i» 7 Btai.lOTMEEK RIJKS'. VOOR DE IJ36EUMEERPOLDERS WERKDOCUMENT BEVORDEREN VAN DE JUISTE LUCHTBANDEN- KEUZE EN HET BANDGEBRUIK BIJ DE H.C.K. MET BANDENKAARTEN EN EEN SPANNINGENLIJST door A.H. Leenstra, praktikant 1976-127 Bbo januari 1976 8C 9290 KSDIENST VOOR DE IJSSELMEERPOLDERS SMEDINHUIS
Inhoud Biz. 1. Inleiding 1 2. Probleemstelling I 3. Oplossing 2 4. Het opzetten van het kaartsysteem 2 5. Het samenstellen van de bandenspanningenlijst 4 6. Slotopmerking. 5 Bijlagen 1. Een kaart uit het kaartsysteem 2. Voorbeelden uit de bandenspanningenlijst 3. Toelichting op de bandenspanningenlijst
1. Inleiding De Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders heeft tot taak de ten gevolge van de inpoldering ontstane nieuwe gronden in het IJsselmeergebied geschikt te maken voor natuurwetenschappelijk, agrarisch, stedelijk en recreatief gebruik en voorts de bouw van steden, dorpen en boerderijen, de aanleg van bossen en bcplantingen, de vestiging van bewoners, bedrijven en instellingen, het verder tot ontwikkeling brengen van het gebied, alsmede het beheer van de rijkseigendommen. Het geschikt maken van de gronden en de aanleg van bossen, beplantingen en natuurgebieden geschiedt voornamelijk door de Hoofdafdeling Cultuurtechniek en Recreatie (H.C.R.). Zij beschikt hiertoe over een uitgebreid machinepark, dat voor het grootste deel wordt ingezet bij de ontginning en bij de tijdelijke landbouwkundige staatsexploitatie, van de gronden door het "grootlandbouwbedrijf". De afdeling Operationeel Onderzoek heeft tot taak het streven naar een doelmatige bedrijfsvoering. Zij brengt hiertoe o.a. adviezen uit over aanschaf en technische uitvoering van werktuigen en machines. De Werktuigkundige Dient (W.D.) is o.a. belast met onderhoud en reparatie van de werktuigen en machines. Op de landbouwwerktuigen en machines zijn meer dan vijfduizend luchtbanden gemonteerd. De jonge, onrijpe en nog weke poldergrond stelt speciale eisen aan de banden, omdat zij een gering draagvermogen en een geringe afschuifweerstand bezit. Er vindt, vanwege de grote afstanden veel transport over de weg plaats. Een juiste bandkeuze en bandgebruik kunnen in belangrijke mate bijdragen tot: - grotere inzetbaarheid van machines en werktuigen door een j^eringere rolweerstand en bij aangedreven wielen een grotere trekkracht en minder wielslip; - minder door diepe insporingen veroorzaakte oneffenheden in de akker en structuurbederf van de bodem; - kostenbesparing door verminderde bandenslijtage. Een grote inzetbaarheid is vooral bij wieltrekkers belangrijk, mede omdat die, waar mogelijk, rupstrekkers zullen vervangen, welke relatief zeer duur zijn in aanschaf en onderhoud. Bij de aanschaf van werktuigen wordt dc bandkeuze geadviseerd door Operationeel Onderzoek. Onderhoud en vervanging van de banden geschiedt door de W.D. Meestal controleert zij ook de bandenspanningen en wijzigt die zonodig als de praktijkomstandigheden veranderen. 2. Probleemstei1ing Bij de voortschrijdende mechanisatie is het bij Operationeel Onderzoek wenselijk gebleken, over een overzicht te beschikken van de bij de H.C.K. in gebruik zijnde landbouwbanden met daarvan de belangrijkste gegevens, teneinde hiervan gebruik te kunnen maken bij aankoop van luchtbanden en/ of machines en werktuigen, die daarmee uitgerust zijn. Een dergelijk overzicht ontbrak tot nu toe volledig. Om een goed gebruik van de banden te bevorderen moeten zij op het werk afgestemde spanningen bezitten. Er is behoefte aan voorschriften, die slechts beperkt aanwezig zijn. JK/9-4-'76/2625
