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    輪胎課堂

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    第三章 影響輪胎使用壽命的因素

    第三章 影響輪胎使用壽命的因素

     

      工程機械輪胎是礦山、港口車輛的重要部件,其具有高負荷能力、高扭矩能力、高附著能力、緩沖性能、耐用性能,以滿足車輛的使用要求,這些性能是由輪胎的結構、規格、花紋、原材料和工藝條件等因素決定的,且有一定的使用規定。在使用中隨著使用條件,如氣壓、負荷、車速、搭配等因素的變化,輪胎的某些性能亦發生變化。因此根據車輛的要求,結合輪胎性能的變化,及時調整兩者關系,使之相適應,必將能夠提高輪胎使用壽命,降低使用成本。

     

    一、輪胎的選配和安裝

     

      輪胎安裝的正確與否直接關系到輪胎的使用壽命,尤其是在更新輪胎的時候。類型和花紋不同的輪胎,由于各輪胎的實際尺寸和負荷能力不同,一定不可以任意混裝。對于雙胎并裝輪胎,如果匹配不當會造成負荷分配不均。直徑較大的輪胎承受較多的負荷,導致過度生熱,蒙受不適當的損傷。直徑較小的輪胎會打滑并在路上刮擦,造成胎冠部位快速磨損。為防止發生這種現象,應避免將不同廠牌、不同結構(禁止同軸子午線輪胎和斜交輪胎混裝)及外徑相差較大的輪胎并裝在一起。對于并裝雙胎,輪胎直徑可允許的公差見下表(決不允許通過調整充氣壓力來解決輪胎直徑的公差)。

     

    斷面寬度

    最大公差

    直徑

    圓周長

    —8.25

    6mm(0.25英寸)

    20mm(25/32英寸)

    9.00—14.00

    13mm(0.50英寸)

    40mm(50/32英寸)

    16.00—18.00

    19mm(0.75英寸)

    60mm(75/32英寸)

    21.00—

    25mm(1.00英寸)

    80mm(100/32英寸)

     

    二、充氣與壓力

     

    1.充氮氣

    氮氣作為防止輪胎自燃的一種方法已被國內外廣泛應和,輪胎自燃是輪胎過熱而引起的,引起輪胎過熱是多方面的,制動過多、輪輞產生的熱量轉入輪胎,輪胎在嚴重缺氣的情況下行駛,會產生大量的熱,此時若輪胎簾布層受到嚴重損傷,再充入大量的冷空氣,有可能造成輪胎突然炸破和自燃,而氮氣是惰性氣體,它不會助燃,充入氮氣還有改善氣壓的持久性,胎體不受氮化,以及輪輞的銹蝕出得到解決。美國“固特異”輪胎公司的輪胎保養手冊中有這樣的規定,“如果您拒絕采用工程車輛制造廠家所推薦的充氮氣方法,便認為您因此承認如下事實,在所推薦的工作條件下用戶不采用充氮以代替充空氣,由此而造成的人身傷亡或財產損失,則固得異輪胎公司及其經紀人與雇員對此概不負任何責任?!庇纱丝梢姵涞獨獾闹匾?,因此我們建議,凡條件許可的單位都應充氮氣,特別是巨型工程輪胎,盡量不使用壓縮空氣。

    2.氣壓

    氣壓是輪胎的生命,掌握輪胎標準氣壓和充氣是極其重要的,特別是港口車輛負荷大、扭矩大,不合格的氣壓必將加大胎體的曲撓。只有正確的充氣壓力才能保證胎體曲撓適度,從而保證輪胎有良好的牽引性、漂浮性和承載能力。充氣過高或過低都會減短輪胎壽命,造成輪胎早期損壞。所以使用方應定期檢測輪胎氣壓并詳細記錄。

    (1)、充氣壓力過高

    充氣壓力過高一方面會減少胎面的接地面積,漂浮性和牽引性能下降,發動機能耗增大;另一方面過高的內壓還使橡膠和簾線過度拉伸。這些因素使輪胎產生下述損壞:

    a)行駛面過度脹大,增加胎面中心的接地壓力,引起胎冠過度磨耗。

    b)減少簾線對沖擊的緩沖作用,不耐壞路面的沖擊切割與刺傷,易造成輪胎早期損壞。

    c)過高的壓力施加在胎圈區域,加大胎圈爆破的潛在危險。

    d)氣壓過高促使避震性能差,導致車輛底盤部件的損壞。

    e)在泥濘的路面上行駛易打滑,遇到尖銳物時往往導致周向連續割口。

    f)駕駛不舒適,車輛行駛顛簸。

    (2)、充氣壓力過低

    充氣壓力不足時直接造成輪胎超負荷運行,導致輪胎胎體變軟、胎體過度曲撓變形生熱,簾線過度疲勞等,使輪胎產生下述永久性損壞:

    a)輪胎變形大、生熱大,導致輪胎早期損壞。

    b)造成輪胎胎面磨耗不均,易造成徑向裂口和胎體脫空與脫層。

    c)加速簾線疲勞和折斷。

    d)造成輪胎與輪輞移動,有內胎輪胎易將內胎氣門咀切斷,無內胎輪胎漏氣。

            

     

    三、超負荷

     

