\n| Mijnbouw (55\u201375 t)<\/td>\n | 55\u201375<\/td>\n | 550\u2013850<\/td>\n | 350\u2013550 kN<\/td>\n | 25\u201335 km\/u<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n De maximale trekkracht van een wiellader wordt bepaald door het gewicht van de machine en de wrijvingsco\u00ebffici\u00ebnt tussen de band en de ondergrond. Op droog, verdicht materiaal (oppervlak van een kolenopslagplaats, afdeklaag van een stortplaats) is de co\u00ebffici\u00ebnt 0,5 tot 0,7, wat betekent dat een 50-tons 245 tot 343 kN trekkracht kan ontwikkelen. Op nat of los materiaal daalt de co\u00ebffici\u00ebnt naar 0,3 tot 0,5, waardoor de beschikbare trekkracht met 30 tot 50 kN afneemt. De wielaandrijving mag geen koppel leveren dat de maximale trekkracht overschrijdt, omdat een slippende band op een kolenopslagplaats of stortplaats de oppervlaktelaag beschadigt en sporen achterlaat die latere passages belemmeren.<\/p>\n Het differentieelblokkeringssysteem (of sperdifferentieel) is essentieel voor wielladers. Tijdens het schuin verdichten (het verplaatsen van materiaal onder een hoek van 20 tot 45 graden ten opzichte van de rijrichting) duwt de reactiekracht van het blad de machine zijwaarts, waardoor de binnenste wielen worden ontlast en de buitenste wielen overbelast raken. Zonder differentieelblokkering draaien de binnenste wielen (met een lagere belasting en dus minder grip) vrij rond, waardoor aandrijfkracht verloren gaat en de machine zijwaarts afdrijft in plaats van vooruit te bewegen. Met een vergrendeld differentieel wordt het koppel gelijkmatig over alle wielen verdeeld, ongeacht de belastingverdeling, waardoor de voorwaartse stuwkracht behouden blijft, zelfs tijdens het schuin verdichten. De wielaandrijving moet het in- en uitschakelen van de differentieelblokkering soepel kunnen verwerken. Een plotselinge inschakeling van de blokkering onder belasting veroorzaakt een koppelpiek bij het wiel dat voorheen slipte, wat kan leiden tot breuk van de aandrijfas of schade aan het uitgaande lager van de wielaandrijving als de aandrijflijn niet is ontworpen voor deze impact.<\/p>\n<\/section>\n <\/p>\n\nToepassingsgebieden: steenkool, stortplaatsen en mijnoverschotten.<\/h2>\n\n \n Het beheer van kolenvoorraden is de meest voorkomende toepassing van wielladers. De lader duwt vers aangevoerde kolen in de vorm van een voorraad, vormt de hoop voor drainage en haalt kolen uit de hoop voor transportbandlading. De oppervlaktetemperatuur van de kolen kan in grote voorraden oplopen tot 50 tot 80 graden Celsius door zelfontbranding (oxidatie). De banden en aandrijvingen van de lader werken 8 tot 16 uur per dag op dit hete oppervlak. Kolenstof is fijn (10 tot 100 micron), licht schurend (Mohs 1 tot 2) en dringt door in elke afdichting en naad van de behuizing. De combinatie van hitte en kolenstof versnelt de slijtage van de afdichtingen met een factor 2 tot 3 ten opzichte van standaard werkzaamheden op een bouwplaats. Bovendien vormen kolenvoorraden een brandrisico door spontane ontbranding. Een wiellader die op een brandend of smeulend gedeelte van een voorraad werkt, kan de aandrijving blootstellen aan oppervlaktetemperaturen van meer dan 100 graden Celsius, met plaatselijke hotspots van 200 graden Celsius of meer. Het rubber van de banden wordt zachter en degradeert boven de 80 graden Celsius. De afdichtingen van de wielaandrijving, zelfs bij FKM-gecertificeerde modellen, worden belast door de warmte die via de velg van de band naar de naaf en het uitgaande lager wordt geleid. Thermische bewaking van de temperatuur van de wielaandrijvingsbehuizing is een veiligheidsvereiste voor bulldozers die kolenopslagplaatsen beheren. Een langdurige oververhitting kan namelijk leiden tot bandenpech (klapband door interne drukopbouw) en schade aan de versnellingsbak.