农业斜交轮胎非质量因素使用故障分析及解决措施

张宏伟，郑清文，孟海狮，寇景荣，吕 威

（徐州徐轮橡胶有限公司，江苏 徐州 221011）

我国是农业大国，对农业的发展极为重视。农业机械不断普及，已经逐渐成为耕种与收割工作中不可缺少的工具，而农业轮胎不仅对车辆的适应以及性能的发挥有重要的影响，还可以有效地降低农业生产成本。农业轮胎主要由胎冠、胎体帘布层、缓冲层和胎圈4部分组成；胎体帘布层一般由多层覆胶帘布贴合而成。由于农业斜交轮胎的噪声低、胎面柔软以及价格低廉等优势，其目前在我国受到农业机械使用者的青睐[1-2]。

本工作主要研究农业斜交轮胎在使用过程中出现的非质量因素问题及对应的解决措施，以减少农业机械的使用故障，保护农民群众的利益。

1 存在问题及原因分析

据专业人士统计，充气压力问题、负荷问题及轮胎选型不当等人为因素引起的轮胎故障占非质量因素故障的80%以上。

1.1 充气压力问题

轮胎在使用过程中充气压力超出标准充气压力范围，会对轮胎造成严重的伤害。轮胎充气压力只有在标准范围内，才能够确保轮胎在使用过程中既有弹性，又可以承受规定的负荷。但在实际使用过程中，农业机械会承担各种运输任务，轮胎工作环境也不同。特别是在冬季或夏季，如果轮胎充气压力过大，在使用过程中很可能会出现胎冠磨损现象（见图1），同时还容易导致帘线因过度伸张而发生折断，从而使得轮胎接地面积减小、弹性降低，最终在外部冲击力的作用下出现爆胎的危险。如果轮胎的充气压力过小，就会导致轮胎形状发生改变，轮胎内部温度升高，最终出现脱层、鼓包和碾坏等问题[3-4]（见图2）。

因此，避免充气压力问题的出现就需要轮胎制造企业制订合理的轮胎充气压力标准，用户按照该标准对轮胎进行充气，同时还需要经常对轮胎的充气压力进行检查以确保轮胎充气压力符合设计标准，从而消除农业轮胎在使用过程中出现故障的隐患。

1.2 负荷问题

农业机械在使用过程中经常会出现超载现象，即农业轮胎承受的负荷超过其本身设计的最大承受负荷。同时，农业轮胎的超负荷也会对车辆底盘造成影响，其前束、倾角等会进一步导致轮胎异常磨损，加速轮胎花纹的磨耗。轮胎的负荷还与轮胎温度有直接关系，由于轮胎是由帘线及橡胶等物质构成的，所以在高温下容易出现老化、脱层以及爆破的问题（见图3）。

农业机械在使用过程中承受较大负荷时，为减小胎侧扭曲，农业轮胎充气压力应稍大一点。在使用过程中需要结合实际情况，调整轮胎的充气压力来降低车辆和轮胎的损耗。如14.9-24-6PR R-1轮胎充气压力根据实际情况最大可提高到150～180 kPa。

1.3 轮胎选型不当

不同农业机械所使用的轮胎是不同的，例如在水田中作业的农业机械所使用的轮胎是高花纹轮胎，该花纹轮胎不能替代在公路运输中作业的农业轮胎。反之，在田间作业的农业轮胎，如果不使用高花纹轮胎，就会出现较高的打滑率，还会缩短轮胎的使用寿命。如某拖拉机使用者因轮胎选型不当造成轮胎花纹异常磨损严重[5]（见图4）。

轮胎搭配不当也会对轮胎的使用造成一定影响，其原因是不同轮胎制造企业的轮胎配方及性能设计有所不同，轮胎耐磨性能也不同。农业机械应当在同一轴上安装品牌、结构以及性能相同的轮胎，尤其不能将子午线轮胎和斜交轮胎进行混装使用。如某用户在大型拖拉机同一轴上混装同一规格的子午线轮胎和斜交轮胎，致使轮胎外侧磨损严重[6]（见图5）。

1.4 轮胎保养不当

轮胎的使用寿命不仅与轮胎的质量有关，与轮胎的保养也有联系。特别是农业机械，长期停放时如果轮胎没有悬空，甚至是轮胎的充气压力已经低于规定的标准充气压力时，很大程度上会导致轮胎变形或轮胎外胎脱层以及帘线折断等问题，进而缩短轮胎的使用寿命。因此，农业机械在长期停放时应及时保养轮胎，最好使轮胎保持悬空，这样可以有效降低轮胎的外部压力。

在东北地区冬季来临时，很多农业机械处于休眠状态，这时不仅要结合实际情况合理控制轮胎充气压力，还需要对轮胎进行保温处理，防止农业轮胎由于应力与低温的共同作用出现龟裂、变形、爆胎的现象[3]。

轮胎包扎后悬空保养如图6所示。

2 轮胎企业的应对措施

2.1 花纹设计优化

在对农业轮胎进行充气耐久性试验时发现，不同花纹型号的轮胎充气后，轮胎花纹沟的形状不同。其中，花纹沟宽度变化明显大于边沟宽度变化，花纹沟宽度越大，充气后的农业斜交轮胎产生的花纹沟变形越小。因此，为进一步减小农业斜交轮胎的花纹变形，可以从花纹设计的改进方面入手，适当增大中沟宽度并进行沟底结构优化，从而有利于农业斜交轮胎在使用过程中花纹沟底散热，降低胶料温度，减少轮胎使用性故障。

2.2 施工设计和配方设计优化

首先，对农业斜交轮胎的施工设计进行改进，进一步保证农业斜交轮胎硫化后成品及时得到充气，并确保硫化工艺的严格控制。其次，优化农业斜交轮胎胎面胶和胎侧胶的配方设计，大胆引进新材料并研制新配方，提高轮胎的抗裂口、抗切割和抗龟裂性能，确保轮胎的使用性能。最后，严格控制原材料质量，加强原材料质量检验和管理，杜绝使用不合格的原材料。

2.3 轮胎使用规范宣传

农业轮胎制造企业要定期到访主机厂家进行轮胎规范使用的宣传，售后服务人员要对终端客户进行轮胎规范使用的讲解。同时农业轮胎制造企业可以在相应的网络平台发布轮胎规范使用视频，与农业机械工作站展开合作，引导相关人员正确使用农业轮胎。

3 结语

通过对农业斜交轮胎的非质量因素故障问题进行分析，着力促进用户规范使用轮胎，大幅度减少了因用户使用不当造成的轮胎故障，降低了用户的损失，提高了农业机械的使用效率。