Регулирование давления в шинах позволяет существенно увеличить срок службы лесной машины, а использование гусениц и цепей обеспечивает хорошее сцепление и повышает производительность техники.
Для грузового автотранспорта около 29% операционных затрат зависят от эксплуатации шин, а для лесных машин они составляют 5–7%. Правильно подобранные шины должны обеспечивать высокую проходимость машины даже в труднопроходимых участках леса, болотистом или обледенелом почвогрунте, а также противостоять повреждениям и выдерживать большие нагрузки.
Однако важно не только правильно подобрать шины, но и грамотно их эксплуатировать. Ведь выход из строя лесозаготовительной техники в «горячий сезон» даже на один день может принести компании убытки. Если произошел прокол шины, да еще и на заболоченной лесосеке, то вытащить машину для проведения ремонта крайне сложно. При этом колесо зачастую не взрывается, а сдувается постепенно. И почувствовать на мощном полноприводном тракторе (200–400 кВт), что колесо начало терять давление, оператору практически невозможно. При этом стоимость колес для лесных машин существенная и варьируется в пределах 100–500 тыс. руб. При правильной эксплуатации такие шины должны служить 10 лет.
Для увеличения срока службы шин лесных машин необходимо соблюдать ряд правил. Нельзя устанавливать в паре радиальную и диагональную шины, а также шины с разной глубиной протектора и степенью износа. Необходимо регулярно проводить осмотр колес на обнаружение проколов и порезов, удалять обломки древесины и ветки, застрявшие в шинах или зажатые между диском и шиной. Раз в неделю следует измерять внутреннее давление в шине и по необходимости его корректировать. Не рекомендуется эксплуатировать шины на скоростях, превышающих их технические характеристики, а также работать на сверхдлинных дистанциях под нагрузкой.
Исходя из особенностей эксплуатации лесных машин, прежде всего их низких эксплуатационных скоростей, такие технологии сбережения шин на грузовом автотранспорте, как динамическая балансировка колес и центровочные втулки для ступиц колес, не будут эффективны. Также неэффективной будет система выравнивания давления в спарке колес.
Защитить шины позволяют колесные гусеницы и цепи. Они эффективны при работе на скользком грунте, обеспечивают хорошее сцепление и повышают производительность машины. К их минусам можно отнести стачивание боковых протекторов шины. При установке гусениц расстояние между боковой поддержкой гусеницы и наружной стороной шины должно быть около 15 мм, иначе они могут повредиться. Допустимое провисание гусениц между колесами не должно превышать 50 мм.
При использовании гусениц и цепей также необходимо следить за внутренним давлением в шинах. Шины сверхнизкого давления имеют максимальное пятно контакта, оказывают минимальное давление на почвогрунт и незначительно заглубляются в землю. В этом случае снижается сопротивление качению и меньше мощности растрачивается на уплотнение грунта. За счет увеличения опорной поверхности улучшаются сцепные свойства шины. Если шина перекачана – почвогрунт переуплотняется и разрушается. По воздействию техники почвогрунты подразделяют на улучшенные (плотность почвы – 1,0–1,4 г/см3), ухудшенные (плотность почвы – 1,5–1,7 г/см3 и более) и малоизмененные (почва рыхлая, ее плотность – 0,8–1,0 г/см3).
Один из способов сбережения шин – регулирование в них давления. Оно может быть минимально допустимым, оптимально допустимым и максимально допустимым. А его изменение напрямую влияет на срок службы шины, а также на ходовые качества и производительность лесной машины. В процессе эксплуатации оператор может влиять на давление – понижать или повышать его. Это зависит от типа грунта, погодных условий и скорости движения машины. При работе на каменистом грунте следует понизить давление внутри шин, а при работе в труднопроходимой местности, напротив, повысить. При низкой температуре воздуха снижается и давление в шинах, соответственно с повышением температуры увеличивается и давление.
При минимальном давлении в шинах достигается лучшая тяга машины и обеспечивается повышенный комфорт для оператора. Однако машина становится менее устойчивой, растет расход топлива, а шины могут повредиться и преждевременно изнашиваются.
