2008-03-10

Жизнь шин-гигантов в стандартах

Работы по стандартизации крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин охватывают все стадии их жизненного цикла от проектирования, изготовления, испытаний до эксплуатации, восстановительного ремонта и утилизации.


Стандарты содержат оптимальные технические требования к качеству шин в интересах потребителя, обеспечивают их безопасность для жизни, здоровья и имущества людей, защиту окружающей среды, конкурентоспособность на потребительском рынке, учитывают современные международные требования.


На внедорожных колесных машинах, являющихся основой механизации работ в карьерах и на шахтах горнорудной промышленности, гидротехническом, дорожном и ином крупномасштабном строительстве устанавливают крупногабаритные и сверхкрупногабаритные шины, имеющие в соответствии с международными нормами и правилами маркировку "OFF THE ROAD".


Номенклатура шин-гигантов для внедорожной техники динамично развивается. Накопленный опыт создания, рационального выбора и эффективной эксплуатации шин-гигантов имеет важное значение в организации безопасной, надежной и экономичной эксплуатации сверхмощной колесной техники. Эти шины работают в самых разнообразных производственных, горно-геологических и климатических условиях.


Работы по стандартизации крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин в Украине и СНГ выполняет национальный технический комитет стандартизации ТК 46 "Шины и изделия шинной промышленности", который одновременно ведет секретариат межгосударственного технического комитета МТК 86 и работает в международных и региональных организациях ISO, ETRTO, TRA, STRO, CEN и других.


Эти работы касаются всех стадий жизненного цикла крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин от проектирования, изготовления, испытаний до эксплуатации, восстановительного ремонта и утилизации.
Для всех перечисленных стадий разработаны или находятся в разработке национальные стандарты Украины (ДСТУ) и межгосударственные стандарты (ГОСТ). Кроме того, разработан ряд терминологических стандартов, где, в частности, дано определение термина "шина крупногабаритная" и "шина сверхкрупногабаритная".


Так, при проектировании новых типоразмеров шин применяют гармонизированные с международными стандарты ДСТУ ISO 4250-1:2004/ ГОСТ ИСО 4250-1-2004 и ДСТУ ISO 4250-2:2004/ГОСТ ИСО 4250-2-2004.
Ассортимент этих стандартов охватывает шины как диагональной так и радиальной конструкции обычного профиля от 12.00-20 до 40.00-57 (от 12.00R20 до 40.00R57) и широкопрофильные от 15.5-25 до 40.5/75-39, а серии 65 - до 50/65-51 (от 15.5R25 до 40.5/75R39 и 50/65R51) включительно, шины для катков, шины обычного профиля на ободьях с посадочной полкой 15°.


Стандарты содержат требования к основным размерам, нагрузкам, рекомендуемым внутренним давлениям. В стандартах перечислены допускаемые ободья, приведены обозначения шин и современные требования к их маркировке, типы и коды рисунка протектора, эксплуатационные характеристики шин, а также рекомендации по выбору шин для машин новых конструкций.


Серийные шины изготавливают по ДСТУ 4139-2002 / ГОСТ 8430-2003, ДСТУ 4141-2002 / ГОСТ 26585-2003 и техническим условиям (где основные технические характеристики шин соответствуют стандартам или превышают их).


ДСТУ 4139-2002 / ГОСТ 8430-2003 и ДСТУ 4141-2002 / ГОСТ 26585-2003 - являются стандартами вида технических условий, в них нормированы основные технические характеристики шин: габаритные размеры новых шин и шин в эксплуатации, нагрузки, внутренние давления. Стандарты содержат требования к изготовлению и приемке шин, включают основной ассортимент крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин для строительных, дорожных, подъемно-транспортных и рудничных машин, а также внедорожных карьерных автомобилей грузоподъемностью от 27 т до 200 т и выше. Кроме того, в стандартах приведены современные маркировки шин, индексы нагрузок на шины, символы скоростей, коды и типы рисунка протектора. Для шин внеродожных карьерных автомобилей введено требование об установлении в техническом задании на разработку шины показателя эксплуатационной производительности и определении его уровня при приемочных испытаниях. Установлены гарантии изготовителя.


Изготовленные шины подвергают контролю. Методы испытаний основных технических характеристик крупно­габаритных и сверхкрупногабаритных шин установлены в ДСТУ 3779-98/ГОСТ 30760-2002 и ДСТУ 3780-98/ ГОСТ 30761-2002.


