Гуми за пътностроителна техника

Гумите на пътностроителните машини са един от основните конструктивни елементи за тяхната надеждна работа. Те имат голяма и груба шарка на протектора, осигуряваща повишена износоустойчивост, здравина, добро сцепление към земята и способност да издържат на необикновени товари. Качеството на гумите винаги излиза на преден план.
В статията ще разкажем за конструктивните особености на гумите, за особеностите на протекторните шарки, за маркировката на гумите, за показателите на товара и скоростта, за гумите на изкопно-транспортните машини, за особеностите при избора на гуми.

Пътностроителна техника е комплект от машини, чиято основна задача е изграждането на нови пътища и техния ремонт. В нея се включват машини като челни товарачи с кофа, колесни багери, грейдери, телескопични товарачи, мини товарачи и т.н. Използва се широко от строителните фирми, както и от пътните управления. За пътностроителните машини са необходими гуми, които да издържат на пробождания и други повреди много повече, отколкото гумите на пътните превозни средства. Въпреки това условията на експлоатация на гумите са много различни в различните райони на страната, както и на всеки строителен обект. Поддържането на чистотата и реда на строителния обект е от голямо значение за предотвратяване на повреди по гумите. Неизсъхналите локви са често срещано обстоятелство сред причините за срязване и пробиване на гумите. Под водата не може да се види по каква повърхност се движи машината. В допълнение, според експерти, мокрите гуми се повреждат много по-лесно, отколкото сухите. Работата във вода води до по-голямо износване и по-честа смяна на гумите, в сравнение с работата на сух терен. Ето защо е важно на строителната площадка да се премахнат локвите и да се отстранят отпадъците и отломките от строителни материали. Това определено ще помогне за увеличаване на експлоатационния срок на гумите. Ако не се вземат под внимание всички влияещи фактори, гумите няма да работят оптимално или ще излязат от строя преждевременно. Естествена е нуждата от висококачествени гуми, които както и всички останали резервни части не са вечни завинаги. С течение на времето те се изтриват, срязват или пробиват, и трябва да бъдат сменени с нови.

По отношение на броя типоразмери и варианти за изпълнение, гумите за пътностроителните машини заемат специално място.

Конструктивни особености на гумите
Според херметизацията, гумите се разделят на пневматични - в гумата се вкарва въздух и цялостно отляти - гумата се състои от няколко слоя от каучук без кухини. Пневматичните гуми се разделят на камерни - въздъхът се вкарва в специална камера и безкамерни - въздушната кухина е пространството между гумата и джантата на колелото. Камерните пневматични гуми биват радиалани и диагонални. С едни и същите размери се произвеждат както радиални, така и диагонални гуми.

Радиалните гуми са по-меки и по-добре понасят високите скорости и температурните разлики. Нишките на кордата от едната до другата външна стена са разположени радиално и не се пресичат. Тази структура на конструкцията е по-прогресивна, тъй като спомага за намаляване на броя слоевете на кордата. Намаляват се също натрупването на топлина и съпротивлението при търкаляне. Намерили са добро приложение в „бързата“ техника - телескопични товарачи, багери, грейдери, работещи по равни терени, без включвания на остри камъни и режещи ръбове, които могат да се пробият гумата.

Диагоналните гуми са по-твърди. Страничните им стени са подсилени, а нишките на кордата са разположени кръстосано. Те са по-устойчиви на удари, срязвания и пробивания. Използват се в повечето модели на пътностроителните машини. Те са най-подходящи за тежки условия на работа. Предимството на диагоналните гуми, спрямо радиалните, е бавната скорост на излизане на въздуха от гумата в мястото на пробиването и възможността за придвижване до сервиз. Движението им по черни пътища и по полето не е по-лошо от радиалните, а и цената им е много по-ниска. Защо тогава да се купува по-скъпа радиална гума? Радиалната гума по-малко се износва на асфалт. В допълнение тя е по-мека и по-удобна.

В пневматичните гуми на пътностроителните машини трябва да се обърне специално внимание на налягането в тях. То трябва да се измерва постоянно и да се променя в зависимост от планираното натоварване. Специалистите препоръчват гумата да се напомпва, при голямо натоварване на техниката, а след разтоварването на машината да се намали налягането до препоръчваните стойности от производителя.

