Рынок шин для погрузочной техники. Обеспечиваем безаварийную эксплуатацию

Современное предприятие, особенно если речь идет о логистических компаниях, портах, складских хозяйствах, железнодорожных терминалах, представляет собой универсальный высокомеханизированный перегрузочный узел по переработке различных по виду, массе и геометрии грузов. Обычно для штабелирования и перевозки разных грузов здесь используют малогабаритные колесные подъемно-транспортные машины, отличительным свойством которых является повышенная, зачастую в ущерб устойчивости, маневренность.

Подъемно-транспортная спецтехника часто работает в экстремальных условиях эксплуатации, и шины для нее должны соответствовать высоким требованиям: быть надежными, с высокой ходимостью и грузоподъемностью, устойчивостью к истиранию резинового массива, а также безаварийными. Сама концепция безаварийности перемещения колесного подъемно-транспортного механизма (ПТМ) должна обеспечивать сохранение эксплуатационных свойств шин на протяжении всего ресурса вне зависимости от приобретенных повреждений. Эти задачи успешно решаются благодаря применению массивных шин.

Влияние шин на работоспособность и ресурс колесной техники

Основное назначение шин состоит в том, чтобы поглощать толчки и удары, передаваемые на подвеску машины, обеспечивать надежное сцепление колеса с дорожным покрытием и управляемость, передавать тяговые и тормозные усилия. От конструкции шины зависит коэффициент сцепления с дорожным покрытием, расход топлива, возможность обеспечить заданную грузоподъемность. Кроме того, шины любого колесного ПТМ предназначены для передачи крутящего или тормозного момента, что также накладывает на них ряд эксплуатационных обязательств. Специальные шины производят по специальной технологии: для обеспечения их прочности используются элементы, усиливающие конструкцию, и эксклюзивные по рецептурному составу резины, которые максимально сопротивляются износу.

Модели завода «Уралшина». 187-8 мод. С-143

Сейчас в России сегмент шин к погрузочной спецтехнике развивается очень бурно. Особенно высока активность владельцев маститых западноевропейских брендов (Trelleborg, Solideal, Continental и др.), многие из которых давно перенесли свое производство в страны Юго-Восточной Азии: Китай, Индию, Шри-Ланку, Тайвань. Считается, что такая политика способствует снижению себестоимости продукции. Многие восточноазиатские бренды (Universal, Bull, Armouar и др.) так же прочно обосновались на российском рынке ПТМ. Между тем отечественных производителей шин для спецтехники не так много, а технология производства всего спектра массивных шин в России принадлежит Уральскому шинному заводу.

Классификация и возможности шин для ПТМ

Все индустриальные шины для ПТМ по конструкции и типу исполнения делятся на два основных класса – пневматические и массивные.

Пневматические шины для погрузчиков характеризуются высокими демпфирующими свойствами и скоростными качествами. По конструкции они делятся на диагональные и радиальные, которые в свою очередь могут изготавливаться как камерными, так и бескамерными. Особую популярность получили шины диагональной конструкции (кордные слои у них перекрещиваются, за счет чего боковина шины получается прочней, чем у радиальных шин). У шин с радиальным кордом кордные слои параллельны друг другу, такие шины составляют лишь незначительную долю всех производимых изделий.

5,00-8SE мод. С-158

Протектор пневматической шины в зависимости от назначения может выполняться гладким или агрессивным, с выраженными грунтозацепами, с различным рисунком. Он служит опорной частью шины и, взаимодействуя с дорогой, защищает каркас шины от повреждений, обеспечивает сцепление колеса с поверхностью дорожного или напольного покрытия. Пневматические шины существенно уступают по нагрузочным характеристикам массивным шинам и зачастую серьезно осложняют эксплуатацию погрузчиков. Настоящим бедствием для эксплуатационников являются механические повреждения пневматических шин: потеря давления хотя бы в одной шине полностью выводит из работы весь погрузчик, следствием чего становятся непредвиденные простои и коммерческие потери.

В этой связи более привлекательными выглядят массивные шины, которые считаются безаварийными. Технология их производства перешла на «мирные рельсы» из оборонной промышленности, а точнее – танкостроения. Высокая эксплуатационная способность этой категории изделий – следствие развития уникальных технологий, применяемых для изготовления гусеничных машин военного и гражданского назначения. Конструктивно массивная шина (solid tyre) представляет собой монолитный резиновый массив, жестко укрепленный на ободе колеса или на специальном бандаже. Принято считать, что такой тип шины обладает недостаточной амортизацией, поэтому преимущественно используется для внутризаводского транспорта, на лесовозах и других машинах, работающих на малых скоростях.

