Forum Budowlane - budownictwo, maszyny i urządzenia budowlane, opinie i porady ekspertów

Eksploatacja ogumienia maszyn roboczych

Ocena: 0
1458

Podczas eksploatacji współczesnych maszyn o podwoziu kołowym, np. równiarek, ładowarek, czy wozideł, istotną rolę odgrywają odpowiednio zaprojektowane i zamontowane opony. Wobec powyższego, operator powinien odpowiedzieć sobie na dwa pytania: jakie korzyści dla maszyny może przynieść dbanie o ogumienie? Czy też odwrotnie – co się może stać, jeśli nie będzie się o nie należycie dbało?

Fot. Volvo CE

Aby znaleźć odpowiedź na powyższe pytania niezbędna jest przede wszystkim znajomość podstawowych zaleceń producenta zarówno odnośnie opon jak i maszyny oraz stosowanie się do nich. Skupienie się operatora na kilku najważniejszych punktach, przyniesie żądany efekt – trwałość, niezawodność i jakże ważne – bezpieczeństwo podczas eksploatacji ogumienia.

Koszt ogumienia jest jednym z kilku znaczących składników branych pod uwagę przy realizacji dowolnego rodzaju prac realizowanych z użyciem maszyny roboczej, przy czym trwałość danego ogumienia będzie zależała od wielu czynników. Dlatego lista czynności obsługowych, wykonywanych przez operatorów maszyny, powinna zawierać szybką ocenę stanu technicznego ogumienia.

Dobre opony to takie, które są elastyczne, o kilku warstwowej konstrukcji i specjalnie zaprojektowanym bieżniku (rys. 1), co podczas eksploatacji skutkować będzie większym tłumieniem drgań, zmniejszoną możliwością uszkodzenia, rozerwania (np. podczas pracy ładowarką jednonaczyniową w kopalni), a tym samym dłuższą ich eksploatacją.

Rys. 1. Wybrane konstrukcje bieżników opon maszyn roboczych
Rys. P. Sosiński


Funkcje użytkowe opon
Opony zastosowane w danej maszynie kołowej muszą spełniać cały szereg wymagań użytkowych takich, jak:

  • zapewnienie komfortu operatora, aby jego wydajność (jak i maszyny) były utrzymywane przez cały dzień roboczy;
  • wysoka przyczepność w ciągle zmieniających się warunkach (np. drogowych, podczas przyspieszania, hamowania, zmiany kierunku jazdy);
  • zapewnienie optymalnych warunków poruszania się zarówno po drogach publicznych jak i po całkowitych bezdrożach, w błocie, bagnie, piasku lub na wyrobisku skalnym (fot. 1);
  • mniejsze zużycie elementów zawieszenia maszyny oraz bezpieczeństwo pracy i przewożonych ładunków;
  • możliwość samooczyszczania się bieżnika;
  • odporność na zużycie, uderzenia, przecięcia oraz na wysokie temperatury pracy;
  • niski opór toczenia;
  • zdolność przeniesienia masy maszyny na podłoże (np. gruntowe);
  • zapewnienie utrzymania stateczności maszyny, czyli jej równowagi;
  • możliwość i łatwość naprawy drobnych uszkodzeń.

Fot. 1. Odpowiednie opony zapewniają optymalne warunki pracy wozidła na wyrobisku skalnym
Fot. Volvo CE


Właściwy dobór warunkiem długiej żywotności
Podczas użytkowania maszyn roboczych kołowych, można dokonać znacznych oszczędności, gdy właściwie zostały dobrane opony. Ważne jest m.in. zużycie paliwa, powiązane z trakcją maszyny, czyli zdolności przenoszenia mocy silnik na poruszanie się i unikanie buksowania kół.
Dobór opony do danej maszyny musi zostć poprzedzony analizą, z której będzie wynikało m.in.:

  • w jakich warunkach opona będzie pracowała, np. wysypiska śmieci (fot. 2), plac budowy;
  • jak intensywnie, tzn. czy praca będzie zmianowa;
  • przy jakich obciążeniach;
  • na jakich dystansach będzie się przemieszczała (np. wozidło czy ładowarka jednonaczyniowa) w pojedynczym cyklu roboczym.

Fot. 2. Prawidłowe dobranie opon do miejsca pracy maszyny będzie przekładać się na wydłużenie ich żywotności
Fot. Merlo


Prawidłowo dobrane opony do miejsca pracy danej maszyny będą przekładać się na wydłużenie jej żywotności, zwiększenie komfortu operatora, zmniejszenie zużycia elementów zawieszenia maszyny, oraz bezpieczeństwo transportowanych ładunków.