Первый стандарт определяет порядок подготовки крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин к проведению стендовых испытаний и включает правила отбора шин, их идентификацию, выдержку перед испытаниями, определение массы, подготовку сверхкрупногабаритных шин к измерению температуры элементов, поскольку в комплекс стендовых испытаний сверхкрупногабаритных шин входит определение зависимости теплового состояния элементов шины от параметров режима её функционирования, а также правила монтажа и обеспечение герметичности.


Второй стандарт устанавливает метод определения основных размеров: наружного диаметра, ширины профиля без нагрузки и статического радиуса пневматических шин с наружным диаметром более 1.600 мм, шириной профиля более 600 мм. Такие шины для внедорожных карьерных автомобилей, строительных, дорожных, подъемно-транспортных и рудничных машин как: 18.00-24, 18.00-25, 20.5-25, 26.5-25, 21.00-33, 21.00-28, 27.00-33, 27.00-49, 33.00-51, 40.00-57 - имеют наружный диаметр от 1.600 до 3.590 мм, ширину профиля от 500 мм до 1.100 мм.


Общие требования к эксплуатации крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин установлены во вновь разработанных национальных стандартах Украины ДСТУ 4648:2006 "Шини пневматичні для будівельних, дорожніх, підіймально-транспортних і рудникових машин. Загальні вимоги щодо експлуатації" и ДСТУ... "Шини пневматичні великогабаритні та надвеликогабаритні для позадорожніх кар'єрних автомобілів. Загальні вимоги щодо експлуатації".


Эти стандарты являются составной частью комплекса стандартов, регламентирующих технические требования к пневматическим шинам, и устанавливают основные нормы и правила эксплуатации, при выполнении которых гарантируются работоспособность и безопасность шин в соответствии с их техническими характеристиками.


Изготовитель гарантирует соответствие шин требованиям стандартов и ТУ при условии соблюдения потребителем требований по эксплуатации шин. Потребитель, в свою очередь, должен знать и соблюдать: требования, касающиеся обращения с шинами при их транспортировании, хранении и эксплуатации; правила монтажа и демонтажа шин, технического обслуживания и ухода за ними, учета их работы, ремонта и списания шин; установленные режимы и условия эксплуатации.


Стандарты общих требований эксплуатации содержат следующие разделы:


• Общая характеристика шин и требования к упаковке, транспортированию и хранению.

В этом разделе приведено описание конструкции шин, характеристика рисунков протектора, их типы, коды, пояснения по маркировкам основных технических характеристик; комплект поставки, варианты упаковки и основные правила транспортирования и хранения шин.

Важно подчеркнуть, что бескамерные шины, с целью фиксации необходимого раздвига бортов и во избежание деформации бортов и боковых стенок во время погрузочно-разгрузочных работ, транспортирования и хранения, рекомендуется упаковывать.

Выполняя погрузочно-разгрузочные работы необходимо соблюдать требования инструкции по транспортированию и хранению, введенной в стандарт.

Поднимать и транспортировать шины необходимо погрузчиком с плоскими вилами только за наружный периметр шин, или с круглым штырем диаметром не менее 150 мм, который вводят в середину шины.
Запрещено вводить в середину шины плоские вилы.

Погрузчиком можно транспортировать только одну шину, условное обозначение номинальной ширины профиля которой 27.00 и более, наклон шины должен быть в сторону погрузчика.

В случае выполнения погрузочно-разгрузочных работ с помощью крана, зачаливать шины нужно только мягким плоским ленточным стропом достаточной прочности, шириной не менее 140 мм и длиной не менее 6 м.

Запрещено зачаливать шины стальными канатами и цепными стропами, крюком за борт или проволочную обвязку, которую применяют во время транспортирования шин железной дорогой.


• Колеса, ободья.

Монтируют шину только на обод, указанный в нормативном документе (НД) на шину. Ободья для бескамерных шин должны обеспечивать герметичность шин.

Конструкция ободьев в случае сдваивания шин должна обеспечивать свободный доступ к вентилю шины внутреннего колеса для измерения или корректировки внутреннего давления.
Минимальное расстояние между центральными плоскостями вращения колес (сдвоенных шин) определяют умножением номинальной ширины профиля шины на 1,2.

Состояние колес и ободьев необходимо регулярно проверять на наличие повреждений. При сдваивании колес обращать особое внимание на внутреннее колесо.


• Комплектование автомобилей шинами.

Комплектуют автомобили шинами в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации автомобиля, руководством по комплектации автомобиля шинами на предприятиях, актом приемки шин или протоколом разрешения применения покупных изделий в соответствии с ГОСТ 2.124-85.