6,00-9

Между тем существует разновидность массивных шин, обладающих высокими показателями эластичности и, как следствие, амортизацией. Такие шины получили название высокоэластичных, или «суперэластиков», и выполняются из трехслойного резинового массива на основе натурального каучука. Применяется «суперэластик» для комплектации как электроприводных, так и дизельных погрузчиков. О них более подробно речь пойдет ниже.

Типы массивных шин

Все указанные эксплуатационные достоинства обеспечили массивным шинам высокую популярность. Монолитный массив «суперэластиков» отличается самой высокой нагрузочной способностью, однако его демпфирующие свойства несколько ниже, чем у пневматических шин. Эта характеристика шины играет важную роль, поскольку определяет уровень вибраций ПТМ при движении и влияет на комфортность работы водителя.

Последние разработки в технологии производства массивных шин к погрузочной технике на головном предприятии отрасли – Уральском шинном заводе (г. Екатеринбург) – показали, что за счет изменения состава резиной смеси и введения специального, промежуточного, или как его еще называют, демпфирующего слоя в основу конструкции шины «суперэластик» можно существенно менять ее демпфирующие (амортизационные) свойства.

Диски в роли арматуры

Шина «Суперэластик» трехслойной конструкции

Дисковые массивные шины отличаются способностью выдерживать самые высокие нагрузки. В их конструкции для усиления и придания жесткости используется металлический диск, а в качестве эластичного элемента, поглощающего вибрации, – непосредственно резиновый массив. Между собой обе части конструкции соединяются химическим способом (эбонитовым или клеевым).

В настоящее время массивные шины дискового типа применяются на колесной технике с низкими скоростными и высокими нагрузочными способностями, которая эксплуатируется в условиях стесненного пространства для маневра и при высокой вероятности повреждений (характерный пример – подъемно-транспортная техника). Такой тип шин относят к классу наиболее жестких и некомфортных, именно поэтому ими оснащают тележки.

Бандажные шины аналогичны по конструкции шинам дискового типа. Они состоят из металлического диска и эластичного резинового массива, также соединенных между собой химическим способом (эбонитовым или клеевым). Различие между шинами дискового и бандажного типов сводится по сути к особенностям исполнения их жесткого элемента – обод вместо диска. Шины бандажного типа устанавливают на оси лишь в предварительно смонтированном состоянии. Бандажные шины напрессовываются на колесо с натягом и наиболее требовательны к качеству покрытия, поскольку толщина амортизирующего слоя в данном случае минимальна. Их применяют в основном для электроштабелеров или портовых ролл-трейлеров.

Безбандажные шины выигрывают

Эти шины также относят к категории «массивных» индустриальных и представляют собой сплошное резиновое кольцо, армированное (или неармированное) в зоне посадочной части металлокордом. Как правило, они также имеют высокую грузоподъемность и используются при небольших скоростях движения. Безбандажные шины имеют одно существенное отличие от бандажных (дисковых) шин: если первые крепятся химическим способом, то вторые – посредством напрессовки на колесо с натягом. Основное преимущество массивных безбандажных шин перед бандажными в том, что из их производственного цикла исключен целый ряд операций: изготовление металлоарматуры, транспортировка ее на завод – изготовитель машин, подготовка металлоарматуры под обрезинку (дробеструйная обработка, обезжиривание, нанесение клеев, сушка клеевой пленки). Кроме того, шины безбандажного типа в отличие от бандажных шин не повреждают и не изнашивают посадочную поверхность обода. Это практически исключает вероятность выхода обода из эксплуатации по ограничению в количестве произведенных монтажно-демонтажных операций и не влияет на надежность посадки шины.

Функциональное назначение и области применения шин бандажного, безбандажного и дискового типов аналогичны.

Обозначение и маркировка шин

Чтобы сделать правильный выбор в пользу той или иной модели, необходимо разбираться в особенностях маркировки массивных шин. Каждая шина имеет обозначение, характеризующее ее габаритные размеры. Шины дискового типа и безбандажные обозначают двумя числами, например 10025; 320125; 400100 (в миллиметрах), где первое число – это наружный диаметр шины, второе – ширина по ободу или основанию массива. Шины бандажного типа имеют обозначение из трех чисел: 20050168; 320100225, где первое число – наружный диаметр шины, второе – ширина по бандажу, третье – номинальный внутренний (посадочный) диаметр бандажа. На шинах также обязательно указывают товарный знак предприятия-изготовителя, номер ГОСТа или ТУ, согласно которым производится поставка шин, заводской номер шины. В заводском номере первая буква (или две буквы) обозначают сокращенное название изготовителя: например, Д – Днепропетровский завод, С – Свердловский. Сразу же за буквами идут две цифры (римские или арабские) – месяц изготовления, затем следуют еще две – год изготовления, а после них указывается заводской номер шины.

