de cables de acero utilizadas en capas de la carcasa (ver documento de patente 3).
Documento de patente 1: JP-A No. 6-156011
Documento de patente 2: JP-A No. 8-142602
Documento de patente 3: JP-A No. 11-11107
Tambien se hace referencia al documento EP-A-2103453 que divulga un neumatico de acuerdo con el preambulo de la Reivindicacion 1.
Compendio de la invencion
<Problema tecnico>
Sin embargo, los ejemplos convencionales que se refieren a los documentos de patente 1 y 2 citados anteriormente se refieren a neumaticos de automoviles de pasajeros y tienen el objeto de mejorar la resistencia al desgaste irregular, la economfa de combustible y la comodidad de conduccion, por lo que tienen diferentes propositos y condiciones de uso pretendidos con respecto a los de los neumaticos agrfcolas. Los neumaticos agrfcolas son neumaticos utilizados para desplazarse sobre suelo blando, tal como campos y no caminos duros. Adicionalmente, los neumaticos agrfcolas tienen una forma de rodadura de patron de lenguetas y se utilizan a una presion mas baja que los neumaticos de automoviles de pasajeros para generar traccion y moverse hacia adelante penetrando el suelo blando.
Conjuntamente con el aumento en el tamano de los vehfculos agrfcolas, las cargas aplicadas a los neumaticos montados sobre los mismos tambien han aumentado. Ejemplos de medidas para lidiar con esto incluyen subir la presion interna del neumatico y aumentar el tamano del neumatico. De estas medidas, existe un lfmite sobre cuanto puede aumentarse la presion interna del neumatico, debido a que aumentar la presion interna de los neumaticos resulta en traccion disminuida en campos y un aumento en el dano a campos causado por la compactacion del suelo. Por consiguiente, es comun aumentar el tamano de los neumaticos como modo de responder a cargas altas aplicadas sobre el neumatico.
Para asegurar la traccion en los campos y reducir el dano a los campos causado por la compactacion del suelo, los neumaticos para vehfculos de trabajo agrfcola se utilizan a una presion interna baja. Por consiguiente, es comun que las capas de la carcasa de dichos neumaticos sean capas de la carcasa que utilicen filamento organico.
La resistencia a la tension de los cables en una capa de la carcasa de filamento organico no es muy alta, por lo que, conjuntamente con el aumento en el tamano del neumatico, la resistencia con respecto a la presion interna aplicada al neumatico se vuelve insuficiente. Con el fin de eliminar esto, en general la resistencia se asegura desechando las capas plurales de las capas de la carcasa. Sin embargo, cuando el neumatico aumenta en tamano, se vuelven necesarias mas capas de carcasa, lo que conduce a un aumento en el peso del neumatico.
Con el fin de asegurar la resistencia de los cables de la carcasa, tambien estan los medios para aplicar cables de acero que son mas resistentes. Sin embargo, en vehfculos de trabajo agrfcola cuyos neumaticos se utilizan a una presion interna baja, la fuerza de compresion actua sobre los cables de la carcasa. Los cables de acero son susceptibles a esta fuerza de compresion. Con el fin de aplicar cuerdas de acero a las cuerdas de la carcasa, existe la tecnologfa descrita en el documento de patente 3 citado anteriormente, por ejemplo, pero existe un lfmite para aplicar cuerdas de acero a las cuerdas de la carcasa en neumaticos de una estructura donde actua una fuerza de compresion que es mayor que la asumida.
En consideracion de las circunstancias anteriores, es un objeto de la presente invencion asegurar la resistencia de una lfnea de carcasa, mejorar la durabilidad con respecto a cargas altas aplicadas y ser capaz de suprimir la aplicacion de fuerza de compresion con respecto a una capa de la carcasa sin aumentar la masa y el costo.
