1×1钢丝帘线的开发与性能探讨

开发1×1钢丝帘线,并研究其性能。结果表明:采用校直器校直和加捻反扭两种工艺均可以得到符合设计要求的1×1钢丝帘线,校直器校直的钢丝帘线残余扭转更稳定,而加捻反扭的钢丝帘线直线性更好;在材料确定的情况下,1×1钢丝帘线的弯曲刚度和低负荷伸长率主要与直径相关,而与强度关系不大;在1500 MPa试验压力下,1×0.30ST钢丝帘线的亨特疲劳性能比2×0.30ST钢丝帘线更好。

钢丝帘线/橡胶复合材料弯曲疲劳失效机理的研究

自主设计并搭建基于隧道磁阻传感器的无损检测系统,对钢丝帘线/橡胶复合材料试样(简称试样)弯曲疲劳失效机理进行研究。结果表明:无损检测方法可对疲劳试验后试样内部的损伤状态进行评估,无损检测系统可实现试样缺陷的在线检测;疲劳缺陷的产生是损伤累积,钢丝帘线单丝断裂主要发生试样疲劳寿命的最后阶段;试样内部钢丝疲劳断裂为穿晶解理断裂,裂纹扩展过程中存在一定程度的微观不连续性,包括多次角度偏折与裂纹分支;试样内部钢丝疲劳断口具有典型的低周疲劳特点,存在多个疲劳源与撕裂台阶,疲劳源间偶见撕裂棱,无明显贝纹样,疲劳源附近表面光滑,断口形成了较平滑的微撕裂形貌与粗糙的撕裂台阶形貌。

0.22+18×0.20CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用

研究0.22+18×0.20CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用。结果表明,以0.22+18×0.20CCST钢丝帘线替代3+9+15×0.175+0.15钢丝帘线用于295/80R22.518PR全钢载重子午线轮胎胎体中,可在满足轮胎承载性能的前提下有效提高轮胎的高速性能和耐久性能,同时还能减小轮胎的质量和降低成本。

0.225+18×0.205CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用

研究0.225+18×0.205CCST钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎胎体中的应用,并与0.17+5×0.215+10×0.235CCST钢丝帘线和0.25+6+12×0.225HT钢丝帘线进行对比。结果表明:采用0.225+18×0.205CCST钢丝帘线的成品轮胎的强度和高速性能相当,耐久性能提高,滚动阻力下降,单胎质量减小,综合成本降低。

4×0.38UT钢丝帘线在半钢子午线轮胎带束层中的应用

研究4×0.38UT钢丝帘线替代2+7×0.28HT钢丝帘线用于半钢子午线轮胎带束层中的应用效果。结果表明,在生产工艺不变的情况下,采用4×0.38UT钢丝帘线的成品轮胎各项性能与替代前相当,轮胎质量减小,成本降低,具有较好的经济效益。

2+7×0.35UT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用

研究2+7×0.35UT钢丝帘线在全钢载重子午线轮胎带束层中的应用。结果表明:与3+8×0.33ST钢丝帘线相比,2+7×0.35UT钢丝帘线的渗胶性能更好,工艺性能稳定;以2+7×0.35UT钢丝帘线代替3+8×0.33ST钢丝帘线用于12.00R20全钢载重子午线轮胎带束层中,轮胎的充气外缘尺寸和强度性能符合国家标准要求,耐久性能提高,滚动阻力系数降低。

带束层钢丝帘线对半钢子午线轮胎性能的影响

通过成品轮胎室内试验及滚动阻力、静态刚性、接地印痕、六分力和动态冲击特性试验,研究带束层钢丝帘线对半钢子午线轮胎性能的影响。结果表明:3种带束层钢丝帘线成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、脱圈阻力、高速性能和耐久性能均符合国家标准要求;带束层钢丝帘线主要影响轮胎滚动阻力、接地印痕形状和动态冲击特性,对静态刚性及六分力影响较小。

3+9×0.175NT钢丝帘线在215/75R15LT 8PR泥地轮胎胎体中的应用

研究1层3+9×0.175NT钢丝帘布替代2层1667dtex/2-28EPI聚酯帘布在215/75R15LT 8PR泥地轮胎胎体中的应用。结果表明,将3+9×0.175NT钢丝帘线应用于215/75R15LT 8PR泥地轮胎胎体中,成品轮胎的充气外缘尺寸、强度性能和耐久性能均满足国家标准要求,高速性能满足企业标准要求,刚度性能有明显提高。轮胎性能满足市场需求,质量略微减小,具有一定的经济效益。

