वन पर्यावरण — चार चुनौतियाँ जिनका सामना किसी अन्य ट्रैक ड्राइव एप्लिकेशन को एक साथ नहीं करना पड़ता
निर्माण स्थल पर खुदाई करने वाली मशीन साफ और समतल जमीन पर काम करती है। खनन बुलडोजर तैयार की गई समतल जमीन पर काम करता है। पेड़ काटने वाली मशीन मौजूदा जमीन पर काम करती है - जो साफ नहीं की गई है, समतल नहीं की गई है, मलबे से भरी है, और अक्सर ऐसे कोणों पर झुकी हुई होती है जो किसी भी निर्माण स्थल पर सुरक्षा नियमों का उल्लंघन करते हैं। ट्रैक ड्राइव प्लेनेटरी गियरबॉक्स इस वातावरण में काम करने वाले फाइनल ड्राइव को उन चुनौतियों का सामना करना पड़ता है जिनका सामना कोई अन्य फाइनल ड्राइव नहीं करता है।
फेलियर बंचर मशीनें आमतौर पर 30 से 40 डिग्री के ढलानों पर काम करती हैं - ऐसे ढलान जिन पर कोई एक्सकेवेटर, बुलडोजर या डंप ट्रक काम करने की हिम्मत नहीं करता। कुछ विशेष ढलान वाली मशीनें 45 डिग्री (100% ग्रेड) तक काम कर सकती हैं। 40 डिग्री पर, मशीन को नीचे की ओर खींचने वाला गुरुत्वाकर्षण बल मशीन के वजन का 64% होता है। ट्रैक ड्राइव को इस बल को लगातार सहन करना होता है - और पेड़ों के बीच स्थिति बदलते समय मशीन को इसके विपरीत ऊपर की ओर धकेलना होता है।
यह मशीन प्रत्येक चक्कर में उभरी हुई जड़ों, दबे हुए ठूंठों और गिरे हुए पेड़ों के ऊपर से गुजरती है। प्रत्येक टक्कर से उत्पन्न झटका ट्रैक शूज़ के माध्यम से सीधे स्प्रोकेट के दांतों तक और प्लेनेटरी गियरबॉक्स के माध्यम से हाउसिंग और माउंटिंग बोल्ट तक पहुंचता है। 35 टन की मशीन पर एक ठूंठ की टक्कर से स्प्रोकेट हब पर 50,000 से 80,000 N का तात्कालिक रेडियल बल उत्पन्न हो सकता है - जो ट्रैक ड्राइव आउटपुट बेयरिंग पर सीधे 5 से 8 टन का भार गिरने के बराबर है।
छाल की पट्टियाँ, बेल की लताएँ, छोटी शाखाएँ और रेशेदार जड़ सामग्री स्प्रोकेट के चारों ओर लिपट जाती हैं, ट्रैक शूज़ के बीच में जमा हो जाती हैं और ट्रैक-टू-स्प्रोकेट इंटरफ़ेस में फंस जाती हैं। यह मलबा सील सतहों और हाउसिंग के बीच एक बाहरी पदार्थ की तरह काम करता है - जिससे डुओ-कोन सील अलग हो जाती है और धूल और पानी के प्रवेश का रास्ता बन जाता है। उष्णकटिबंधीय कठोर लकड़ी के कार्यों में, यदि बेलों का यह लिपटा हुआ आवरण साफ न किया जाए तो कुछ ही मिनटों में ट्रैक ड्राइव रुक सकता है।
एक फेलियर बंचर निकटतम सर्विस सेंटर से 50 से 200 किलोमीटर दूर तक काम कर सकता है, जहाँ केवल कच्ची लॉगिंग रोड से ही पहुँचा जा सकता है। जंगल में ट्रैक ड्राइव फेल होने का मतलब है: रिप्लेसमेंट यूनिट के लिए हेलीकॉप्टर से परिवहन, अंडरकैरिज तक पहुँचने के लिए मशीन को उठाने के लिए मोबाइल क्रेन, और 2 से 4 दिनों का उत्पादन नुकसान। जंगल में एक बार ट्रैक ड्राइव फेल होने की लागत - रिप्लेसमेंट पार्ट्स, मोबिलाइजेशन, उत्पादन नुकसान - गियरबॉक्स की लागत से 5 से 10 गुना अधिक हो सकती है।
ढलान पर संचालन — ट्रैक ड्राइव किस प्रकार 35 टन की मशीन को 40 डिग्री के ढलान पर स्थिर रखता है
ढलान पर संचालन फेलर बंचर ट्रैक ड्राइव की सबसे विशिष्ट विशेषता है। कोई अन्य अनुप्रयोग नियमित रूप से ट्रैक ड्राइव को गुरुत्वाकर्षण पार्श्व-भार, असममित भार वितरण और निरंतर ग्रेड-होल्डिंग आवश्यकताओं के अधीन नहीं करता है जो पहाड़ी ढलान पर लॉगिंग के लिए आवश्यक हैं।