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<Solucion al problema>
Un primer aspecto de la presente invencion es un neumatico agrfcola que comprende; al menos una capa de la carcasa en la cual se utilizan cables de acero como cables de carcasa y que tiene una porcion de cuerpo de carcasa que une de manera toroidal las porciones de talon en ambos lados de la direccion axial del neumatico y tiene porciones de capa vuelta que estan dadas vuelta en los lados externos en las porciones del talon; al menos dos capas de correa en las cuales se utilizan cables de acero como cables de correa y que estan dispuestos sobre un lado externo en direccion radial del neumatico de una region de corona de la capa de la carcasa; y una porcion de rodadura que esta dispuesta sobre el lado externo en direccion radial del neumatico de las capas de correa, en donde una suma total de un area de superficie de un patron de neumatico es igual o menor que 40% de un producto de un ancho de rodadura de neumatico y un perfmetro de neumatico, el neumatico tiene una relacion de aspecto de 65% a 75%, y cuando, en un estado sin carga en el cual el neumatico se monta en una llanta normal y no se aplica presion interna al neumatico, W denota una distancia desde un plano ecuatorial del neumatico a un punto mas externo en direccion axial del neumatico de la porcion del cuerpo de la carcasa, D denota una altura en direccion radial del neumatico desde las porciones de la base del talon a la porcion del cuerpo de la carcasa en el plano ecuatorial, R1 denota un radio de curvatura de la capa de la carcasa en un rango del plano ecuatorial del neumatico a una posicion P1 ubicada 0,6W lejos del plano ecuatorial del neumatico en la direccion axial del neumatico, R2 denota un radio de curvatura de la porcion del cuerpo de la carcasa en un rango desde la posicion P1 a una posicion P2 ubicada 0,7D sobre el lado externo de la direccion radial del neumatico desde las porciones base del talon y R3 denota un radio de curvatura de la porcion de cuerpo de la carcasa en un rango desde la posicion P2 a una posicion P3 ubicada 0,3D sobre el lado externo de la direccion radial del neumatico desde las porciones base del talon y R1, R2 y R3 son tales que 0,07 < R2/R1 < 0,11 y 0,5 < R2/R3 < 0,7.
Cuando las fuerzas que actuan sobre un neumatico se separan en la direccion circunferencial del neumatico, la direccion radial del neumatico y la direccion del ancho del neumatico, las fuerzas en la direccion circunferencial del neumatico son principalmente producidas por la fuerza de conduccion/frenado del vehfculo, las fuerzas en la direccion radial del neumatico son principalmente producidas por la presion interna aplicada al neumatico y la carga en direccion vertical que resulta del peso del vehfculo y las fuerzas en la direccion al ancho del neumatico son producidas por la presion interna aplicada al neumatico y la fuerza lateral en momentos cuando el vehfculo hace un giro.
Las fuerzas en la direccion circunferencial del neumatico actuan basicamente perpendicularmente con respecto a la capa de la carcasa, por lo que no producen fuerza de tension o compresion con respecto a la capa de la carcasa.
Las fuerzas en la direccion radial del neumatico producen fuerza de tension y de compresion en la proximidad de la porcion de pared lateral del neumatico y particularmente la carga en direccion vertical producida por el peso del vehfculo produce fuerza de compresion en la capa de la carcasa. Esto actua en gran medida en el rango de 30% a 70% de la altura D en direccion radial del neumatico de la porcion del cuerpo de la carcasa en el plano ecuatorial del neumatico, es decir, en la posicion donde la lfnea de la carcasa de la porcion del cuerpo de la carcasa se extiende en la direccion radial del neumatico.
Las fuerzas en la direccion del ancho del neumatico producen fuerza de tension y compresion en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico y particularmente fuerza lateral en momentos cuando el vehfculo hace un giro produce fuerza de compresion en la porcion del cuerpo de la carcasa en proximidad del plano ecuatorial del neumatico. Esto actua en gran medida justo debajo de la porcion de rodadura, donde el neumatico se pone en contacto con superficies del camino y en el rango de 0% a 60% de la distancia W desde el plano ecuatorial del neumatico al punto mas externo en direccion axial de la porcion del cuerpo de la carcasa, es decir, en la posicion donde la lfnea de la carcasa de la porcion del cuerpo de la carcasa se extiende en la direccion axial del neumatico.
