\n| Danni superficiali<\/td>\n | Pesante: solchi lasciati dagli pneumatici, distruzione del manto erboso<\/td>\n | Minimo \u2014 distribuisce il peso<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n\n Il compromesso ingegneristico nella trasmissione a cingoli:<\/strong> Il cingolo in gomma CTL distribuisce il peso su una superficie di contatto da 6 a 10 volte superiore a quella di quattro pneumatici, riducendo drasticamente la pressione sul terreno e consentendo di lavorare su terreni morbidi, aree verdi gi\u00e0 rifinite e superfici interne. Tuttavia, la maggiore superficie di contatto implica anche una maggiore resistenza allo sterzo: per far ruotare un cingolo in gomma sulla superficie del terreno, la trasmissione deve superare l'attrito di taglio dell'intera impronta del cingolo contro il terreno. Questo attrito di sterzo \u00e8 da 2 a 3 volte superiore all'attrito di sfregamento degli pneumatici di una minipala gommata, richiedendo una trasmissione con una capacit\u00e0 di coppia doppia rispetto alla trasmissione su ruote equivalente.<\/p>\n<\/div>\n<\/section>\n\nFrequenza di controrotazione: perch\u00e9 gli azionamenti a binario CTL sono sottoposti a un numero maggiore di cicli di carico bidirezionali rispetto a qualsiasi altra macchina.<\/h2>\nUn escavatore esegue da 150 a 300 rotazioni in controrotazione per turno. Una pala cingolata compatta esegue da 500 a 1.500 rotazioni in controrotazione per turno, a cui si aggiungono da 1.500 a 3.000 eventi di sterzata a velocit\u00e0 differenziale, in cui un cingolo funziona pi\u00f9 velocemente dell'altro. Il numero totale di eventi di carico bidirezionale o differenziale per turno \u00e8 compreso tra 2.000 e 4.500, il pi\u00f9 alto tra tutte le macchine cingolate.<\/p>\n \n \n Perch\u00e9 la frequenza \u00e8 cos\u00ec alta?<\/div>\n Le minipale cingolate (CTL) lavorano in spazi ristretti: giardinaggio, demolizioni interne, edifici agricoli, pavimenti di magazzini. La macchina si muove costantemente intorno agli ostacoli, fa retromarcia negli angoli, gira in aree anguste e si riposiziona tra un'attivit\u00e0 e l'altra. Ogni cambio di direzione corrisponde a un movimento dei cingoli. Un escavatore si riposiziona una volta ogni 5-10 minuti; una minipala cingolata si riposiziona ogni 15-30 secondi durante le operazioni di carico e livellamento.<\/p>\n<\/div>\n \n Implicazioni della vita dovute alla fatica<\/div>\n Con 3.000 eventi di sterzata per turno, 250 turni all'anno e una vita utile prevista di 5.000 ore, gli ingranaggi planetari della trasmissione del cingolo sopportano circa 3,75 milioni di cicli di carico differenziale. I cuscinetti dei perni planetari sopportano lo stesso numero di inversioni parziali o complete del carico radiale. Questo supera di 2,5-3 volte il requisito di fatica della trasmissione del cingolo dell'escavatore, nonostante il CTL abbia un peso pari a un decimo di quello dell'escavatore. Il valore di fatica, non la coppia nominale, \u00e8 il fattore determinante nella progettazione delle trasmissioni del cingolo del CTL.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n\nCingoli in gomma contro cingoli in acciaio: come il tipo di cingolo influenza l'ingegneria della trazione<\/h2>\nLa maggior parte delle minipale cingolate funziona su cingoli in gomma con cavi d'acciaio incorporati, e non sui cingoli in acciaio con catene e pattini utilizzati su escavatori, bulldozer e gru cingolate. Il cingolo in gomma modifica la meccanica di innesto tra pignone e cingolo, il controllo della tensione e il profilo di vibrazione a cui \u00e8 sottoposto il riduttore epicicloidale di trasmissione.