Lesní prostředí – čtyři výzvy, kterým žádná jiná aplikace pásového pohonu nečelí současně
Stavební bagr pracuje na vyčištěném, urovnaném terénu. Důlní buldozer pracuje na upravených lavicích. Kácecí stroj pracuje na terénu tak, jak je – nevyčištěný, neurovnaný, zanesen sutinami a často nakloněný v úhlech, které by porušovaly bezpečnostní předpisy na jakémkoli staveništi. planetová převodovka s pohonem pásů který pracuje v tomto prostředí, musí překonat výzvy, kterým nečelí žádný jiný koncový převod.
Balicí stroje na kácení a sklápění běžně pracují na svazích se sklonem 30 až 40 stupňů – což jsou sklony, na které by se žádný bagr, buldozer ani sklápěč nepokusil. Některé specializované stroje na strmé svahy pracují až do sklonu 45 stupňů (stupeň 100%). Při sklonu 40 stupňů je složka gravitační síly táhnoucí stroj z kopce 64% hmotnosti stroje. Pohon pásů musí tuto sílu nepřetržitě udržovat – a při přemisťování mezi stromy pohánět stroj do kopce proti ní.
Stroj s každou otáčkou pásu přejíždí přes odkryté kořeny, zasypané pařezy a spadlé dřevo. Každý náraz přenáší rázové zatížení přes desky pásu přímo do zubů řetězového kola a přes planetovou převodovku do skříně a montážních šroubů. Jediný náraz na pařez u 35tunového stroje může vygenerovat okamžitou radiální sílu 50 000 až 80 000 N na náboji řetězového kola – což odpovídá pádu 5 až 8 tun přímo na výstupní ložisko pohonu pásu.
Kůrové proužky, úponky vinné révy, malé větve a vláknitý kořenový materiál se ovíjejí kolem řetězového kola, nacpávají se mezi patky pásů a zaklíní se do rozhraní mezi pásy a řetězovými koly. Tyto nečistoty působí jako cizí těleso mezi těsnicími plochami a pouzdrem – tlačí na oddělovací kuželové těsnění a vytváří cestu pro vniknutí nečistot a vody. V tropických dřevinách může obalení vinnou révou, pokud se neodstraní, během několika minut zastavit pohon pásů.
Kácející a harvestorový stroj může pracovat 50 až 200 km od nejbližšího servisního zařízení, které je přístupné pouze po nezpevněné lesní cestě. Porucha pohonu pásů v lese znamená: přepravu náhradní jednotky vrtulníkem, mobilní jeřáb pro zvedání stroje pro přístup k podvozku a 2 až 4 dny ztráty produkce. Náklady na jedinou poruchu pohonu pásů v lese – náhradní díly, mobilizace, ztráta produkce – mohou 5 až 10krát překročit náklady na samotnou převodovku.
Provoz na svahu – Jak pásový pohon drží 35tunový stroj na svahu se sklonem 40 stupňů
Provoz na svahu je nejvýraznější charakteristikou pohonů pásů kácecích strojů. Žádná jiná aplikace běžně nevystavuje pohon pásů gravitačnímu bočnímu zatížení, asymetrickému rozložení hmotnosti a požadavkům na trvalé udržení svahu, které vyžaduje těžba dřeva na svahu.
Na příčném svahu o sklonu 40 stupňů nese pás sjezdových drah přibližně 65 až 701 TP3T hmotnosti stroje, zatímco pás stoupajících drah nese 30 až 351 TP3T. Pohon pásu sjezdových drah pracuje s nominálním točivým momentem 130 až 1401 TP3T na pás. Oba pohony musí být dimenzovány na zatížení při jízdě z kopce – nikoli na průměr. Tento asymetrický součinitel zatížení 1,4 se připočítává k provoznímu součiniteli, což vede k celkovému snížení výkonu o 2,0 x 1,4 = 2,8 oproti výpočtu ustáleného stavu na úrovni terénu.
Faktor lesnického provozu 2,0 zohledňuje tři jevy, které se ve stavebním provozu nevyskytují: (1) rázový moment z nárazu kořenů o radiální síle 50 000 až 80 000 N na událost, k němuž dochází 20 až 50krát za provozní hodinu; (2) špičky momentu nárazu na pařez o 150 až 2001 TP3T v ustáleném stavu; a (3) nárůsty napětí v kolejích v důsledku ucpávání suti mezi deskami pásů. Tyto kombinované účinky vytvářejí efektivní ekvivalentní trvalé zatížení 1,8 až 2,2násobek vypočítaného momentu tažení v ustáleném stavu.
Lesní technická úprava těsnění – Ochrana převodovky v prostředí, které by mohlo poškodit těsnění
Dvoukuželové těsnění na pásovém pohonu rypadla se potýká s blátem, vodou a pískem. Dvoukuželové těsnění na pásovém pohonu kácecího harvestora se s tím vším potýká – a také s vlákny kůry, úponky révy vinné, pilinami potaženými pryskyřicí, úlomky kořenů a dřevními úlomky, které se ovíjejí kolem ozubeného kola a fyzicky oddělují těsnicí plochy od sebe. Standardní těsnění konstrukční třídy s životností 6 000 až 8 000 hodin u rypadla mohou v lesním provozu vydržet pouze 2 000 až 3 000 hodin.