Эффективность использования шин будет максимальной при выборе их по показателю эксплуатационной производительности и с запасом максимальной нагрузки и скорости от 15 % до 20 %.

Показатель эксплуатационной производительности характерен для шин карьерных автомобилей и представляет собой комплексную техническую характеристику шины. Он учитывает необходимые нагрузочные и скоростные режимы в соответствии с условиями эксплуатации. Этот показатель позволяет установить, какое количество груза и на какое расстояние может перевезти данная шина за один час без риска преждевременного разрушения вследствие её перегрева. Рационально выбрать шину можно, базируясь на экономических расчетах относительно планируемого объема транспортировки горной массы и количества карьерных автомобилей, занятых на этой работе.

При установке шин необходимо придерживаться следующих требований:

- шины, взамен снятых с эксплуатации, должны по размерам и нормам эксплуатационных режимов соответствовать НД на шины, техническому паспорту автомобиля, и устанавливать их на автомобиль необходимо полным комплектом;

- запрещается устанавливать на переднюю ось автомобиля шины разных моделей, шины отремонтированные наложением нового протектора и подвергшиеся ремонту местных повреждений;

- не допускается устанавливать на одну ось автомобиля колеса и шины различных конструкций (например, шины диагональной конструкции и радиальной или шины с различными рисунками протектора);

- задние оси автомобиля необходимо комплектовать шинами одного обозначения и модели.


• Правила монтажа и демонтажа шин.

В стандартах изложены требования безопасности выполнения монтажно-демонтажных работ. Приведены правила монтажа (демонтажа) камерной и бескамерной шин, а также особенности монтажа (демонтажа) колеса одноосевого автомобиля-тягача.


• Режимы эксплуатации шин.

В стандартах определены основные факторы, влияющие на экономическую эффективность и работоспособность крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин для внедорожной техники, это:
- нагрузка на шину;
- внутреннее давление в шине;
- скорость движения автомобиля;
- условия эксплуатации и состояние дорог;
- показатель эксплуатационной производительности шины;
- техническое обслуживание шин;
- правильность установки шин на машину.

Несоблюдение одного из них может привести к преждевременному отказу шины.

Так, превышение допускаемой нагрузки на шину приводит к снижению наработки и преждевременному отказу шины вследствие тепловых и деформационных разрушений, увеличению износа рисунка протектора и механических повреждений.

Характер отказов шин при превышении нагрузки аналогичен отказу при эксплуатации с отклонениями внутреннего давления.


Перед использованием автомобиля необходимо контролировать внутреннее давление, которое для "холодной" шины (температура шины равна температуре окружающей среды) должно соответствовать установленному НД на шину.

В случае интенсивной эксплуатации автомобиля (более одной смены) внутреннее давление в шине увеличивается на 10-12 % от нормы, установленной НД. Перечень отказов шин в случае их эксплуатации, если внутреннее давление ниже или выше рекомендуемого НД, приведен в таблице 1.


Таблица 1

Во время эксплуатации шины следует поддерживать оптимальное внутреннее давление, рассчитанное с учетом температуры элементов шины, температуры окружающей среды, фактической нагрузки на шину, скорости движения, расстояния транспортирования, особенностей конструкции автомобиля.

Корректировать внутреннее давление в разогретой во время эксплуатации шине категорически запрещается.

Превышение максимальной скорости, установленной НД на шину, может привести к тепловому разрушению шины.

Объемы работ для заданных условий эксплуатации следует выбирать в пределах безопасного диапазона в соответствии с показателем максимальной эксплуатационной производительности шины.

Максимальная эксплуатационная производительность шины - это условная количественная характеристика, имеющая размерность мощности и численно равная произведению средней нагрузки на среднюю эксплуатационную скорость движения, при которой температура элементов шины достигает предельного допустимого значения. Принятая для расчета температура окружающей среды составляет плюс 38 °С. В приложении к стандарту приведен пример расчета показателя максимальной эксплуатационной производительности.


• Техническое обслуживание и уход за шинами.

Техническое обслуживание шин предусматривает следующие работы:
- проверку правильности установки шин по осям автомобиля;
- визуальный контроль внешнего вида шин на наличие механических повреждений и оценку степени износа рисунка протектора;
- проверку технического состояния ободьев, исправность вентилей, золотников, наличие защитных колпачков на вентилях;
- измерение и доведение до нормы внутреннего давления в шинах;
- проверку крепления колес и их элементов.


