Pásové vs. kolové sklápěče – technické argumenty pro pásy na neupraveném terénu
Rozhodnutí mezi kolovým kloubovým damprem (ADT) a pásovým damprem (nazývaným také pásový nosič nebo pásový nosič) je v zásadě závislé na stavu terénu. Na dobře udržované štěrkové komunikaci je kolový ADT rychlejší, levnější na tunokilometr a má nižší spotřebu paliva. Na čemkoli měkčím – a „měkčí“ zahrnuje většinu podmínek, s nimiž se setkáváme při rekultivaci, skládkování, provádění ropovodů, pro rašelinu a při zemních pracích v období dešťů – dodá pásový dampre užitečné zatížení, zatímco kolový dampř to nedokáže.
| Parametr | Kolový ADT (užitečné zatížení 30 t) | Pásový sklápěč (užitečné zatížení 15 t) |
|---|---|---|
| Tlak na zem (zatížený) | 180 – 350 kPa | 30 – 55 kPa (6x nižší) |
| Průchodnost měkkého povrchu | Selže pod CBR 8 | Funguje do CBR 2–3 |
| Maximální sklon (zatížený, měkký) | 8 – 12% (omezená trakce) | 20 – 30% (omezený počet motorů) |
| Rychlost při zatížení (bez zátěže) | 25 – 40 km/h | 8 – 12 km/h |
| Poškození země | Silné vyjetí kolejí na měkkém povrchu | Minimální – rozkládá zátěž |
| Typ koncového pohonu | Planetová převodovka pohonu kol | Planetová převodovka s pohonem pásů |
| Palivo na tunokilometr | Nižší (na dobré silnici) | Vyšší (tření v koleji) |
Bod zvratu: Když součinitel únosnosti povrchu (CBR) klesne pod 8 – což je zhruba stav mokrého jílovitého terénu po dešti – kolový ADT začne ztrácet trakci, zabořovat se do vyjetých kolejí a vyžadovat údržbu odvozní cesty. Pod CBR 4 nemůže kolový ADT vůbec fungovat. Pásový damper pokračuje v práci s CBR 2 až 3, čímž zcela eliminuje náklady na výstavbu a údržbu odvozní cesty. Pro lokality, kde by zlepšení terénu stálo více než snížení produktivity pásového damperu (nižší rychlost, nižší užitečné zatížení na cestu), je pásová varianta ekonomicky racionální volbou bez ohledu na příplatek za palivo na tunokilometr.
Odolnost proti svahu s užitečným zatížením – zatěžovací stav, který dimenzuje pohony pásových damprů
Pásový sklápěč veze své užitečné zatížení do kopce. Každý metr převýšení při plném užitečném zatížení vyžaduje trvalý točivý moment na pohonech pásů – točivý moment, který musí být udržován po celou přepravní vzdálenost, která může u velkých zemních a rekultivačních projektů činit 200 až 2 000 metrů. Tento trvalý provoz s nákladem do kopce je určujícím případem zatížení pohonu pásů pro sklápěče.
Na zhutněné štěrkové přepravní cestě je valivý odpor 3 ku 41 TP3T celkové hmotnosti. Na měkkém jílu se zvyšuje na 8 až 121 TP3T. Na rašelině nebo skládkovém odpadu může dosáhnout 15 až 201 TP3T. Při valivém odporu 151 TP3T na svahu 201 TP3T se síla valivého odporu téměř rovná síle odporu ve svahu – to znamená, že celkový požadavek na točivý moment pohonu pásů je téměř dvojnásobný oproti tomu, co předpovídá samotný výpočet svahu. Inženýři, kteří dimenzují pohon pásů pouze na odpor ve svahu a ignorují valivý odpor na měkkém povrchu, podhodnocují převodovku o 30 ku 501 TP3T.
Pásový damper táhne do kopce (naložený, vysoký točivý moment, vysoké zahřátí) a vrací se z kopce (prázdný, nízký točivý moment, brzdění motorem). Zpáteční cesta je interval ochlazování – teplota oleje v pohonu pásů během jízdy z kopce klesá. Tento přirozený tepelný cyklus je specifický pro přepravní aplikace a poskytuje pohonu pásů tepelný klid, kterého buldozery nikdy nedosáhnou. Efektivní pracovní cyklus pro tepelné dimenzování je 50 až 601 TP3T – méně než u buldozeru (75 až 851 TP3T), a to i přesto, že damper pracuje nepřetržitě po celou směnu.
Poměr užitečného zatížení k hmotnosti – Proč pásové dampry potřebují větší točivý moment na tunu než kolové dampry
Kolový autopodvozek obvykle nese užitečné zatížení odpovídající jeho prázdné hmotnosti – 30tunový nákladní vůz vezme 30 tun, což zdvojnásobuje celkovou hmotnost. Pásový sklápěč vezme užitečné zatížení od 60 do 901 tun na tunu své prázdné hmotnosti – 18tunový stroj vezme 15 tun, což zvyšuje celkovou hmotnost o 831 tun na tunu. Pásový sklápěč je na tunu užitečného zatížení těžší kvůli pásovému podvozku, který váží o 30 až 501 tun na tunu více než ekvivalentní kolový podvozek.
