Gusenični u odnosu na kamione s kotačima - Inženjerski argumenti za gusjenice na nepripremljenom terenu
Odluka između zglobnog kipera na kotačima (ADT) i gusjeničnog kipera (također nazvanog gusjenični kamion ili gusjenični kamion) u osnovi ovisi o stanju tla. Na dobro održavanom šljunčanom prijevoznom putu, ADT na kotačima je brži, jeftiniji po toni-kilometru i ekonomičniji u potrošnji goriva. Na bilo čemu mekšem - a "mekši" uključuje većinu uvjeta koji se susreću pri rekultivaciji, deponijama, cjevovodima, tresetu i zemljanim radovima u vlažnoj sezoni - gusjenični kiper isporučuje korisni teret, dok kamion na kotačima to ne može.
| Parametar | ADT na kotačima (nosivost 30 t) | Gusjenični kiper (nosivost 15 t) |
|---|---|---|
| Pritisak na tlo (opterećen) | 180 – 350 kPa | 30 – 55 kPa (6 puta niže) |
| Prohodnost po mekom terenu | Pada ispod CBR 8 | Radi do CBR 2 – 3 |
| Maksimalni nagib (natovareno, meko) | 8 – 12% (ograničena vuča) | 20 – 30% (ograničen motor) |
| Brzina s opterećenjem (ravno) | 25 – 40 km/h | 8 – 12 km/h |
| Oštećenje tla | Jako stvaranje kolotraga na mekom tlu | Minimalno — raspoređuje opterećenje |
| Tip konačnog pogona | Planetarni mjenjač pogona na kotače | Planetarni mjenjač pogona na gusjenice |
| Gorivo po toni-km | Niže (na dobrom putu) | Veće (trenje gusjenica) |
Tačka rentabilnosti: Kada CBR tla (kalifornijski odnos nosivosti) padne ispod 8 - otprilike stanje vlažnog glinenog terena nakon kiše - ADT na točkovima počinje gubiti prianjanje, tonuti u kolotrage i zahtijevati održavanje transportnog puta. Ispod CBR-a 4, ADT na točkovima uopće ne može raditi. Gusjenični damper nastavlja raditi do CBR-a 2 do 3, čime se u potpunosti eliminiraju troškovi izgradnje i održavanja transportnog puta. Za lokacije gdje bi poboljšanje tla koštalo više od smanjenja produktivnosti gusjeničnog dampera (niža brzina, manji korisni teret po putovanju), opcija s gusjenicama je ekonomski racionalan izbor, bez obzira na premiju goriva po toni-km.
Otpornost na nagib s korisnim teretom — slučaj opterećenja koji dimenzionira pogone gusjenica kipera gusjeničarskog tipa
Gusjenični kiper nosi svoj teret uzbrdo. Svaki metar porasta nadmorske visine pri punom korisnom opterećenju zahtijeva održivi obrtni moment na pogonima gusjenica - obrtni moment koji se mora održavati tokom cijele udaljenosti prijevoza, koja može biti od 200 do 2.000 metara na velikim projektima zemljanih radova i rekultivacije. Ovaj održivi rad s opterećenjem uzbrdo je odlučujući slučaj opterećenja pogona gusjenica za kipere.
Na zbijenom šljunčanom transportnom putu, otpor kotrljanja iznosi 3 do 41 TP3T bruto mase vozila. Na mekoj glini raste do 8 do 121 TP3T. Na tresetu ili deponijskom otpadu može doseći 15 do 201 TP3T. Pri otporu kotrljanja od 151 TP3T na nagibu od 201 TP3T, sila otpora kotrljanja gotovo je jednaka sili otpora na nagibu - što znači da je ukupni potreban obrtni moment pogona gusjenica gotovo dvostruko veći od onoga što predviđa sam proračun nagiba. Inženjeri koji dimenzioniraju pogon gusjenica samo prema otporu na nagibu, zanemarujući otpor kotrljanja na mekom tlu, poddimenzioniraju mjenjač za 30 do 501 TP3T.
Gusjenični damper vuče uzbrdo (natovaren, visoki obrtni moment, visoka temperatura) i vraća se nizbrdo (prazan, nizak obrtni moment, kočenje motorom). Povratak je interval hlađenja - temperatura ulja u pogonu gusjenica se smanjuje tokom vožnje nizbrdo. Ovaj prirodni termički ciklus je jedinstven za transportne primjene i daje pogonu gusjenica termički odmor koji buldožeri nikada ne dobiju. Efektivni radni ciklus za termičko dimenzioniranje je 50 do 60% - niže nego kod buldožera (75 do 85%) uprkos tome što damper radi kontinuirano cijelu smjenu.
Odnos nosivosti i težine — Zašto je gusjeničarskim damperima potreban veći obrtni moment po toni nego damperima na kotačima
ADT na točkovima obično nosi teret jednak svojoj praznoj težini - kamion od 30 tona nosi 30 tona, što udvostručuje bruto težinu vozila (GVW). Gusjenični damper nosi teret od 60 do 901 TP3T svoje prazne težine - mašina od 18 tona nosi 15 tona, što povećava GVW za 831 TP3T. Gusjenični damper je teži po toni korisnog tereta zbog gusjeničnog podvozja, koje je teže 30 do 501 TP3T više od ekvivalentnog kotačnog podvozja.