Adicionalmente, el neumatico se deforma debido a la presion interna aplicada al neumatico y la carga en direccion vertical y la fuerza de doblado tambien actua sobre la capa de la carcasa. El estres por doblado de la capa de la carcasa (porcion del cuerpo de la carcasa) en general se vuelve un maximo en la proximidad de la porcion de la pared lateral de la porcion de hombro del neumatico.
Aquf, la razon por la que R2/R1, que es el radio de curvatura R2 de una porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de una porcion de hombro de un neumatico 26 dividido entre el radio de la curvatura R1 de la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL, se hace igual o mayor que 0,07 es porque cuando R2/R1 es menor que 0,07, el radio de curvatura R2 en la proximidad de la porcion de hombro de un neumatico termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico cuando la presion interna esta siendo aplicada al neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la fuerza de doblado producida por la deformacion del neumatico provocada por la carga en direccion vertical, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la seccion dentro de la curva de la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad de la porcion del hombro del neumatico y provoca la fractura de la capa de la carcasa en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico.
Adicionalmente, la razon por la que R2/R1 se hace igual o menor que 0,11 es debido a que cuando R2/R1 excede 0,11, contrariamente el radio de curvatura R1 de la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto
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a la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL cuando se esta aplicando presion interna al neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la fuerza lateral producida en los momentos en los que el vehfculo hace un giro, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL y provoca la fractura de la capa de la carcasa en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL.
Luego, la razon por la que R2/R3, que es el radio de curvatura R2 de una porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de una porcion de hombro de un neumatico 26 dividido entre el radio de la curvatura R3 de la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico, se hace igual o mayor que 0,5 es porque cuando R2/R3 es menor que 0,5, el radio de curvatura R2 en la proximidad de la porcion de hombro de un neumatico termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico 26 cuando la presion interna esta siendo aplicada al neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la fuerza de doblado producida por la deformacion del neumatico provocada por la carga en direccion vertical, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la seccion dentro de la curva de la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad de la porcion del hombro del neumatico 26 y provoca la fractura de la capa de la carcasa en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico 26.
Adicionalmente, la razon por la que R2/R3 se hace igual o menor que 0,7 es debido a que cuando R2/R3 excede 0,7, contrariamente el radio de curvatura R3 en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico cuando se esta aplicando presion interna al neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la carga en direccion vertical, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico y provoca la fractura de la capa de la carcasa en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico 28.
El neumatico agrfcola que se refiere al primer aspecto puede mitigar la aplicacion de compresion a la capa de la carcasa en los momentos en los que el vehfculo hace un giro y puede mejorar la durabilidad por giro permitiendo que una gran tension actue con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL cuyo radio de curvatura es R1. Adicionalmente, el neumatico agrfcola puede mitigar la aplicacion de compresion a la capa de la carcasa durante el desplazamiento general, incluyendo tambien las veces cuando el vehfculo hace un giro y puede mejorar la durabilidad permitiendo que gran tension actue con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa en la proximidad de la porcion del hombro del neumatico 26 cuyo radio de curvatura es R2 y la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico cuyo radio de curvatura es R3.
La suma total de la tension que actua en la capa de la carcasa cuando se esta aplicando la presion interna al neumatico es decidida por la presion interna, de modo que si se aumenta la tension solo en parte, la tension en secciones que no sean esa se vuelve menor. Al ajustar la lfnea de la carcasa (la curvatura de cada porcion de la porcion del cuerpo de la carcasa) en consideracion de la tension de compresion que actua en cada porcion de la capa de la carcasa en los momentos en los que el neumatico se encuentra bajo una carga y en los momentos en los que el vehfculo hace un giro como en la presente invencion, puede asegurarse la resistencia de la lfnea de la carcasa, puede mejorarse la durabilidad con respecto a las altas cargas aplicadas; y puede suprimirse la aplicacion de fuerza de compresion con respecto a la capa de la carcasa sin aumentar la masa y el costo.
