Шины для индустриального транспорта

Технология V.ply

Технология V.ply

Высокотехнологичные испытания

article_66w_image1

Для тестирования шин используются совершенная электроника, лабораторные химические анализы, рентгеновские изображения и даже компьютерная томография. Методы испытания Continental, применяемые для создания идеальной шины, становятся все более сложными, в них все чаще используется компьютер, участвующий во множестве рабочих операций.

Рюдигер Менц (Rüdiger Menz) смотрит сквозь железные прутья на зеленое устройство высотой в человеческий рост. Оно похоже на огромную стиральную машину. В центре вращается большое колесо на барабане. «Здесь мы измеряем сопротивление качению, — объясняет он. — Это имеет особое значение для обеспечения энергоэффективности шины». Г-н Рюдигер, находящийся в отличной форме, быстро переходит в следующее помещение для испытаний. В одном углу вращается стальной барабан диаметром 1,7 м, расположенный за толстым защитным стеклом. На нем одновременно установлены четыре грузовые шины. «Мы оставляем здесь шины до тех пор, пока они не начнут разрушаться, — отмечает Менц. — Мы проводим испытания, чтобы узнать, как долго различные виды шин выдерживают те или иные условия эксплуатации».

Рюдигер Менц является главой подразделения экспертной оценки результатов полевых испытаний шин на прочность. В компании Continental он отвечает за разработку методов тестирования прочности шин. И он решает одну из поставленных задач — повышение ходимости шин Continental. «Можно проехать миллион километров. Если бы мы тестировали шины в реальных условиях, нам пришлось бы ждать несколько лет, пока шина пройдет свой полный жизненный цикл». Сегодня мы испытываем шины на своих автомобилях, а также на грузовиках наших партнеров, оказывающих транспортные услуги. На г-на Рюдигера и его коллег возложена высокая ответственность — разработать процессы, позволяющие быстрее тестировать шины.

Острая потребность в информации

Компьютерное моделирование является быстрейшим способом получения результатов. Как влияет повышенная жесткость резиновой смеси на прочность или сопротивление качению? Повышают ли безопасность движения зазубренные канавки протектора? Компьютерные технологии позволяют получить результаты всего за несколько часов. Но для гарантии их надежности необходимы правильные формулы вычислений. А для этих формул требуются данные реальных испытаний. Рассмотрим, например, одно из испытаний на барабане, проводимое в центре исследований и разработок в Штекене (регион Ганновер).

Здесь каждая грузовая шина подвергается нагрузке в десятки тонн. «Испытание на барабане проводится в условиях, максимально приближенных к реальным, — говорит г-н Рюдигер. — Вот почему этот метод позволяет получить исключительно точные данные. Недостаток: за один раз можно исследовать только одну нагрузочную характеристику, такую как удельная нагрузка, удельная температура или удельное давление». Затем результаты испытаний по различным показателям нужно свести воедино, что сложно сделать с учетом всех взаимодействий. При этом высококачественные шины Continental должны по-прежнему отвечать всем требованиям дорожного движения.

New content item

Рентгеновидение

Дорожные испытания могут занять много времени, но они необходимы. Группа испытателей встраивает в шины самые современные измерительные приборы, которые, например, фиксируют изменения температуры.  «К примеру, в регионах с жарким климатом температура шин является важным фактором, который нужно обязательно учитывать при оценке их долговечности, — объясняет Рюдигер Менц. — С помощью дистанционного управления шиной, помещенной в рентгеновскую камеру, в протекторе просверливаются небольшие отверстия для измерительных приборов. Точность достигает десятых долей миллиметра. Рентгеновские лучи также помогают быстро проверить конструкцию испытываемых шин. И они же показывают все внутренние повреждения».

Методы испытаний становятся все более сложными. Шины Continental премиум-класса — это настолько высокотехнологичный продукт, что их сложно оценить «невооруженным глазом». Именно поэтому после дорожных испытаний образцы протектора шин подвергаются химическому анализу в лаборатории. С помощью компьютерной томографии (КТ) можно за одну минуту получить детальные характеристики шин, например, провести высокоточный анализ изменений глубины протектора.

Кроме того, штатное оборудование для компьютерной томографии работает круглосуточно. Сотрудники отдела научных исследований и разработок на самом деле разбирают сотни шин в год на миллиметровые полоски. Полное детальное исследование коммерческой шины занимает 24 часа. Оно дает ценную информацию, которая затем может быть использована в алгоритмах компьютерного моделирования. Рюдигер Менц видит будущее за этими технологиями: «Постоянно совершенствуя процессы тестирования и измерений, мы все больше приближаемся к нашей цели — виртуальным испытаниям, с помощью которых в кратчайшие сроки можно точно воспроизвести реальное поведение шины». При разработке новых шин скорость играет особо важную роль. Потому что тот, кто медленнее, проигрывает.

«За последние годы мы вдвое сократили время, затрачиваемое на воплощение наших разработок», — заявляет Рюдигер Менц, набирая колонки цифр в своем компьютере. Очевидно, что Рюдигер Менц, имеющий докторскую степень в механике, любит строить математические и физические модели. «Наше подразделение олицетворяет дух изобретений, — сияет он. — Мы являемся первопроходцами в разработке моделей для испытаний на прочность. Мы соединяем теорию с практикой. Мы проводим исследования, совершенствуем наши методы тестирования, пишем программы — и всегда чувствуем, что это важно для нашей продукции». Шина в зеленой «стиральной машине» продолжает вращаться.