Comment optimiser la structure des pneus des plates-formes de travail aérien pour réduire l'accumulation de chaleur et améliorer la durée de vie

Dans la conception de pneus pour nacelle élévatrice , la réduction de l'accumulation de chaleur dans la structure du pneu est essentielle pour prolonger la durée de vie du pneu. L'accumulation de chaleur résulte principalement des pertes d'énergie internes (pertes par hystérésis) dans les matériaux et de la concentration des contraintes au sein de la structure du pneu. Voici les méthodes clés pour optimiser la structure du pneu :

Optimisation des matériaux des pneus
Matériaux à faible perte d'hystérésis :
Utilisez des composites de caoutchouc à faible hystérésis (tels que des polymères spécialisés ou du caoutchouc de silicone ajouté) pour réduire la friction interne.
Ajoutez des charges de silice ou des nanomatériaux au caoutchouc de la bande de roulement pour améliorer la dissipation thermique et réduire les pertes par hystérésis.
Sélection de matériaux en couches :
Utilisez des matériaux ayant une meilleure conductivité thermique (par exemple, du caoutchouc infusé de graphite) dans différentes couches internes pour augmenter le taux de transfert de chaleur.
Améliorer la conception de la dissipation thermique des pneus
Optimisez l’épaisseur des flancs et de la bande de roulement :
Réduisez l'épaisseur du caoutchouc des parois latérales, réduisant ainsi l'épaisseur du matériau tout en garantissant la résistance pour réduire la chaleur générée par la friction.
Incorporez des rainures spéciales de dissipation de la chaleur ou des bandes de conduction thermique dans la conception de la bande de roulement pour accélérer la dissipation de la chaleur.
Conception des structures de ventilation :
Concevez des microtrous ou des canaux de ventilation dans la paroi latérale pour aider à expulser la chaleur interne, adaptés aux plates-formes fonctionnant dans des conditions à basse vitesse.
Améliorer la structure des couches internes
Réduisez les points de concentration du stress :
Ajustez l'angle de disposition des couches de ceinture (ou des couches d'acier) pour assurer une répartition plus uniforme des contraintes sous charge, évitant ainsi les points localisés à haute température.
Optimisez le nombre et la résistance des couches de ceinture en acier pour garantir la stabilité structurelle sous des charges élevées.
Conception structurelle légère :
Utilisez des matériaux légers et à haute résistance (par exemple, des fibres de Kevlar) pour remplacer certains fils d'acier traditionnels, réduisant ainsi le poids des pneus et minimisant ainsi la chaleur générée par la friction de roulement.

Optimisation thermique de la structure du pneu
Conception zonée multicouche :
Concevez différentes duretés et épaisseurs de caoutchouc pour la bande de roulement, les flancs et le corps du pneu afin de réduire l'accumulation de chaleur dans certaines zones.
Ajoutez des revêtements dissipant la chaleur ou des couches conductrices de chaleur à l’intérieur du pneu pour transférer rapidement la chaleur interne vers l’extérieur.
Conception de renforcement local :
Utilisez des matériaux à haute conductivité thermique dans les zones des épaules et des parois latérales pour améliorer la dissipation de la chaleur dans ces régions sujettes à la chaleur.
Optimisation de la résistance au roulement
Concevez un modèle de bande de roulement approprié :

Réduisez la résistance au roulement en affinant le motif de la bande de roulement (par exemple, espacement plus petit, rainures peu profondes), ce qui aide à prévenir l'accumulation de chaleur.
Évitez les conceptions de bandes de roulement trop épaisses ou trop grandes qui pourraient entraîner une accumulation de chaleur.
Optimiser la forme du contact avec le sol :

Ajustez la répartition de la pression de la zone de contact avec le sol, garantissant une zone de contact plus uniforme lorsque le pneu roule, réduisant ainsi la surchauffe locale.
Application de revêtements de dissipation thermique
Revêtement interne :

Appliquez des matériaux à haute conductivité thermique tels que des revêtements à base d'aluminium ou en céramique à l'intérieur du pneu pour améliorer les propriétés de transfert de chaleur.
Revêtement externe :

Utilisez des revêtements résistants aux hautes températures sur la bande de roulement et les flancs, qui reflètent également le rayonnement thermique.
Optimisation de la simulation et des tests
Analyse thermique par éléments finis (FEA) :

Utilisez la technologie de simulation par éléments finis pour modéliser la répartition de la chaleur dans différentes conditions de fonctionnement et optimiser la structure du pneu.
Ajustez la disposition des couches de courroie, des couches d'acier et des matériaux en caoutchouc en fonction des résultats de la simulation.
Tests de dégradation thermique en situation réelle :

Testez l’accumulation de chaleur du pneu dans des conditions de travail réelles sur une plate-forme simulée et utilisez les résultats pour optimiser davantage la conception.
Autres méthodes
Gestion de la pression des pneus :

Optimisez la plage de pression des pneus conçue afin que le pneu conserve une faible résistance au roulement même sous une charge maximale.
Technologie de refroidissement dynamique :

Recherchez des systèmes de refroidissement dynamiques internes, tels que la circulation d'air à basse pression ou des agents de refroidissement, pour améliorer les capacités de dissipation thermique active.