«Золотая середина» эксплуатации – шины «суперэластик»

Пожалуй, абсолютно «золотой серединой» при выборе шин к погрузочной спецтехнике, работающей в экстремальных режимах эксплуатации, можно считать высокоэластичные массивные шины («суперэластик»). Несмотря на то, что эти шины также относят к категории «массивных индустриальных», они обладают более широкими возможностями по конструкции по сравнению с другими типами этих изделий, а их высокие демпфирующие (амортизационные) характеристики и новые варианты конструктивного исполнения выдвинули «суперэластики» в особую категорию шин для погрузчиков. Высокоэластичные шины отличают высокая стойкость к проколам и порезам, оптимальные характеристики по эластичности. Они не требуют специального обслуживания, имеют высокую эксплуатационную надежность и безопасность, обеспечивают более высокую маневренность в стесненных условиях, являются более экономичными в расходовании топлива и электроэнергии.

В сравнении с пневматическими шинами «суперэластики» обладают более высокой грузоподъемностью при габаритных размерах, аналогичных размерности пневматических шин, что позволяет эффективнее использовать их при складировании грузов на высоте 5...7,5 м. Эти шины предназначаются для эксплуатации на погрузчиках и незаменимы в условиях металлообрабатывающих и машиностроительных заводов, где велика вероятность повредить колеса погрузочной техники металлической стружкой или другими острыми предметами.

Специальные массивные шины имеют очевидные преимущества перед пневмошинами. Прежде всего, ресурс ходимости «суперэластика» в 2...2,5 раза выше. Такие изделия не деформируются при нагрузке, а следовательно, более устойчивы и лучше обеспечивают безопасность водителя (можно развивать большую скорость без риска потерять равновесие). Массивные шины продолжат работать, даже если в резиновый массив внедрится металлический предмет, и обладают высокой стойкостью к истиранию. Это характерно для всего спектра массивных шин, как бандажных, так и безбандажных. Кроме того, достоверно установлено, что применение шин «суперэластик» на 10...15% снижает затраты энергии на передвижение, намного уменьшает риск возникновения аварийных ситуаций и остановов. Еще одно неоспоримое преимущество этих шин заключается во взаимозаменяемости с пневматическими шинами, так как их монтируют на одни и те же обода. Таким образом, появляется возможность расширить область применения погрузчиков.

В России производством и изысканиями в этом направлении занимаются специалисты Уральского шинного завода. Предприятие выпускает весь спектр массивных шин к спецтехнике: бандажные массивные шины, безбандажные, массивные шины «суперэластик» для погрузчиков, шины для портовых ролл-трейллеров. Уральские «суперэластики» для погрузчиков производятся во всем размерном диапазоне и предназначены для погрузчиков грузоподъемностью до 3 т включительно.

Недавно были получены сведения, что нагрузочная способность массивных шин позволяет выдерживать нагрузки свыше заявленных производителями в технических условиях. Так, например, массивная шина суперэластик размерности 4,00-8 российского бренда «Уралшина» выдерживает 3000 кг при скоростном режиме 25 км/ч. Однако если понизить скоростной режим, нагрузочная способность возрастает более чем в два раза. Примером может служить применение данной размерности для комплектации новейших образцов беспросыпных штабелеров ШКПЛ-12 на колесном ходу, которые используются в качестве конвейеров для перегрузки сыпучих грузов в портах и железнодорожных терминалах. Уральские суперэластики, установленные на данный вид техники, выдерживают нагрузку свыше 7 т против установленной производителем 3 т. Это объясняется щадящим скоростным режимом передвижения штабелера-конвейера. Принадлежит данная разработка Кировскому машиностроительному заводу (Санкт-Петербург) и ПКБ «Автоматика» (Брянск). Недавно новинка была продемонстрирована представителям портовой общественности в рамках IX международной специализированной выставки «Нева-2007».

Особое место в продуктовой линейке завода занимает относительно новая продукция – массивные шины «суперэластик» с повышенным эксплуатационным ресурсом и экологическая линейка массивных шин, предназначенных для эксплуатации в условиях производств с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями. За 2005–2006 годы технологической службой и инженерами специального конструкторского отдела «Уралшины» совершен настоящий прорыв: они не только доработали конструкцию самих шин, но серьезно проработали рецептуру резиновых смесей. Специалистам предприятия удалось разработать и новые по составу светлые массивные шины, основное назначение которых – эксплуатация в производствах с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями.

При подготовке статьи использованы производственно-технологическая практика Уральского шинного завода и некоторые данные из книги «Массивные шины, конструкция, изготовление, эксплуатация».