Современные достижения в гидроприводе мобильных машин (ч. 1)
Тягово-сцепные характеристики гусеничных бульдозеров
Нетривиальные вопросы
Фрезы 24 часа, 7 дней в неделю
Обзор холодных фрез на российском рынке
Спецтехника зимой
Советы по эксплуатации
Прокладка стальных футляров
Технологии закрытой прокладки защитных кожухов при бестраншейной прокладке трубопроводов
Современное оборудование щебеночных заводов
«Воздушное колесо»
Современные конструкции шин
Секреты «долголетия» ходовой части гусеничных машин (ч. 3)
Оценка характера износа ходового механизма и типичные повреждения
Дорожная карта
Техника для ямочного ремонта
Большие возможности маленьких КМУ
Краноманипуляторные установки в строительстве
Конусные дробилки как инструмент получения качественного щебня
Уход за резиновой обувью
Практические советы по эксплуатации шин

Семь раз отмерь – один раз...
выбери шину
Подбор шин для тяжелой дорожно-строительной техники

Для дорожно-строительных машин нужны шины, способные противостоять проколам и прочим повреждениям намного в большей степени, чем колеса дорожных транспортных средств. Однако условия эксплуатации шин сильно различаются как в разных регионах мира, так и на каждом объекте, и если не учитывать всех влияющих факторов, шины будут работать неоптимально или вовсе выйдут из строя раньше времени.

Обозначения шин тяжелой техники

Самое простое – установить шины, рекомендованные изготовителем машины. У западных производителей приняты обозначения для внедорожных шин: С – для грунтоуплотнительных машин (дорожных катков); Е – для транспортно-землеройных машин; G – для автогрейдеров; L – для погрузчиков и бульдозеров; S – для лесозаготовительной техники; High-Speed – для мобильных кранов, Industrial – для кранов-перегружателей. Некоторые шины имеют двойную маркировку, например L и E, то есть допускается их применение в обеих сферах, LS – для трелевочных тракторов; ML – для горнодобывающей и лесной промышленности. Однако производители, как правило, устанавливают для каждого случая применения разные допустимые параметры: величину давления, нагрузку и скорость. Использование шин неподходящего типа или разных типов на одной машине может привести к уменьшению ее производительности и даже быть опасным.

В каждой из названных выше категорий предлагаются шины с различным составом резины, рисунком и высотой протектора, из которых можно подобрать модели, наиболее подходящие для конкретных условий работы, например, для машин, которые при выполнении рабочих циклов проезжают большие расстояния или развивают высокие скорости движения, предназначены шины с меньшей высотой рисунка протектора и таким составом резиновой смеси, что шины не перегреваются в процессе работы.

Рассмотрим, какие условия эксплуатации рекомендуется учитывать при подборе шин.

Показатель «тонн на км/ч»

Шины внедорожных машин имеют ограничения по нагрузке, дальности поездки и скорости движения, поскольку в процессе качения в шине выделяется тепловая энергия, и если хотя бы один из указанных допустимых параметров превышается, это может привести к перегреву шины и к аварии. Перегрев может вызвать расслоение материала протектора или бортов, усталостное разрушение каркаса и неравномерный износ по наружным краям беговой дорожки протектора. Перегревшаяся шина может загореться изнутри и взорваться в тот самый момент, когда оператор выйдет из кабины посмотреть, что там дымит на колесе. Оператор и находящиеся поблизости люди могут быть ранены осколками камней. Даже если аварии не произойдет, в шине, систематически работающей с перегрузками, происходит постепенная деградация – ослабление каркаса, «память перегревов» в шине нельзя стереть, отрицательные последствия и изменения накапливаются в ее конструкции, и шина выйдет из строя, не выработав положенного срока.

Производителями шин разработан комплексный параметр «тонн на км/час», включающий в себя все три перечисленных выше ограничивающих фактора, при соблюдении которых температура шины останется в безопасных пределах. В западной технической литературе этот параметр обозначается аббревиатурой TMPH (Ton-Mile-Per-Hour). Величина этого параметра зависит от типа, конструкции, размера и материала шины. Он используется как для магистральных грузовиков, так и для внедорожной строительной и карьерной техники: самосвалов, скреперов и фронтальных погрузчиков.

