A terepjáró gumiabroncsok erejét az acélmegerősítésű tokok adják. Az acélszál erősítések körülbelül 15%-át teszik ki egy gumi teljes tömegének. Amiről itt valójában szó van, az egy belső vázszerkezet, amely a teljes gumi hátgerincéhez hasonlóan működik, és elosztja a nyomást ott, ahol a legnagyobb terhelés éri a gumit a talajjal érintkező felületen. Vegyük például az óriási bányászati kotrókat, amelyek egyszerre több száz tonnát mozgatnak. Amikor ezek a gépek acélerősítésű gumikra támaszkodnak a hagyományosak helyett, oldalirányú deformálódásuk körülbelül 40%-kal csökken. Ez azt jelenti, hogy a gumik lényegesen tovább bírják a megviselést, mielőtt kopás vagy sérülés jelei mutatkoznának. Terepi tesztek szerint ezek az erősített modellek megbízhatóan működnek akár 8000 órán túl is, ami elég lenyűgöző tekintve, mindezen keresztül mennek nap mint nap.
Az úton kívüli (OTR) gumiabroncsok nap mint nap kegyetlen körülményekkel néznek szembe, éles gránittörmeléktől kezdve durva salakon és maró hatású vegyszereken át. A speciális többrétegű keverékek a gumikat körülbelül 30%-kal jobban védik a sérülések ellen, mint a hagyományos gumi anyagok, ezt az ISO 6945:2023 szabvány szerinti tesztek is megerősítették. Az erősített oldalfalak keresztkötött polimereket tartalmaznak, amelyek jelentősen csökkentik az elhasználódást. Terepi próbák során kiderült, hogy a kopás 1000 órás üzem után réz bányákban is alacsonyan marad, 0,8 mm alatt. Ez valójában fele annak, mint amit normál gumiabroncsoknál tapasztalunk, ami azt jelenti, hogy ezek a speciális futófelületek sokkal hosszabb ideig bírják ki a durva terep és nagy terhelés állandó megterhelését.
A fejlett gumikeverékek szilícium-dioxidot és aramidszálat tartalmaznak, hogy extrém körülmények között is ellenálljanak:
| Ingatlan | Hagyományos gumiabroncs | OTR szakmai célú gumiabroncs | Javítás |
|---|---|---|---|
| Hőállóság (°C) | 120 | 160 | +33% |
| Vágás terjedésének gátlása | 100% alapvonal | 270% | 2,7-szeres |
| Szénhidrogén-állóság | Alacsony | Magas | Megakadályozza az olajok/vegyszerek okozta duzzadást |
Ezek a formulák kiváló ellenállást biztosítanak a hőbomlás, mechanikai sérülések és vegyi anyagok okozta hatásokkal szemben, amelyek gyakoriak nehéz ipari környezetekben.
A vulkanizáció kénkötéseket hoz létre a gumiban, amelyek akár 150 °C-os hőmérsékleten is stabilak maradnak. Ez nagy jelentőséggel bír, mivel fékezéskor a hosszú, 10%-os lejtmenetek során a kerékperem hőmérséklete meghaladhatja a 130 °C-ot. Az emelt hőállóság közel kétharmadosára csökkenti a futófelület leválását az alagútban működő bányákban, az International Mining Safety Group tavaly közzétett adatai szerint. Kevesebb gumiabroncs-hiba biztonságosabb műveleteket és kevesebb váratlan javítás miatti leállást jelent.