<\/p>\n \n \n Innesto del pignone<\/div>\n I cingoli in gomma utilizzano tasselli di trasmissione interni (denti in gomma stampata) che si innestano con i denti della ruota dentata. L'innesto \u00e8 pi\u00f9 morbido rispetto all'ingranamento acciaio su acciaio dei cingoli a catena, producendo minore rumore e vibrazioni da impatto. Tuttavia, i tasselli di trasmissione in gomma si usurano pi\u00f9 rapidamente rispetto ai pattini in acciaio, soprattutto su superfici dure (cemento, asfalto). I tasselli usurati riducono la profondit\u00e0 di innesto effettiva della ruota dentata, aumentando il rischio di slittamento del cingolo durante le controrotazioni aggressive su terreni duri.<\/p>\n<\/div>\n \n Tensione e precarico<\/div>\n I cingoli in gomma sono tensionati da un rullo tenditore idraulico o a molla, che mantiene un precarico costante sulla ruota dentata. Questo precarico genera una forza radiale continua sui cuscinetti della ruota dentata (e quindi sui cuscinetti di uscita della trasmissione del cingolo) anche quando la macchina \u00e8 ferma. Anche i cingoli a catena in acciaio sono sottoposti a tensione, ma la flessibilit\u00e0 del cingolo in gomma consente una variazione di tensione pi\u00f9 dinamica durante i cambi di direzione, producendo carichi radiali fluttuanti sul cuscinetto di uscita della trasmissione del cingolo.<\/p>\n<\/div>\n \n Vibrazioni e NVH<\/div>\n Le minipale cingolate operano in ambienti sensibili al rumore, come zone residenziali, propriet\u00e0 commerciali e spazi interni. Il cingolo in gomma riduce il rumore trasmesso dal terreno, ma il riduttore epicicloidale della trasmissione del cingolo diventa la principale fonte di rumore alla velocit\u00e0 di esercizio. Le trasmissioni a cingoli delle minipale cingolate richiedono tolleranze dei denti degli ingranaggi pi\u00f9 strette e un gioco inferiore rispetto alle trasmissioni a cingoli degli escavatori, al fine di soddisfare le aspettative dell'operatore e del vicinato in termini di rumore. Il fischio degli ingranaggi a 10 km\/h, che sarebbe impercettibile su un escavatore, \u00e8 chiaramente percepibile nella cabina relativamente silenziosa di una minipala cingolata.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n <\/p>\n\nDimensionamento della trasmissione CTL Track Drive: dove la coppia di sterzata, non la coppia motrice, determina le specifiche.<\/h2>\nIn un escavatore o in un bulldozer, la trasmissione a cingoli \u00e8 dimensionata in base alla coppia motrice, ovvero la forza necessaria per far avanzare la macchina contro pendenza e resistenza al rotolamento. In una minipala cingolata, la condizione critica per il dimensionamento \u00e8 diversa: la coppia di sterzata durante la controrotazione su una superficie ad alto attrito supera la coppia motrice rettilinea da 1,5 a 2,5 volte.<\/p>\n \n Dimensionamento della trasmissione cingolata CTL \u2014 Macchina da 4,5 t, controrotazione su calcestruzzo<\/div>\n \n Dato:<\/div>\n \u00a0\u00a0Peso della macchina (con benna): 4.500 kg<\/div>\n \u00a0\u00a0Superficie di contatto del cingolo con il terreno: 2 cingoli, ciascuno di 1.800 mm x 320 mm<\/div>\n \u00a0\u00a0Interasse fori pignone: 280 mm (r = 0,14 m)<\/div>\n \u00a0\u00a0Terreno: calcestruzzo (coefficiente di attrito \u03bc = 0,7)<\/div>\n Fase 1 \u2014 Coppia motrice diretta (grado 5%):<\/div>\n \u00a0\u00a0F_drive = (4.500 x 9,81 x 0,05) \/ 2 = 1.104 N\/binario<\/div>\n \u00a0\u00a0T_drive = 1.104 x 0,14 = 155 Nm (banale)<\/strong><\/div>\nFase 2 \u2014 Coppia di sterzata in controrotazione:<\/div>\n \u00a0\u00a0F_steer = (W\/2) xgx mu = (4.500\/2) x 9,81 x 0,7<\/div>\n \u00a0\u00a0F_steer = 15.446 N per binario<\/strong><\/div>\n\u00a0\u00a0T_steer = 15.446 x 0,14 = 2.162 Nm per binario<\/strong><\/div>\nFase 3 \u2014 Applicare SF = 2,5 (controrotazione ad alto numero di cicli, carico d'impatto):<\/div>\n \u00a0\u00a0T_richiesto = 2.162 x 2,5 = Coppia nominale minima di 5.405 Nm<\/strong><\/div>\n\u2192 La coppia di sterzata (2.162 Nm) \u00e8 14 volte la coppia motrice (155 Nm)<\/div>\n \u2192 Specificare in base allo sterzo, NON alla guida<\/div>\n \u2192 Trasmissione a cingoli CTL Ever-Power Korea da 