不溶性硫黄对轮胎带束层胶料与镀铜钢丝帘线动态粘合性能的影响

研究不溶性硫黄对轮胎带束层胶料与镀铜钢丝帘线(简称镀铜钢丝)动态粘合性能的影响。结果表明:随着不溶性硫黄用量的增大,胶料的门尼焦烧时间t_(5)逐渐缩短,t_(90)-t_(10)逐渐延长,门尼粘度、F_(L)和F_(max)逐渐增大;硫化胶的邵尔A型硬度增大,定伸应力增大,拉伸强度和拉断伸长率逐渐减小;静态和动态疲劳后胶料与镀铜钢丝的粘合抽出力均呈先增大后减小的趋势,抽出界面镀铜钢丝的裸露面积先减小后增大,覆胶体积先增大后减小。

基于Abaqus软件的12R22.5全钢载重子午线轮胎带束层钢丝帘线的有限元优化设计

基于Abaqus软件,建立12R22.5全钢载重子午线轮胎有限元分析模型,对带束层采用0.37+6×0.32ST,4+3×0.33ST,3×0.20+6×0.35HT钢丝帘线的轮胎进行仿真对比,分析带束层部位最大Mises应力和最大应变能密度梯度、接地面积和最大接地压力等指标。结果表明,1^(#)—3^(#)带束层可以根据需求选择使用0.37+6×0.32ST或4+3×0.33ST钢丝帘线。

2+7×0.30ST钢丝帘线在12R22.5 18PR无内胎子午线轮胎中的应用

研究以2+7×0.30ST钢丝帘线替代3×0.20+6×0.35HT钢丝帘线在12R22.518PR无内胎子午线轮胎带束层中的应用。结果表明:使用2+7×0.30ST钢丝帘线的成品轮胎外缘尺寸、耐久性能、高速性能和滚动阻力满足国家或企业标准要求;单胎质量减小,生产成本降低,可以更好地满足市场需求。

2+7×0.30ST钢丝帘线在轻型载重子午线轮胎带束层中的应用

研究以2+7×0.30ST钢丝帘线替代3×0.20+6×0.35HT钢丝帘线在7.50R16 14PR轻型载重子午线轮胎带束层中的应用。结果表明:与3×0.20+6×0.35HT钢丝帘线相比,2+7×0.30ST钢丝帘线整体呈椭圆形排布,帘线直径相同,强度更高;将2+7×0.30ST钢丝帘线应用于带束层中,成品轮胎的充气外缘尺寸符合国家标准要求,耐久性能相当,强度性能和高速性能略有提升,滚动阻力降低,单胎质量减小。

3+8×0.21ST钢丝帘线在全钢轻型载重子午线轮胎胎体中的应用

研究3+8×0.21ST钢丝帘线在全钢轻型载重子午线轮胎胎体中的应用。结果表明:与3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线相比,3+8×0.21ST钢丝帘线的直径和线密度小,粘合性能相当,压延及裁断工艺性能良好;以3+8×0.21ST钢丝帘线替代3×0.24/9×0.225CCHT钢丝帘线用于7.50R16LT全钢轻型载重子午线轮胎胎体中,轮胎的充气外缘尺寸、强度性能、高速性能和耐久性能符合国家标准要求,轮胎的舒适性更好,滚动阻力降低,单胎质量减小,成本降低。

超高强度钢丝帘线的压延工艺研究

研究超高强度钢丝帘线的压延工艺。以0.22+6+11×0.205ST钢丝帘线替代3+9+15×0.175+0.15钢丝帘线用于全钢载重子午线轮胎胎体,通过采取调整压延机辊筒速比、补偿压延机辊筒挠度及调整粘合胶料门尼粘度等措施,有效解决了0.22+6+11×0.205ST超高强度钢丝帘线压延过程中出现的钢丝帘线表面覆胶差、裁断过程中出现的接头缝合质量差及充气定型过程中钢丝与胶料分离等质量问题,提升了轮胎生产过程的稳定性和工艺性能。

拉拔过程中珠光体钢丝帘线的织构分析与模拟

应用精确的线材织构测量方法,对珠光体钢丝帘线的织构进行了测量,实验结果表明。拉拔角、钢丝帘线与拉拔模具间的摩擦力是影响织构形成的主要因素.大的拉拔角,会导致在表层或亚表层形成{110}<110>环状织构;从而降低其拉拔及扭转能力. 应用Taylor模型可以很好的对这一现象进行解释.