A radiális úton kívüli gumiabroncsok acélövet tartalmaznak a futófelületükben, amely körülbelül 15 százalékkal, sőt akár 30 százalékkal is nagyobb teherbírást biztosít azokhoz a régi divatú keresztirányú rétegű modellekhez képest. Emellett a múlt évben megjelent Tire Review szerint folyamatos üzem mellett körülbelül 18–22 százalékkal kevesebb hőt fejlesztenek. A keresztirányú rétegű gumiabroncsok másképp működnek, mivel egymással keresztező nylonrétegeket használnak. Ezek ténylegesen sokkal jobban viselik az ütődéseket durva, köves terepen, ahol körülbelül 40 százalékos javulást mutatnak. Ennek azonban ára van: gördülés közben körülbelül 12–15 százalékkal nagyobb ellenállást fejtenek ki. A tömör gumik tovább mennek, teljesen megszüntetve a levegőzsebeket. Ezek kiválóan alkalmasak anyagmozgató gépekhez, mivel semmi sem tudja kilyukasztani őket. Egy 2022-ben egy bányában végzett tanulmány azonban érdekes dolgot állapított meg: bár a tömör gumik akár 65 százalékkal csökkentették a leállásokat, a munkások panaszkodtak a növekedett rezgések miatt, amelyek körülbelül 28 százalékkal emelkedtek. Ha megnézzük, mi történik jelenleg az iparágban, majdnem hat cég a tízből radiális gumiabroncsot részesít előnyben építőipari teherautóihoz.
Amikor földmunkagépekről van szó, a radiális gumiabroncsok jelentős terhelést bírnak el, akár 8500 és 12000 kg közötti súlyt is egy gumiabroncsonként. Ezek felülmúlják a hagyományos keresztirányú szövésű (bias-ply) modelleket, amelyek általában 6200 és 9800 kg között érik el a maximumot töltőgépek esetében. Kőbányákban, ahol gyakoriak a tömör gumiból készült abroncsok, a konténerkezelők akár 14500 kg terhelést is kibírnak, bár az üzemeltetőknek erősíteniük kell a felfüggesztést, mivel ezek a tömör gumiból készült „szörnyetegek” nem sokat rugalmasak. A tavalyi év egyes terepi tesztjeit tekintve, amikor kutatók 47 különböző bányateherautót vizsgáltak nehézüzemi körülmények között, azt találták, hogy a radiális gumiabroncsok nyomását 92%-ban képesek megtartani akár 55 tonnás terhelés mellett is, míg a régi típusú keresztirányú szövésű gumiabroncsok csak körülbelül 84%-os stabilitást tudtak biztosítani. Ez valós különbséget jelent a mindennapi működés során, ahol a folyamatos teljesítmény a legfontosabb.
Réz-bányákban a radális OTR-gumik 12–15%-kal hosszabb ideig tartanak, mint a diagonális felépítésűek, amikor napi 10 km-es útvonalon 50 tonnás rakományt szállítanak. 350 psi működési nyomás mellett a radális kialakítás 8–12%-os üzemanyag-megtakarítást eredményez a dömper tehergépkocsikban (Mining Fleet Journal 2024). Ugyanakkor a diagonális felépítésű gumik továbbra is előnyben részesülnek a másodlagos műveletek során, mivel kövek becsapódása után 23%-kal gyorsabban javíthatók mezőben.
Míg a radális gumik az észak-amerikai elsődleges bányászati vontatók 68%-át hajtják, az aggregátumtermelők 72%-a továbbra is diagonális felépítésű gumikat használ a kőzettörő zónák járműveinél. A vita arról szól, hogy igazolja-e a radálisok 18–22%-os magasabb költsége meghosszabbított élettartamukat a diagonálisokkal szemben, amelyek bizonyított előnyt jelentenek súlyos ütésállapotok melletti gyors mezőbeli javíthatóságban.
A modern OTR-gumik tereptípusonként optimalizált futófelületi geometriával rendelkeznek. Az öntisztító hornyokat 3,5 hüvelyk távolságra helyezték el, így megakadályozzák a sár felhalmozódását sáros körülmények között, míg a cikcakkos barázdák leterelik az éles ütéseket sziklás terepen. Ezek a tervek 27%-kal csökkentik a megcsúszást zúzottköves lejtőkön a hagyományos mintázatokhoz képest, javítva ezzel a biztonságot és a termelékenységet.