Un segundo aspecto de la presente invencion es el neumatico agrfcola que se refiere al primer aspecto, en donde las capas de la correa, angulos de cable de la correa, con respecto al plano ecuatorial del neumatico de una primera correa de capa en el lado mas interno en direccion radial y una segunda correa de capa en el lado externo de la primera correa de capa se cruzan entre sf a 10° a 30°.
En el neumatico agrfcola que se refiere al segundo aspecto, los angulos de cables de la correa en las capas de la correa son menores que los angulos de cables de la correa utilizados en neumaticos de automoviles para pasajeros y se vuelven mas cercanos a la direccion circunferencial del neumatico, de modo que la deformacion en direccion radial del neumatico de la porcion de corona puede suprimirse debido a un efecto circular en la direccion circunferencial del neumatico.
<Efectos ventajosos de la invencion>
Como se describio anteriormente, de acuerdo con el neumatico agrfcola que se refiere al primer aspecto de la invencion, se obtiene el efecto superior de que puede asegurarse la resistencia de la lfnea de carcasa, puede mejorarse la durabilidad con respecto a una carga alta aplicada y puede suprimirse la aplicacion de fuerza de compresion con respecto a la capa de la carcasa sin aumentar la masa y el costo.
De acuerdo con el neumatico agrfcola que se refiere al segundo aspecto, se obtiene el efecto superior que puede suprimirse la deformacion de la direccion radial del neumatico de la porcion de corona del neumatico.
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Breve descripcion de los dibujos
La FIG. 1 es una vista transversal que muestra un neumatico agrfcola sobre un lado de un plano ecuatorial del neumatico CL.
Descripcion de realizacion
Una realizacion de la presente invencion se describira a continuacion en base al dibujo. En la FIG. 1, un neumatico agrfcola 10 que se refiere a la presente realizacion tiene una relacion de aspecto de 65% a 75% y tiene al menos una capa de la carcasa 12, al menos dos capas de correa 14 y una porcion de rodadura 16.
Los cables de acero (no se muestran en el dibujo) se utilizan como cables de la carcasa en la capa de la carcasa 12 y la capa de la carcasa 12 tiene una porcion del cuerpo de la carcasa 22 que une de manera toroidal las porciones de talon 18 en ambos lados en direccion axial del neumatico y tiene porciones de capa vuelta 24 que estan dadas vuelta en los lados externos de los nucleos del talon 20 en las porciones de talon 18. Las porciones de capa vuelta 24 se extienden y terminan, en posiciones de ancho maximo de las porciones de la pared lateral del neumatico 28, por ejemplo.
Cuando en un estado sin carga en el cual el neumatico agrfcola 10 esta montado en una llanta normal y no se esta aplicando presion interna al neumatico, W denota una distancia desde un plano ecuatorial del neumatico CL a un punto P mas externo en direccion axial del neumatico de la porcion del cuerpo de la carcasa 22, D denota una altura en direccion radial del neumatico desde las porciones de base de talon 30 a una porcion del cuerpo de la carcasa 22A en el plano ecuatorial del neumatico CL, R1 denota un radio de curvatura de la capa de la carcasa 12 en un rango desde el plano ecuatorial del neumatico CL a una posicion P1 ubicada 0,6W lejos del plano ecuatorial del neumatico CL en la direccion axial del neumatico, R2 denota un radio de curvatura de la porcion del cuerpo de la carcasa 22 en un rango desde la posicion P1 a una posicion P2 ubicada 0,7D en el lado externo en direccion radial del neumatico de las porciones de base de talon 30 y R3 denota un radio de curvatura de la porcion del cuerpo de la carcasa 22 en un rango de la posicion P2 a una posicion P3 ubicada 0,3D en el lado externo en direccion radial del neumatico de las porciones de base del talon 30, y R1, R2 y R3 son tales que 0,07 < R2/R1 < 0,11 y 0,5 < R2/R3 < 0,7.