Цялостно отлетите гуми имат специален слой, подсилен със стоманени нишки, позволяващ гумата да бъде фиксирана директно към джантата. Този слой им придава по-голяма якост. Те издържат на много по-големи натоварвания, отколкото пневматичните, и не могат да бъдат пробивани и срязвани. Създават възможност на пътностроителната техника да се използва в почти всякакви условия, без значение от намиращите се по повърхността гвоздеи, парчета от стъкло, метални стружки или други остри предмети.

Значителен техен недостатък е, че те не поемат натоварванията от удар. Поради това окачването на машината се подлага на прекомерно натоварване. Основното място за използване на цялостно отлети гуми е в пътните валяци или в тежки машини работещи на твърда основа.

В сегашно време гумите за пътностроителна техника се предлагат в различни варианти, които имат специфични конструктивни характеристики. Например гумите за валяци се отличават с плосък протектор, чиито ръбове са закръглени. Благодарение на този дизайн се осигурява качествено разпределение на асфалта по пътната повърхност.

Особености на протекторните шарки
За съвременните гуми на пътностроителните машини се налагат високи изисквания за товароносимост, дълготрайност, тегло, проходимост, характеристики на движение, надеждност и комфорт. Количествените характеристики и значението на всяко едно от тези основни изисквания се определя от вида, предназначението и условията на работа на машините, за които е предназначена гумата. Поради различните условия на работа, протекторите на гумите имат различни шарки. Шарката на протектора определя такива качества, като движение по нестабилни и хлъзгави повърхности - пясък, лед, киша, стабилност на движението, управляемост при завиване. Известни са следните пет вида шарки на протектори. „Елха“. „Хокиен стик“. „Вълна“, „Писта“. „Гладко“.

Шарката „Елха“ в повечето случаи се използва по водещите колела на машините, работещи на мека основа. Гъстата „елха“ се използва върху смесени покрития. За строителните обекти шарката „Хокиен стик“ е по-подходяща. Има добро самопочистване. Такива гуми се износват по-малко на абразивни повърхности. Гумите с голяма шарка „вълна“ са предназначени за кариери и подобни условия.

В гумите за ремарке и машините с кормилно управление се използва шарката „Писта“. Гумите с този модел държат по-добре посоката и не „криволичат“ при движение. Гумите със специфична „Гладка“ шарка на протектора се използват изключително рядко. Те намират приложение в пътните валяци и минно-кариерната техника с минимални стойности за скорост.

Маркировка на гумите
Всяка гума има обозначение, което характеризира нейните общи размери и типа. Размерите и означенията на повечето от тях са посочени по външните страни на гумите и са обозначени с комбинация от следните два параметъра. Ширина на профила и диаметър на сглобяване. Размерите на специалните гумите са обозначени като комбинации от външен диаметър, ширина на профила и диаметър на сглобяване.

Чуждестранните компании, които произвеждат гуми за пътно-строителна техника според TRA - Tire and Rim Association-Асоцияцията на производителите на гуми и джанти, използват следната специална маркировка. „C“-за пътни валяци. „E“-„Earthmovers“-за транспортно-изкопни машини. G“-„Graders“-за грейдери. „L”-„Loaders & Dozers“-за челни товарачи и булдозери, “High-Speed“–за мобилни кранове, „Ind“-„Industrial“–за товаро-разтоварни машини. Някои гуми имат двойна маркировка, например L3/E3 или G2/L2, т.е. те могат да се използват и в двете сфери. Във всяка от изброените категории се предлагат гуми с различен каучуков състав, шарка и височина на протектора. От тях е възможно да се изберат най-подходящите модели за специфичните условия на работа. Например за машини, които по време на работа изминават големи разстояния или развиват високи скорости, са нужни гуми с по-малка височина на шарката на протектора. Каучуковият състав трябва да бъде такъв, че гумите да не се прегряват по време на работа.

Сред популярните гумени протектори за автотоварачите са L-образците, всеки от които отговаря на технологичните строителни нужди при определени условия. „L2“ се препоръчва при работа върху пясък и меки почви. Гумите с „L2“ осигуряват високо ниво на сцепление и имат отлична способност за самопочистване по насипно покритие. Конструкцията на протектора „L3“ също осигурява добра стабилност на каменисти площадки, което го прави подходящ за работа при различни условия. „L-4“ и „L-5“ със специални шарки, осигуряват добра износоустойчивост при работата на челни товарачи по неравни скалисти и каменисти терени.

