Классической защитой шин крупной специальной и карьерной техники в настоящее время является стальная защитная цепь.
Защитная цепь — стальное изделие, состоящее из множества мелких ячеек, покрывающее шину, защищающее ее от повреждений внешними факторами. При увеличении размера ячеек такие цепочки имеют другое назначение — они применяются для защиты от скольжения. При этом иногда стальные цепи из-за внешних условий эксплуатации (внешних факторов), дополнительному вносимому весу в машину , т.е. силовых характеристик самой машины использовать нецелесообразно.
Предлагается обратить внимание на другие материалы и формы в качестве альтернативы стальной цепной защиты шин специальной и карьерной техники.
Для начала рассмотрим классический противобуксовочный (он же и защитный) горизонтальный шинный ремень. Ремень представляет из себя гибкую, но крепкую полоску, оснащенную замком для натягивания и запирания. Обычно устанавливаются в количестве нескольких штук на приводное колесо и играют роль дополнительно внешнего протектора шины. Затяжка должна быть сильной – если у ремня останется свободный ход он быстро порвется.
Важно понимать, что запас прочности у таких ремней невелик. Ремни не рекомендуется эксплуатировать на длительных пробегах по сухому асфальту: в этом случае они достаточно быстро выйдут из строя. При эксплуатации ремней следует избегать резких разгонов и торможений во избежание их обрыва.
Это связано со следующими факторами:
1. Материалом ремня в основном является полимер, у которого на истирание по десятибалльной шкале стоит твёрдая тройка-четвёрка.
2. Невозможно обеспечить полного отсутствия колебания (перемещения) ремня относительно поверхности шины, не зависимо от того, как сильно мы бы его не стягивали замком. Скажу иначе — не возможно такой ремень превратить в одно целое с поверхностью шины.
Таким образом, для того, чтобы уменьшить влияния внешних факторов при эксплуатации шин необходимо кардинально изменить сам подход к структуре защиты шины.
Для решения первого выше приведённого фактора вполне подходит кевларовая прошитая или прорезиненная лента, которая практически не растягивается, имеет прочность выше стали и на истирание по десятибалльной шкале имеет девятке-десятку. Из недостатков – относительно большая стоимость. В качестве бюджетной альтернативы можно провести эксперимент с синтетическим канатом из высокомолекулярного полиэтилена, у которого на истирание по десятибалльной шкале твёрдая десятка, но в отличии от кевлара имеет больший коэффициент растяжения и меньшую прочность.
В идеале пофантазируем — нужен тросик из стали Гарфильда, у которой износостойкость при ударном истирании в 10—12 раз больше, чем у канатной стальной классики. Сталь наклёпывается (наоборот поверхность упрочняется) от ударного истирания. К сожалению такой продукт в виде троса промышленность не выпускает из-за отсутствия необходимости в нём. Априори наука считала и считает что техническая целесообразность в использовании любого стального троса, а уж тем более из стали Гарфилда одновременно с ударным истиранием его это вроде как полная технологическая не компетенция, граничащая с технологическим бредом.
Для решения второго выше приведённого фактора предлагается увеличить количество ремней, изменить размещение ремней на шине и способ крепление к шине. В конструктивном плане такое решение выглядит следующим образом. Стяжные ремни имеют натяжные храповики по количеству отверстий в диске колеса. Меняется направление расположения ремней с поперечного на угловое под 45 градусов.
Рис. № 3.1. Размещение ремней на шине
Такое решение обеспечивает полное переплетение между собой всех ремней.
Для примера рассмотрим шину карьерной спецтехники высотой 1 метр. Количество отверстий в колёсном диске – 16. К каждому отверстию крепятся по 2 ремня / каната под 45 градусов с полным переплетением. После установки всех ремней / канатов на шину – последние натягивают храповыми механизмами до формирования плотного защитного покрытия по всей поверхности шины. Всего 32 ремня / каната при переплетении и с последующей стяжке будут образовывать прочное, плотное, можно сказать единое с поверхностью шины покрытие.
Под такие ремни / канаты целесообразно разместить дополнительную защитную полоску из кевларовой ткани, но в таком случае установка такой защиты образно говоря “на месте” не возможна, и потребует подъём машины специальными средствами.
ВЫВОД:
Таким образом, защита шины специальной и карьерной техники в виде переплетения с натяжением из ремней, канатов выше предлагаемых материалов образует прочное, плотное, можно сказать — единое с поверхностью шины покрытие. Дополнительное натяжение такого плетения в месте контакта шины с опорой увеличивает качество такого покрытия. Истирание, порез одного или нескольких ремней / канатов не оказывает существенного влияния на качество защиты всей поверхности шины.
При этом правильность/не правильность идеи с плетёным таким образом защитным покрытием может подтвердить/опровергнуть простой эксперимент в действующем производстве, карьере, шахте и т.п, провести который к сожалению не в моих силах.