- 2-3. Oplossing Om in de behoeften te voorzien, zoals die in de probleemstelling geschetst zijn, is in overleg met de begeleider van deze opdracht besloten tot: 1. het opzetten van een kaartsysteem, waarbij van elke in maat, merk en/of type verschillende band op een kaart gegevens worden vermeld; 2. het opstellen van een bandenspanningenlijst, waaraan toe te voegen een beknopte tekst over bandopbouw, bandenmaten en bandenspanningen. 4. Het opzetten van het kaartsysteem Bijlage I toont een kaart uit het kaartsysteem. Op de kaarten dienen van elke in maat, merk en type verschillende band de volgende gegevens te worden vermeld: - op de band vermelde maten, merk en type aanduiding; - foto's van de band in zij-aanzicht en voor- of achteraanzicht; - de gemeten bandbreedte, velgbreedte en van nog ongebruikte banden de gemeten profielhoogte; - de belaste- en onbelaste straal van de band en de toegestane velgbreedte, alle volgens opgave van de fabrikant; - een kolom waarin het draagvermogen van de band is vermeld als functie van de toegestane bandenspanning; - het werktuig of de werktuigen, waarop de band is gemonteerd. Voor het inventariseren van de banden en het verzamelen van de bandgegevens stonden de volgende informatiebronnen ter beschikking: - een werktuiginventarislijst (1 april 1975), waarin alle bij de H.C.R. aanwezige werktuigen en hun inventariscode zijn vermeld; - in technische handboeken verzamelde meetrapporten, waarin o.a. bandenmaten en bandenspanningen zijn opgegeven. De meetrapporten zijn opgesteld door het aan de W.D. verbonden Opleidingscentrum; - onderhoudsvoorschriften van het Opleidingscentrum- waarin geen bandenmaten, maar wel bandenspanningen zijn opgegeven; - informatie door de banden te gaan bekijken; - door bij het gebruik van de banden betrokken personen verstrekte mondelinge informatie; - fabriekgegevens, vermeld in catalogi. De inventarislijst is gebruikt voor het bepalen, op welke werktuigen en machines luchtbanden gemonteerd zijn. Het vaststellen, welke banden op de werktuigen en machines gemonteerd zijn, bleek het beste te kunnen geschieden, door ze te gaan bekijken. Dit is dan ook gebeurd. Hierbij zijn meteen een aantal bandgegevens verzameld. Op verder vrij - wel gelijke werktuigen zijn vaak in merk, maar of type verschillende banden gemonteerd. Dit is vooral bij trekkers het geval. Het bekijken van alle verder gelijke werktuigen bleek te tijdrovend te zijn. Zij komen verspreid door de polders voor, met een onderlinge afstand van maximaal ca. 60 km. Wel zijn steeds meerdere exemplaren bekeken, waardoor de kans op het onopgemerkt blijven van bepaalde banden verkleind is. Hot vaststellen, welke banden gemonteerd zijn en het daarbij verzamelen van een aantal bandgegevens is gebeurd op plaatsen, waar zich veel verschillende werktuigen bevinden. De plaatsen zijn: 1. Werktuigkundige Dienst, gevestigd nabij Lelystad (Noordersluis). 2. Bedrijf voor beplantingen van Lelystad, aldaar gevestigd (B 72). 3. Boomkwekerij, gevestigd nabij Roggebotsluis (N 78). 4. Proefboerderij "De Schreef", gevestigd nabij Dronten (R 27).