    標準中推薦了不同作業速度下,使用每一種規格輪胎所承受的最大負荷。為更好的使用輪胎,不應超出所推薦的最大負荷。若作業負荷超出輪胎規定的負荷,應考慮使用較高層級的輪胎,超負荷行駛將導致輪胎產生如下損失:

    a) 胎體曲撓變形增大,生熱增加,導致輪胎脫層甚至炸破。

    b) 輪胎變形大,引起簾布脫層破損,簾線崩斷,使輪胎易于炸破。

    c) 胎面對路面相對滑移增大,磨耗劇增。

    d)胎圈負載過度,趾口輪輞易磨損。

    e)加大胎體簾線張力,存在爆胎的危險,特別是受沖擊時。

     

    四、車速

     

    為了高效安全、經濟的條件下使用作業機械和了輪胎,必須要在適當的速度范圍內駕駛運輸和港口車輛。輪胎的平均行駛速度受所使用的輪胎每小時噸公里限制。

    過高的行駛速度會導致:

    a)輪胎內部生熱過大,產生熱脫層。

    b)急剎車次數增加,胎圈部位受力大,同時還要承受剎車鼓傳來的熱量,造成  胎圈磨損、脫層和胎圈燒傷等損傷。

    c)急劇轉彎使輪胎異常和快速磨損。同時也造成輪胎偏載而產生胎圈損壞。

    d)碰上路面硬物時,易產生胎面割裂、沖擊爆破。

    e)轉彎半徑過小,加速胎面磨損。

    f)港口龍門吊工作時點動次數過多,造成裝載一側輪胎負荷加大,易造成胎體脫空、脫層。

     

     

    六、車輛駕駛

     

    駕駛員對車輛的使用壽命期到至關重要作用,優秀駕駛員不但能正確使用和保養輪胎,而且在實踐中探索出一套合理的使用方法,更好的延長輪胎使用壽命。但不合理的駕駛及使用輪胎也可能嚴重縮短輪胎的使用壽命。為了更有效的使用輪胎,駕駛員應必須注意以下幾點:

    1、避免突然啟動或急剎車。

    2、不要在路肩上行駛車輛。

    3、在轉彎時要減速。

    4、保持合理的氣壓。

    5、定期檢查輪胎、輪輞以及氣門嘴是否正常。

    6、立刻維修任何有問題的輪胎。

    7、避免在有油污的地方行駛。

    8、把貨物妝在車甲板的中心部位,防止偏載。

    9、在駕駛港口龍門吊時,定位要準,減少點動車輛次數。

     

    七、輪胎溫度

      車輛在行駛過程中,輪胎由于受到伸張、壓縮和摩擦,引起胎溫升高。過高的溫度容易加劇輪胎磨損甚至發生爆胎。

    車輛選用輪胎應按使用條件和輪胎的TKPH值選擇輪胎:

      輪胎的工作溫度直接影響其使用壽命,而輪胎內部的熱量的產生是由于輪胎在滾動時不斷受到變形應力的作用及由于滯后損失等原因所致。產生熱量的大小,不但與輪胎規格、層級、結構有關,還與輪胎的負荷、氣壓及作業循環有關,而總的上升溫度又取決于持續運轉時間和環境測試的影響,輪胎的TKPH值反映上述因素影響,系表示輪胎生熱限度,也是用來限定輪胎使用工況的一個指標,試驗表明,輪胎溫度超過一定限度時,其胎體簾布層的抗拉強度急劇下降,并產生橡膠老化與變形,因此,國外規定尼龍簾線胎的使用溫度不得超過107度,為避免輪胎產生過高溫度引起的強度下降導致輪胎迅速損壞,由此規定一種輪胎對應于產生熱量極限值的載荷速度值,就是它的TKPH值。

    TKPH作業值可用下列公式計算:

    TKPH作業值=平均輪胎負荷x每工作日的輪胎平均行駛速度。

    式中:平均輪胎負荷={空載輪胎負荷(噸)+載貨輪胎負荷(噸)}/2

    每工作日的輪胎平均速度=往返運距(公里)x往退次數/總工作時間(從第一班開始到末班結束的總時間)

     

    八、輪胎維護

      輪胎適時換位、選用合適的花紋、日場勤維護、定期檢查胎壓、及時修補并且勤挖胎紋中的石子、異物等都是延長輪胎壽命的重要因素。

      輪胎經過一段時間使用后,受到路面拱度、剎車制動和輪胎裝配位置不同等因素的影響,會促使胎面磨耗產生較大的差別,因此,必須做到及時換位裝配,使每條胎在各個位置上都能輪流一次,各胎所承受的負荷求得大致相同,以解決輪胎偏磨和延長使用壽命的問題。輪胎換位的方法,常用的有“交叉換位”和“循環換位”兩種。但一經選擇確定后,每次應按原確定后的換位方法進行,不要中途改變。凡整車更換輪胎的車輛,可以采取以上換位法;凡新舊輪胎混裝時,新胎或較好輪胎固定裝前輪,舊胎或翻新輪胎固定裝后輪,則采取左右換位,內外擋換位等辦法。凡換位后改變原有滾動方向時,應將輪胎進行反面條位(即調換裝車位置、滾動方向),這是減少以至消除輪胎偏磨倒角和胎肩單邊疲勞過度的措施,也是一項延長輪胎使用壽命和提高翻新律的途徑。

     

    九、道路狀況

      如果車輛長時間在砂石路面或者惡劣的路況下行駛,輪胎的使用壽命肯定會降低。在不平整的碎石路礦區上行駛,由于尖石裸露或路邊石塊銳利,極易損壞輪胎,均應選擇選擇路面控制車速,防止輪胎爆破損壞。有條件的礦山應加強道路的養護和清掃,保障車輛的正常運行。

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