(1)钢丝帘线的结构表达式
钢丝帘线规格结构的表示方法与其它骨架材料不同,它是用单丝直径、股数以及每股线中单丝的数量和是否带外缠线等几个参数组成的符号来表示的,其表达式为:
(N×F )×D +(N×F )×D +(N×F )×D +F ×D
最内层+中间层+最外层+外缠层
式中:N —股数
F —单丝数
D —单丝直径
(2)钢丝帘线命名的一般规则
A 、从最内层逐层向外数。
B 、各层之间用加号(+)表示。
C 、括号是用来划分每一层的。
D 、当N 或F=1时,可省掉格式中的N 和F ,则得到简写的命名。
E 、如果两层以上的直径相同,只要在最后一层注上直径,其余层的直径可以省略不写,但在螺旋外缠层之前的最后一层的单丝直径必须标明,螺旋外缠层的单丝直径也必须标明。
如按上述表达式和命名规则标注的钢丝帘线结构式:
(1×3)×0.175+(1×9)×0.175+(1×15)×0.175+1×0.15可简化为: 3+9+15×0.175+0.15
(3)子午线轮胎常用几种结构的钢丝帘线
钢丝帘线的规格、结构很多,它可以根据轮胎的不同规格用于轮胎的不同部位,根据轮胎设计者的设计要求制造出不同规格、结构的钢丝帘线。这里介绍几种用于全钢丝子午线轮胎胎体、保护层及轻卡、轿车子午线轮胎带束层常用的钢丝帘线规格结构(如图1、图2)。
A 、全钢丝子午线轮胎胎体常用的钢丝帘线
7×4×0.175+0.15(型号74175W )
外缠线直径
单丝直径
每股单丝数 股数
3+9+15×0.175+0.15
外缠线直径
单丝直径
外层单丝数
第二层单丝数
芯股单丝数
应该指出的是,
轮胎中的钢丝帘线在轮胎使用过程中经受较大的弯曲或伸张应力,因而相邻的丝束之间容易发生磨蚀,使钢丝的截面积减小,引起疲劳断裂。钢丝的磨蚀程度与钢丝帘线的结构中丝束的接触状态有密切关系,点接触帘线使
图1  74175W 钢丝帘
线结构示意图
图  2  3+9+15×0.175+0.15钢丝帘线结构示意图
图  3  7×4×0.175+0.15点接触帘线 9
+15×0.175+0.15
结构帘线 得应力高度局部集中,易磨蚀。而线接触帘线则可使应力均匀分布在较大的面积上,因此可以大幅度地减轻磨蚀现象。 7×4×0.175+0.15钢丝帘线是普通型钢丝帘线,它的丝与丝股之间成点接
触状态(如///图3)。在轮胎承受负荷作用时,应力集中于丝与丝股的点接触处,剪切应力使之产生直接摩擦,导致耐疲劳性能下降,易早期断裂。轮胎损伤处的帘线暴露部分极易渗入潮湿空气和污物并向纵深扩展引起腐蚀,最终导致轮胎早期损坏而降低使用寿命。所以,这种钢丝帘线在世界上将被新型结构钢丝帘线所取代,但也有的厂家认为这种帘线易于胶料渗透,与橡胶接触面积大,有利于与橡胶粘合。 3+9+15×0.175+0.15钢丝帘线,是新型规则型钢丝帘            线(如图4),其显著的结构特点是除中芯股外,中层和外层的多根单丝不加捻成股,而是呈线接触状态规则排列。这样,帘线捻制过程中减少了因多次交互加捻造成的应力损失,也补充了点接触状态的帘线在动负荷下的剪切应力磨蚀的不足,因而其断裂强度和耐疲劳性能均比单丝直径和根数相同的点接触结构
帘线有所提高。但因外层钢丝呈线接触状态紧
密排列,故胶料的渗透性不如点接触普通型结构的帘
线。这种钢丝帘线是目前国内外大力推广应用的取代点接触普通型结构钢丝帘线作全钢丝
子午线轮胎胎体和带束层的主要骨架材料。
B 、载重子午线轮胎保护层常用的钢丝帘线(如图5、图6)
3×7×0.20 HE (帘线型号3720HE )
高伸长帘线标志
单丝直径
每股单丝数量
3×4×0.22 HE (帘线型号3422HE )
高伸长帘线标志
单丝直径
每股单丝数量
股数
上面两种钢丝帘线均属高伸长钢丝帘线,其特点是:捻距小、捻角大、预变形程度较大,这样丝与丝股之间形成规则的蓬窿状,相对伸长率高,可达5~10%。蓬窿状的丝与丝股之间能使胶料充分渗入,可避免帘线丝与丝股接触点处直接磨蚀而导致的早期损伤。其次,由于这种帘线具有较高的伸长率,可相对承受较大的径向和横向动态变形,缓冲性能好。因而,被广泛应用于全钢丝子午线轮胎带束层的保护层。这样,汽车在行驶中突然刹车、急转弯及不良路况的剧烈颠簸时,不致因冲击、扭曲而使帘线断裂。从而保护内部带束层不受损坏,提高轮胎的使图6  3×4×0.22HE 钢丝帘线结构示意图 图5  3×7×0.20HE 钢丝帘线结构示意图 股数
用寿命。
C
、轻卡、轿车子午线轮胎带束层常用钢丝帘线(如图7、图8)
3+9×0.22
单丝直径
子午线轮胎
外层单丝数
芯股单丝数
5×0.25
单丝直径 单丝数量
这两种钢丝帘线中,3+9×0.22线接触层状结构的钢丝帘线比3+9+15×0.175+0.15帘线少了最外层,而单丝直径增大,多用于轻卡子午线轮胎的带束层。还有一种3+9×0.175+0.15帘线多用于轻卡子午线轮胎的胎体。
5×0.25钢丝帘线,属于简单结构钢丝帘线,是由5根单丝捻制而成,多用于轿车子午线轮胎的带束层。
3、钢丝帘线的性能
钢丝帘线的性能在本节开头简单提到一点,它的拉伸强度高,可以减少子午线轮胎的帘线层数,一般载重子午线轮胎只有一层帘布;伸长率小,可以使轮胎的尺寸稳定,不变形;耐热性好(800℃时才熔化)、导热快,可使轮胎行驶时产生的热量迅速散发,尤其是胎冠和肩部的热量可通过帘线传导到胎侧,迅速散热;蠕变为零,基本上没有收
缩,有较好的耐冲击性;与其它帘线相比滞后损失最低,节约能源;与橡胶的粘合性好等等。
钢丝帘线性能的常规检测项目很
多,如帘线直径、捻度、拉伸强度、断裂伸长率、
平直度、刚性、线密度等等,每种帘线都有不同的指标,这里不作介绍。
在实际生产过程中还应检查其它几项:①残余扭力的大小及每批帘线中扭力旋转方向的配比。普通结构钢丝帘线的残余扭力最大为0~±3转/6米,高伸长钢丝帘线的残余扭力最大为0~±5转/6米。每批帘线中扭力旋转方向左旋、右旋的数量应接近相等,否则工艺操作性能不好,尤其是在帘布裁断之后会导致边部翘起,给生产带来极大困难,
轮胎质量无保证。②钢丝帘线表面要保持清洁,不能有油污、灰尘、锈蚀、脱铜等现象,否则影响钢丝帘线与橡胶的粘合性能。③每个锭子的帘线长度应尽量保持一致,否则压延过程中帘线浪费太大,增加轮胎成本。
图8    5×0.25 钢丝帘线结构示意图 图7  3+9×0.22 钢丝帘线结构示意图