Eksploatacja opon – cz. 3

O lepszej i tańszej eksploatacji ogumienia maszyny budowlanej mówimy nie wtedy, gdy udało się kupić opony najtańsze na rynku, lecz gdy ich godzinowy koszt eksploatacji osiąga najniższą wartość.

Jak się go oblicza? Do ceny opon należy dodać koszty ich napraw oraz koszty przestojów maszyny związanych z ogumieniem. Tę wartość należy podzielić przez liczbę przepracowanych motogodzin.

Koszty ogumienia będą najniższe, gdy:

1. opony są przeznaczone do przewidywanych warunków pracy
2. w trakcie eksploatacji przestrzega się zasad eksploatacji ogumienia ustalonych przez producenta opon i producenta maszyny.

W tej części poradnika znajdziesz następne wskazówki, w jaki sposób lepiej wykorzystać pieniądze wydane na zakup dobrze dobranych opon.

Wypełnienie elastomerem

Wypełnienie opon elastomerem może okazać się opłacalne w składnicy złomu, na wysypisku śmieci lub w innym miejscu, gdzie są narażone na częste przebicia.

Zmniejszy się wtedy ryzyko przestojów, zwiększy szansa na używanie opony aż do całkowitego zużycia bieżnika, nie będzie potrzebne sprawdzanie i regulowanie ciśnienia oraz zmniejszą się koszty napraw z powodu przebić opon, ale:

• Wypełnienie jest dość drogie.
• Trzeba zgadywać, jaka powinna być optymalna twardość wypełnienia (może być w granicach od 5 do 30 stopni Shore’a). Zbyt twardy elastomer wprawdzie zwiększa stabilność maszyny, ale pogarsza komfort jazdy i przez to obniża wydajność operatora. Podczas jazdy po twardej nawierzchni zbyt twarde wypełnienie wywołuje silne szkodliwe wibracje.
• Utylizacja takich opon po ich zużyciu jest kosztowna, bo trzeba oddzielić elastomer od gumy. Utylizacja opony założonej na jednoczęściową obręcz małej ładowarki kompaktowej może kosztować ponad 1000 zł.
• Z producentem opon trzeba ustalić maksymalną średnią prędkość jazdy ze względu na większe ryzyko przegrzewania. To dotyczy przede wszystkim opon radialnych.
• Częste przyspieszanie i zmiany kierunku jazdy mogą spowodować większe zużycie paliwa ze względu na większą masę maszyny i większą bezwładność kół. Opony wypełnione elastomerem są znacznie cięższe. Na przykład opona 23,5‑R25 ma pojemność około 700 litrów. Po wypełnieniu tej opony elastomerem o masie właściwej 1,2 g/cm3 jej masa z około 360 kg zwiększy się do około 1200 kg (masa czterech opon będzie większa o ponad 3 tony).
• W celu zmniejszenia problemu przebić najpierw trzeba rozważyć zakup opon o głębokości bieżnika L5 zamiast napełniania opon L2/L3.

Dla niektórych opon firma Michelin proponuje gotowe wkłady elastyczne zamiast napełniania elastomerem.

Balastowanie

W przypadku ładowarki urabiającej gliniasty grunt z hałdy dobrym rozwiązaniem może się okazać  napełnienie przednich opon niezamarzającym płynem. Wtedy zmniejsza się możliwość poślizgu kół podczas urabiania materiału, a to przedłuża życie bieżnika. Mniejszy poślizg, to również niższe zużycie paliwa i większa siła uciągu. Pogarsza się jednak komfort pracy operatora, a więc jego wydajność. O procedurę „balastowania” opon warto zapytać producenta opon i producenta kół. Mogą oni nakazać dodanie inhibitora korozji.

Zwykle do „balastowania” stosuje się mieszaninę wody z chlorkiem wapnia CaCl₂. Jej ilość nie powinna być większa, niż 75% pojemności opony. To jest mniej więcej spełnione, gdy płyn sięga zaworu powietrza ustawionego w najwyższym położeniu. Pozostałą pojemność opony napełniamy powietrzem do odpowiedniego ciśnienia. Podczas sprawdzania ciśnienia zawór powinien być w najniższym położeniu, a manometr odporny na działanie CaCl₂. Aby mieszanina nie zamarzła w temperaturze do -34°C, do wody trzeba dodać 0,42 kg CaCl₂ na każdy litr wody.
Na przykład opona Goodyear 23,5‑R25 RL2+ ma pojemność około 670 litrów. Będzie napełniona w 75%, jeśli wlejemy do niej 670 × 0,75 / 1,167 = 430 litrów wody i dodamy 430 × 0,42 = 181 kg CaCl₂.
Masa koła zwiększy się o 611 kg, a całej maszyny o 2444 kg.

Napełnienie azotem

Powietrze składa się z azotu (78%), tlenu (21%) i argonu (0,9%). Reszta to dwutlenek węgla, neon, hel, metan, krypton, wodór i ksenon. Celem napełnienia opony azotem jest zmniejszenie w niej zawartości tlenu.