Mély futófelületek – akár 65 mm-es mélységig, ami 17%-kal mélyebb a szabványosnál – lehetővé teszik az agresszív behatolást tömörített talajba. A 45°-os szögben elhelyezett gumihornyokkal kombinálva erős mászási tapadást és hatékony szennyeződés-kiürítést biztosítanak visszafelé mozgás közben. Terepen tesztelt konfigurációk 40%-os csökkenést mutattak a kövek ragadásában, ami döntő fontosságú a folyamatos tapadás fenntartásához bányákban.
Indonéz szénbányákban az előrehaladott futófelület-kialakítás 82%-os tapadási hatékonyságot biztosított a monszun esőzések alatt – 33%-kal magasabb, mint az előző generációs gumiabroncsok. A lépcsőzetesen elrendezett fogazat emellett 19%-kal csökkentette a húzókötél-használat szükségességét csúszós mészkő lejtőkön, így csökkentve az üzemanyag-felhasználást és felgyorsítva a projektek időkeretét.
Az OTR-gumik kiválóan működnek számos extrém körülmény között, túlélik a sarkvidéki bányászati műveletekben előforduló csontig hatoló -40 fokos Fahrenheit hőmérsékletet egészen a sivatagi környezetek 158 fokos forróságáig. A titok speciális gumiösszetételekben rejlik, amelyek rugalmasak maradnak fagypont alatti hőmérsékleten, de nem olvadnak el, amikor a hőmérséklet emelkedik. Vegyük például az ausztrál vasércbányákban működő óriási szállító teherautókat, ahol a felületi hőmérséklet rendszeresen meghaladja a 180 fokos Fahrenheitet. Még ilyen kegyetlen hőségben több órás használat után is megőrzik eredeti rugalmasságuk körülbelül 85%-át, ezt igazolta a Parker Mining Tech (2023) legújabb kutatása. Ilyen teljesítmény jelenti a különbséget kemény munkakörülmények között.
Amikor a gumi hosszabb ideig közvetlen napsütésnek van kitéve, körülbelül 40%-kal gyorsabban oxidálódik, mint árnyékos helyen tárolva. A magas minőségű úton kívüli (OTR) gumiabroncsok ezzel a károssal szemben speciális anyagokkal védekeznek, például kénnel vulkanizált gumival és UV-stabilizátorokkal, amelyek majdnem az összes káros, 320 és 400 nanométer közötti ultraibolya sugarat blokkolják. Wang és kollégái által öt év alatt végzett mezővizsgálatok érdekes eredményt is felmutattak: módosított gumiösszetételük körülbelül 40%-kal csökkentette az UV-sugárzásból eredő kopást, így a kritikus oldalfalak akkor is épek maradtak, amikor a gumiabroncsok több mint 12 ezer órán át voltak kitéve a szabadbányák kemény körülményeinek.
A futófelület és az összetétel tervezése a telephelyre jellemző kihívásokhoz igazodik:
A hibrid gumiösszetételek a gránittalajokhoz szükséges merevséget és a puha talajhoz való alkalmazkodáshoz szükséges rugalmasságot egyaránt biztosítják. Az Appalache-hegységben lévő szénbányákban ez az alkalmazkodóképesség 22%-kal csökkentette a terep miatti leállásokat a szabványos tervekhez képest (Bányaműveletek Folyóirata, 2022).
Az acélmegerősítéses vázasok biztosítják a szerkezeti integritást, amely egyenletes nyomáselosztáshoz és a oldalfalak hajlításának csökkentéséhez szükséges, így növelve a tartósságot és élettartamot.
Az összetételek javítják a hő-, kopás- és vegyiállóságot, megelőzve a futófelület leválását és a robbanásveszélyt, így biztonságosabb működést és kevesebb leállási időt eredményezve.
A radiális gumik jobb teherbírást és üzemanyag-hatékonyságot kínálnak, míg a diagonális gumik gyorsabban javíthatók, és jobban ellenállnak az ütődéseknek durva terepen.
A fejlett futófelület-kialakítás javítja a tapadást, az önkitisztítódást és csökkenti a megcsúszást, ami növelt biztonságot és termelékenységet eredményez extrém terepen.
Forró hírek
EN
