Banden en bodemverdichting

24 februari 2023
Koen Pans
Koen Pans

Machines en voertuigen zijn niet meer weg te denken bij het beheer van tuinen, parken, bossen en natuurgebieden of in de landbouw. De evolutie van die machines gaat de laatste tientallen jaren wel heel snel. Het gaat niet alleen om technologische innovaties, maar in zeer veel gevallen worden machines alsmaar groter en ook zwaarder.

Dat heeft zo zijn gevolgen voor de plaatsen waar die machines worden ingezet. We spreken dan van plaatsen waar allerlei gewassen, gras, struiken, bomen, en andere dingen groeien. Het gewicht van de machines gaat de bodems verstoren waar die planten groeien.

Bodemverdichting

Wat gebeurt er bij bodemverdichting? Een ideale bodem bestaat voor 50% uit vaste delen en voor 50% uit holtes of poriën. Die vaste delen zijn onze minerale grond met een klein deel aan organisch materiaal (humus). Die 50% poriën zijn kanaaltjes en openingen waar voor de helft lucht en voor de andere helft water in zit, allebei nodig voor de groei van planten en bomen. Wanneer nu een zware machine op die bodem rijdt, worden de poriën dichtgedrukt en verdwijnt de lucht, waardoor wortels kunnen afsterven. Ook de fijne kanaaltjes die water transporteren van boven naar onder bij regenweer en van onder naar boven bij droogte worden afgesneden. Dat zijn geen ideale omstandigheden voor de groei van planten en het is ook niet goed voor het noodzakelijke bodemleven. Omdat in vele gevallen geen remedie bestaat tegen zware bodemverdichting, moet er zoveel als mogelijk worden ingezet op preventie.

Maatregelen

Er zijn enkele algemene maatregelen waarmee rekening kan worden gehouden om bodemverdichting te voorkomen. Vooreerst is elke bodem anders, maar over het algemeen kan je stellen dat een zandbodem beter bestand is tegen bodemverdichting dan een leem- of kleibodem. Die laatste zijn immers heel gevoelig.

Vervolgens is het zeer belangrijk om rekening te houden met weersomstandigheden. Na en tijdens langdurige en hevige regen is het af te raden om op de bodem te komen met zwaar materieel. Kriskras door een bepaald terrein rijden is ook niet goed. Je kan beter één rijstrook kiezen indien mogelijk. In de landbouw is dat natuurlijk niet evident, maar in het bos wordt meer en meer overgeschakeld op ruimingspistes. Dat zijn doorgangen in een bosbestand die men om de 20 of 25 m aanduidt en waar de harvesters en de forwarders mogen doorrijden om bomen te vellen of stammen op de laden. In het algemeen wordt er in de landbouw en bosbouw ook meer en meer gebruikgemaakt van rupsvoertuigen die veel minder bodemverdichting veroorzaken. Wat de banden betreft, kunnen ook meerdere maatregelen genomen worden. De voorkeur gaat uit naar het gebruik van brede banden, grote banden waar veel lucht in kan en radiale banden. De gouden regel is en blijft natuurlijk om een zo licht mogelijke machine te gebruiken. Die zal in alle omstandigheden het minste bodemverdichting veroorzaken.

Bandenspanning

Stel je hebt een machine op wielen met luchtbanden en je wil zo weinig mogelijk de bodem verstoren. Het eenvoudigste wat je kan doen is de spanning van je banden verlagen. Wat er dan gebeurt, is dat het contactoppervlak – zeg maar de voetafdruk van de band – groter wordt. Niet alleen in de breedte, maar zeker ook in de rijrichting van de band. Het contactoppervlak wordt dan eigenlijk meer een grote ovaal. En waarom is een groter contactoppervlak beter voor de bodem? Wel, dan moeten we even terug naar de les fysica van op school, naar de formule: kracht is druk maal oppervlakte (F = p x A). Hierin is F de kracht (of het gewicht) die het wiel uitoefent op de bodem (wiellast), A is de grootte van het contactoppervlak en p is de druk die in de bodem ontstaat, de graad voor bodemverdichting dus. Als we de formule herschrijven naar p = F/A, dan zien we dat de bodemdruk p verminderd kan worden door de wiellast F te verkleinen, door lichtere machines in te zetten, of het contactoppervlak A te vergroten, door de bandenspanning te verlagen. Maar hoe laag mag je die banden dan zetten? Vele banden die zowel in de landbouw als in de bosbouw worden gebruikt kunnen een vrij lage bandenspanning aan. Dat zijn dan vooral radiale, maar soms ook diagonale banden. Belangrijk is om te weten dat de instelling van de bandenspanning wordt bepaald door 3 factoren: ten eerste de wiellast, ten tweede de rijsnelheid en ten derde de mate van tractie die de band uitoefent op de bodem.