Poważną wadą tlenu jest to, że przyspiesza starzenie się materiału opony oraz powoduje korozję metalowej obręczy. Jednak najgorszą jego właściwością w eksploatacji ogumienia jest podtrzymywanie procesu spalania. Wystrzał opony wskutek przebicia lub pęknięcia jest zjawiskiem spektakularnym, jednak znacznie mniej niebezpiecznym, niż eksplozja opony wywołana zapaleniem się gumy. Może do tego dojść, gdy temperatura powietrza wewnątrz opony przekroczy znacznie 250°C lub ciepło zostanie dostarczone z innego źródła. Zastąpienie tlenu azotem zmniejsza ryzyko eksplozji i pożaru.

Materiał opony wolniej przepuszcza cząsteczki azotu niż tlenu, więc regulowanie ciśnienia teoretycznie może być rzadsze. Jednak do napełnienia opony czystym azotem lub do wyregulowania ciśnienia jest potrzebny specjalny sprzęt. Jego niedostępność na budowie może spowodować znaczne koszty wskutek pracy ze zbyt niskim ciśnieniem.

Użycie azotu w oponach maszyn budowlanych jest uzasadnione, gdy są narażone na wysokie temperatury, jak w hucie, albo gdy istnieje zagrożenie łukiem elektrycznym.

Bieżnikowanie i pogłębianie bieżnika

Trwałość opon można zwiększyć o kilkadziesiąt procent przez bieżnikowanie.

Nakładanie nowego bieżnika w miejsce zużytego ma sens, jeśli opona pracuje w środowisku bardzo szybko ścierającym bieżnik i nie ma jeszcze zbyt dużego przebiegu (jest poniżej 10 tysięcy godzin).

Do wykonania nowego bieżnika potrzebne są kosztowne urządzenia, dlatego trzeba szukać takiej możliwości w profesjonalnym serwisie opon.

Aby bieżnikowanie miało sens ekonomiczny, ważne jest uzyskanie wiarygodnej gwarancji na taką usługę.

Pogłębianie bieżnika wydłuża czas pracy ogumienia o około 20%, jednak jest dopuszczalne tylko dla opon, które są do tego przeznaczone, a więc mają napis Regroovable.

Koła podwójne (bliźniacze)

Koparki kołowe są często wyposażone w koła podwójne na jednym lub obu mostach. Są to zwykle opony diagonalne o średnicy 20 cali, więc ich cena nie jest zbyt wysoka w stosunku do ceny maszyny.

Brak dbałości o takie ogumienie może jednak być źródłem sporych kosztów, szczególnie gdy w jednej maszynie jest 8 sztuk częściowo zużytych opon, a trzeba wymienić tylko jedną.

Producenci opon nie pozwalają na większą niż 8-15 mm różnicę średnic między oponami w zestawie bliźniaczym, a niektórzy producenci maszyn ustalają ten limit dla kół całej maszyny.

Goodyear zaleca, aby opony na kołach podwójnych:

• pochodziły od tego samego producenta
• miały ten sam symbol przeznaczenia opony
• były tej samej konstrukcji

Niektórzy producenci maszyn ze względu na powstawanie niepotrzebnych naprężeń w układzie napędowym zabraniają mieszania na całej maszynie opon radialnych i diagonalnych.

Największe niepotrzebne koszty spowoduje jazda z jedną uszkodzoną oponą w zestawie lub ze zbyt dużą różnicą ciśnień między nimi.

Różnica ciśnień w oponach zestawu bliźniaczego według Michelin dla wozidła sztywnego nie powinna być większa niż 1%.

Zapobieganie awariom opon na kołach bliźniaczych wymaga szczególnej troski operatora, bo nie jest łatwo podczas jazdy stwierdzić uszkodzenie jednej opony zestawu.

Do obowiązków operatora związanych z utrzymaniem niskich kosztów należy również częste sprawdzanie, czy między oponami nie utkwił kamień i jego usunięcie.

Dodatki do powietrza

Dostępne na rynku preparaty mają zapobiegać korozji obręczy lub zmniejszać ubytki powietrza, a nawet umożliwiać pracę po przebiciu.

Trudno ocenić skuteczność takich preparatów na podstawie reklamy, natomiast ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organization) nie zaleca używania jakichkolwiek dodatków.

Na pewno nie należy ich stosować w okresie gwarancji opony, jeśli nie mają akceptacji producenta ogumienia. Producent opon nie przyjmuje odpowiedzialności gwarancyjnej, jeśli opona zostanie uszkodzona przez jakieś zastosowane dodatki. Z kolei ustalenie rzeczywistej przyczyny uszkodzenia opony może być źródłem kosztownego sporu.

Opony używane

Wykorzystanie opon częściowo zużytych może  pomóc w zmniejszeniu kosztów ogumienia, bo można je kupić tanio lub pozyskać bezpłatnie z innych maszyn należących do przedsiębiorstwa.

Na przykład:

• Po fizycznej likwidacji maszyny pozostają zwykle opony nadające się jeszcze do użytku.
• Opony uznane za zużyte z powodu zbyt już płytkiego bieżnika nadają się do pracy w warunkach, gdy głębokość bieżnika nie jest tak istotna.
• Opony częściowo zużyte mogą być dostępne z powodu zmiany warunków pracy maszyny, gdy użytkownik uzna, że w nowym projekcie będzie bardziej efektywne założenie innego ogumienia.
• Używane opony można również kupić na rynku wtórnym.