В обозначението на пневматичните гуми първото число показва ширината на гумения профил в инчове. Второто число показва диаметъра на сглобяване. Например 26.5-25 PR28 L3/E3 TL. В примера означенията имат следното значение. 26,5 е ширината на профила на гумата в инчове, т.е. 650 mm, 25 е диаметърът на сглобяване на джантата в инчове, т.е. 635 mm. Липсата на буквата „R“ след числото на диаметъра на джантата показва, че гумата е диагонална, а не радиална. PR - Ply Rating е слоестостта на гумата. 28 означава, че гумата е дълготрайна и може да издържа на тежки товари. L3/E3 е шарката на протектора - „Вълна“. Следователно гумата е за челни товарачи и е предназначена за работа по бетонни повърхности и твърди почви с достъчна устойчивост на въздействие от скални маси. TL - Tubeless означва, че гумата е безкамерна. Ако е показано обозначението TТ - Tube Type, гумата е с вътрешна въздушна камера.

Показатели на товара и скоростта
Гумите на пътностроителните машини с висока проходимост имат ограничения върху натоварването, дължината на разтоянието и скоростта. Причината, е че по време на движение в гумата се отделя топлинна енергия и, ако е надхвърлен поне един от посочените допустими параметри, това може да доведе до прегряване на гумата и до авария. Прегряването може да причини разслояване на материала на протектора или страните, умора на скелета и неравномерно износване по външните краища на протектора. За да остане температурата на гумата в безопасни граници, производителите на гуми са разработили комплексен параметър - „TMPH“-Ton-Mile-Per-Hour-тон на mi/h=тон на1,60km/h, включващ всичките три ограничителни фактора, изброени по-горе. Стойността на този параметър зависи от типа, конструкцията, размера и материала на гумата. Параметърът се изпoлзва за пътностроителна техника, като скрепери - земно-изкопна транспортна машина и челни товарачи. Повечето производители на гуми посочват параметъра TMPH. Те също допускат и краткосрочно използване на гумите с натоварване по-голямо от номиналната стойност. В такива случаи налягането в тях трябва да се увеличи в зависимост от увеличаването на товара, за да се удължи техният експлоатационен срок. Максималното натоварване на гумите с диагонална или радиална корда не трябва да надвишава съответно 15 и 7%, а увеличаването на налягането на гумите над номиналното-не повече от 30 и 14%.

В по-голямата си част пътностроителната техника работи с пневматични гуми при ниски скорости 30 – 40 km/h. Гумите от серията „E“ са предназначени за пpидвижване на разстояние от максимум 4 km в една посока с максимална скорост до 65 km/h. „L“ са проектирани за движение на много кратки транспортни разстояния до 76 m със скорост до 10 km/h. „G“ могат да се предвижват на неограничени работни разстояния със скорост до 40 километра в час.

Гуми за изкопно-транспортни машини
Гумите за изкопно-танспортните машини - скрепери, грейдери, грейдер-багери, багер-товарачи, челни товарачи, багери и други, се характеризират с големи размери и дебел протектор с шарка за повишена проходимост с дълбочина до и повече от 50 mm. При работа в тежки условия широко приложение са намерили големите радиални гуми. За по-леките и средни експлоатационни условия се използват диагоналните гуми. Последните с дълбока шарка на протектора също преимуществено се използват и при тежки експлуатационни условия на работа.

Съвременните гуми с шарка на протектора „вълна“ „E3/L3“ с размер 17.5-25, 25.5-25(pr20, pr24)! са предназначени за земно-изкопни машини, товарачи и самосвали за промишлена употреба. Ненасочената протекторна шарка и подсилената конструкция на гумения скелет осигуряват отлично сцепление и ефективност. Ниско отделяне на топлина, отлична топлоустойчивост и съпротивление срещу срязване. По-малко износване по време на работа на техниката по твърди терени, асфалт, бетон. Дълбоките канали допринасят за ефективно отстраняване на влагата. Голямото място за контакт подобрява управляемостта и плавността на движението. Но такива гуми ще имат ниски показатели за проходимост в кал или пясък. Друг вид съвременни гуми с шарка на протектора „хокиен стик“ „G2/L2“ с размер 17.5-25, 25.5-25(pr20, pr24)! са предназначени за товарачи и грейдери. Насочената протекторна шарка осигурява отлично сцепление и добро самопочистване на меки почви.