40 डिग्री के अनुप्रस्थ ढलान पर, ढलान वाली पटरी मशीन के भार का लगभग 65 से 70 टन भार वहन करती है, जबकि चढ़ाई वाली पटरी 30 से 35 टन भार वहन करती है। ढलान वाली पटरी का ड्राइव नाममात्र प्रति-ट्रैक टॉर्क के 130 से 140 टन पर संचालित होता है। दोनों ड्राइवों का आकार औसत भार के बजाय ढलान वाले भार के अनुसार निर्धारित किया जाना चाहिए। यह असममित भार गुणांक 1.4 सेवा गुणांक के ऊपर लागू होता है, जिससे समतल जमीन पर स्थिर अवस्था की गणना के सापेक्ष संयुक्त अवमूल्यन 2.0 x 1.4 = 2.8 होता है।
वानिकी सेवा कारक 2.0 निर्माण सेवा में अनुपस्थित तीन घटनाओं को ध्यान में रखता है: (1) प्रति घटना 50,000 से 80,000 N त्रिज्या का जड़ प्रभाव झटका, जो प्रति परिचालन घंटे 20 से 50 बार घटित होता है; (2) स्थिर अवस्था में 150 से 200% का स्टंप स्ट्राइक टॉर्क स्पाइक्स; और (3) शूज़ के बीच मलबे के जमाव से ट्रैक तनाव में वृद्धि। इन संयुक्त प्रभावों से गणना किए गए स्थिर अवस्था ट्रामिंग टॉर्क का 1.8 से 2.2 गुना प्रभावी समतुल्य निरंतर भार उत्पन्न होता है।

वानिकी सील इंजीनियरिंग — सीलों को नष्ट करने के लिए डिज़ाइन किए गए वातावरण में गियरबॉक्स की सुरक्षा करना
खुदाई मशीन के ट्रैक ड्राइव पर लगा डुओ-कोन सील कीचड़, पानी और रेत का सामना करता है। वहीं, लकड़ी काटने वाली मशीन के ट्रैक ड्राइव पर लगा डुओ-कोन सील इन सभी चीजों के साथ-साथ छाल के रेशे, बेल की लताएँ, राल से लिपटा बुरादा, जड़ के टुकड़े और लकड़ी के मलबे का भी सामना करता है, जो स्प्रोकेट के चारों ओर लिपटकर सील के किनारों को अलग कर देते हैं। खुदाई मशीन पर 6,000 से 8,000 घंटे चलने के लिए डिज़ाइन किए गए मानक निर्माण-ग्रेड सील, वानिकी कार्यों में केवल 2,000 से 3,000 घंटे ही चल पाते हैं।
वन क्षेत्र में उपयोग होने वाले ट्रैक ड्राइव में कठोर स्टील से बने डुओ-कोन सील का इस्तेमाल होता है, जिनमें स्प्रिंग बल अधिक होता है — निर्माण क्षेत्र में इस्तेमाल होने वाले सील की तुलना में इनका संपर्क दबाव 15 से 25% अधिक होता है। सील के बाहर एक बाहरी मलबे को रोकने वाली रिंग (जिसे कभी-कभी "सील गार्ड" या "बार्क रिंग" भी कहा जाता है) बोल्ट से कसी होती है, जो रेशेदार पदार्थों को सील की सतह तक पहुँचने से रोकती है। यह डिफ्लेक्टर घिसने वाला भाग है — जिसे 1,000 से 2,000 घंटे के अंतराल पर बदला जाता है — जो सील की सुरक्षा के लिए स्वयं को बलिदान कर देता है।
मानक ब्रीदर वाल्व प्रत्येक तापीय चक्र के शीतलन चरण के दौरान महीन बुरादा और राल के कणों को हाउसिंग में प्रवेश करने देते हैं। वानिकी उपयोग के लिए उपयुक्त ट्रैक ड्राइव में दबावयुक्त ब्रीदर सिस्टम का उपयोग किया जाता है जो 0.1 से 0.3 बार का धनात्मक आंतरिक दबाव बनाए रखता है - जिससे शीतलन के दौरान कणों का प्रवेश रोका जा सकता है। दबावयुक्त सिस्टम से लागत बढ़ जाती है, लेकिन बुरादे से भरपूर वातावरण में तेल संदूषण अंतराल 500 से 750 घंटे (मानक ब्रीदर) से बढ़कर 1,500 से 2,000 घंटे हो जाता है।