- 3 - Bandenmaten, inclusief de ply-rating (P.R.), een maat voor de sterkte van de band worden altijd op de band vermeld en hoefden dus alleen afgelezen te worden. Dit geldt ook voor merk- en type-aanduiding. ^ De bandbreedte is bepaald m.b.v. een hiervoor door mij gemaakte "reuzenschuifmaat. De nauwkeurigheid van deze metingen bedraagt + 2,5 mm. De velgbreedte kan alleen aan de buitenzijde worden bepaald door aan de schuifmaat bevestigde pennen uit te schuiven (fig. 1). De nauwkeurigheid van deze metingen is echter niet groot, omdat moeilijk te bepalen viel, hoever de pennen t.o.v. de ronding in de velg uitgeschoven moesten worden. Aangezien de velgbreedte meestal op hele of op halve inches afgerond wordt opgegeven. ronding in velg fig. 1. Meten van band- en velgbreedte. De foto's zijn gemaakt door de heer Potuyt, fotograaf bij de R.IJ.P., met een 6x6 spiegelreflexcamera. Getracht is, de foto's op schaal te maken, waardoor de banden goed onderling vergelijkbaar zijn. Om kleine banden ook op de foto's goed tot hun rechc te laten komen, zijn twee schalen ingevoerd, namelijk 1 : 10 en 1 : 20. De schaal I : 20 is gebruikt voor trekkerbanden, wagenbanden en hiermee te vergelijken banden. De schaal I : 10 is gebruikt voor kleine banden, zoals die van grasmaaiers. Om de schaling te kunnen bereiken, werd met de banden een bordje van 20 x 20 cm meegefotografeerd en werden, om bij het afdrukken van de foto's het vergrotingsapparaat niet steeds weer in te hoeven stellen, vaste camera-afstanden voor beide schalen aangehouden. Voor schaal 1 : 20 was dit ca. 3 m en voor schaal 1 : 10 ca. 1,35 m. Op bijlage 1 is bij het achteraanzicht van de band de breedte van de band onder en boven kleiner dan in het midden, in tegenstelling tot de werkelijkheid. Om dit optischbedrog te beperken is, om grotere camera-afstanden te kunnen aanhouden, gedacht aan het gebruik van een telelens. Dit bleek echter praktische bezwaren op te leveren. Op het meegefotografeerde bordje zijn onder de vergelijkin^sa!stand vermeld merk, maat en volgnummer. Het volgnummer is mede ingevoerd om achteraf op de fotonegatieven een bepaalde band terug te kunnen vinden. De profielhoogtes moeten bij ongebruikte banden en in het midden van de band gemeten worden. Zij gelden dus niet voor de afgebeelde banden.
- 4 - De belaste- en onbelaste straal van de band en de toegestane velgbreedte zijn overgenomen uit catalogi van de bandenfabrikanten. Meestal worden een minimum- en maximum velgbreedte opgegeven, maar soms alleen de geadviseerde breedte, waarvan vaak wel mag worden afgeweken. Ook het draagvermogen als functie van de toegestane bandenspanning is overgenomen uit gegevens van de fabrikanten. Bij het opzetten van het kaartsysteem is gebleken, dat bij de H.C.R. ca. 130 in maat, merk en/of type verschillende landbouwbanden in gebruik zijn. Van ca. 100 banden zijn gegevens verzameld. Van de overige banden is dit wegens tijdgebrek nog niet gebeurd. Het kaartsysteem is in drievoud uitgevoerd: een voor Operationeel Onderzoek, een voor de Werktuigkundige Dienst en een voor het Opleidingscentrum. 