Чтобы рассчитать этот показатель, к нагрузке, которая приходится на шину, когда транспортное средство не нагружено, прибавьте значение нагрузки при полностью нагруженной машине, сумму разделите пополам – это будет средняя нагрузка на шину. Определите среднюю скорость движения машины за смену. Для этого протяженность одного рейса умножьте на количество рейсов за смену и разделите на число рабочих часов за смену. Теперь умножьте среднюю нагрузку на шину на среднюю скорость. Это и будет показатель «тонн.км/ч» при температуре окружающего воздуха 38 °С. Для расчета реального допустимого значения параметра в формулу добавляются поправочные коэффициенты, если пробег составляет более 5 км и окружающая температура отличается от номинальной.

Большинство производителей шин указывают параметр TMPH, однако если есть сомнения, какое значение параметра использовать, рекомендуется посоветоваться с поставщиком шин.

Некоторые операторы и даже целые компании стараются использовать оборудование на пределе возможностей при максимально допустимых значениях тонн.км/ч, но им следует помнить: чем больше нагрузки, скорости и пройденное расстояние, тем короче становится срок службы шины.

Анализ условий работы на объекте

Показатель «тонн.км/ч» не учитывает всех факторов, действующих на шину в процессе работы, поэтому рекомендуется проанализировать условия работы на строительном объекте. Оцените состояние грунта: прочный, слабый, каменистый или жидкая грязь и т. д. Например, грязь может налипать на машину, порой значительно увеличивая ее массу, а значит, нагрузку на шины.

Приходится ли машинам при движении преодолевать крутые повороты и подъемы? Например, если груженый самосвал проходит крутой правый поворот, на шины с правой стороны приходится повышенная нагрузка, а при движении под уклон часть нагрузки перераспределяется на передние шины. Если в описанных выше ситуациях нагрузка становится значительно выше среднего значения, возможно, нужно ограничить скорость движения самосвалов на поворотах, увеличить давление в шинах (на каждый 1% увеличения нагрузки давление в шинах должно быть увеличено на 2%) или даже подобрать шины с более высоким значением тонн.км/ч.

Поддержание чистоты и порядка на объекте имеет огромное значение для предотвращения повреждений шин. Невысыхающие лужи – обстоятельство, обычно присутствующее среди причин порезов и проколов шин. Под водой не видно, по какой поверхности едет машина. К тому же, как утверждают специалисты, мокрая резина повреждается намного легче, чем сухая, и, работая в воде, следует заранее настроиться на то, что шины будут выходить из строя чаще, чем на суше. Поэтому очень важно ликвидировать лужи и не допускать присутствия на площадке мусора, обрезков и осколков строительных материалов, это, безусловно, поможет увеличить сроки службы шин. Если вероятность повреждения шин на стройплощадке велика, для погрузчиков и грейдеров рекомендуется подбирать шины с высоким рисунком протектора («с улучшенным сцеплением», даже если на площадке нет реальных проблем со сцеплением), они будут служить дольше и позволят окупить свою более высокую цену, да еще и принесут прибыль. Только не нужно забывать, что чем тяжелее шина, тем больше расход топлива у машины. Если на дорогах постоянно валяются осколки камней, которые застревают в канавках протектора, затем могут проникнуть в подпротекторный слой и повредить брекеры, рекомендуется выбирать шины с рисунком, в котором имеются выталкиватели (небольшие резиновые подушечки на дне канавок протектора).