Често търсени са различни марки на гуми за багери-товарачи с размери 16.9-24, 12.5/80-18 и 16.9-28 с различни слоеве-16PR, 14PR и други, въз основа на изискванията за товароносимост. Тези гуми осигуряват висок показател на натоварване. Конструирани са да издържат на механични повреди. Имат добро сцепление и са самопочистващи се. От друга страна, те имат високи скоростни показатели. Устойчиви са на прегряване. Добре се управляват при плавно движение по пътища с общо предназначение.

Гумите на челните товарачи се характеризират с многопластов скелет, обикновено от 16 до 40 PR в зависимост от необходимите товари. Всеки слой от скелета е изолиран един от друг, за да осигури устойчивост на умора и изместващи напрежения. Ръбът на гумата е изработен от многобройни нишки от висококачествена стоманена тел, за да осигури надеждно прилягане към джантата. В състава на страничната стена и протектора се използват специални каучукови съединения. Те осигуряват устойчивост на напукване при постоянни многобройни деформации. На срязвания, износване и атмосферни влияния. Експлоатацията на големите гуми за челни товарачи поради изключително масивната конструкция се ограничава с ниските скорости и кратки разстояния за превоз. Причината е, че при движение на гумата се отделя топлинна енергия.

Гумите за багери са изключително здрави и имат най-висока устойчивост на деформация. Мощният пласт от твърдите и усукани стоманени нишки осигурява твърдост в напречна и гъвкавост в надлъжна посока. Така се запазва формата на гумата и се предотвратява плъзгане на протектора й при контакт с пътя. Конструкционната устойчивост, както и използването на специални видове каучук, увеличава експлоатационния живот на гумите за багери. Спестяват се и финансови ресурси по време на строителните работи. Дълбоката шарка на протектора позволява да се установи плътен контакт с различни видове почви. Предотвратява се загубване на контрол и стабилност на машината по време на работа.

Гумите за грейдери с насочена протекторна шарка осигуряват отлично сцепление с терена и самопочистване по време на работа. Това е от особено значение при работа на грейдера по лепливи почви, тъй като доста бързо се запълва шарката на протектора. Самопочистването спомага за избягване на приплъзване. Увеличава се стабилността на машината, а оттам и качеството на нейната работа. Гумите за грейдери могат да се използват и на асфалт, и бетон. Високата износоустойчивост позволява да се запазят експлоатационните качества на гумите за дълго време.

Особености при избора на гуми
Изборът на гуми за пътностроителна техника се затруднява от това, че те трябва да отговарят на заводските изисквания и специфичните условия на работа. Правилният избор на гуми е начин да се намалят значително разходите и да се увеличи експлоатационният срок на техниката. Ако се поставят на машините „грешни“ гуми, разходът на гориво се увеличава с около 3%. Като се умножи тази цифра по броя на работните часове и по цената на един литър дизелово гориво, ще се получи сумата на излишните финансови експлоатационни разходи. Специализираните гуми се различават помежду си по голям брой характеристики. Те се избират за определен вид машина - „E“,“L“, „G“, и условия на работа по следните параметри. Ширина и височина на профила, диаметър на джантата, максимално натоварване, конструкция, скорост, разстояние за изминаване, брой на циклите, съставът на гумената смес също е важен. Машините работят в различни трудни експлоатационни условия, поради което в състава на гумата се съдържа естествен и изкуствен каучук с някои добавки – високоякостен, износоустойчив компонент, който издържа на силен натиск. Нужна е максимална здравина, устойчивост на срязване, пробиване, износване. Важна роля играят теглителна сила, стабилността и доброто сцепление към всяка почва. Качествените гуми следва да смекчат ударното натоварване, което осигурява по-удобна и ефективна работа на техниката. Шарката на протектора може да бъде „Z-образна“, „хокиен стик“, „елха“, еднаква за една ходова ос. Конструкцията на гумата обикновено е диагонална. След избора на гумата по техническите характеристики остава да се избере производителят. На европейския пазар на индустриални гуми широко са представени търговските марки на японски, китайски, индийски, турски, полски, чешки и немски производители. Необходимо е да се изберат гуми в зависимост от натрупания опит с оптимално съотношение на цена и качество.