Максимальное давление в шинах позволяет получить высокую устойчивость машины, более эффективную совместную работу протектора шины и гусениц. Однако при этом снижается тяга, а условия работы для оператора становятся менее комфортными. В настоящее время уже разрабатываются программы, позволяющие автоматически подбирать оптимальное давление в шинах, в зависимости от пробуксовок колес трактора.
На сегодняшний день существуют специальные системы автоматической регулировки давления в шинах. Однако стоят они довольно дорого: оснащение одного трактора такой системой обойдется компании примерно в $10 тыс. Это затрудняет их широкое использование на лесных машинах. Базовая стоимость машины составляет 300–500 тыс. евро, а потому российские лесозаготовители стараются экономить на дополнительных опциях, и автоматическая регулировка давления в шинах – среди них.
Один из экономичных вариантов – система PressurePro поколения Pulse. С ее помощью можно оперативно получать сведения о давлении и температуре во всех колесах трактора. Достоинством этой системы является существенное повышение коэффициента технической готовности (КТГ) техники. Данные системы PressurePro позволяют предъявлять рекламации к производителям (поставщикам) шин, требовать с них соблюдения гарантийных обязательств. Сама по себе система не сложна и представляет собой конструктор. На каждое колесо устанавливается датчик, стоимость которого составляет $59, а на машину крепится интегрирующее устройство стоимостью $400. Датчики крепятся на вентили шин, как колпачок, так что при необходимости их можно переставить с одной машины на другую. Давление воздуха в шине преобразуется датчиком в радиосигнал, который на частоте 433 МГц посылается на монитор, установленный в кабине. Устройство принимает сигналы от датчиков, обрабатывает и в случае отклонения от нормы выдает сигнал о возникшей проблеме. При этом устройство может быть настроено в зависимости от особенностей конструкции эксплуатации машины, например, отдельно по осям, если порог нормы давления в шинах должен быть различным. Пороги давления могут задаваться как на его повышение, так и на понижение. Конструкция датчиков неразборная, герметичная, ударопрочная, виброустойчивая, с автономным источником питания, срок службы которого составляет 2–5 лет.
Программирование датчиков на базовое давление осуществляется непосредственно при накручивании датчика на вентиль и дает возможность выставить базовое давление на каждой оси и позиции отдельно на мониторе. При достижении колесами рабочей температуры и соответствующего увеличения давления в шине за счет нагрева система PressurePro временно воспринимает его как базовое. Пороги срабатывания системы настраиваются вручную на повышение и на понижение давления, начиная от 6%. При этом погрешность измерений системы составляет 2%, при устойчивой работе от -40 до +70°С в диапазоне 0,5–20,5 атмосферы.
Достоинством системы PressurePro для лесных машин является возможность уловить случаи снижения давления в шинах при езде на склонах. Когда у трактора спускает колесо при движении по лесосеке, расположенной под углом к горизонту, уловить снижение диаметра колеса при его проколе оператору становится значительно сложнее.
Лидерами в производстве шин для лесных машин в настоящее время являются компании Nokian и Trelleborg. Шины Nokian имеют два варианта рисунка – «клюшка» Nokian Forest King F2 и «елочка» Nokian Forest King TRS L2. Рисунок шин изначально спроецирован так, чтобы гусеницы плотно к ним прилегали и было хорошее зацепление, которое не портит саму шину. Размерности шин есть разных видов. В основном используют два вида – 710/45 26,5 и 750/55 26,5. Те, что поменьше, – это средние комплексы, большие шины – тяжелые комплексы. Хотя в практике работы российских лесозаготовительных компаний есть случаи, когда вместо специальных лесных шин на форвардеры устанавливают шины низкого давления для сельскохозяйственных машин, это позволяет увеличить проходимость на слабых почвогрунтах без использования гусениц.
В настоящее время компания Tyreman Group внедряет программный комплекс, позволяющий вести учет истории каждой шины по пробегу, ремонтам, интенсивности износа протекторов и т.д. Это дает возможность определить, какая шина для конкретных условий эксплуатации наиболее эффективна.
