輪胎的異常磨損

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銑刨機輪胎奇怪磨損的分析和研究

銑刨機輪胎奇怪磨損的分析和研究0引言路面銑刨機作為馬路和城市道路養(yǎng)護的專用設(shè)備，主要功能是除掉或剝離馬路車轍、龜裂、擁包等路面病害，以及對摩擦系數(shù)低的水泥混凝土路面舉行拉毛作業(yè)，目前被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代馬路養(yǎng)護工程中[12]。城市道路因車流量大、彎道多、井蓋多等理由，在舉行路面翻修時一般采用輪式銑刨機，但輪式銑刨機常展現(xiàn)輪胎奇怪磨損問題[34]。本文針對橡膠輪胎奇怪磨損處境舉行了分析，并提出解決方案。

1輪胎奇怪磨損現(xiàn)象及故障解析通過對市場上銷售量較大的國內(nèi)外品牌輪式銑刨機的跟蹤研究察覺，在一致的施工周期內(nèi)，銑刨機右后輪的橡膠胎面磨損程度明顯比其余3個輪胎嚴重。如圖1所示，前輪橡膠胎面磨損平勻，胎面中部和邊緣磨損量根本一致，無明顯撕裂現(xiàn)象，屬正常磨損；

右后輪橡膠胎面存在撕裂現(xiàn)象，特別是輪胎端面處普遍有橡膠脫落，片面車輛展現(xiàn)橡膠與鋼圈輪輞結(jié)合面分開[5]。進一步研究察覺，左后輪與前輪的使用壽命根本不受銑刨作業(yè)的影響，而右后輪的使用壽命與銑刨作業(yè)模式有緊密關(guān)系。貼邊銑刨作業(yè)工況占總銑刨作業(yè)時間的比例越大，輪胎使用壽命越短，更加是在貼邊銑刨作業(yè)模式下高速行車時，右后輪橡膠與鋼圈輪輞結(jié)合面極易展現(xiàn)分開現(xiàn)象，輪胎的壽命缺乏200h，遠低于800h的正常使用壽命[6]。

一致規(guī)格型號的輪胎在一致的施工工況和施工時間下，使用壽命展現(xiàn)明顯差異的最直接影響因素是輪胎承受的載荷不同[7]。當銑刨作業(yè)方式由通用銑刨模式切換為貼邊銑刨模式時，右后輪所承受的載荷明顯增加。

2重心測量及結(jié)果分析2.1重心測量采用地面支反力法，借助地磅測定設(shè)備在水平面內(nèi)的重心位置，為了使測量結(jié)果與實際施工處境相符合，水箱、燃油箱、液壓油箱按規(guī)定添加液體至工作液面位置。輸料機在施工過程中會在確定范圍內(nèi)左右搖擺，因其自身質(zhì)量大，擺動至不同位置時對整機重心有明顯影響，進而影響不同位置處輪胎所承受的載荷大小[8]。故將輸料機分別置于中間位置、左搖擺極限位置和右搖擺極限位置，在通用銑刨作業(yè)模式下，對整機質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)舉行2次測量，結(jié)果如表1所示。

2.2測量結(jié)果分析表1中的測量結(jié)果顯示，輸料機所處位置對前橋和左后輪所承受載荷的影響較小，對右后輪所承受載荷的影響較大，載荷大小由輸料機左擺極限位置的4200kg增加至右擺極限位置的5175kg，漲幅達成23%。圖2也說明，右后輪更靠近整機重心位置，將承受更大載荷，其使用壽命低于其他3個輪胎；

在貼邊銑刨作業(yè)模式下，右后輪搖擺至前側(cè)時，距離重心位置更近，所承受的載荷更大。據(jù)此，按輸料機所處的3種位置，在貼邊銑刨模式下，再次測量整機質(zhì)量相關(guān)參數(shù)，結(jié)果如表2所示。

表2測量結(jié)果顯示，在貼邊施工模式下，前橋和左后輪所受載荷明顯變小，左后輪所受載荷僅為通用銑刨模式下的60%。以輸料機置于中間位置為例，通用銑刨模式下左后輪所受載荷為4585kg，貼邊銑刨模式下所受載荷僅為2825kg，載荷降幅達40%。右后輪在輸料機右擺極限位置時所受載荷最大值達成7850kg，此時左后輪載荷僅為2570kg，2個前輪各承受約2510kg的載荷，僅且右后輪載荷的1/3。實心橡膠輪胎的拉伸強度為19MPa，剪力強度為9MPa，撕裂強度為400N·cm-1，單個輪胎的荷重為6000kg，小于貼邊銑刨模式下右后輪的實際載荷力，從而導致右后輪使用壽命遠低于其他3個輪胎。輪式銑刨機通過操縱前輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)整機的行駛轉(zhuǎn)向，如圖3所示。前輪承受載荷較小且在跨越臺階時，可通過調(diào)理轉(zhuǎn)向角度制止輪胎側(cè)邊緣受剪切力作用，其承受的主要是整機重量作業(yè)的正壓力載荷，且遠小于輪胎的允許載荷[9]。

銑刨機在施工過程中，完成第1刀銑刨作業(yè)之后，會在路面留下一個臺階，如圖4所示。舉行后續(xù)銑刨作業(yè)時，要求施工前進路線與臺階面平行，否那么銑刨后的路面會呈不規(guī)矩形狀，將增加后續(xù)路面攤鋪作業(yè)的難度。此外，假設(shè)施工前進路線與臺階面不平行，會導致右后輪端面與臺階端面彼此擠壓，造成輪胎端面磨損和撕裂[10]。

由上述測量分析結(jié)果可知，造成右后輪展現(xiàn)奇怪磨損和撕裂從而導致使用壽命過短的理由主要有以下3個方面。

（1）貼邊銑刨作業(yè)時，當右后輪搖擺至前側(cè)位置時，距離整機重心位置太近，承受的載荷已超過輪胎的允許載荷，這是造成輪胎使用壽命短的主要理由。

（2）輪式銑刨機通過前輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，對操作水平要求較高，而未經(jīng)嚴格培訓的操作手在操作設(shè)備時，易導致輪胎側(cè)面與臺階面相互擠壓，造成輪胎奇怪磨損和撕裂。

（3）輪式銑刨機因整機質(zhì)量大，要求輪胎的承受載荷才能強；

而一般采用的實心橡膠輪胎，是不允許長時間高速行駛的，否那么輪胎內(nèi)部橡膠層相互擠壓產(chǎn)生的熱量不能實時散發(fā)掉，導致熱量持續(xù)積聚將加速橡膠老化，最終致使橡膠層與鋼圈輪輞結(jié)合面分開。

3結(jié)語根據(jù)上述分析結(jié)果，通過以下幾種措施可有效提高輪胎的使用壽命。

（1）在設(shè)備左后輪鄰近增加配重，促使整機重心向中心軸線位置移動，可有效降低右后輪承受的載荷。配重可設(shè)計成裝配式布局，根據(jù)銑刨模式的變動實時舉行調(diào)整，降低右后輪處的質(zhì)量，同時增加前橋的質(zhì)量也可有效降低右后輪的載荷。

（2）選用更寬胎面的右后輪，通過增加其接地面積，降低平均接地比壓，可有效提高輪胎的使用壽命。