СКД (Система Контроля Давления в шинах)

Крупногабаритные шины являются самой дорогостоящей частью карьерного автосамосвала: стоимость комплекта из 6 шин составляет примерно от 25 до 30% общей цены машины. Правильная эксплуатация шин обеспечивает не только хорошую экономику автотранспорта, но и, в первую очередь, его безопасность.

Правила технической эксплуатации крупногабаритных шин предусматривают поддержания в них давления в интервале 0,5-0,55 МПа (5,0-5,5 атм.).

Выход давления за эти пределы приводит к преждевременному выходу их из строя, уменьшению величины пробега и возможным взрывам шин в летний период.

Поэтому важнейшей задачей эксплуатационников является обеспечение постоянного мониторинга этого параметра непосредственно по трассе.

Для этой цели мировыми фирмами разработаны различные системы контроля. Одной из них является система Advantage Pressure Pro.

          Монитор ALTBPM6                                                                                    Датчики давления

Рис. 1. Общий вид системы «Advantage Pressure Pro»

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Система Pressure Pro фирмы Advantage Pressure Pro (США) является наиболее совершенной современной системой автоматического контроля давления в шинах автотранспорта, как в движении, так и во время остановки. Система использует новейшие достижения электроники, и, несмотря на сложность заложенных в нее технических решений, обеспечивает максимальную простоту установки и эксплуатации.

Основные достоинства системы:

  • отсутствие необходимости демонтажа шин при установке системы;
  • два пороговых уровня выдачи предупредительного сигнала – при падении давления в шине на 12,5% и 25%;
  • возможность измерения на ходу давления в любой из шин;
  • наличие запатентованной системы контроля прохождения сигнала;
  • высокая стабильность и надежность работы.

Чтобы полнее использовать все функциональные возможности системы и избежать случайных ошибок, Вы должны внимательно прочесть данную Инструкцию и действовать в соответствии с ее указаниями.

Система включает в себя следующие основные элементы:

  • датчики, навинчиваемые на ниппели шин;
  • монитор, устанавливаемый в кабине.

Датчик содержит в себе преобразователь давления в напряжение, схему обработки этого сигнала и передатчик, который в закодированном виде передает по радиоканалу информацию о давлении в шине на приемник монитора. Питание датчика обеспечивает встроенная в него батарея. Когда давление в шине приблизительно раз в 5 минут. Когда давление в шине опускается ниже порогового уровня (см. далее), частота посылок передатчика резко возрастает, и он работает в таком режиме, пока не будет восстановлено нормальное давление в шине.

Немедленная подкачка или замена шины не только повышают Вашу безопасность, но и увеличивают срок жизни батареи датчика.

Монитор принимает сигналы от датчиков, обрабатывает их и при падении давления воздуха в одной или нескольких шинах ниже порогового уровня немедленно выдает световой и звуковой сигнал неисправности с одновременной индикацией положения этих шин миганием красного сигнала.

При падении давления на 12,5% от опорного уровня сигналы мигают с частотой, примерно, раз в секунду; при падении давления на 25% частота мигания возрастает до 2 раз в секунду.

Питание монитора производится от сети автомобиля.

С учетом высокого уровня радиопомех, особенно, в городах, в системе контроля давления приняты меры по снижению их влияния, в том числе введен режим автоматической проверки происхождения сигналов (см. пункт 4.5.). Для использования на длинных платформах и тягачах с трейлерами в комплекте системы имеется специальная кабельная антенна, прокладываемая вдоль шасси.

Наличие отдельных участков трассы с нарушением приема сигналов от датчиков, не является признаком отказа системы и не снижает ее общую эффективность.

Системы контроля давления Pressure Pro производится для машин с числом колес от 4 до 34, и незначительно отличаются только типом монитора.

Применение системы контроля давления в шинах существенно повышает безопасность автотранспортных средств, увеличивает ходимость шин, а также снижает удельный расход горючего.

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ХАРАКТЕРИСТИКИ

Датчик

Рабочая частота………………………………………

433,92 МГц

Дальность передачи сигнала

 

(при наличии прямой видимости)…………………..