轮胎钢丝帘线拉伸力学性能的实验研究

对两种结构类型的钢丝帘线在单向拉伸和循环加载下的力学性能进行了实验研究 .结果表明 :帘线的结构形式对拉伸力学性能 (包括摩擦能量损耗 )有显著影响 ;不考虑载荷很小的情况时 ,普通结构帘线可近似为弹脆性材料 ,高伸长结构帘线却可以产生较大的塑性变形 ;循环载荷下 ,普通结构帘线几乎没有摩擦能量损耗 ,而高伸长结构帘线不仅有明显的摩擦能量损耗 ,而且随着循环应力幅值的增加 ,摩擦能量损耗呈加速增加的趋势 ;在循环应力幅值较大时高伸长结构帘线还出现了类似于高温下循环硬化金属材料的循环蠕变现象 .

疲劳次数对钢丝帘线/橡胶粘合性能的影响

采用自行研发的测试方法,研究疲劳次数对钢丝帘线/橡胶粘合性能的影响。结果表明:随着疲劳次数的增加,钢丝帘线的抽出力先增大后减小,当疲劳60万次时抽出力达到最大值;抽出钢丝帘线附胶形态无明显差别,且呈螺纹状;附胶越多,抽出力越大。扫描电子显微镜分析表明,钢丝帘线与橡胶界面处的橡胶断面上出现了更多的大粒径填料聚集体颗粒,成为粘合破坏点。

动态疲劳对钢丝帘线/橡胶粘合性能的影响

研究动态疲劳对钢丝帘线/橡胶粘合性能的影响。结果表明:随着动态疲劳拉伸形变的增大,钢丝帘线/橡胶的粘合力逐渐减小,抽出钢丝表面附胶呈螺纹状,且螺纹越明显,粘合力越大;随着动态疲劳弯曲形变的增大,钢丝帘线/橡胶的粘合力小幅下降,抽出钢丝表面附胶分布不均,受拉面附胶少,受压面附胶多;随着停放时间的延长,钢丝帘线/橡胶的粘合力先增大后减小,当停放时间为32 h时粘合力最大。

复杂轮胎钢丝帘线有限元分析与试验研究

对载重子午线轮胎中钢丝帘线的变形和受力进行分析,获得其常见的弯曲变形和张力分布规律,在钢丝帘线的局部建模中可以作为有用的输入参数。以帘线捻角、捻距和中心半径等帘线的设计变量作为输入参数,提出一种多股帘线分层结构的高效建模方法,并对几种钢丝帘线进行建模。运用有限元分析方法对两种帘线在仅受拉伸以及拉伸与弯曲综合作用这两种情况下的轮胎变形进行仿真,得到的张力-位移曲线与试验得到的曲线吻合得很好,而且有限元仿真揭示了特征结构变形和塑性变形阶段,发现在受到拉伸和弯曲综合作用下一些未曾发现的局部应力和变形模式。另外,还提出一种帘线受力的试验测量方法。

我国子午线轮胎的发展及钢丝帘线生产前景

分析我国子午线轮胎发展趋势及钢丝帘线制造业的竞争态势、市场需求和工艺变化。近年来我国子午线轮胎产量持续增长,发展势头还将持续几年。钢丝帘线需求量逐年增长,并向高强、超高强和特高强方向发展。胎体用钢丝帘线从较为复杂的股状结构向层状以至紧密型结构发展;带束层用钢丝帘线单丝直径越来越大,结构向简单、不规则、开放型方向发展。钢丝拉拔从盘条直接拉拔到电镀所需规格;流动粒子或水基有机介质淬火工艺取代铅浴淬火工艺;热扩散采用感应加热和流动粒子加热;电气控制向智能化和精密化方向发展。