<\/p>\n Het verdichten van afval op stortplaatsen is de meest veeleisende toepassing. De bulldozer rijdt over en door gemeentelijk afval dat wapeningsstaal, glas, draad, spijkers, medisch afval, chemische containers en al het andere afval bevat dat de moderne maatschappij weggooit. De banden en wielnaven worden voortdurend blootgesteld aan scherpe voorwerpen die gaten, sneden en slijtage veroorzaken. Het afvalmateriaal is bovendien chemisch onvoorspelbaar: percolaat (de vloeistof die vrijkomt bij de ontbinding van afval) heeft een pH-waarde die varieert van 4 tot 9 en bevat opgeloste metalen, organische zuren en biologische verontreinigingen die standaard afdichtings- en behuizingsmaterialen aantasten.<\/p>\n Het verwerken van de bovengrond in de mijn vereist dat de bulldozer onder de meest abrasieve omstandigheden werkt. De bovengrond (gesteente en grond die verwijderd zijn om de ertslaag bloot te leggen) bevat scherpe, hoekige rotsfragmenten van 5 tot 300 mm die de bulldozer wegduwt, overklimt en doorrijdt. De afdichtingen van de wielaandrijving worden blootgesteld aan rotsdeeltjes die harder zijn dan het staal van de as, wat hetzelfde probleem van slijtage van de afdichtingen veroorzaakt als beschreven voor steenbrekers (WD-07). De mijnomgeving bevat ook stof, dieselroet en (op sommige locaties) zuur of alkalisch drainagewater, wat naast de fysieke slijtage ook chemische aantasting veroorzaakt.<\/p>\n De benuttingsgraad van wielladers behoort tot de hoogste van alle mobiele machines: 3.000 tot 5.000 uur per jaar voor werkzaamheden aan kolenopslagplaatsen, 2.000 tot 4.000 uur voor werkzaamheden aan stortplaatsen en 2.500 tot 4.000 uur in mijnen. Deze benuttingsgraden zijn vergelijkbaar met die van suikerrietoogstmachines (WD-05) en leiden tot hetzelfde gevolg: de aandrijfcomponenten moeten ontworpen zijn voor een totale levensduur van 8.000 tot 12.000 uur om het vervangingsinterval af te stemmen op de jaarlijkse stilstandperiode. Een versnellingsbak die 4.000 uur meegaat op een machine die 4.000 uur per jaar draait, moet tijdens het werkseizoen worden vervangen \u2013 een ongeplande stilstand die USD 5.000 tot 15.000 aan verloren productie kost, plus USD 3.000 tot 10.000 voor de versnellingsbak en arbeid. De totale kosten van een ondergedimensioneerde versnellingsbak bedragen daarom 8.000 tot 25.000 dollar per defect, wat veel hoger is dan de meerprijs voor een correct gedimensioneerde unit.<\/p>\n<\/div>\n  <\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n <\/p>\nDrie specifieke storingsmodi voor aandrijvingen van wielladers<\/h2>\n\n \n \n 1<\/div>\n Aanhoudende oververhitting door stilstandkoppel tijdens zwaar walsen tegen verdicht materiaal.<\/div>\n<\/div>\n Tijdens zware grondbewerking stuit het blad op verdicht materiaal of een onbeweegbaar obstakel. De machinist houdt het gaspedaal volledig ingedrukt, waardoor de wielaandrijving gedurende 5 tot 30 seconden maximaal koppel levert bij een bijna stilstandsnelheid (blokkeertoestand). In deze blokkeertoestand genereert de wielaandrijving maximale warmte zonder luchtstroom voor koeling. Bij een bulldozer van 50 ton met een aandrijfvermogen van 400 kW wordt tijdens een blokkeertoestand van 30 seconden ongeveer 12 MJ aan warmte afgevoerd via de wielaandrijving, waardoor de olietemperatuur met 30 tot 50 graden Celsius stijgt. Bij werkzaamheden aan kolenopslagplaatsen, waar de basistemperatuur van de olie al 80 tot 95 graden Celsius is (door het hete kolenoppervlak), kan een blokkeertoestand de temperatuur opdrijven tot 120 tot 145 graden Celsius. Dit overschrijdt de thermische limiet van minerale olie en versnelt de slijtage van lagers en tandwielen. Meerdere blokkeertoestanden per uur (wat vaak voorkomt bij zware grondbewerking of verdichting) veroorzaken cumulatieve thermische schade die met geen enkele olieverversing te herstellen is. De kenmerken van thermische schade zijn aantoonbaar via olieanalyse: verhoogde concentraties ijzer- en koperdeeltjes wijzen erop dat de lager- en tandwieloppervlakken hun ontlaatdrempel hebben overschreden en materiaal afgeven. Een olieanalyseprogramma met bemonsteringsintervallen van 250 uur kan het begin van thermische schade 500 tot 1000 uur v\u00f3\u00f3r het uitvallen van de versnellingsbak detecteren. Dit geeft voldoende tijd om een \u200b\u200bvervanging in te plannen tijdens een geplande onderhoudsstop, in plaats van een ongeplande storing te ervaren tijdens piekproductie.