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网 轮胎胎面花纹对轮胎胎面散热性能影响很大,良好的花纹散热效果能够保证轮胎低温行驶,提高轮胎的耐久性能和使用寿命。本工作基于傅立叶热传导方程、室内机床试验和实际理赔轮胎分析,探讨全钢载重子午线轮胎胎面花纹的散热性能。热传导基本方程-傅立叶定律热传导基本方程-傅立叶定律如下式所示。5=-KAdTd9式中5是导热量,W;K是热导率,W#(m#K)-1;A是导热面积,m2;dTd9是温度梯度,K#m-1.提出如下假设:(1)在橡胶内部和空气内部热导率是相同的;(2)橡胶和空气界面的温度梯度是相同的。
面积为I的花纹沟侧面的导热量(52)分别为51=-KhLtanUdT1d952=-KLhcosUQdTd9=-KLhcosU(dT1d9-dT0d9)式中L,花纹沟单位长度;dT1d9,花纹沟与空气之间的温度梯度,K#m-1;dT0d9,花纹块与空气之间的温度梯度,K#m-1.假设温度梯度沿着花纹沟侧面呈线性分布,则两者导热能力差($5)为$5=52-51=-KhL(1-sinU)dT1/d9-dT0/d9cosU从上述公式可以看出,花纹沟槽角度越小,花纹沟底部的散热作用越好。从另一方面分析,花纹沟槽增大了轮胎胎面的表面积,增大了橡胶与空气之间的温度梯度,更有利于轮胎冠部的散热。因此适当减小花纹沟槽角度,有利于轮胎散热。其它带束层端点是钢丝与胶料弹性模量差异较大的部位,轮胎在行驶时,轮胎肩部变形较大,生热较快,因此肩部散热尤为重要。对肩部花纹进行以下优化设计可以提高轮胎肩部散热能力。优化设计前后胎面花纹示意优化产品陆续投放市场,轮胎胎肩脱层问题降低了5%左右,同时创造了良好的经济效益。
尽管如此,在中国橡胶持续强劲需求推动下,全球橡胶消耗量仍保持增长趋势。据2008年5月数据统计,2008年2月全球橡胶消耗量增长率由上年同期的6.6%下降至5.9%,但是,预计2008年全球橡胶消耗总量将达到2330万t.其中,NR的年消耗量约为990万t,增长率为6.2%;SR的年消耗量约为1330万t,增长率为5.6%.SR的消耗量仍占全年橡胶总消耗量的57.3%.在亚洲,中国台湾地区橡胶消耗量近几年持续下降,印度、泰国、马来西亚和印度尼西亚橡胶消耗量则稳步上升。