6.000 Nm con rapporto 50:1 \u2714<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n \n Il rapporto di 14:1 tra coppia di sterzata e coppia motrice<\/strong> Questa \u00e8 la caratteristica determinante per il dimensionamento della trasmissione a cingoli CTL. Un ingegnere che dimensiona la trasmissione a cingoli basandosi sulla coppia motrice in linea retta (155 Nm in questo esempio) e applica anche un generoso fattore di servizio di 3,0, specificherebbe un'unit\u00e0 da 465 Nm, che si guasterebbe al primo tentativo di controrotazione su cemento. La coppia di sterzata su superfici ad alto attrito \u00e8 il caso di carico determinante e deve essere la base per la specifica.<\/p>\n<\/div>\n<\/section>\n\nTre modalit\u00e0 di guasto che influenzano le decisioni di sostituzione del sistema di azionamento CTL<\/h2>\n\n \n 1<\/div>\n \n Affaticamento del cuscinetto planetario dovuto alla controrotazione ad altissimo numero di cicli<\/div>\n Il guasto pi\u00f9 comune nei sistemi di trasmissione a cingoli delle minipale cingolate. Con oltre 3.000 sterzate per turno, i cuscinetti a perno planetario accumulano cicli di fatica 3 volte pi\u00f9 velocemente rispetto a un escavatore. Gli aghi dei cuscinetti sviluppano vaiolatura superficiale dopo 2.000-4.000 ore, prima di qualsiasi altra applicazione di trasmissione a cingoli con la stessa coppia nominale. Sintomi: aumento della rumorosit\u00e0 di marcia a bassa velocit\u00e0, ticchettio udibile durante la controrotazione, particelle metalliche nell'olio.<\/p>\n Prevenzione: specificare azionamenti per binari con cuscinetti ad alta resistenza alla fatica (rapporto C\/P \u2265 8). Utilizzare olio sintetico per una migliore lubrificazione limite durante le inversioni di direzione.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n \n 2<\/div>\n \n Usura dei denti della ruota dentata dovuta al degrado dei tasselli del cingolo in gomma<\/div>\n Con l'usura dei tasselli di gomma del cingolo, la profondit\u00e0 di contatto tra i tasselli e i denti della ruota dentata diminuisce. L'area di contatto rimanente sopporta l'intera forza motrice e sterzante, concentrando lo stress su una superficie pi\u00f9 piccola dei denti della ruota dentata. Ne consegue un'usura accelerata della ruota dentata e l'interfaccia usurata tra ruota dentata e tasselli permette al cingolo di slittare durante le controrotazioni brusche. Un cingolo che slitta su una pala cingolata con benna carica rappresenta un rischio immediato di ribaltamento.<\/p>\n Prevenzione: Ispezionare la profondit\u00e0 dei tasselli di trazione del cingolo in gomma ogni 250 ore. Sostituire il cingolo quando l'usura dei tasselli raggiunge il livello 50%, senza attendere il completo smontaggio.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n \n 3<\/div>\n \n Ostruzione del tubo di drenaggio della cassa che causa la rottura della guarnizione<\/div>\n Le macchine cingolate CTL con motori idraulici sono generalmente dotate di una linea di drenaggio che riporta l'olio fuoriuscito internamente al serbatoio. Nelle macchine CTL che operano in condizioni polverose, fangose \u200b\u200bo gelide, la linea di drenaggio pu\u00f2 ostruirsi o bloccarsi. La pressione all'interno del motore e dell'alloggiamento del riduttore aumenta fino a superare la capacit\u00e0 di tenuta, provocando la rottura della guarnizione a doppio cono o della guarnizione dell'albero motore e la fuoriuscita di olio idraulico a terra. La macchina perde immediatamente la trazione su quel lato.<\/p>\n Prevenzione: Ispezionare le tubazioni di drenaggio della cassa ogni 500 ore di manutenzione. Assicurarsi che la tubazione non sia piegata, schiacciata o ostruita da detriti. In caso di gelo, verificare che la tubazione non sia bloccata dal ghiaccio prima di iniziare i lavori.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n
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