फेलर बंचर के अंडरकैरिज में स्टील बेली पैन लगे होते हैं जो ट्रैक ड्राइव हाउसिंग को सीधे ठूंठ के प्रहार से बचाते हैं। लेकिन जड़ों के उभारों और तिरछे ठूंठ के अवशेषों से होने वाले पार्श्व प्रभाव अभी भी हाउसिंग फ्लैंज तक पहुंच सकते हैं। कोरिया एवर-पावर प्लैनेटरी गियरबॉक्स वानिकी अनुप्रयोगों के लिए हाउसिंग में QT700-2 नमनीय लोहे का उपयोग किया जाता है (मानक निर्माण के लिए QT500-7 के विपरीत) - जो हाउसिंग फ्लेंज पर 40% उच्च प्रभाव कठोरता प्रदान करता है ताकि पार्श्व स्टंप स्ट्राइक से होने वाली दरारों का प्रतिरोध किया जा सके।
फेलर बंचर ट्रैक ड्राइव रिप्लेसमेंट में हावी होने वाली तीन विफलताएँ
छाल के रेशे, बेल की सामग्री और लकड़ी के टुकड़े स्प्रोकेट हब के चारों ओर लिपट जाते हैं और डुओ-कोन सील सतहों के बीच घुस जाते हैं। एक बार जब रेशेदार सामग्री सील के अंतर को भर देती है, तो यह एक बाती की तरह काम करती है - पानी और महीन कणों को तेल में खींच लेती है। मलबे के घुसने के 200 से 500 घंटों के भीतर, तेल गहरा हो जाता है, बेयरिंग की सतहें खराब हो जाती हैं और ट्रैक ड्राइव का शोर बढ़ जाता है। यह वानिकी ट्रैक ड्राइव को बदलने का सबसे आम कारण है - और यही कारण है कि मलबे को रोकने वाली रिंग और स्प्रोकेट की दैनिक सफाई लॉगिंग में सबसे किफायती रखरखाव प्रक्रियाएं हैं।
मानक QT500-7 नमनीय लोहे के हाउसिंग सामान्य ट्रामिंग से उत्पन्न अक्षीय और रेडियल भार को सहन कर सकते हैं। लेकिन वन क्षेत्र में पार्श्व प्रभाव पड़ते हैं — मशीन के गुजरने के दौरान ट्रैक ड्राइव हाउसिंग किसी जड़ के उभार या ठूंठ के अवशेष से टकरा जाता है। ये पार्श्व प्रभाव हाउसिंग माउंटिंग फ्लेंज पर तनाव केंद्रित करते हैं, जहां दीवार की मोटाई मुख्य हाउसिंग बॉडी से बोल्ट सर्कल तक बदलती है। ऐसे सैकड़ों प्रभावों के बाद, फ्लेंज की त्रिज्या पर सूक्ष्म दरारें पड़नी शुरू हो जाती हैं। 3,000 से 5,000 घंटों में, ये दरारें तब तक फैलती रहती हैं जब तक कि हाउसिंग फ्लेंज टूट न जाए — यह एक विनाशकारी विफलता है जिसकी मरम्मत मौके पर नहीं की जा सकती।
जब ट्रैक शू किसी ठूंठ या बड़ी जड़ से टकराता है, तो इस टक्कर से स्प्रोकेट हब पर 50,000 से 80,000 N का रेडियल बल उत्पन्न होता है। यह एक अल्पकालिक झटका होता है जिसे आउटपुट बेयरिंग को बिना स्थायी विरूपण (ब्रिनेलिंग) के सहन करना होता है। ट्रामिंग लोड (25,000 से 40,000 N) की स्थैतिक रेडियल क्षमता के लिए रेटेड मानक-श्रेणी के ट्रैक ड्राइव आउटपुट बेयरिंग में ठूंठ से टकराने के चरम बल के लिए पर्याप्त C0 (स्थैतिक लोड रेटिंग) मार्जिन नहीं होता है। प्रति वर्ष 10,000 से 30,000 से अधिक ठूंठों से टकराने पर, बेयरिंग रेसवे पर ब्रिनेलिंग के निशान बन जाते हैं - ये प्रभाव विरूपण के कारण बने सपाट धब्बे होते हैं। रोलर्स के इन निशानों से गुजरने पर आवधिक कंपन उत्पन्न होता है, जिससे रेसवे की थकान बढ़ जाती है और अंततः टूट-फूट हो जाती है।
फेलर बंचर्स के लिए ट्रैक ड्राइव प्लेनेटरी गियरबॉक्स — अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कोरिया एवर-पावर के वानिकी-मानक ट्रैक ड्राइव प्लेनेटरी गियरबॉक्स - QT700-2 हाउसिंग, मलबे को हटाने वाले डिफ्लेक्टर, प्रेशराइज्ड ब्रीदर, प्रभाव-मानक आउटपुट बेयरिंग - 20,000 से 100,000 एनएम तक। वानिकी-मानक अनुशंसा के लिए अपने फेलियर बंचर मॉडल और अधिकतम ढलान विनिर्देश प्रदान करें।
संपादक: सीएक्सएम