Ovaj niži odnos korisnog tereta i težine znači da gusjenični damper mora pomicati više vlastite težine po toni prevezenog korisnog tereta - što povećava potreban obrtni moment na pogonima gusjenica po jedinici produktivnog kapaciteta. Na ravnom, čvrstom tlu, ovo čini gusjenični damper manje efikasnim od kotačnog ADT-a. Ali na mekom tlu gdje kotačni ADT uopće ne može raditi, poređenje je irelevantno - gusjenični damper je produktivan 100%, dok je opcija s kotačima produktivna 0%.
Pet primjena u kojima gusjenični kiperi eliminiraju ograničenja kamiona s kotačima
Gusjenični kiper kamion nije teretni kamion opšte namjene. To je specijalizirana mašina koja se ističe u pet specifičnih uslova gdje kamioni na kotačima ne uspijevaju ili gdje troškovi osposobljavanja kamiona na kotačima za rad (izgradnja i održavanje transportnih puteva) premašuju troškove smanjenja produktivnosti kamiona na gusjenicama.
CBR otpadnog materijala: 1 do 3. Kamioni na točkovima odmah tonu. Gusjeničarski damperski kamioni prevoze pokrivni materijal preko aktivnih ćelija deponije bez poboljšanja tla. Pogon gusjenica radi u najkorozivnijem okruženju od svih transportnih primjena - procjedne vode s deponije napadaju zaptivke i površine kućišta.
Novonaneseni nasip iz jaružanja ima gotovo nultu nosivost dok se ne konsoliduje. Gusjenični damperski kamioni raspoređuju nasip po površini, raspoređujući težinu kako bi se izbjeglo probijanje kroz nekonsolidovani sloj. Pogon gusjenica mora raditi djelomično uronjen u zasićeni pijesak i vodu u svakom ciklusu.
Transportne staze cjevovoda prelaze preko poljoprivrednog zemljišta, močvara i šumovitog terena gdje je izgradnja transportnih puteva zabranjena ili nepraktična. Gusenični damper prevozi cijevi, materijal za zatrpavanje i opremu duž koridora uz minimalno ometanje površine. Korejski planetarni mjenjači Ever-Power opslužuje kompletnu flotu opreme za cjevovode.
Nosivost treseta: 10 do 25 kPa - znatno manje od bilo kojeg vozila na kotačima. Gusjeničarski damper sa širokim gusjenicama (500 do 700 mm) postižu pritisak na tlo od 20 do 30 kPa, omogućavajući transport materijala preko aktivnih zona vađenja treseta bez urušavanja tla.
Tokom monsunskih i kišnih sezona u tropskoj građevinskoj industriji, kamioni na točkovima su uzemljeni sedmicama. Gusenični damper-kamioni nastavljaju raditi na zasićenom tlu - održavajući raspored projekta kada vrijeme zaustavi rad voznog parka kamiona na točkovima. Dodatni trošak goriva po toni kompenzira se ukidanjem kazni za kašnjenje zbog vremenskih uslova.
Tri načina kvara pogona gusjenica specifična za servis kamiona gusjeničarskih kipera
Za razliku od buldožera koji gura 60 do 120 metara po prolazu, gusjenični kiper kamion vuče uzbrdo 200 do 2.000 metara po putovanju - uz gotovo maksimalni obrtni moment na mekom tlu. Kombinirani otpor nagiba plus otpor kotrljanja na mekom tlu proizvode kontinuirani unos topline u uljnu kupku pogona gusjenica tokom 3 do 15 minuta po putovanju s opterećenjem. Na dugim rutama u vrućim klimama, temperatura ulja može preći 110 stepeni Celzijusa prije nego što se putovanje s opterećenjem završi. Ponavljano termičko cikliranje iznad praga uljnog filma ubrzava zamor površine zuba zupčanika.
Procjedna voda s deponija (pH 5 do 8, sadrži otopljene metale i organske kiseline) i slana voda (lokacije rekultivacije) napadaju kućište pogona gusjenica, zaptivne površine i navoje pričvršćivača. Tokom 2.000 do 4.000 sati rada u ovim okruženjima, površine kućišta korodiraju, materijal zaptivnih usana se degradira, a moment vijaka se smanjuje kako korozija slabi stezni spoj. Kućište mjenjača, koje izgleda strukturno čvrsto, može imati 20 do 30% smanjenu debljinu stijenke na žarištima korozije.
Gusjenični kiper koji natovari bager često neravnomjerno prima materijal - više težine na jednoj strani karoserije nego na drugoj. Pri korisnom teretu od 15 tona, podjela 60/40 stavlja 9 tona na jednu gusjenicu i 6 tona na drugu - asimetrija opterećenja od 50%. Teži pogon gusjenica radi sa 120 do 130% nominalnog opterećenja po gusjenici, dok lakša strana radi sa 70 do 80%. Tokom hiljada ciklusa prijevoza, teško opterećena strana akumulira nesrazmjerno trošenje ležajeva i zupčanika, što rezultira kvarom jednog pogona gusjenica, dok drugi još uvijek ima 40 do 60% preostalog vijeka trajanja.
Planetarni mjenjač s pogonom na gusjenice za kiper kamione — Često postavljana pitanja
Korea Ever-Power nudi planetarne mjenjače za gusjenične kiper kamione od 10.000 do 80.000 Nm - pokrivajući od 6-tonskih kipera do 30-tonskih zglobnih gusjeničnih nosača. Dostupne su opcije zaštićene od korozije za rad na deponijama i rekultivaciji. Navedite model vaše mašine i uslove na lokaciji za preporuku specifikacija.
Urednik: Cxm