Tento nižší poměr užitečného zatížení k hmotnosti znamená, že pásový sklápěč musí přepravovat více vlastní hmotnosti na tunu přepravovaného užitečného zatížení – což zvyšuje požadavek na točivý moment u pohonů pásů na jednotku produktivní kapacity. Na rovném, pevném terénu je proto pásový sklápěč méně efektivní než kolový autonomní sklápěč. Na měkkém terénu, kde kolový autonomní sklápěč nemůže vůbec fungovat, je však srovnání irelevantní – pásový sklápěč je produktivní dle standardu %, zatímco kolová varianta dle standardu 0TP3T.
Pět aplikací, kde pásové sklápěče eliminují omezení kolových damprů
Pásový sklápěč není univerzálním nákladním vozidlem. Je to specializovaný stroj, který vyniká v pěti specifických podmínkách, kde kolová vozidla selhávají nebo kde náklady na uvedení kolového vozidla do provozu (výstavba a údržba silnic) převyšují náklady na snížení produktivity pásového vozidla.
CBR odpadního materiálu: 1 až 3. Kolové nákladní vozy se okamžitě potápí. Pásové skládky přepravují krycí materiál přes aktivní buňky skládky bez úpravy terénu. Pohon pásů pracuje v nejvíce korozivním prostředí ze všech přepravních aplikací – výluhy ze skládky napádají těsnění a povrchy budov.
Nově nanesený bagrovací násyp má téměř nulovou únosnost, dokud nezhutní. Pásové dampry rozprostírají násyp po povrchu a rozkládají hmotnost, aby se zabránilo proražení nezhutněné vrstvy. Pohon pásů musí být při každém cyklu částečně ponořený v nasyceném písku a vodě.
Dopravní cesty potrubí křižují zemědělskou půdu, mokřady a zalesněný terén, kde je výstavba přepravních cest zakázána nebo nepraktická. Pásové sklápěče přepravují potrubí, zásypový materiál a zařízení podél koridoru s minimálním narušením povrchu. Planetové převodovky Ever-Power od Koreje obsluhovat kompletní flotilu potrubního zařízení.
Únosnost rašeliny: 10 až 25 kPa – výrazně méně než u jakéhokoli kolového vozidla. Pásové sklápěče se širokými pásy (500 až 700 mm) dosahují tlaku na zem 20 až 30 kPa, což umožňuje přepravu materiálu přes aktivní zóny těžby rašeliny bez propadnutí podloží.
Během monzunových a dešťových období v tropickém stavebnictví jsou kolové dampry odstaveny na celé týdny. Pásové dampry pokračují v provozu na nasycené půdě – dodržují tak harmonogram projektu, i když počasí zastaví provoz kolové techniky. Dodatečné náklady na palivo na tunu jsou kompenzovány odstraněním pokut za zpoždění způsobené počasím.
Tři režimy selhání pohonu pásů specifické pro servis pásových sklápěčů
Na rozdíl od buldozeru, který na jednu jízdu zvládne 60 až 120 metrů, pásový sklápěč táhne do kopce 200 až 2 000 metrů na jednu jízdu – s trvalým téměř maximálním točivým momentem na měkkém povrchu. Kombinovaný odpor svahu a valivý odpor na měkkém povrchu vytváří nepřetržitý přísun tepla do olejové lázně pohonu pásů po dobu 3 až 15 minut na jednu jízdu s nákladem. Na dálkových trasách v horkém podnebí může teplota oleje překročit 110 °C, než je jízda s nákladem dokončena. Opakované tepelné cykly nad prahovou hodnotou olejového filmu urychlují únavu povrchu zubů ozubeného kola.
Výluhy ze skládek (pH 5 až 8, obsahující rozpuštěné kovy a organické kyseliny) a slaná voda (z rekultivačních míst) napadají skříň pohonu pásů, těsnicí plochy a závity upevňovacích prvků. Během 2 000 až 4 000 hodin provozu v těchto prostředích dochází ke korozi povrchů skříně, degradaci materiálu těsnicího břitu a uvolnění utahovacího momentu šroubů, protože koroze oslabuje upínací rozhraní. Skříň převodovky, která se jeví jako konstrukčně zdravá, může mít v korozních oblastech sníženou tloušťku stěny o 20 až 30%.
Pásový sklápěč nakládaný bagrem často přijímá materiál nerovnoměrně – na jedné straně korby je větší váha než na druhé. U užitečného zatížení 15 tun přenáší rozdělení 60/40 na jeden pás 9 tun a na druhý 6 tun – asymetrie zatížení 501 TP3T. Pohon těžšího pásu pracuje s nominálním zatížením 120 až 1301 TP3T, zatímco lehčí strana pracuje s zatížením 70 až 801 TP3T. Během tisíců přepravních cyklů dochází na silně zatížené straně k neúměrnému opotřebení ložisek a převodů, což vede k selhání jednoho pohonu pásu, zatímco druhý má stále zbývající životnost 40 až 601 TP3T.
Planetová převodovka s pásovým pohonem pro sklápěče – Často kladené otázky
Společnost Korea Ever-Power dodává planetové převodovky s pohonem pásů pro pásové dampry od 10 000 do 80 000 Nm – od 6tunových stavebních damprů až po 30tunové kloubové pásové nosiče. Pro skládkování a rekultivaci jsou k dispozici varianty s ochranou proti korozi. Pro doporučení specifikace uveďte model vašeho stroje a staveniště.
Střihač: Cxm