Z drugiej strony niewłaściwy dobór ogumienia będzie wpływał na przedwczesne ich zużycie, doprowadzając jednocześnie do braku właściwej amortyzacji, przyspieszone uszkodzenie zawieszenia maszyny, problemy trakcyjne czy ślizganie się opon (tzw. buksowanie).

Optymalna eksploatacja opon
Zużywanie się opony jest procesem naturalnym i nie można go powstrzymać. Jeśli ogumienie maszyny będzie niewłaściwie eksploatowane, będzie się przedwcześnie zużywało. Główne przyczyny uszkodzeń i zmniejszenia trwałości opon to:

  • zbyt niskie ciśnienie przy danym obciążeniu maszyny – opona zbytnio się ugina, powodując jednocześnie podniesienie jej temperatury i przyspieszone starzenie się gumy;
  • zbyt wysokie ciśnienie przy danym obciążeniu maszyny i prędkości jazdy – powoduje, że powierzchnia styku opony z nawierzchnią jest mała, powodując przyśpieszone zużycie bieżnika oraz zmniejszenie odporności na przebicie lub pęknięcie, spowodowane uderzeniami podczas jazdy na nierównej nawierzchni;
  • przeciążenie opony – rezultat jest podobny do tego, jak przy zbyt niskim ciśnieniu;
  • nadmierna prędkość jazdy – powoduje wzrost temperatury opon i przyspieszone starzenie się gumy oraz szybsze zużycie bieżnika. Przy większej prędkości na bardzo nierównej nawierzchni opona może pęknąć w wyniku uderzenia np. o leżący kamień.

Wpływ operatora na trwałość ogumienia
Jeśli ogumienie jest prawidłowo dobrane do warunków pracy, to największy wpływ na jego trwałość ma operator maszyny. Przede wszystkim powinien on stosować technikę jak najbardziej płynnej jazdy. Gwałtowne przyspieszanie, zmiana kierunku i nagłe hamowanie skracają czas używania opon. Szczególnie szkodliwe jest doprowadzanie do poślizgu kół w czasie napełniania łyżki ładowarkowej. Jeśli zdarzy się, że np. ładowarka czy wozidło będzie czasowo wykorzystane do transportu ładunków o masie odbiegającej od zakładanej, może to również wpłynąć na ich znacznie szybsze zużycie. Operator może do pewnego stopnia zapobiegać takiemu przeciążeniu opon maszyny, zmieniając w niej ciśnienie lub ograniczając prędkość jazdy.

Utrzymywanie właściwego ciśnienia
Krytyczne znaczenie dla uzyskania maksymalnego przebiegu ogumienia ma utrzymywanie właściwego ciśnienia. Wartość tego ciśnienia zmniejsza się w miarę upływu czasu. Wobec tego operator powinien sprawdzać ciśnienie wizualnie w ramach obsługi codziennej, a raz w tygodniu z użyciem manometru (fot. 3). Jeśli ciśnienie różni się od zalecanego o więcej niż o 10%, wówczas należy je skorygować. Ciśnienie należy sprawdzać manometrem, zawsze gdy opona jest zimna, czyli najlepiej przed rozpoczęciem pracy maszyną.

Fot. 3. Sprawdzenie ciśnienia w ogumieniu koparki kołowej przy użyciu manometru
Fot. D. Pepliński, Roplap Maszyny budowlane


Zalecane wartości ciśnienia można znaleźć w instrukcji obsługi danej maszyny, jednak najlepiej stosować się do instrukcji producenta opon, który dobierze ciśnienie do konkretnych warunków pracy.

Operatorowi pod żadnym pozorem nie wolno regulować ciśnienia w oponie, gdy jest nagrzana wskutek pracy. Operator musi pamiętać, że większe opony (np. używane w wozidłach) stygną nawet przez 8 godzin, a wzrost ciśnienia spowodowany rozgrzaniem powietrza w czasie pracy dochodzi do 15–20%. Pomiar ciśnienia nagrzanej opony jest zatem obarczony zbyt dużym błędem.

Jeśli zachodzi konieczność pomiaru ciśnienia w oponie, gdy jej temperatura i temperatura otoczenia różnią się znacznie (od 25°C) to należy przy pomiarze uwzględnić odpowiednią poprawkę. Przykładowo, jeśli temperatura opony jest taka, jak otoczenia, czyli np. -18°C, to zmierzone ciśnienie powinno wynosić 80% wartości zalecanej, a jeśli temperatura otoczenia jest +38°C, to zmierzone ciśnienie powinno wynosić 110% wartości zalecanej.