<\/p>\n Preventie: Synthetische PAO-olie. Olietemperatuurbewaking met automatische vermindering bij 110 graden Celsius. Tijdsbegrenzer voor het aanloopkoppel (automatische vermindering na 15 seconden). Oliekoelcircuit ge\u00efntegreerd in het koelsysteem van de machine.<\/div>\n<\/div>\n \n \n 2<\/div>\n Schade aan afdichtingen en behuizingen door binnendringen van stortafval.<\/div>\n<\/div>\n Afval op gemeentelijke stortplaatsen bevat staaldraad, wapeningsstaalresten, glasscherven en scherpe plasticfragmenten die de behuizing van de wielaandrijving beschadigen en zich om de uitgaande as wikkelen \u2013 vergelijkbaar met de ophoping van suikerrietresten rond suikerrietoogstmachines, maar dan met veel hardere en scherpere materialen. Een staaldraad die om de as gewikkeld zit, kan een standaard lipafdichting binnen \u00e9\u00e9n werkdag van 8 uur doorsnijden. Glasscherven in het afval fungeren als een snijdend materiaal wanneer ze tussen de lip van de afdichting en de as vast komen te zitten. Het chemische percolaat (pH 4 tot 9, met opgeloste metalen en organische zuren) tast zowel het afdichtingsmateriaal als de coating van de behuizing aan. De gecombineerde fysieke en chemische aantasting maakt de stortplaatsomgeving de meest destructieve voor wielaandrijvingsafdichtingen van alle toepassingen in deze hele reeks.<\/p>\n Preventie: Duo-conische afdichtingen (verplicht voor stortplaatsgebruik). Stalen vuilafscherming met schachtafstoter. Geharde schachtbekleding (60+ HRC). Chemisch bestendige behuizingscoating (epoxy of polyurethaan). Dagelijkse inspectie op draad-\/kabelomwikkeling.<\/div>\n<\/div>\n \n \n 3<\/div>\n Schokbelasting door banden als gevolg van het rijden over ingegraven harde objecten met de snelheid van het transport.<\/div>\n<\/div>\n Wanneer een wiellader met een snelheid van 15 tot 30 km\/u over een ingegraven rots, betonblok of stalen balk rijdt, geeft de band een verticale en longitudinale schok door aan het uitgaande lager en de tandwieloverbrenging van de wielaandrijving. De omvang van de schok hangt af van de grootte van het object, de rijsnelheid en de stijfheid van de band, en kan oplopen tot 3 tot 8 g bij de montageflens van de wielaandrijving. Bij 30 km\/u heeft de wielaandrijving 0,05 tot 0,10 seconden om de schok op te vangen \u2013 te snel voor het hydraulische systeem om te reageren en te kort voor de machinist om te reageren. Deze schokken bij lage snelheid veroorzaken Brinell-corrosie in de lagers en pieken in de spanning in de tandwortels van de tandwielen, waardoor vermoeidheidsschade zich 5 tot 10 keer sneller opbouwt dan bij een constante snelheid tijdens het bulldozeren. Hierdoor is rijden met lage snelheid op oneffen oppervlakken schadelijker voor de wielaandrijving dan het bulldozeren zelf met een hoog koppel. Deze contra-intu\u00eftieve bevinding (transport is schadelijker dan bulldozeren) wordt bevestigd door gegevens over lagerfalenanalyses van grote bulldozervloten: 55 tot 651 TP3T aan defecte lagers vertonen tekenen van impactvermoeidheid (Brinelling, scheuren onder het oppervlak) in plaats van de tekenen van vermoeidheid door continue belasting (afschilfering, microputjes) die zouden wijzen op defecten veroorzaakt door het koppel van de bulldozer. De implicatie is duidelijk: het onderhouden van gladde transportwegen en het beperken van de transportsnelheid op onverharde oppervlakken verlengt de levensduur van de wiellagers met 40 tot 601 TP3T \u2013 een onderhoudsmaatregel die niets kost, maar de levensduur van de versnellingsbak aanzienlijk verlengt.<\/p>\n Preventie: Beperk de rijsnelheid op onverharde wegen tot maximaal 15 km\/u. Onderhoud de transportwegen om begraven obstakels te verwijderen. Specificeer uitgaande lagers met een dynamische schokbestendigheid (niet alleen een statische). Schokabsorberende bandensamenstelling.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n
|