Aquf, la razon por la que R2/R1, que es el radio de curvatura R2 de una porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de una porcion de hombro de un neumatico 26 dividido entre el radio de la curvatura R1 de la porcion del cuerpo de la carcasa 22A en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL, se hace igual o mayor que 0,07 es porque cuando R2/R1 es menor que 0,07, el radio de curvatura R2 en la proximidad de la porcion de hombro de un neumatico 26 termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico 26 cuando la presion interna esta siendo aplicada al neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la fuerza de doblado producida por la deformacion del neumatico provocada por la carga en direccion vertical, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la seccion dentro de la curva de la porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de la porcion del hombro del neumatico 26 y provoca la fractura de la capa de la carcasa 12 en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico 26.
Adicionalmente, la razon por la que R2/R1 se hace igual o menor que 0,11 es debido a que cuando R2/R1 excede 0,11, contrariamente el radio de curvatura R1 de la porcion del cuerpo de la carcasa 22 en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa 22A en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL cuando se esta aplicando presion interna al neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la fuerza lateral producida en los momentos en los que el vehfculo hace un giro, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la porcion del cuerpo de la carcasa 22A en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL y provoca la fractura de la capa de la carcasa 12 en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL.
Luego, la razon por la que R2/R3, que es el radio de curvatura R2 de una porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de una porcion de hombro de un neumatico 26 dividido entre el radio de la curvatura R3 de la porcion del cuerpo de la carcasa 22C en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico 28, se hace igual o mayor que 0,5 es porque cuando R2/R3 es menor que 0,5, el radio de curvatura R2 en la proximidad de la porcion de hombro de un neumatico 26 termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico 26 cuando la presion interna esta siendo aplicada al neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la fuerza de doblado producida por la deformacion del neumatico provocada por la carga en direccion vertical, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la seccion dentro de la curva de la porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de la porcion del hombro del neumatico 26 y provoca la fractura de la capa de la carcasa 12 en la proximidad de la porcion de hombro del neumatico 26.
Adicionalmente, la razon por la que R2/R3 se hace igual o menor que 0,7 es debido a que cuando R2/R3 excede 0,7, contrariamente el radio de curvatura R3 en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico 28 termina volviendose relativamente menor y la fuerza de tension que actua con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa 22C en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico 28 cuando se esta aplicando presion interna al
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neumatico se vuelve menor. En este caso, debido a la carga en direccion vertical, eventualmente la fuerza de compresion actua sobre la porcion del cuerpo de la carcasa 22C en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico 28 y provoca la fractura de la capa de la carcasa 12 en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico 28.
En la presente realizacion, "llanta normal" significa una llanta estandar de un tamano aplicable especificado en el ANUARIO 2010 publicado por Tire and Rim Association, Inc. (TRA) de los Estados Unidos. "Carga normal" y "presion interna normal" significan carga y presion de aire maximas con respecto a la carga maxima en un tamano aplicable y clasificacion de capas especificada en el mismo ANUARIO. En los casos donde los estandares JATMA o estandares ETRTO se aplican en el lugar de uso o el lugar de fabricacion, se siguen aquellos estandares.
El aire se utiliza para aplicar presion interna al neumatico, pero tambien es posible sustituir el aire por un gas inerte, tal como gas de nitrogeno o similar.
A continuacion, los cables de acero (no se muestran en el dibujo) se utilizan como cables de correa en las capas de correas 14 y las capas de correas 14 estan dispuestas en la capa externa en direccion radial del neumatico de una region de corona de la capa de la carcasa 12. Aunque no se muestra en el dibujo, en las capas de correa 14, los angulos de cable de correa, con respecto al plano ecuatorial del neumatico CL, de una primera correa de capa 31 en el lado mas interno en direccion radial y una segunda correa de capa 32 en el lado externo de la primera correa de capa 31 se cruzan entre si a 10° a 30°.
La porcion de rodadura 16 esta dispuesta en el lado externo en direccion radial del neumatico de las capas de correa 14. Una suma total de un area de superficie de un patron de neumatico (no se muestra en el dibujo) en la porcion de rodadura 16 es igual o menor que 40% de un producto de un ancho de rodadura y un perfmetro del neumatico.