Эксплуатация шин с нагрузками выше номинальных

Эксплуатационные нагрузки на шины редко соответствуют расчетным. После сильного дождя мокрый грунт может весить до 20% больше, чем сухой, но никто при этом не будет заполнять кузов самосвала на 80%. В эксплуатации владельцы нередко самостоятельно «дорабатывают» машины: наращивают борта самосвалов, навешивают дополнительные топливные баки, а на погрузчики – ковши большей емкости, наплавляют дополнительные противоизносные пластины и т. д. Большинство производителей шин для дорожно-строительной техники допускают их кратковременное использование с нагрузкой выше номинальной. Однако в таких случаях нужно помнить и о шинах – давление в них следует повысить в соответствии с увеличением нагрузки, чтобы продлить срок их службы. Максимальная перегрузка для шин с диагональным или радиальным кордом не должна превышать 15 и 7% соответственно, а повышение давления в шине выше номинального – не более 30 и 14% соответственно.

Существуют таблицы «Нагрузка – давление в шине», причем рекомендуется ориентироваться на таблицы, составленные производителями шин, а не на общие для всей отрасли таблицы, потому что опыт показывает: разные производители рекомендуют разное давление для одинаковых, казалось бы, шин.

Учтите, если на шину будут действовать слишком высокие нагрузки, на которые она не рассчитана, то и топливная экономичность, и производительность машины станут ниже, шина будет меньше амортизировать толчки – оператору станет некомфортно работать. Все это приведет к увеличению затрат на обслуживание техники. Поэтому при существенных изменениях условий работы может оказаться целесообразным подобрать шины другой конструкции, соответствующие новым условиям работы.

Двойная ошиновка

Если ошиновка двойная, шины в пары необходимо тщательно подбирать. Высота рисунка протектора шин в паре не должна отличаться больше чем на 2–4 мм, в противном случае более «высокая» шина будет испытывать повышенные нагрузки, а значит, и повышенный износ, да и эффективность торможения более «низкой» шины будет меньше, а значит, возможен опасный занос. Давление в обеих шинах также должно быть одинаковым: часто при осмотрах водители «забывают» про вторую, расположенную с внутренней стороны шину, и если давление в ней будет ниже, чем в соседней, на первую шину будет приходиться повышенная нагрузка.

При монтаже пары шин вентиль внутренней шины должен быть расположен так, чтобы удобно было проверять давление и подкачивать шину. Иногда используются шланги-удлинители, присоединяющиеся к вентилю внутренней шины. Такой шланг должен быть надежно закреплен, чтобы не повредился при езде. Не допускается замена вентилей заглушками и другими не предусмотренными производителем приспособлениями.

Если не удается подобрать «правильную» парную шину, нужно заменить всю пару на новые, а работоспособную демонтированную шину хранить на складе до тех пор, пока для нее не отыщется пара с такой же высотой рисунка протектора.

Выбор «бюджетных» шин

Конечно, всегда хочется подобрать шины подешевле, однако вся экономия будет утрачена, если «бюджетная» шина вый­дет из строя раньше времени и ее придется заменять. Поэтому рекомендуется использовать самые дешевые легкие шины только в тех случаях, когда машина (и ее шины) работает лишь эпизодически и износ шин идет очень медленно.

Восстановленные шины дешевле новых, и их использование также хороший способ экономии средств. Однако следует помнить, что существуют законодательные нормы, в которых установлено, на каких мобильных машинах и каких осях можно использовать восстановленные шины (причем виды ремонта также четко определены), а на каких запрещается. Например, на всех осях грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов допускается применение шин, восстановленных по классам I, II а на их задних осях, кроме того, еще и по классу Д, III. На средних и задней осях грузовых автомобилей, на любых осях прицепов и полуприцепов допускается применение шин с отремонтированными местными повреждениями и рисунком протектора, углубленным методом нарезки. А на передней оси магистральных тягачей с бескапотной компоновкой категорий N2 и N3 (полной массой от 3,5 до 12 т и более) применение восстановленных шин не допускается.

