Шины для экскаваторов

Что такое колесный экскаватор?

Колесный экскаватор – это компактная универсальная землеройная машина на колесном шасси, используемая при малых и средних объемах работы с грунтами.

Основной рабочий орган машины - ковш. Благодаря доступности, разнообразию навесного оборудования – гидромолотов, грейферов, рыхлителей, буров, гидроножниц, грузоподъемных приспособлений и других – колесные экскаваторы относятся к широкоуниверсальным машинам. С их помощью подготавливают котлованы для фундаментов зданий, роют траншеи, вычерпывают, грузят грунт, забивают сваи, бурят шурфы, снимают верхний слой с асфальта, выполняют работы по благоустройству территорий.

Главное преимущество колесных моделей перед гусеничными – высокая мобильность. Колесный экскаватор может маневрировать между строениями в местах плотной застройки и работать в местах недоступных гусеничным моделям. Колесное шасси позволяет машине легко менять рабочие площадки. Экскаватор перемещается по шоссе со скоростью до 40 км в час, не нанося вреда асфальтному покрытию.

Основные характеристики колесного экскаватора – эксплуатационная масса, составляющая от 5 до 23 тонн, и объем ковша в диапазоне 0,5-1,0 м. куб.

На российском рынке землеройной техники представлены машины как отечественного производства (заводов «ТВЭКС», «ЭКСМАШ»), а также импортного – (компаний Hyundai, Caterpillar, Case, Hitachi, Komatsu, JCB).

Требования к шинам колесного экскаватора

К покрышкам колесных экскаваторов предъявляются те же основные требования, что к «резине» машин другого вида. Это способность:

• воспринимать нагрузку, а также передавать её от машины к поверхности;
• обеспечивать необходимое сцепление;
• противостоять порезам, проколам, истиранию;
• обеспечивать стабильность управления машиной, устойчивость.

Однако большой вес колесных экскаваторов, характер их работы значительно ужесточают стандартные требования. Установленные на машине колеса должны быть с широким профилем, мощным, с глубоким рисунком протектором. В этом случае обеспечивается надежная защита резины от повреждений, возможность перемещения массивной машины по грунтам 1-4 класса. Слойность, индексы нагрузки, скорости шин должны соответствовать тяжелым эксплуатационным условиям.

Конструкция шин для экскаваторов, их характеристики

Пневматическая шина состоит из следующих элементов.

• Протектор. Расположен на поверхности покрышки, контактирующей с грунтом. Передает тяговое усилие, защищает корд и связующую резину от порезов, проколов, истирания. Протектор должен хорошо сцепляться с поверхностью, быть устойчивым к истиранию.
• Каркас. Состоит из прорезиненных слоев кордовой ткани. От него зависит прочность покрышки, восприятие ей нагрузки. В качестве армирующего материала используется нейлон или стальная проволока.
• Брекер. Располагается между протектором и каркасом. Передает нагрузку от первого ко второму. Армирован нейлоновым или металлическим кордом. В брекере применяется более мягкая, эластичная резиновая смесь.
• Гермослой. Внутренний слой покрышки толщиной 1,5-3 мм. Обеспечивает герметичность бескамерных шин. У камерных его нет.
• Борт. Контактирует с ободом. Борта жестко связывает покрышку с ободом. Конструкция бортов бескамерных шин также сохраняет герметичность конструкции.

К основным параметрам покрышек относятся:

• тип (пневматическая, цельнолитая, бескамерная, камерная, диагональная, радиальная);
• размер;
• тип резиновой смеси;
• норма слойности (НС)
• индекс нагрузки (ИН);
• индекс скорости (ИС);
• особенности протектора.
• внутреннее давление;

Типы покрышек

Покрышки для экскаваторов классифицируются по следующим параметрам.

• По конструкции – пневматические и цельнолитые. В первые закачивается воздух, вторые - это монолит из резины устойчивый к проколам, порезам.
• По направлению корда — диагональные и радиальные. У радиальных все слои корда идут параллельно друг другу от борта к борту перпендикулярно бегущей дорожке. У диагональных моделей слои корда расположены под углом друг другу. Радиальные покрышки имеют более широкий профиль, повышенную флексибильность, высокую устойчивость к порезам протектора. Диагональные - жесткие, прочные, с усиленной боковиной. В среднем радиальные колеса служат дольше диагональных, но менее устойчивы к боковым ударам, повреждениям.
• По способу обеспечения внутреннего давления – камерные и бескамерные.

Наиболее распространенный тип шин для колесных экскаваторов – пневматические, диагональные, камерные. Если рабочая площадка расположена на мягком, податливым грунте, без камней, то рекомендуется использовать широкопрофильную радиальную резину, имеющую большое пятно контакта с грунтом.

Размеры

Размеры шин определяются эксплуатационной нагрузкой. Основные размерные параметры:

• ширина профиля;
• диаметр обода;
• высота профиля;
• внешний диаметр.

Особенно важны 2 первых параметры – ширина профиля и диаметр обода. Они нанесены на борт, по ним подбираются все покрышки. Указываются в дюймах (чаще) или в мм. Знак дефис между ними говорит о том, что конструкция корда диагональная, буква R – что радиальная. Примеры обозначений: 10-16.5, 17.5R25, 405/70-20.