Aquf, "ancho de rodadura" significa el ancho maximo, en la direccion axial del neumatico, de la superficie de contacto del neumatico cuando el neumatico agrfcola 10 se ubica perpendicularmente con respecto a una placa plana (no se muestra en la figura) y la carga normal se aplica en un estado en el cual el neumatico ha sido montado en la llanta normal, el neumatico ha sido inflado a la presion interna normal y el neumatico esta en reposo.
(Accion)
La presente realizacion esta configurada como se describio anteriormente y la accion de la misma se describira a continuacion. Cuando las fuerzas que actuan sobre un neumatico se separan en la direccion circunferencial del neumatico, la direccion radial del neumatico y la direccion del ancho del neumatico, las fuerzas en la direccion circunferencial son principalmente producidas por la fuerza de conduccion/frenado del vehfculo, las fuerzas en la direccion radial del neumatico son principalmente producidas por la presion interna aplicada al neumatico y la carga en direccion vertical que resulta del peso del vehfculo, y las fuerzas en la direccion al ancho del neumatico son producidas por la presion interna aplicada al neumatico y la fuerza lateral en momentos cuando el vehfculo hace un giro.
Las fuerzas en la direccion circunferencial del neumatico actuan basicamente perpendicularmente con respecto a la capa de la carcasa 12, por lo que no producen fuerza de tension o compresion con respecto a la capa de la carcasa 12.
Las fuerzas en la direccion radial del neumatico producen fuerza de tension y de compresion en la proximidad de la porcion de pared lateral del neumatico 28 y particularmente la carga en direccion vertical producida por el peso del vehfculo produce fuerza de compresion en la capa de la carcasa 12. Esto actua en gran medida en el rango de 30% a 70% de la altura D en direccion radial del neumatico de la porcion del cuerpo de la carcasa 22A en el plano ecuatorial del neumatico CL, es decir, en la posicion donde la lfnea de la carcasa de la porcion del cuerpo de la carcasa 22 se extiende en la direccion radial del neumatico.
Las fuerzas en la direccion del ancho del neumatico producen fuerza de tension y compresion en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL y particularmente fuerza lateral en momentos cuando el vehfculo hace un giro produce fuerza de compresion en la porcion del cuerpo de la carcasa 22A en proximidad del plano ecuatorial del neumatico CL. Esto actua en gran medida justo debajo de la porcion de rodadura 16, donde el neumatico se pone en contacto con superficies del camino y en el rango de 0% a 60% de la distancia W desde el plano ecuatorial del neumatico CL al punto mas externo en direccion axial de la porcion del cuerpo de la carcasa 22, es decir, en la posicion donde la lfnea de la carcasa de la porcion del cuerpo de la carcasa 22 se extiende en la direccion axial del neumatico.
Adicionalmente, el neumatico se deforma debido a la presion interna aplicada al neumatico y la carga en direccion vertical y la fuerza de doblado tambien actua sobre la capa de la carcasa 12. El estres por doblado de la capa de la carcasa 12 (porcion del cuerpo de la carcasa 22) en general se vuelve un maximo en la proximidad de la porcion de la pared lateral 28 de la porcion de hombro del neumatico 26.
El neumatico agrfcola 10 que se refiere a la presente realizacion puede mitigar la aplicacion de compresion a la capa de la carcasa 12 en los momentos en los que el vehfculo hace un giro y puede mejorar la durabilidad por giro permitiendo que una gran tension actue con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa 22A en la proximidad del
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plano ecuatorial del neumatico CL cuyo radio de curvatura es R1. Adicionalmente, el neumatico agrfcola 10 puede mitigar la aplicacion de compresion a la capa de la carcasa 12 (la porcion del cuerpo de la carcasa 22) durante el desplazamiento general, incluyendo tambien las veces cuando el vehfculo hace un giro y puede mejorar la durabilidad permitiendo que gran tension actue con respecto a la porcion del cuerpo de la carcasa 22B en la proximidad de la porcion del hombro del neumatico 26 cuyo radio de curvatura es R2 y la porcion del cuerpo de la carcasa 22C en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico 28 cuyo radio de curvatura es R3.