Wanneer oefent een band veel tractie uit op de bodem? Dat is bijvoorbeeld wanneer een tractor een werktuig door de grond trekt (bv. ploeg) of wanneer een voertuig een zwaar geladen aanhanger door het bos of veld moet trekken. Met die 3 factoren kan je in de bandenspanningstabel de minimale bandenspanning opzoeken. Die opgegeven lage spanning kan je gebruiken op het terrein om zo weinig mogelijk bodemschade te veroorzaken. Maar je moet er wel rekening mee houden dat op de weg die bandenspanning omhoog moet, anders wordt een voertuig onbestuurbaar en kan er schade optreden aan de band. Die hogere bandenspanning is eveneens terug te vinden in de bandenspanningstabel.

Bandendrukwisselsysteem

Sommige voertuigen of machines kunnen worden uitgerust met een bandendrukwisselsysteem waarbij vanuit de cabine de druk kan worden ingesteld. Op het terrein wordt dan de bandenspanning verlaagd en op de weg wordt die spanning dan verhoogd. Maar ook wanneer er niet zo’n systeem op je voertuig zit, kan je op een goedkope en snelle manier de bandenspanning gaan instellen, ook op het terrein. Minimaal is er dan wel een luchtdruksysteem op je voertuig aanwezig zoals op grotere tractoren standaard voorzien voor het remmen van de aanhangwagens. Het probleem is dat het aflaten van de lucht en het oppompen redelijk traag gaan. Dat komt door de beperkte doorlaat van het bandenventiel. Een speciale set kan daar iets aan doen. Wanneer het terugslagklepje in het ventiel wordt gedemonteerd en vervangen door een speciale luchtdruk-insteeknippel met een terugslagklepje wordt het debiet van de lucht vele malen groter. Op die manier kan je sneller de bandenspanning verlagen of verhogen. Bij het verhogen moeten we een slang voorzien tussen de meter en het kraantje aan de band (zie foto) en het luchtdruksysteem van het voertuig. Het is een eenvoudige en goedkope manier om de bandenspanning te wisselen op het terrein zodat er minder bodemverdichting zal optreden.

Radiaal – Diagonaal

page40image62028624

 

We onderscheiden bij alle mogelijke banden twee belangrijke typen: de diagonale band (ook wel bias genoemd) en de radiale band. Het onderscheid wordt gemaakt door het verschil in opbouw van het karkas, de inwendige structuur van de band. Bij een diagonale band lopen de karkasdraden schuin van links naar rechts diagonaal over he loopvlak van de band. Dat maakt de band heel sterk om zware lasten te dragen, maar tegelijk blijft de band zeer stug en weinig flexibel. Het is een harde band om op de weg te rijden en wanneer je de bandenspanning vermindert, gaat dat maar een beperkt effect hebben op het vergroten van het contactoppervlak met de bodem. Sommige fabrikanten maken diagonale banden wel iets soepeler tegenwoordig.Radiale banden hebben karkasdraden die haaks op de rijrichting van de band van links naar rechts over de band lopen. Dat zorgt voor een band die heel soepel is met als voordeel dat hij aangenamer is om mee te rijden. Maar dat maakt de band kwetsbaar en minder sterk. Voor de bodemverdichting heeft het als voordeel dat hij zeer goed vervormt en zo gemakkelijk een groter contactoppervlak kan maken wanneer de band een lagere spanning heeft.

