قدرت تایرهای خارج از جاده در هستههای مقوی شده با فولاد نهفته است. بندهای فولادی حدود ۱۵ درصد از کل وزن یک تایر را تشکیل میدهند. آنچه اینجا مد نظر است، یک ساختار داخلی است که مانند ستون فقرات کل سیستم عمل میکند و فشار را در نقاط حساسی که تایر با زمین تماس دارد، بهطور یکنواخت توزیع میکند. به عنوان مثال، در بیلهای عظیم معدنی که صدها تن بار را یکجا جابهجا میکنند. وقتی این ماشینها به جای تایرهای معمولی از تایرهای مسلح به فولاد استفاده میکنند، انحنای جانبی تایر حدود ۴۰ درصد کمتر میشود. این بدین معناست که تایرها بسیار طولانیتر از حد معمول دوام میآورند و نشانههای سایش و فرسودگی بسیار دیرتر ظاهر میشود. آزمایشهای میدانی نشان میدهند که این مدلهای مقوی شده در برخی موارد بهراحتی بیش از ۸۰۰۰ ساعت کار پیوسته را با قابلیت اطمینان بالا تحمل میکنند که با توجه به شرایط سختی که روزانه با آن مواجه هستند، واقعاً قابل تحسین است.
تایرهای خارج جاده (OTR) هر روز با شرایط سختی مواجه هستند، از قطعات تیز گرانیت گرفته تا سرباره ناهموار و مواد شیمیایی خورنده. ترکیبات چندلایه ویژه، طبق آزمونهای استاندارد ISO 6945:2023، به این تایرها حدود ۳۰٪ محافظت بیشتر در برابر برش نسبت به لاستیک معمولی میدهد. دیوارههای تقویتشده این تایرها حاوی پلیمرهای شبکهای فراوان هستند که سایش را بهطور چشمگیری کاهش میدهند. آزمونهای میدانی نشان میدهد که پس از ۱۰۰۰ ساعت کار در معادن مس، میزان سایش کمتر از ۰٫۸ میلیمتر باقی میماند. این مقدار در واقع نصف مقدار مشاهدهشده در تایرهای معمولی است و بدین معناست که این آجهای تخصصی حتی در شرایط سخت و بارهای سنگین، بسیار طولانیتر دوام میآورند.
ترکیبات پیشرفته لاستیک حاوی سیلیس و الیاف آرامید برای تحمل شرایط شدید:
| اموال | تایر معمولی | تایر تخصصی OTR | بهبود |
|---|---|---|---|
| مقاومت حرارتی (°C) | 120 | 160 | +33% |
| مقاومت در برابر گسترش برش | مبنای 100٪ | 270% | ۲٫۷x |
| مقاومت در برابر هیدروکربن | کم | بالا | جلوگیری از متورمشدن ناشی از روغنها/مواد شیمیایی |
این فرمولبندیها مقاومت برتری در برابر تجزیه حرارتی، آسیب مکانیکی و تماس با مواد شیمیایی که در محیطهای صنعتی سنگین رایج است، فراهم میکنند.
فرآیند ولکانیزاسیون پیوندهای گوگردی درون لاستیک ایجاد میکند که حتی در دماهای حدود ۱۵۰ درجه سانتیگراد نیز آن را پایدار نگه میدارد. این موضوع اهمیت زیادی دارد، چون سیستم ترمزها میتوانند در طی پایین آمدن از شیبهای ۱۰ درصدی، دمای حاشیه تایر را به بیش از ۱۳۰ درجه سانتیگراد برسانند. مقاومت بیشتر در برابر حرارت، بر اساس آمار منتشر شده سال گذشته توسط گروه بینالمللی ایمنی معادن، منجر به کاهش حدود دو سومی از موارد ترک خوردن لایههای تایر در معادن زیرزمینی میشود. کاهش خرابی تایر به معنای عملیات ایمنتر و همچنین کاهش توقفهای غیرمنتظره ناشی از تعمیرات غیر برنامهریزی شده است.
