技術のお話し タイヤ編(7)

11月中旬は天気の良い日が続いたので庭の手入れをしたが、
何も考えず槙や楓の葉を枝ごとに分けて切っていたら、
UFOの様な丸みを帯びた形になってしまった。
二階のベランダで洗濯物を干しながら庭を見て嫁が笑っている。
ツボに嵌ってしまったらしい。
何時まで笑いが続くのか楽しみである!

今回はタイヤ編(7)、久しぶりのお話しです。

今回はドラムの形状に付いてです。
基本的な形状は、タイヤ接触面のドラム外周部と回転軸を支えるボスに分けられます。
そのボスを中心に、放射線状に縦リブ(肋材)を設けてドラム外周部と繋ぎます。
タイヤに荷重を加えた時にドラム外周部の変形を抑える為、
ドラム幅の中央にボス部へと繋ぐ横リブ(円環)を配置して、
放射線上に配置した縦リブとの間に軽量穴を設けます。

参考にイメージ図を作成してみました。
但し、詳細な強度計算はしていません。



生産用設備の場合、オイルミストやホコリ等が付着し易い為に、
ドラム両端にカバーを設けるとドラムのバランス修正後の管理が楽になります。
又、ドラム両端のカバーをボルトで固定すると、
定期メンテナンス時にドラム内部の状態を確認(亀裂等)する事ができますし、
高速時のユニフォーミティを測定する場合には、縦リブによる風発生の防止に繋がります。
低速時の場合には、カバーが無くても風の発生は軽微です。

ドラム外周部両端の裏側にバランス修正用のスペースを設けると、
貼付用バランスウェイト(最小質量:5g)を利用してバランス修正が容易に行えます。
高速ユニフォーミティを測定するドラムの場合は、
ドラムの釣合い良さを6.3G以下にする必要があります。
貼付用バランスウェイトの貼付箇所を減らしたい場合には、
ドラム外周部の両端面にM8程度のネジ穴を15度刻みで加工しておくと便利です。
六角穴付止めネジM8x8の質量は約2gなので、より精度良くバランス修正が行えます。
使用する場合は,緩み止め剤をネジに塗布すると良いと思います。

タイヤ・ホイールのオフセットの関係で、ドラム外周部の接触に於いては、
ドラム幅の中心位置に対してタイヤ幅の中心位置が偏心します。
LFVが大きいタイヤを高速回転させた場合には、
偏心によるモーメント荷重を縦リブで剛性確保しなければなりません。
又、一番強度が低いと思われる縦リブ間の中央では、
加圧荷重とRFVを受けるので軽量穴のR寸法は出来る限り大きくすると
剛性が確保し易くなります。



近年は荷重センサにタイヤを置いて荷重を加えると、
パソコン上で瞬時に荷重分布の状態が計測出来ます。
ひと昔前は、タイヤメーカー以外では感圧紙で計測していました。
アナログの世界です。

他の形状としては、タイヤ接触面のドラム外周部と回転軸を支えるボスを、
ドラムの両端と中央に設けた横リブ(円環)で繋ぎ、軽量穴を設けた物が有ります。



この形状のドラムは、神戸製鋼製タイヤユニフォーミティ装置「LIBLOTA」が採用しています。
低速ユニフォーミティ専用のドラムと思われます。
高速ユニフォーミティでは、ドラム外周部の軸方向(LFV)の変位が大きくなる様に思えます。
あくまで見た目の判断で解析した訳では有りません。
間違っている場合はご容赦下さい。

今回はここまでです。
12月も中旬を過ぎ確定申告の準備をしなくてはいけませんでした。
完全に忘れていました。
では皆さん良いお年をお迎えください。
Stay Homeで!!