La suma total de la tension que actua en la capa de la carcasa 12 cuando se esta aplicando la presion interna al neumatico es decidida por la presion interna, de modo que si se aumenta la tension solo en parte, la tension en secciones que no sean esa se vuelve menor. Al ajustar la lfnea de la carcasa (la curvatura de cada porcion de la porcion del cuerpo de la carcasa 22) en consideracion de la tension de compresion que actua en cada porcion de la capa de la carcasa 12 en los momentos en los que el neumatico se encuentra bajo una carga y en los momentos en los que el vehfculo hace un giro como en la presente realizacion, puede asegurarse la resistencia de la lfnea de la carcasa, puede mejorarse la durabilidad con respecto a las altas cargas aplicadas; y puede suprimirse la aplicacion de fuerza de compresion con respecto a la capa de la carcasa 12 sin aumentar la masa y el costo.
Mas aun, los angulos de cable de la correa en las capas de la correa 14 son menores que los angulos de cables de la correa utilizados en neumaticos de automoviles para pasajeros y se vuelven mas cercanos a la direccion circunferencial del neumatico, de modo que la deformacion en direccion radial del neumatico de la porcion de corona puede suprimirse debido a un efecto circular en la direccion circunferencial del neumatico.
(Ejemplos de prueba)
Se realizo una prueba para evaluar la durabilidad de la capa de la carcasa con respecto a un ejemplo practico y ejemplos comparativos 1 a 6 de neumaticos de tamano 710/70R42 que tienen las especificaciones que se muestran en la Tabla 1 y se obtuvieron los resultados que se muestran en la Tabla 2.
La evaluacion de estos neumaticos se realizo en la condicion de los neumaticos siendo montados en llantas DW23Ax42 y para una prueba de presion de estallido, las superficies internas del neumatico se llenaron con agua y se midieron las presiones de agua cuando los neumaticos estallaron.
La prueba de la durabilidad de la capa de la carcasa se realizo en condicion de presion de aire de 100kPa en la prueba de tambor, la carga aplicada fue una carga aplicada de carga aplicada de TRA (carga normal) x 1,2 veces [kgf] correspondiente a la presion de aire (presion interna normal), se agrego un angulo de deslizamiento de 10 grados cada 10 segundos derecha e izquierda, y se midio si habfa deformacion plastica y fractura de los cables de la capa de la carcasa cuando el neumatico se desplazo 26.000 km a 16 km por hora. Cuando hubo una falla antes de llegar a los 26.000 km, se midio la distancia desplazada hasta la falla y si habfa deformacion plastica y fractura de los cables de la capa al momento de la falla.
Los valores numericos de las presiones de estallido del neumatico y las masas del neumatico en la Tabla 1 se muestran utilizando los indices donde 100 representa el ejemplo practico.
De acuerdo con la Tabla 2, queda claro que el neumatico del ejemplo practico, es posible, sin disminuir la presion de estallido del neumatico o aumentar el peso del neumatico, mejorar la durabilidad de las capas de la carcasa aumentando el estres por tension que actua en la capa de la carcasa y reduciendo el estres por doblado.