Система контроля давления с монитором Pulse Mining имеет встроенный модуль приемника GPS/ГЛОНАСС, встроенные GSM-модем и модуль Wi-Fi. Кроме этого, система интегрируется с планшетом или смартфоном, имеет журнал событий внутри устройства – это позволяет, если на лесосеке нет связи, записывать данные в монитор и снимать их для анализа соблюдения давления вместе с данными, которые дает основное программное обеспечение современных лесозаготовительных комплексов.
В перспективе планируется выход на пробную эксплуатацию более совершенной, но и более дорогой системы контроля давления в шинах лесных машин. Она представляет собой две интегрированные системы: систему централизованной накачки шин (ЦНШ) и систему контроля давления шин (СКДШ).
Панель индикации ПВ-3 с системой централизованной накачки шин отображает контуры накачки машины; давления в контуре; заданное давление в контуре для выбранного типа покрытия; тип покрытия при накачке; предупреждает о превышении скорости для заданного уровня давления при выполнении накачки в движении; выдает информационные сообщения о работе системы и предупре ждение о ее неисправностях; есть звуковая и цветовая сигнализация неисправности. Панель индикации ПВ-3 с системой контроля давления шин отображает: информацию о давлении и температуре в шинах; «прокол»; межкосленую разницу давления в одной оси. Кроме того, она определяет межосевую разницу давления по шинам; критически высокий и критически низкий уровень давления; превышение скорости для заданного уровня давления – «Overspeed»; позволяет добавлять или удалять радиодатчики в соответствии с колесной схемой машины и отображает диагностическую информацию по радиодатчику давления. При этом колесный клапан автоматически открывает и закрывает подачу воздуха к шине – заменяет ручной кран. Он разгружает ступичные уплотнения после завершения процесса накачки, продлевая их ресурс, и может быть адаптирован под требования заказчика. Максимальное давление колесного клапана – 20 бар. Минимальное давление, до которого может быть сдута шина, – 1,5 бара. Накачка и сдув шин производятся в движении.
Системы ЦНШ и СКДШ могут работать как комплексная система, а могут быть реализованы по отдельности как независимые системы для любых шасси 6х6, 8х8. Система центральной накачки шин может автоматически накачать давление шин на четыре уровня: асфальт, бездорожье, песок–снег, аварийный (уровни можно менять по требованию). При этом, помимо четырех предустановленных, можно задать любой уровень давления. Установка колесного клапана на шину позволяет разгружать после накачки ступичные уплотнения каналов подвода воздуха автоматически, предотвращая их износ. Наличие колесного клапана ЦНШ вместо ручного позволяет осуществлять накачку и сдув шин в движении, улучшая потребительские свойства машины.
Наличие встроенной системы контроля давления шин позволит повысить технический уровень машины. Для потребителей техники использование СКДШ – экономия топлива и защита шин. Она защищает шины и предупреждает оператора о проколах, повышая пассивную и активную безопасность дорожного движения. СКДШ позволяет определять проколы шин, межколесный перекос давления на оси, межосевой перекос давления шин, критически низкий уровень давления шин, критически высокий уровень давления шин, обнаружить превышение скорости в соответствии с текущим давлением в шинах с аварийной сигнализацией для исключения перегрева шин. У системы простая процедура добавления и удаления радиодатчиков давления шин при замене шин или радиодатчиков давления прямо из кабины посредством электронной панели ПВ-3. Диагностика радиодатчиков происходит в кабине машины.
Установка системы контроля давления и температуры в шинах на лесные машины позволяет сохранить лесорастительные свойства почвогрунта лесосек за счет снижения давления шин на почву и, соответственно, ее переуплотнения. За счет правильного выбора и контроля давления в шинах максимизируются тяговые усилия. А за счет своевременного ремонта снижаются затраты на шины и увеличивается их пробег. Благодаря этому сокращается время простоя техники. Увеличивается доля шин, пригодных к восстановлению. А экономия топлива составляет от 3% о 10%.
Комментарии