تایرهای شعاعی خارج از جاده دارای تسمههای فولادی در سطح آج خود هستند که این ویژگی به آنها توانایی حمل باری حدود ۱۵ تا شاید حتی ۳۰ درصد بیشتر نسبت به مدلهای قدیمی ترکیبی (bias ply) میدهد. علاوه بر این، طبق گزارش Tire Review از سال گذشته، این تایرها هنگام کار مداوم حدود ۱۸ تا ۲۲ درصد گرمای کمتری تولید میکنند. تایرهای ترکیبی اما به شیوهای متفاوت عمل میکنند، زیرا از لایههای نایلونی متقاطع استفاده میکنند. این تایرها در واقع در مناطق ناهموار و صخرهای تقریباً ۴۰ درصد بهتر در برابر ضربه مقاومت میکنند. اما این مزیت با یک معیوبی همراه است، زیرا در هنگام حرکت حدود ۱۲ تا ۱۵ درصد مقاومت غلتشی بیشتری ایجاد میکنند. تایرهای توپر با حذف کامل حبابهای هوا، امر را به مرحله بعدی میبرند. این تایرها برای تجهیزات جابجایی مواد بسیار مناسب هستند، چون امکان سوراخ شدن آنها وجود ندارد. با این حال، مطالعهای که در یک معدن در سال ۲۰۲۲ انجام شد، یافته جالبی را نشان داد. هرچند تایرهای توپر زمان توقف را تا ۶۵ درصد کاهش دادند، کارگران از افزایش لرزشها شکایت کردند که حدود ۲۸ درصد افزایش یافت. با نگاهی به اینکه در صنعت امروز چه اتفاقی میافتد، تقریباً ۶ از هر ۱۰ شرکت ساختوساز تایرهای شعاعی را برای کامیونهای اصلی حمل بار ترجیح میدهند.
در تجهیزات حفاری، لاستیکهای رادیال قادر به تحمل بار قابل توجهی هستند و وزنی بین ۸٬۵۰۰ تا ۱۲٬۰۰۰ کیلوگرم را در هر لاستیک پشتیبانی میکنند. این مقادیر از مدلهای سنتی بافتی (bias-ply) که معمولاً حداکثر بار قابل تحمل آنها حدود ۶٬۲۰۰ تا ۹٬۸۰۰ کیلوگرم برای بارگیرها است، بهتر است. در معادن سنگ، جایی که لاستیکهای توپر رایج هستند، دستگاههای حمل کانتینر میتوانند این لاستیکها را تا حدود ۱۴٬۵۰۰ کیلوگرم تحت فشار قرار دهند، هرچند اپراتورها نیاز دارند تا سیستم تعلیق را تقویت کنند، چرا که این لاستیکهای عظیم از لاستیک جامد انعطافپذیری کمی دارند. با بررسی آزمایشهای اخیر میدانی از سال گذشته، زمانی که محققان ۴۷ شاسی معدنی مختلف را در شرایط سنگین مورد ارزیابی قرار دادند، مشخص شد که لاستیکهای رادیال در ۹۲ درصد مواقع حتی تحت بار ۵۵ تنی نیز فشار خود را ثابت نگه میدارند، در حالی که لاستیکهای قدیمی bias-ply تنها در حدود ۸۴ درصد مواقع ثبات فشار را حفظ میکنند. این تفاوت در عملکرد روزانه که در آن عملکرد پایدار اهمیت بالایی دارد، تأثیر واقعی دارد.
در معادن مس، تایرهای شعاعی OTR در مقایسه با تایرهای رو بهرو، هنگام حمل بار ۵۰ تنی روی مسیرهای روزانه ۱۰ کیلومتری، ۱۲ تا ۱۵ درصد طول عمر بیشتری دارند. کار در فشار ۳۵۰ پسی، باعث بهبود ۸ تا ۱۲ درصدی کارایی سوخت در کامیونهای دمپتراکتور میشود (نشریه ناوگان معدن ۲۰۲۴). با این حال، تایرهای رو بهرو در عملیات ثانویه ترجیح داده میشوند، زیرا پس از برخورد با سنگها، ۲۳ درصد سریعتر قابل تعمیر در محل هستند.
در حالی که تایرهای شعاعی ۶۸ درصد از خودروهای اصلی حمل مواد در معادن آمریکای شمالی را به حرکت درمیآورند، ۷۲ درصد از تولیدکنندگان مواد سنگی همچنان از تایرهای رو بهرو برای وسایل نقلیه منطقه خردایش سنگ استفاده میکنند. این بحث حول این موضوع است که آیا هزینه ۱۸ تا ۲۲ درصدی بیشتر تایرهای شعاعی، توجیهی برای عمر طولانیتر آنها در مقابل مزیت اثباتشده تایرهای رو بهرو در تعمیر سریع در شرایط برخورد شدید است یا خیر.
تایرهای مدرن OTR دارای هندسه آج خاصی برای زمینهای مختلف بهینهسازی شده هستند. دندانههای خودتمیزکننده که با فاصله 3.5 اینچی قرار گرفتهاند، از تجمع گِل در شرایط لغزنده جلوگیری میکنند، در حالی که شیارهای موجدار ضربات تیز را در محیطهای صخرهای منحرف میکنند. این طراحیها لغزش را در سربالاییهای شنی نسبت به الگوهای معمولی 27٪ کاهش میدهند و هم ایمنی و هم بهرهوری را بهبود میبخشند.