Po każdej kontroli ciśnienia należy założyć na swoje miejsce kapturek zaworu. W przeciwnym przypadku przedostanie się drobnych zanieczyszczeń do wnętrza zaworka spowoduje ciągłe uchodzenie powietrza z opony. Kapturek spełnia również funkcję dodatkowego uszczelnienia.

Ze względów bezpieczeństwa, podczas wykonywania czynności obsługowych przy ogumieniu maszyny, operator powinien mieć założone okulary ochronne, ponieważ drobne cząstki np. piasku mogą uderzyć go w oko. Podczas pompowania opon nie wolno stać zbyt blisko opony, a zwłaszcza naprzeciwko zaworu i pierścienia mocującego oponę. Jego ewentualne wypadnięcie stwarza śmiertelne zagrożenie.

Podobnie, jeśli używane będą odkształcone, skorodowane, uszkodzone lub popękane obręcze lub pierścienie może dojść do wypadnięcia pierścienia przy napełnianiu i spowodować uszkodzenia lub obrażenia ciała. Jeśli podczas sprawdzania obręczy lub pierścieni operator wykryje uszkodzenie obręczy lub pierścienia, elementy te wówczas muszą zostać wymienione na nowe lub w dobrym stanie technicznym.

Odpowiednie przechowywanie
Kolejnym czynnikiem wpływającym na prawidłową eksploatację opon, jest ich właściwe przechowywanie. Złe przechowywanie przyczynia się do ich niszczenia, zmniejszając w ten sposób zdolności do użytku.

Opony maszyn roboczych kołowych nie powinny być narażane na bezpośrednie oddziaływanie warunków atmosferycznych, takich jak: wysokie temperatury i ich gwałtowne zmiany, działanie mocnego światła oraz kontakt z substancjami niebezpiecznymi (np. chemikaliami) czy wyładowaniami elektrycznymi. Najbardziej optymalny sposób na przechowywanie opon to zadaszone i zaciemnione pomieszczenie, w pozycji pionowej, jeżeli nie są na felgach lub np. na hakach. W przypadku opon osadzonych na felgach, powinno się od czasu do czasu zmieniać ich położenie tak, aby nie ulegały odkształceniu.

Groźny wróg – temperatura
W przypadku wszystkich maszyn kołowych, a szczególnie wozideł i ładowarek istnieje ryzyko przegrzewania się opon z powodu ich niewłaściwego doboru do obciążenia i do szybkości jazdy oraz wskutek zbyt niskiego ciśnienia.

Opony są wykonane z gumy, która podlega cały czas procesowi starzenia. Jest to proces chemiczny, w którym pod wpływem tlenu i ozonu zwiększa się jej twardość i kruchość. Starzenie następuje dużo szybciej, jeśli guma jest poddana wysokiej temperaturze i wystawiona na światło słoneczne. Ten proces powoduje stałe obniżanie się wytrzymałości gumy i obniżanie jej odporności na wielokrotne odkształcenia.

Temperatura powietrza wewnątrz opony podnosi się w następstwie:

  • uginania się opony podczas jazdy,
  • wytwarzania ciepła przez hamulce podczas hamowania,
  • przekazywania ciepła od najbliżej znajdujących się gorących elementów maszyny, jak silnik czy układ chłodzenia.

Podsumowanie
Opisane powyżej czynności obsługowe pokazują, jak ważne są one dla ogumienia i jakże ważna jest w tym rola samego operatora – osoby, która jest bezpośrednio związana z daną maszyną kołową. To właśnie m.in. od operatora będzie zależało, jaka będzie żywotność opon, a w szczególności, czy:

  • podczas pracy nie naraża opon na uszkodzenia typu przecięcia, np. przy podjeżdżaniu ładowarką do wyrobiska, powinien oczyścić drogę przejazdu z odłamków skalnych;
  • sumiennie wykonuje czynności obsługowe przy ich eksploatacji, zwracając uwagę na ewentualne uszkodzenia i jakże ważne ciśnienie;
  • wszelkie czynności przy ogumieniu wykonuje bezpiecznie i zgodnie z wytycznymi producenta zarówno opon jak i samej maszyny.

mgr inż. Paweł Sosiński
OKZ Kursal

Źródło: Forum Budowlane, nr 2 (237) 2016

 

 

PODZIEL SIĘ:
OCEŃ:
- Reklama -