30 м

Диапазон давлений…………………………………..

От 0,7 бар до 10 бар

Период обновления данных при

 

нормальном давлении…………………………….... .

5 минут

Выдача сигнала при падении давления……………

немедленно

Источник питания…………………………………...

встроенная батарея 3 В

Диапазон рабочих температур………………………

от – 40С до +60С

Диапазон температур хранения……………………..

от – 40С до +85С

Габариты……………………………………...............

Ǿ 28х26 мм

Масса………………………………………………….

≤ 18 г.

 

Монитор

Единицы отображения давления на дисплее…………..

кПа или psi (по выбору)

Напряжение питания…………………………………….

12 В

Ток в рабочем режиме…………………………………...

≤ 125 мА

Первый пороговый уровень срабатывания

 

(от первоначального давления)…………………………

минус 12,5%

Второй пороговый уровень срабатывания

 

(от первоначального давления)…………………………

минус 25 %

Размеры…………………………………………………...

165х76х13 мм

Масса……………………………………………………...

115 г.


 

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМЫ

Система Pressure Pro осуществляет пороговый контроль давления в шинах автоматически, не требуя от водителя выполнения каких-либо действий.

Сигнализация о падении давления.

Первый уровень предупреждения. При падении давления в любой из шин более чем на 12,5% от опорного уровня, монитор выдает прерывистый звуковой сигнал, мигает сигнал у неисправной шины, а на дисплее индицируется давление в этой шине в данный момент.

Частота мигания и обновления показаний дисплея – около одного раза в секунду.

Второй уровень предупреждения. При падении давления в любой из шин более чем на 25%, система выполняет те же действия, но частота мигания в два раза выше – около двух раз в секунду.

В том маловероятном случае, когда понижение давления произойдет в нескольких шинах одновременно, мигают сигналы у всех неисправных шин, а на дисплее индицируется давление в одной из них в данный момент.

Более четверти всех аварий автотранспорта вызывается пониженным давлением в шинах.

У одной трети машин в США давление в шинах ниже нормы на 25%. Пониженное давление в шинах в несколько раз увеличивает эффект гидропланирования на мокрой дороге, увеличивается тормозной путь, снижается управляемость.

Потеря давления в шинах – естественный процесс. По данным Bridgstone снижение давления за месяц может лежать в пределах от 0,1 атм. До 0,25 атм., причем через боковые поверхности и область протектора происходит приблизительно на 75 % потерь, через контактную поверхность шины с ободом – 15%, а через ниппель – 10%. 85…90% разрушений шин связано с недостаточным давлением и только 10…15% - с внезапными механическими повреждениями.

Понижение давления в шине на 20% снижает ее долговечность на 30%. (Michelin).

Понижение давления в шинах на 15% приводит к увеличению расхода топлива на 2,5%, а понижение на 30% - к увеличению расхода на 5% /Goodyear Tire & Rubber/

Что дает система водителю:

  • возможность легко и быстро проверить давление во всех шинах перед выездом;
  • звуковую и световую сигнализацию при падении давления на 12,5%, при этом подсвечивается положение шины, а на дисплей выводится величина давления;
  • более настойчивую сигнализацию при падении давления на 25%;
  • возможность инициативно проверить давление во всех шинах во время движения и принять соответствующие меры;
  • повышенную безопасность во время рейса;
  • накопление информации для передачи руководству.

 

Что дает система руководству:

  • повышение безаварийности рейсов;
  • возможность экономии на шинах (до 40%);
  • возможность экономии на топливе (до 5 %);
  • возможность экономии на штрафных санкциях;
  • возможность экономии на страховке;
  • возможность выводов из набранной статистики;
  • общее повышение уровня эксплуатации транспорта.

На предприятии ОАО «Карельский окатыш» в период с октября 2006 г. по январь 2007 г. СКД были оснащены 54 автосамосвала грузоподъемностью от 130 до 157 т (САТ-785С, БелАЗ-75131, Юклид R-150, Юклид R-170.)

В результате применения данной системы были практически исключены случаи списания в утиль по причине «расслоение», что составляло до 30% списываемых шин.