آجهای عمیق — تا 65 میلیمتر، یا 17٪ عمیقتر از استاندارد — نفوذ قوی به سطوح فشرده را ممکن میسازند. هنگامی که با دندانههایی با زاویه 45 درجه ترکیب شوند، چسبندگی قوی در بالا رفتن و خروج کارآمد آلایندهها را در حرکت معکوس فراهم میکنند. پیکربندیهای آزمایششده در محل نشاندهنده کاهش 40٪ در نگهداری سنگها هستند که برای حفظ چسبندگی مداوم در معادن حیاتی است.
در معادن زغالسنگ اندونزی، طرحهای پیشرفته سطح لاستیک، بازدهی چسبندگی را در طول بارشهای موسمی به میزان ۸۲٪ حفظ کردند—که ۳۳٪ بالاتر از لاستیکهای نسل قبلی است. همچنین چیدمان دندانههای متغیر، نیاز به جرثقیل کشی را در شیبهای لغزنده سنگ آهکی به میزان ۱۹٪ کاهش داد و در نتیجه مصرف سوخت کمتر شد و زمانبندی پروژهها تسریع گردید.
تایرهای OTR در تمامی شرایط سخت عملکرد خوبی دارند و میتوانند در برابر دماهای بسیار پایین تا 40- درجه فارنهایت در عملیات معدنی مناطق قطبی و همچنین گرمای سوزان 158 درجه فارنهایت در محیطهای بیابانی مقاومت کنند. رمز این مقاومت، فرمولهای لاستیکی خاصی است که در دمای یخزدن انعطافپذیر باقی میمانند و در دماهای بالا ذوب نمیشوند. به عنوان مثال، در معادن سنگ آهن استرالیا، دمای سطحی زمین اغلب از 180 درجه فارنهایت فراتر میرود. بر اساس تحقیقات اخیر شرکت Parker Mining Tech (2023)، حتی پس از ساعتها کار در این شرایط سخت، این ترکیبات تایر همچنان حدود 85٪ از انعطافپذیری اولیه خود را حفظ میکنند. چنین عملکردی در شرایط کاری سخت تفاوت چشمگیری ایجاد میکند.
وقتی لاستیکها مدت طولانی در معرض نور مستقیم خورشید قرار میگیرند، بهطور متوسط ۴۰٪ سریعتر نسبت به زمانی که در مناطق سایهدار نگهداری میشوند اکسیده میشوند. لاستیکهای باکیفیت بالا برای استفاده در بیرون جاده با استفاده از مواد خاصی مانند لاستیک وولکانیزه شده با گوگرد و ترکیب آن با پایدارکنندههای فرابنفش، در مقابل این آسیب مقاومت میکنند که تقریباً تمام نور مضر فرابنفش در محدوده ۳۲۰ تا ۴۰۰ نانومتر را متوقف میکنند. آزمایشهای میدانی که طی پنج سال توسط وانگ و همکارانش انجام شد، چیز جالبی را نیز نشان داد. فرمولهای اصلاحشده لاستیک آنها سایش ناشی از تابش فرابنفش را حدود ۴۰٪ کاهش داد و حتی پس از بیش از ۱۲ هزار ساعت قرار گرفتن در شرایط سخت در معدنهای روباز، دیوارههای حیاتی لاستیک را سالم نگه داشت.
طراحی آج و ترکیب لاستیک متناسب با چالشهای خاص هر سایت انجام میشود:
ترکیبات لاستیکی ترکیبی، سفتی مورد نیاز برای سطوح گرانیتی را با انعطافپذیری مناسب برای همخوانی با خاک نرم متعادل میکنند. در معادن زغالسنگ آپالاشین، این قابلیت تطبیقپذیری در مقایسه با طراحیهای استاندارد (مجله عملیات معدن، 2022) باعث کاهش 22 درصدی توقفهای مربوط به زمینشناسی شده است.
حُلهای فولادی تقویتشده، یکپارچگی ساختاری لازم برای توزیع یکنواخت فشار و کاهش خمش دیواره جانبی را فراهم میکنند و بدین ترتیب دوام و عمر لاستیک را افزایش میدهند.
این ترکیبات مقاومت در برابر حرارت، سایش و مواد شیمیایی را افزایش میدهند، از جدایش لایهها و پنچر ناگهانی جلوگیری میکنند و در نتیجه عملیات ایمنتری با توقفهای کمتر فراهم میآورند.
لاستیکهای رادیال ظرفیت باربری بهتر و مصرف سوخت کارآمدتری دارند، در حالی که لاستیکهای بایس-پلای قابلیت تعمیر سریعتری داشته و در زمینهای ناهموار بهتر در برابر ضربه مقاومت میکنند.
طراحیهای پیشرفته سطح آج لاستیک، چسبندگی را بهبود میبخشد، خودتمیزکنندگی دارند و لغزش را کاهش میدهند و در نتیجه ایمنی و بهرهوری را در زمینهای شدید و سخت افزایش میدهند.
EN
اخبار داغ