Популярные типоразмеры шины для колесных экскаваторов: 8.25-20, 9.00-20, 8.25-20, 11.00-20.

Тип резиновой смеси

Кроме стандартной резиновой смеси, устойчивой к порезам, истираниям, существуют специальные смеси для определенных задач.

Например, электропроводящая смесь заземляет технику и используется во взрывоопасных работах, шахтах.

Терморезистивная смесь дает возможность машинам работать в литейных производствах, цехах с высокой температурой воздуха.

Немаркая смесь не оставляет следов на земле и может использоваться в пищевых производствах и в помещениях с требованиями к чистоте пола.

Норма слойности (НС)

НС определяет грузоподъемность, а также максимальное давление накачки шины, то есть ее прочность. Используется в отношении пневматических диагональных покрышек с многослойным каркасом.

В момент введения НС была равен количеству слоев корда. В дальнейшем, по мере повышения прочности нейлона, количество его слоев уменьшалось. Поэтому сейчас норма слойности не равна фактическому количеству слоев, а показатель эквивалентной прочности колеса.

НС для колесных экскаваторов находится в пределах 14-20 единиц для диагональных покрышек.

Индекс нагрузки (ИН)

ИН говорит о грузоподъемности шины. Указывается на боковине или в буклете. Выражается числом от 100 и выше. Каждая добавленная единица увеличивает индекс нагрузки на определенное количество кг (25, 30, 40 и т.д.) в зависимости от диапазона, в котором находится ИН.

Индекс нагрузки взаимосвязан с:

• эксплуатационной нагрузкой;
• давлением, чем оно выше, тем выше ИН;
• скоростью движения;
• интенсивностью работы.

ИН для колесных экскаваторов определяется эксплуатационным весом машины, количеством установленных шин на ось (одинарные или сдвоенные). Ориентировочно составляет от 120 до 165 единиц.

Индекс скорости (ИС)

ИС указывает на наибольшую безопасную скорость транспортного средства. Обозначается буквой (A, B, C, E и т. д.) и следующей за ней цифрой.

• A1 – 5 км/час.
• A2 – 10 км/час.
• A3 – 15 км/час
• A4 – 20 км/час.
• A5 – 25 км/час.
• …
• B – 50 км/час и т.д.

Для колесных экскаваторов подходят шины с индексом скорости A2-B.

Параметры протектора

Тип и глубина протектора влияет на тяговое усилие, подверженность шины к истиранию, механическим повреждениям

Каждый тип протектора создан для определенной поверхности и типов работ.

Классификация и маркировка протекторов осуществляется национальными стандартами: TRA (американским), ISO 5775 (ETRTO) (европейским), JATMA (японским) и другими. Согласно TRA внедорожные шины в зависимости от принадлежности к типу спецтехники относятся к одной из 3-х категорий.

• E (самосвалы, перевозящие горную массу).
• L (бульдозеры, погрузчики).
• G (грейдеры).

По глубине и типу протектор делится на 6 категорий.

• S – гладкий.
• 2 – тяговый (направленный) со стандартной глубиной.
• 3 – скальный (ненаправленный) со стандартной глубиной.
• 4 – скальный глубокий.
• 5 – скальный сверхглубокий.
• 7 – повышенной проходимости (для болотистых/песчаных грунтов).

Другие производители могут иметь свои системы обозначения протекторов.

Шины для колесных экскаваторов относятся к группе L и G. С учетом глубины и типа протектора часто используется покрышки с маркировкой L2, L3, G2 и G3. Обозначение указывается в буклете или на боковине.

Давление

Максимальное давление в шине – один из главных ее параметров, влияющих на работоспособность, эксплуатационные характеристики.

Допустимый диапазон указан на боту в единицах:

• фунт на квадратный дюйм (PSI);
• бар;
• кг/см2;
• кПа.

Соотношение между единицами: 1 бар = 1 кг/см2 = 100 кПа = 14,5 PSI.

Максимальное давление в шинах для колесных экскаваторов в зависимости от их нормативной скорости движения, температуры воздуха, массы техники и находится в пределах 6,5-8,5 бар.

Как выбрать шины для экскаватора?

Выбор резины для колесного экскаватора осуществляется по рассмотренным выше параметрам с учетом характера и условий работы. Основной из этих параметров - размер. Производители указывают один или несколько размеров колес применяющихся на заданной модели техники. В первую очередь шины должны подходить к дискам, если не предполагается их замена.

Для машин работающих на стройке, металлобазе, полигоне по утилизации мусора, где велик риск проколов колес, подходят цельнолитые шины. Они обычно в 2-3 раза дороже пневматических аналогов, но служат дольше, не боятся проколов. Стоимость их эксплуатации выходит ниже чем пневматических аналогов.

Радиальные шины подойдут для техники часто передвигающейся по дорогам общего пользования. А диагональные, за счет усиленной боковины - для работы на каменистом грунте.

Примечание. Покрышки "отвечают" только за транспортировку машины до места проведения землеройных работ. Во время работы экскаватор не опирается на шины, а находится во взвешенном состоянии, опираясь на отвал и боковые упоры.