• Учет работы шин.

На каждую новую, восстановленную или бывшую в эксплуатации шину, в том числе поступившую на предприятие вместе с автомобилем, заводят карточку учета работы шины. В стандарте приведена форма карточки учета. Заполнение всех граф обязательно.
По карточке учета определяют наработку шины (в километрах), её пригодность к дальнейшей эксплуатации, количество и виды ремонтов, если им шина подвергалась. Карточка учета является главным документом в случае предъявления рекламации, списания в утиль и др.


• Ремонт и списание шин.

Осмотр и определение технического состояния шин, предъявленных к списанию, проводит комиссия по списанию, организованная на предприятии, эксплуатирующем шину.

У шин предназначенных к списанию или отобранных на восстановительный ремонт, в том числе ремонт местных повреждений, определяют:
- степень износа рисунка протектора, виды и размеры повреждений;
- вид отказа;
- степень старения резины, при наличии трещин ("сетка старения") на протекторе и боковинах;
- состояние каркаса, при этом проверяют внутреннюю поверхность покрышки на наличие кольцевых сломов, отслоений резины, расслоений, разрывов нитей корда;
- состояние бортов покрышки.
В случае предъявления к списанию шин, наработка которых ниже гарантийной, устанавливают причину преждевременного отказа шины.


• Рекламации.
Порядок отношений между потребителями шин и производителями (исполнителями, продавцами) регламентируется Законом Украины "Про захист прав споживачiв".
Чрезвычайно актуален вопрос утилизации изношенных шин.
Крупногабаритные и сверхкрупногабаритные шины, которые эксплуатировались в соответствии с установленными требованиями эксплуатации и вышли из строя по причине износа рисунка протектора, но имеют работоспособный каркас, должны направляться на восстановительный ремонт.
Срок пригодности каркаса к восстановительному ремонту наложением нового протектора - не более пяти лет с даты изготовления шины.
Требования к пригодности крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин для внедорожных карьерных автомобилей к восстановительному ремонту наложением нового протектора и требования, которым должны соответствовать восстановленные шины, изложены в стандарте Министерства промышленной политики Украины СОУ МПП 83.160-095:2005, разработанном ТК 46.
В стандарте приведены номенклатура, допускаемые значения повреждений покрышек, класс восстановления и другие данные, по которым определяют техническое состояние покрышек, принимаемых на восстановление. Приведен ряд требований и характеристик, которым должны отвечать восстановленные покрышки, требования к их маркировке, приемке, контролю, транспортированию, хранению. Установлены гарантийные сроки эксплуатации.
Крупногабаритные и сверхкрупногабаритные шины, вышедшие из эксплуатации и не подлежащие восстановительному ремонту, представляют собой многотаножные полимерные отходы и экологическую проблему.
Их переработка и вторичное использование имеют важные экономическое и экологическое значения.
В настоящее время разрабатывается проект национального стандарта Украины ДСТУ... "Сировина вторинна гумова. Покришки та камери шин. Технічні умови".

В стандарте указаны направления переработки изношенных покрышек и камер, в том числе крупногабаритных и сверхкрупногабаритных, не пригодных к восстановлению и использованию по прямому назначению в зависимости от состава резины и типа корда. Приведены требования к вторичному резиновому сырью, установлены правила приемки, маркировки, транспортирования, хранения.

Термины на шины и их определения, касающиеся крупногабаритных и сверхкрупногабаритных пневматических шин установлены в ДСТУ 2219-93. В этом стандарте, кроме терминов и их определений по элементам покрышек и камер, параметрам шин, типам рисунков протектора, дана классификация шин в зависимости от ширины профиля, габаритов, конструкции.
Например:
"Сверхкрупногабаритная шина: СКГШ. Пневматическая шина с шириной профиля 740 мм (условное обозначение ширины профиля 27.00) и более, независимо от посадочного диаметра.
Крупногабаритная шина: КГШ. Пневматическая шина с шириной профиля от 350 мм (условное обозначение 14.00) до 740 мм (условное обозначение ширины профиля 27.00), независимо от посадочного диаметра."
Национальные стандарты Украины имеют статус добровольных, а при декларировании соответствия продукции этим стандартам они становятся - обязательными. Одновременно обязательными к выполнению становятся и ссылочные документы. Таким образом, в обслуживании жизненного цикла крупногабаритных и сверхкрупногабаритных шин задействовано довольно большое количество стандартов.

А.Г.Смирнов, канд.техн.наук, председатель ТК 46

---