Lesní pohony používají dvojitá kuželová těsnění s kalenými ocelovými čelmi a zvýšenou pružinovou silou – o 15 až 251 TP3T vyšší kontaktní tlak než těsnění stavební třídy. Vnější kroužek pro deflektor nečistot (někdy nazývaný „ochranný kroužek těsnění“ nebo „kůrový kroužek“) je přišroubován vně těsnění, aby fyzicky zabránil vniknutí vláknitého materiálu na těsnicí čelní plochy. Tento deflektor je opotřebitelný prvek – vyměňuje se v intervalech 1 000 až 2 000 hodin – který se obětuje pro ochranu těsnění.
Standardní odvzdušňovací ventily umožňují vniknutí jemných pilin a částic pryskyřice do skříně během fáze chlazení každého tepelného cyklu. Pohony pásů určené pro lesní hospodářství používají přetlakové odvzdušňovací systémy, které udržují vnitřní tlak 0,1 až 0,3 baru – zabraňují tak vnikání částic během chlazení. Tlakový systém zvyšuje náklady, ale prodlužuje interval kontaminace olejem z 500 až 750 hodin (standardní odvzdušňovací ventil) na 1 500 až 2 000 hodin v prostředí s vysokým obsahem pilin.
Podvozky harvestorů jsou vybaveny ocelovými ochrannými vanami, které chrání skříň pohonu pásů před přímými nárazy na pařezy. Boční nárazy od výčnělků kořenů a šikmých zbytků pařezů však stále mohou dosáhnout příruby skříně. Planetová převodovka Korea Ever-Power Pouzdra pro lesnické aplikace používají tvárnou litinu QT700-2 (oproti QT500-7 pro standardní konstrukci) – poskytující vyšší rázovou houževnatost 40% na přírubě pouzdra, aby odolávala praskání způsobenému bočními nárazy do pařezu.
Tři poruchy, které dominují při výměně pohonu pásů kácecích strojů
Vlákna kůry, vinná réva a úlomky dřeva se ovíjejí kolem náboje řetězového kola a prodírají se mezi těsnicí plochy s dvojitým kuželem. Jakmile vláknitý materiál překlene těsnicí mezeru, funguje jako knot – nasává vodu a jemné částice do olejové lázně. Během 200 až 500 hodin od vniknutí nečistot olej ztmavne, ložiskové plochy korodují a hlučnost pohonu pásů se zvyšuje. Toto je nejčastější příčina výměny pohonu pásů v lesnictví – a důvod, proč je kroužek deflektoru nečistot a denní čištění řetězového kola nejnákladově nejefektivnějšími postupy údržby při těžbě dřeva.
Standardní tvárná litinová tělesa QT500-7 odolávají axiálnímu a radiálnímu zatížení při běžné jízdě. V lesním prostředí však dochází k bočním nárazům – těleso pohonu pásů při přejíždění stroje narazí na kořenový výstupek nebo zbytek pařezu. Tyto boční nárazy koncentrují napětí v oblasti montážní příruby tělesa, kde tloušťka stěny přechází z hlavního tělesa tělesa do rozteče šroubů. Po stovkách takových nárazů se na poloměru příruby začínají objevovat mikrotrhliny. Během 3 000 až 5 000 hodin se trhliny šíří, dokud se příruba tělesa nepraskne – což je katastrofální selhání, které nelze v terénu opravit.
Když deska pásu narazí na pařez nebo velký kořen, náraz generuje na náboji řetězového kola radiální sílu o síle 50 000 až 80 000 N – krátkodobý ráz, který musí výstupní ložisko absorbovat bez trvalé deformace (brinelingu). Standardní výstupní ložiska pohonu pásů, dimenzovaná na statickou radiální únosnost zatížení při pojezdu (25 000 až 40 000 N), nemají dostatečnou rezervu C0 (statického zatížení) pro maximální náraz do pařezu. Při více než 10 000 až 30 000 nárazech do pařezu ročně se na oběžné dráze ložiska vytvářejí stopy brinellingu – plochá místa z nárazové deformace. Tyto stopy způsobují periodické vibrace, když jimi válečky procházejí, což urychluje únavu oběžné dráhy a nakonec vede k odlupování.
Planetová převodovka s pásovým pohonem pro harvestory – Často kladené otázky
Planetové převodovky Korea Ever-Power s pohonem pásů pro lesní hospodářství – skříň QT700-2, deflektory nečistot, přetlakové odvzdušňovače, výstupní ložiska odolná nárazu – od 20 000 do 100 000 Nm. Pro doporučení pro lesní hospodářství uveďte model vašeho kácecího harvestora a maximální specifikaci sklonu.
Střihač: Cxm