5. Het samenstellen van de bandenspanningenlijst Bijlage 2 geeft een toelichting op de spanningenlijst. In deze lijst worden van elke met luchtbanden uitgeruste machine of werktuig de daarop voorkomende bandenmaten vermeld, inclusief en ply-rating (een maat voor de sterkte van de band) en de gewenste bandenspanningen. De werktuigen en machines zijn vermeld in de volgorde, waarin zij in de werktuiginventarislijst zijn opgenomen. Voor de gewenste bandenspanningen zijn bepalend: - maten, merken en typen van de banden; - de wielbelastingen; - veld- en/of weggebruik. Het bepalen van maten, merken en typen is onder punt 4 beschreven. De wielbelastingen zijn meestal niet precies bekend, maar kunnen in de regel met voldoende nauwkeurigheid geschat worden. De gebruiksomstandigheden zijn meestal bekend. De gewenste spanningen kunnen nu gevonden worden door het in het kaartsysteem deze af te lezen bij de vastgestelde wielbelastingen. Deze spanningen kunnen dan aan de gebruiksomstandigheden worden aangepast, doch mogen nooit beneden de minimaal- of boven de maximaal toelaatbare spanningen genomen worden. Bij veel gebruik op de weg kan, om bandslijtage te beperken, de spanning hoger genomen worden. Is in het veld een geringe insporing en bij aangedreven wielen geringe wielslip en een hoge trekkracht vereist, dan kan de spanning iets lager genomen worden. Met deze spanning mag dan wel over de weg worden gereden, doch niet over grote afstanden en met beperkte snelheden. Dit om loopvlakslijtage en vooral inwendige slijtage van de band te beperken. Het rijdenmet een te lage spanning kan in het veld tot gevolg hebben, dat bij trekkerbanden grond tussen band en velg dringt en dat door slippen van de velg in de band het ventiel afgedraaid wordt. Hoeveel de bandenspanning verhoogd of verlaagd mag worden is niet algemeen te zeggen, maar wordt bij trekkerbanden vaak opgegeven door de fabrikanten. Ideaal zou zijn, dat de bandenspanningen eenvoudig aangepast konden worden aan de wisselende bedrijfsomstandigheden. Dit is echter praktisch niet uitvoerbaar. Daarom lijkt het gewenst, als regel een spanning, n.l. de "universele" spanning, op te geven voor een band. Met de "universele spanning wordt bedoeld de bandenspanning voor zowel veld- als weggebruik. Om toch de voordelen van hogere en lager spanningen niet onbenut te laten,
- 5 - worden voor een aantal machinis en werktuigen naast een universele spanning ook weg- en veldspanningen opgegeven. De bandenspanningenlijst zal ter beschikking moeten staan van alle gebruikers van de banden. Bijlage 3 toont een toelichting op de bandenspanningenlijst. Deze toelichting is toegevoegd t.b.v. de gebruikers van de banden, teneinde hem meer kennis en inzicht te verschaffen op het gebied van bandenopbouw, bandenmaten en bandenspanningen. Hoewel bandenopbouw en de maatvoering slechts zijdelings met het bandgebruik te maken hebben, wordt dit toch in de toelichting opgenomen, omdat op deze gebieden veel onwetendheid en misverstand bestaat. Bij de bandopbouw zijn de verschillen tussen radiale en diagonale banden beschreven. Bij de bandenmaten zijn de verschillende maataanduidingen van de bij de H.C.R. ingebruik zijnde landbouwbanden besproken. Er bestaan nog meer aanduidingen, maar om verwarring te vermijden zijn deze achterwege gelaten. Van de universele-, weg- en veldspanningen is aangegeven waar zij toegepast moeten worden, met hierover de motivatie. 6. Slotopmerking - Van het opgestelde kaartsysteem mag worden verwacht, dat het nuttig gebruikt kan worden bij het aankopen van banden en/of werktuigen welke daarmee uitgerust zijn. Het kaartsysteem zal steeds aangevuld moeten worden met gegevens van "nieuwe" banden. Gebeurt dit niet, dan zal het systeem snel verouderen en onbruikbaar worden. De gegevens kunnen het beste worden verzameld, direct wanneer "nieuwe" banden of machines, daarmee uitgerust, zijn aangeschafc. - De bandenspanningenlijst zal het beste eens per jaar aangepast kunnen worden aan de hand van de inventarislijst en het kaartsysteem. In verband met het goed functioneren van de spanningenlijst, zal deze in het bezit gesteld moeten worden van alle gebruikers van landbouw- 1anden.