Выбор поставщика шин

Можно подобрать шины по всем правилам, но эффект от работы будет в значительной степени потерян, если вы упустите из виду вопрос выбора поставщика шин. При заключении договора с поставщиком шин рекомендуется кроме специфических требований, индивидуальных для каждой компании, обязательно зафиксировать следующие гарантии: постоянной связи с поставщиком (должна быть обеспечена постоянная связь с поставщиком во всех регионах, где действует техника компании), послепродажной поддержки продукта и урегулирования претензий по гарантийным обязательствам (в указанных регионах должны быть дилеры поставщика, предоставляющие необходимый сервис). Рекомендуется включить в договор пункт об организации поставщиком курсов повышения квалификации по правилам эксплуатации шин.

Инновационные конструкции и материалы для шин

Ведущие производители шин постоянно предлагают инновационные конструкции и материалы, призванные устранить «вечные» проблемы этих компонентов мобильных машин.

Иногда применяют технологию заполнения шин полимерной пеной, например полиуретаном. Воздух внутри пневматической шины заменяется двумя жидкими компонентами поли­уретанового состава, которые закачиваются одновременно с помощью специальной насосной установки со статическим смесителем в пропорции 1:1 по объему через штатный вентиль камеры или бескамерной шины. При закачивании должно быть создано давление на уровне рекомендованного давления воздуха. Стабилизация механических свойств полиуретана достигается в течение 1–2 суток при комнатной температуре. После застывания массы шина, как утверждается, сохраняет мягкость хода на уровне пневматической. Шину можно эксплуатировать после многочисленных проколов до полного износа протектора, причем при езде по ровным поверхностям при отсутствии режущих шину предметов протектор изнашивается в два раза медленнее. Это происходит благодаря уменьшению рабочей температуры протектора за счет отвода части тепла внутрь шины через полиуретан, который в отличие от воздуха является проводником тепла. В отличие от цельнолитых шины, заполненные полиуретаном, амортизируют удары. Шины с заполнением не нуждаются в обслуживании – измерении давления и подкачке.

Однако такая обработка стоит дорого, и на местах, как правило, нет средств для выполнения этой работы. Поэтому применять полимерные пены рекомендуется только на погрузчиках и колесных экскаваторах в условиях, когда проколы происходят практически ежедневно. Рекомендуется использовать шины с наивысшим показателем нормы слойности (термин «норма слойности» является показателем прочности шины, а не фактическим числом слоев в шине).

В 2005 г. компания Goodyear представила шину с внутренним герметизирующим слоем, получившую наименование «технология DuraSeal». Goodyear разработала тип резины в форме геля, не содержащего растворителя. Слой такой «жидкой резины», окрашенный в желтый цвет (для того, чтобы можно было легко узнать такую шину при восстановлении протектора), находится в структуре шины. Если инородный предмет диаметром до 6 мм пробивает шину, жидкая резина герметизирует отверстие. Самое главное, DuraSeal герметизирует прокол немедленно, и шину не нужно демонтировать для ремонта. Утверждается, что DuraSeal работает лучше всех герметизирующих средств, предлагаемых на рынке запчастей, и такая шина работает до 6 раз дольше обычной до того момента, когда ее приходится отправлять в ремонт.

Шины предназначены для машин, выполняющих работы по разрушению зданий и утилизации отходов, лесозаготовке, дорожно-строительные и другие сложные для эксплуатации шин работы и часто страдающих от проколов колес, а также для машин повышенной готовности – аварийных служб или силовых структур. Исследования также показали, что часто прокалываются шины прицепов.

Согласно исследованиям, проведенным Goodyear, на автопарк в 50 грузовиков в месяц приходится в среднем более 100 неисправностей, связанных с шинами, из которых 69% связаны с проколом шин. Понятно, что, исключив почти все указанные неисправности, связанные с проколами, автопарк получит существенную экономию на ремонте шин.

Однако слой DuraSeal защищает только протектор и не способен герметизировать боковые стенки шин. Масса шины за счет слоя DuraSeal увеличивается на 2,3–3,2 кг, а стоимость – на 25–30% по сравнению с обычными шинами. Выводы делайте сами.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ, РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Владимир Шляховой Основные Средства 06'2015 11 июня 2015

Комментарии (0)