Radiale banden vinden we bij de meeste toepassingen van voertuigen of machines die over de weg rijden. Diagonale banden worden vooral gebruikt in de zware industrie, op karren of aanhangwagens voor zware lading en bij bosbouwmachines.

Bandenmaat

Vandaag de dag hebben de meeste banden van land- en bosbouwvoertuigen dezelfde maataanduiding en specificaties.
In het voorbeeld zien we een Michelin XeoBib-band met de maataanduiding VF650/60R38. Onder de maataanduiding staan
nog waarden die de loadindex (maximaal draagvermogen) en de snelheidsindex (maximale snelheid) weergeven voor een referentiespanning van 1,6 bar: 155 is hier de loadindex (=3.875 kg) en D is hier de snelheidsindex (=65 km/u). De ‘1’ op de zijkant van de kammen duidt er op dat de band in de meeste gevallen met maximaal 1 bar mag rondrijden. In dit geval als gevolg van zijn VF-karakter.

  • VF: Very Flexible. Deze band is flexibeler dan een gewone band.
  • 650: breedtemaat in cm
  • 60: hoogtemaat van de flank in % van de breedte
  • R: radiaal. Een diagonale band wordt aangeduid met –
  • 38: velgdiameter in inch

Alle aanduidingen zijn gestandaardiseerd en worden door alle fabrikanten gebruikt.

Bandenspanningstabel

De bandenspanningstabel is een tabel die opgesteld is door de bandenfabrikant voor een bepaalde band met een bepaalde maat. In het voorbeeld zie je de tabel van een BKT Agrimax RT 657-tractorband met maat 600/65R34. Die tabel kunnen we gebruiken om de minimale bandenspanning te gaan opzoeken die op de band moet afhankelijk van de wiellast, de rijsnelheid en de tractie. Om te beginnen moeten we de wiellast bepalen van het wiel waar die band op zit. Dat kunnen we aan de hand van een weegplaat, een grote weegschaal waar we oprijden met het wiel, of op een weegbrug. Als we één as van een symmetrisch voertuig wegen op een weegbrug en we delen die waarde door 2 dan hebben we de wiellast. Stel, de wiellast bedraagt 3.000 kg en we willen op de weg tegen 40 km/u gaan rijden. In de tabel volgen we de rij van 40 naar rechts en we stoppen bij de waarde 3.150. Dat is de load capacity die iets hoger is dan de wiellast van onze tractor. Die 3.150 staat in de kolom van 1,2 bar wat betekent dat onze band minimaal die bandenspanning moet hebben. Als we nu op het terrein tegen 10 km/u iets gaan maaien bijvoorbeeld dan zal met dezelfde wiellast de bandenspanning kunnen dalen naar 0,8 bar, dat is een vermindering van 33%. Bij 10 km/u LT bedraagt het draagvermogen van de band volgens de tabel 3.100 kg. De code LT betekent Low Torque of lage tractie. HT wil zeggen High Torque. Die onderste rij in de tabel moeten we nemen als we met de tractor bijvoorbeeld gaan ploegen of een zware kar gaan voorttrekken. Dan zullen we de bandenspanning moeten verhogen tot 1 bar. De tabel geeft aan dat dan het draagvermogen 2.990 kg of ongeveer 3.000 kg bedraagt.

Bandenspanningstabellen kan je normaal gezien bij elke fabrikant op de website terugvinden. Sommige hebben zelfs een aparte app hiervoor ontwikkeld.

Wat zijn de voordelen van een lage bandenspanning op het terrein?

  • Groter contactoppervlak of voetafdruk, dus minder bodem- verdichting
  • Door de grotere voetafdruk zal de band meer grip hebben op het terrein en zullen de wielen minder snel slippen. Het voertuig wordt terreinvaardiger en heeft meer trekkracht.
  • Door de mindere slip zal men efficiënter door het terrein kunnen rijden. Dit resulteert in een lager verbruik als men op het terrein moet werken. Dat lijkt vreemd, maar op het terrein is een lage bandenspanning brandstofbesparend.
  • Hoger rijcomfort. De band vangt schokken op.

Ook interessant voor jou