Bijlage I
Bijlage 2 Loopvlak Koordiaag DE DIAGONALE BAND Hie] fig. 2 A Gordei DE RADIALE BAND f ig. 2 B
i.i lage 3. Toelichting op de bandenspanning en voorschriften 1. De opbouw van een luchtband Luchtbanden zijn opgebouwd uit een karkas en een loopvlak. Door een verschillende opbouw onderscheiden we diagonale en radiale banden. Bij de diagonale band (fig. 2 A) is het karkas opgebouwd uit lagen, die bestaan uit een combinatie van rubber en textielkoorden (bijv. rayon of nylon). De koorden lopen van hiel tot hiel en zijn zo geplaatst, dat zij elkaar onder een bepaalde hoek kruisen. Het aantal koordlagen is steeds twee of een meervoud daarvan en bepalen de sterkte, maar ook de stugheid van het karkas. Vroeger werd de sterkte van het karkas uitgedrukt in ply, het aantal koordlagen. Omdat de koordlagen nu anders samengesteld zijn en het aantal lagen geen aanduiding meer is voor de sterkte van het karkas, wordt deze sterkte nu uitgedrukt in ply-rating (P.R.). Bij de radiale band (fig. 2 B) zijn de koorden gemaakt van textiel of staal en staan loodrecht op de hielen. Het karkas bestaat uit een enkele laag of een beperkt aantal lagen. Hierdoor zijn de wangen erg soepel. Het loopvlak is geplaatst op een gordel, bestaande uit textiel- of staalkoordlagen. Deze gordel is in dwarsrichting vrij plat en veroorzaakt bij belasting door afplatting in lengterichting een soort rupsbandeffect, waardoor de bodemdruk kleiner en de insporing geringer wordt. De voordelen van de radiaalband t.o.v. de diagonaalband zijn: - Op de weg minder slijtage van het loopvlak. - In het veld een geringere insporing, lagere rolweerstand en bij trekkers een grotere trekkracht. - Rijdt comfortabeler. De nadelen van de radiaalband t.o.v. de diagonaalband zijn: - Duurder in aanschaf. - De wangen zijn kwetsbaarder en kunnen door bijvoorbeeld scherpe voorwerpen sneller beschadigd worden. De zogenaamde tubelessbanden kunnen zonder binnenband gebruikt worden. Zij komen in de landbouw nog weinig voor en worden dan toch vaak van binnenbanden voorzien omdat anders bij lage spanningen het gevaar bestaat, dat lucht ontsnapt. 2. Bandenmaten in de landbouw Meestal bestaat een bandenmaat uit twee getallen, gescheiden door een liggende streep. De eerste maat geeft dan bij benadering de bandbreedte aan, de tweede maat exact de velgdiameter. De bandbreedte wordt meestal in inches uitgedrukt (1 inch = 2,54 cm), waarbij in het getal soms een punt voorkomt, die als komma gelezen moet worden. Enkele fabrikanten, o.a. Trelleborg, duiden de breedte vaak aan in mm. De velgdiameter wordt opgegeven in (meestal hele) inches. Voorbeelden: Een wagenband 9.00-16 is ca. 9 inch breed en heeft een velgdiameter van 16 inch. Een wagenband 500-22.5 (Trelleborg) is ca. 500 mm breed en heeft een velgdiameter van 22,5 inch. Om aan te geven, dat we met een radiaalband te doen hebben, wordt de streep tussen de getallen wel vervangen door de letter R. Om de buitendiameter van een band te benaderen, gaan we er van uit, dat de hoogte h van de banddoorsnede gelijk is aan de breedte b (zie fig. 3.)