На Ковдорском ГОКе СКД были установлены на следующих карьерных самосвалах: Катерпиллер грузоподъемностью 136 т, БелАЗ-75131 грузоподъемностью 130 т.

В течение первого года эксплуатации СКД установлено следующее:

  1. Улучшились условия безопасности для транспортных средств по признаку «разное давление в шинах».
  2. Полностью исключены случаи потери шин по разрушению каркаса из-за движения при пониженном давлении.
  3. Средний пробег шин за год увеличился на а.с САТ-785 с 93803 км до 99388 км, на а.с БелАЗ-75131 с 91547 км до 97032км.

Похожая картина наблюдается на Ингулецком и Лебединском ГОКах.

В феврале 2007 г. на ОАО «Гранит-Кузнечное» в рамках тестовой программы были установлены 2 комплекта СКД на а.с БелАЗ 7547, грузоподъемностью 45 т. Результатом тестовой программы явилась нормализация давления в шинах, что способствует оптимизации работы транспортного средства в условиях грунтовых и карьерных дорог.

 

Рис.2. Монтаж СКД на ОАО «Гранит-Кузнечное»

 

По результатам тестовой программы руководством ОАО «Гранит-Кузнечное» было принято решение о закупке 5 комплектов СКД, которые были установлены на 45-тонные а.с БелАЗ в июле 2007 г.

Рис.3. Замер глубины протектора шины перед началом тестовой программы на ОАО «Гранит-Кузнечное»

 

 

Ниже приведены результаты тестовой программы на ОАО «Гранит-Кузнечное»

 

БелАЗ 7547

Грузоподъемность: 45 т

Используемые шины: БелШина 21.00-35

Рекомендованное холодное давление: 5,7 атм.

Ввиду спецификации работы ТС (24 часа в сутки) необходимо высчитать рекомендованное горячее давление. В среднем разница между холодным и горячим давлением составляет 12% →горячее давление составляет 6,38 атм.

Ниже в таблице наглядно показана разница между рекомендованным горячим и фактическим горячим давлением в каждой шине до и после проведения теста.:

 

Таблица №1

Позиция колеса

Давление на начало теста (горячее)

Разница между рекомендованным горячим давлением и фактическим (в %)

Давление после проведения теста (горячее)

Разница между рекомендованным горячим двлением и фактическим (в%)

Рулевое левое

6,2

3%

6,46

1,2%

Рулевое правое

4,8

33%

6,73

5,2%

Ведущее левое внешнее

4,6

39%

6,28

2%

Ведущее левое внутреннее

2,2

190%

6,41

0,5%

Ведущее правое внутреннее

5,2

23%

6,39

0%

Ведущее правое внешнее

5,6

14%

6,24

2,2%

 

За время проведения теста не было ни одной аварийной потери колеса. Ввиду небольшого количества времени проведения тестовой программы сложно говорить об увеличении ходимости шин, но можно отметить:

  • простоту эксплуатации системы;
  • информативность показаний давления, которые удалось получить при эксплуатации системы;
  • безотказность работы вне зависимости от внешних факторов (смены температур, сложные условия работы и проч.)

Результатом тестовой программы явилась нормализация давления в шинах, что способствует оптимизации работы ТС в условиях грунтовых и карьерных дорог, а также увеличение ходимости шин.


 

Рис. 4 Автосамосвал Volvo

 

6 июня 2007 года началась тестовая программа в компании «Карелприродресурс» (РК), А35d.

Грузоподъемность: 32,5 т;

Шины: 26,5 R25 марки Michlin (XADT), начальная глубина протектора 50,0 мм.

Условия работы: карьер, перевозка горной породы.

 

Рис.5. Датчик давления (на а.с. БелАЗ)

 

Рис. 6 Датчик давления и стебель КГД (колесо Volvo)

 

Выводы и рекомендации

Успешный опыт эксплуатации СКД на большегрузных автосамосвалах позволяет утверждать, что системы будут надежно работать на любых машинах.

Целесообразно включать СКД в заводскую комплектацию автосамосвалов.