Tabla 1
- Material del cable de la capa de la carcasa Numero de capas de la carcasa R2/R1 R2/R3
- Ejemplo practico
- Acero 1 0,08 0,6
- Ejemplo comparativo 1
- Nylon 3 0,08 0,6
- Ejemplo comparativo 2
- Nylon 6 0,08 0,6
- Ejemplo comparativo 3
- Acero 1 0,06 0,6
- Ejemplo comparativo 4
- Acero 1 0,12 0,6
- Ejemplo comparativo 5
- Acero 1 0,08 0,4
- Ejemplo comparativo 6
- Acero 1 0,08 0,8
Tabla 2
- Presion de estallido del neumatico Masa del neumatico Distancia de desplazamiento de la prueba del tambor Deformacion de la capa de la carcasa
- Ejemplo practico
- 100 100 Completada Ninguna
- Ejemplo comparativo 1
- 46 100 Completada Ninguna
- Ejemplo comparativo 2
- 92 110 Completada Ninguna
- Ejemplo comparativo 3
- 100 100 8.000 km Doblado de los cables de la capa en la proximidad de la porcion del hombro
- Ejemplo comparativo 4
- 100 100 Completada Doblado de los cables de la capa en la proximidad del plano ecuatorial del neumatico
- Ejemplo comparativo 5
- 100 100 8.000 km Doblado de los cables de la capa en la proximidad de la porcion del hombro
- Ejemplo comparativo 6
- 100 100 12.000 km Doblado de los cables de la capa en la proximidad de la porcion de la pared lateral del neumatico
(Listado de signos de referencia)
- 10 Neumatico agrfcola
- 5
- 12 Capa de la carcasa
- 14 Capas de la correa
- 16 Porcion de la rodadura
- 18 Porcion del talon
- 22 Porcion del cuerpo de la carcasa
- 10
- 22A Porcion del cuerpo de la carcasa
- 22B Porcion del cuerpo de la carcasa
- 22C Porcion del cuerpo de la carcasa
- 30 Porcion de la base del talon
- 31 Primera correa de capa
- 15
- 32 Segunda correa de capa
- CL Plano ecuatorial del neumatico
- D Altura en direccion radial
- P Punto mas externo en direccion axial del neumatico
- P1 Posicion
- 20
- P2 Posicion
P3
Posicion
- R1
- Radio de la curvatura
- R2
- Radio de la curvatura
- R3
- Radio de la curvatura
- 5 W
- Distancia
Claims (2)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Un neumatico agrfcola (10) que comprende:al menos una capa de la carcasa (12) en la cual se utilizan cables de acero como cables de la carcasa y que tiene una porcion de cuerpo de carcasa (22) que une de manera toroidal las porciones de talon (18) en ambos lados de la direccion axial del neumatico y tiene porciones de capa vuelta (24) que estan dadas vuelta en los lados externos en las porciones del talon (18);al menos dos capas de correa (14) en las cuales se utilizan cables de acero como cables de correa y que estan dispuestos sobre un lado externo en direccion radial del neumatico de una region de corona de la capa de la carcasa (12), y una porcion de rodadura (16) que esta dispuesta sobre el lado externo en direccion radial del neumatico de las capas de correa (14),en dondeel neumatico (10) tiene una relacion de aspecto de 65% a 75% ycuando en un estado sin carga en el cual el neumatico agrfcola (10) esta montado en una llanta normal y no se esta aplicando presion interna al neumatico, W denota una distancia desde un plano ecuatorial del neumatico (CL) a un punto (P) mas externo en direccion axial del neumatico de la porcion del cuerpo de la carcasa (22), D denota una altura en direccion radial del neumatico desde las porciones de base de talon (30) a una porcion del cuerpo de la carcasa (22) en el plano ecuatorial del neumatico, R1 denota un radio de curvatura de la capa de la carcasa (12) en un rango desde el plano ecuatorial del neumatico (CL) a una posicion P1 ubicada 0,6W lejos del plano ecuatorial del neumatico (CL) en la direccion axial del neumatico, R2 denota un radio de curvatura de la porcion del cuerpo de la carcasa (22) en un rango desde la posicion P1 a una posicion P2 ubicada 0,7D en el lado externo en direccion radial del neumatico de las porciones de base de talon (30) y R1 y R2 son tales que 0,07 < R2/R1 < 0,11, caracterizado porqueR3 denota un radio de curvatura de la porcion del cuerpo de la carcasa (22) en un rango de la posicion P2 a una posicion P3 ubicada 0,3D en el lado externo en direccion radial del neumatico de las porciones de la base del talon (30) y R2 y R3 son tales que 0,5 < R2/R3 < 0,7 yuna suma total de un area de superficie de un patron del neumatico es igual o menor que 40% de un producto de un ancho de rodadura del neumatico y un perfmetro del neumatico.
- 2. El neumatico agrfcola (10) de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde, en las capas de correa (14), los angulos de cable de correa, con respecto al plano ecuatorial del neumatico (CL), de una primera correa de capa (31) en el lado mas interno en direccion radial y una segunda correa de capa (32) en el lado externo de la primera correa de capa (31) se cruzan entre sf a 10° a 30°.
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