Użyteczność opon używanych zależy w dużym stopniu od czasu i sposobu przechowywania, bo to wpływa na zestarzenie się materiału opony.

Przechowywanie opon

O przydatności nowych i częściowo zużytych opon do pracy oraz ich kosztach decydują:

• czas przechowywania
• sposób magazynowania
• sposób traktowania podczas demontażu i przenoszenia.

Trwałość opon znacznie się pogarsza z powodu starzenia się materiału.

Starzenie gumy jest znacznie szybsze, jeśli opona jest przechowywana:

• na słońcu
• w pobliżu urządzeń wydzielających ciepło
• w pobliżu urządzeń generujących ozon (np. silniki elektryczne, wyłączniki prądu)
• w przeciągach
• blisko magazynu olejów i paliw
• z brudem, kurzem, wodą lub wilgocią wewnątrz opony.

Widocznym objawem zestarzenia się gumy są powierzchniowe nieregularne pęknięcia na bokach i bieżniku opony.

Opony powinny być przechowywane w pozycji pionowej, aby zapobiec odkształceniom, które później powodują ubytki powietrza.

Jeśli opona jest zamontowana na obręczy, to również powinna być przechowywana w pozycji pionowej, a ciśnienie utrzymywane w granicach 0,7‑2,0 bar.

Maszyny przechowywane na kołach ogumionych powinny być co miesiąc przetaczane, aby ich opony nie uległy odkształceniu.

Zagrożenia podczas obsługi opon

Trudno mówić o lepszej i tańszej eksploatacji ogumienia, jeśli niewłaściwe zachowanie operatora lub serwisanta podczas obsługi opon przyczyni się do wypadku. Wtedy trudno powiedzieć, przez jaki współczynnik należy pomnożyć jednostkowy koszt ogumienia.

Najważniejsze zalecenia:

• przed rozpoczęciem zdejmowania koła lub opony przeczytaj obowiązujące instrukcje
• nigdy nie przystępuj do demontażu koła, jeśli powietrze nie zostało z opony całkowicie spuszczone
• nie próbuj zdejmować koła lub opony bez odpowiednich urządzeń i zabezpieczeń. Opona 23,5R25 L3 waży około 700 kg, a taka opona w wersji L5, to już ponad 1000 kg
• podczas pompowania nie stój z boku opony, tylko od strony bieżnika. Opona pęka zwykle z boku. Energia wyzwolona podczas pęknięcia opony stanowi śmiertelne zagrożenie.
  Eksperci firmy Goodyear podają, że energia powietrza z pękniętej opony ładowarki mogłaby wyrzucić kulę do kręgli ważącą 7,25 kg na odległość większą niż 4,8 km, co jest równoważne z podrzuceniem ważącego 1380 kg samochodu na wysokość 26 m.
  O niszczycielskiej sile sprężonego powietrza powinien każdego przekonać stopień zniszczenia stalowej klatki do pompowania kół pokazanej na filmie HUGE TIRE EXPLOSION dostępnym w internecie
• noś okulary podczas pompowania lub sprawdzania ciśnienia, bo drobne zanieczyszczenia, które dostały się do zaworu niezabezpieczonego kapturkiem mogą z dużą siłą uderzyć w oko
• nigdy nie dopuszczaj do spawania obręczy, jeśli z opony nie zostało spuszczone powietrze.

Pożar ogumienia

Zapalenie się opony jest rzadkim przypadkiem, który jednak może całkowicie podważyć wszelkie przewidywania co do kosztów ogumienia. Razem z oponą może spłonąć cała maszyna i nie tylko ona.

Opona może ulec zapaleniu wskutek przegrzania się hamulca, spawania obręczy, uderzenia pioruna albo wskutek przegrzania spowodowanego długotrwałym przeciążeniem lub jazdą ze zbyt dużą prędkością.

Ugaszenie płonącej opony jest bardzo trudne, bo aby ugasić 1 tonę ogumienia trzeba zużyć w przybliżeniu 3 tony wody.

Dym z palącej się opony jest szkodliwy dla człowieka. Zawiera takie składniki zanieczyszczające środowisko, jak: dwutlenek siarki, tlenek węgla, kwas cyjanowodorowy, benzen, toluen, pył, metale (arsen, kadm, nikiel, rtęć, chrom, wanad), wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne oraz dwutlenek węgla, tlenek azotowy i tlenek azotawy.

Operator nie powinien próbować samodzielnie ugasić pożaru, co najwyżej może włączyć system gaszący, jeśli maszyna jest w niego wyposażona.

Bezpieczna odległość w razie eksplozji palącego się ogumienia to co najmniej 200 metrów.

Pracownicy budowy powinni być przeszkoleni na wypadek pożaru ogumienia.

***

W ostatniej części poradnika przedstawię przykład szczegółowego planu obniżenia kosztów ogumienia.