II 0 veigdiam. 0 banddiam. fig. 3. De diameter van de band wordt dan: 2 x bandbreedte + velgdiameter. Voorbeeld: Van een band 9.00-16 is de diameter: 2 x 9 + 16 = 34 inch = ca. 86 cm. Bij de huidige banden is de hoogte "h" kleiner dan de breedte "b". Soms wordt de verhouding s- in procenten vermeld achter de breedtemaat. Voorbeeld: Een wagenband 10.0/80-12 zal een diameter hebben van 2 x (10 x 0,8) + 12 = 28 inch = ca. 71 cm. In enkele gevallen wordt de diameter van de band vermeld. Deze staat dan voor de breedtemaat en velgdiameter, gescheiden door een x (maal) teken. Voorbeeld: Een vliegtuigband 64 x 22.50-26 heeft een diameter van 64 inch. De bandbreedte is 22,5 inch en de velgdiameter is 26 inch. Ook worden bandenmaten wel eens opgegeven door twee getallen, gescheiden door een x teken. Het eerste getal duidt dan de banddiameter aan, het tweede de bandbreedte. Voorbeeld: Een kruiwagenband 16x4 heeft een diameter van 16 inch en een breedte van 4 inch. Met b = h (fig. 1.) vinden we een velgdiameter van 16-2 x 4 = 8 inch. De maat 16x4 is gelijk aan de maat 4.00-8. Bij trekkerbanden wordt achter de breedtemaat vaak nog een kleinere maat maat vermeld. De laatste maat stamt uit vroegere tijden, toen smallere velgen werden toegepast met daarbij aangepaste en dus smallere banden. De hoogte van de band was toen vrijwel gelijk aan de breedte. Voorbeeld: De trekkerband 16.9/14-30 is ca. 16,9 inch breed en is meestal gemonteerd op een 15 inch brede velg. Vroeger was bij de maat 14-30 de band ca. 14 inch breed en 14'' hoog en gemonteerd op een 12 of 13 inch brede velg. De bijbehorende velgdiameter is 30 inch. De voorgeschreven velgbreedtes worden altijd opgegeven door de banden fabrikanten. *
Ill Breedte-aanduiding in inches bij trekkerbanden Oud Nieuw 8 8.3 (= 21,1 cm) 9 9.5 (= 24,1 cm) 10 11.2 (= 28,5 cm) 1 1 12.4 (= 31,5 cm) 12 13.6 (= 34,5 cm) 13 14.9 (= 37,8 cm) 14 16.9 (= 42,9 cm) 15 18.4 (= 46,7 cm) - 20.8 (= 52,8 cm); (nieuwe maat) 18 23.1 (= 58,7 cm) - 28.2 (= 71,4 cm); (nieuwe maat) 30.5 (= 77,5 cm); (nieuwe maat) Overzicht verschillende maataanduidingen Bandenmaat Bandbreedte Velgdiam. Banddiameter 9.00-16 500-22.5 0.0/80-12 64x22.50-26 16x4 4.00-8 16.9/14-30 9 inch 500 mm 10 inch 22,5 inch 4 inch 4 inch 16,9 inch i 6 inch 22,5 inch 12 inch 26 inch 8 inch 8 inch 30 inch 2x9+16= 34 inch 116 cm (gemeten) 2x0,8x10+12= 28 inch 64 inch 16 inch 2x4+8= 16 inch 148,5 cm (gemeten) 3. Bandenspanningen Brengen we een luchtband op de maximaal toegestane, door de fabrikant vastgestelde spanning, dan bezit deze band zijn grootste draagvermogen. Deze maximum spanning en draagvermogen worden mede bepaald door de plyrating. Bij een lagere belasting van de band dan de maximaal toelaatbare mag ook een lagere bandenspanning toegepast worden. De bodemdruk wordt daardoor verkleind waardoor de insporing vermindert. In het algemeen leveren trekkerbanden bij een lagere spanning in het veld een hogere trekkracht. Bij het gebruik op de weg mag de bandenspanning echter niet te laag zijn, omdat de band dan te snel slijt en bij hoge snelheden zelfs vernield kan worden. Om genoemde redenen zijn bij een aantal trekkers in de spanningenlijst universele- weg- en veldspanningen opgegeven. Met de universele spanning mag overal gereden worden. Is een geringe insporing of een hoge trekkracht van belang, bijvoorbeeld bij voorjaarsbewerkingen en ploegen, dan dient de veldspanning aangehouden te worden. Er mag dan wel over de weg gereden worden, echter niet over grote afstanden en niet sneller dan 50% van de maximum snelheid. Is van veel wegtransport sprake, zoals bij graantransport het geval is, dan dient bij voorkeur de wegspanning aangehouden te worden.
IV Wordt de wieldruk van trekkers extra vergroot, zoals bij het rijden met dumpers het geval kan zijn, dan dient de spanning verhoogd te worden. Worden de banden licht belast, zoals bij toepassing van dubbele montering, dan kan de spanning aanmerkelijk verlaagd worden. Indien afwijkende spanningen door de gebruiker gewenst worden, kan men de W.D. raadplegen.