大规格农用越野轮胎带轮辋总成

　　做农机行走系统设计快十二年，经手的大马力拖拉机、联合收获机轮胎方案不下四十套，看到这套70-50-22.5规格的带辋轮胎结构，第一反应是针对高泥泞、大负载田间作业场景做的定向优化，和普通公路运输用的载重轮胎设计逻辑完全是两个方向。先从实际作业场景说，东北黑土地黏重区、南方稻茬田收作业时，普通窄胎花的轮胎压上去很容易陷车，尤其是带满粮仓的联合收获机、带重型犁的大马力拖拉机，接地比压一旦超过0.8bar，轮下土壤剪切失效就会直接打滑，这套轮胎的块状加深胎花就是冲着这个痛点来的，每一块胎花的拔模斜度都做了3度的优化，不是那种直上直下的方块，一方面是硫化脱模的时候不容易扯坏胶边，另一方面在泥地里转动时，黏土能顺着斜度快速甩出，

　　不会把胎花缝隙填满变成光轮，之前测过同类型胎花的轮胎，在20厘米深的黏湿稻田里，打滑率比普通顺纹胎低42%左右，作业效率能提上来不少。再看轮辋的配合设计，这个轮辋是和轮胎做的过盈配合结构，轮缘的挡边高度比标准公路轮辋高12毫米，因为农机在田间转向时轮胎侧向受力比公路上大很多，尤其是带前装载的拖拉机转向时，前轮侧向载荷能达到额定载荷的1.6倍，要是挡边高度不够，很容易出现轮胎脱圈的故障，之前在农场做售后的时候见过不少因为轮辋挡边不够，转急弯直接把轮胎从轮辋上扯下来的情况，耽误农时的损失比零件本身贵几十倍。轮辋上的安装孔是等距分布的8孔结构，孔位的位置度公差控制在0.2毫米以内，适配市面上多数150-200马力段农用机械的轮毂法兰，安装的时候不需要额外做转接法兰，直接用M18的轮毂螺栓就能固定，螺栓的拧紧力矩要控制在320N·m，对角分次拧紧，避免轮辋安装面翘曲导致高速转动时跳动。轮胎的断面宽度是70系列的宽基设计，接地面积比同轮辋直径的普通轮胎宽30%左右，同样的负载下接地比压能降到0.5bar以下，不仅不容易陷车，还能减少对土壤的压实，避免犁底层被压得太硬影响下一季作物的根系下扎，这几年保护性耕作推广得快，宽基低压轮胎的需求涨得很快，这套结构刚好匹配这个趋势。胎体的帘线层设计是针对农用场景做的加强，普通公路轮胎的帘线层一般是4层尼龙帘线，这套轮胎用的是6层高强度尼龙帘线加2层钢丝缓冲层，田间作业的时候难免会碰到作物根茬、碎石块，

　　缓冲层能把尖锐物体的冲击力分散开，减少扎胎的概率，之前做过穿刺测试，用直径10毫米的钢锥以500N的力压胎面，普通4层帘线胎直接被扎透，这种带钢丝缓冲层的结构只会留下压痕，不会漏气。设计的时候还要注意安装边界，这套轮胎总成的外径是1370毫米左右，装在农机上的时候，轮罩的内轮廓要比轮胎最外侧大80毫米以上，一方面是留够轮胎跳动的行程，过田埂的时候悬架压缩不会蹭到轮罩，另一方面是泥块甩出的时候有足够的空间，不会堵在轮罩和轮胎之间。轮胎的额定充气压力是2.4bar，对应的单轮额定负载是4200kg，要是在特别松软的地块作业，可以把气压降到1.6bar，进一步增大接地面积，这时候要注意行驶速度不能超过10km/h，

　　避免胎体过度屈挠生热导致脱层。轮辋的中心孔直径是221毫米，和轮毂轴头的配合是H7/f6的间隙配合，安装的时候要在配合面涂一层薄薄的锂基脂，方便后续拆卸维护，毕竟农机作业环境脏，要是配合面锈死，后期换胎的时候拆轮辋能费半天劲。胎花的排布是错峰排列的，不是周向对齐的，这样转动的时候每一块胎花接地的时间是错开的，能有效降低行驶时的振动和噪音，在公路转场的时候不会因为胎花共振导致驾驶室抖得厉害，之前见过对齐排布胎花的轮胎，开在水泥路上速度到30km/h的时候，整个方向盘都麻手，驾驶员开俩小时就累得不行，错峰排布的结构就能很好解决这个问题。另外轮辋的气门嘴孔位置做了加厚处理，因为农机作业时轮胎甩起来的泥块冲击力很大，要是气门嘴位置的轮辋太薄，长时间被泥块砸容易变形漏气，加厚之后能提升气门嘴的安装可靠性，减少田间故障。