Лесная среда — четыре проблемы, с которыми одновременно не сталкивается ни одно другое применение для прокладки гусеничных трасс.
Строительный экскаватор работает на расчищенной и выровненной местности. Горнодобывающий бульдозер работает на специально оборудованных площадках. Валочно-погрузочная машина работает на существующей поверхности — расчищенной, невыровненной, заваленной мусором и часто наклоненной под такими углами, которые нарушали бы правила техники безопасности на любой строительной площадке. планетарный редуктор привода гусениц Привод, работающий в таких условиях, должен преодолевать трудности, с которыми не сталкивается ни один другой привод.
Валочно-пакетирующие машины обычно работают на склонах с уклоном от 30 до 40 градусов — уклонах, с которыми не рискнет справиться ни один экскаватор, бульдозер или самосвал. Некоторые специализированные машины для работы на крутых склонах работают на уклонах до 45 градусов (1001 тонна/3 тонны). При 40 градусах сила тяжести, тянущая машину вниз, составляет 641 тонну/3 тонны от веса машины. Гусеничный привод должен постоянно удерживать эту силу и толкать машину вверх по склону, преодолевая её, при перемещении между деревьями.
При каждом обороте гусеницы машина проезжает по оголенным корням, зарытым пням и упавшим деревьям. Каждый удар передает ударную нагрузку через гусеничные башмаки непосредственно на зубья звездочки, а затем через планетарный редуктор на корпус и крепежные болты. Один удар по пню 35-тонной машины может создать мгновенную радиальную силу от 50 000 до 80 000 Н в ступице звездочки — эквивалентно падению от 5 до 8 тонн непосредственно на выходной подшипник гусеничного привода.
Полоски коры, усики лианы, мелкие веточки и волокнистый корневой материал обвиваются вокруг звездочки, забиваются между гусеничными башмаками и заклинивают в месте соединения гусеницы и звездочки. Этот мусор действует как инородное тело между уплотнительными поверхностями и корпусом, раздвигая двухконусное уплотнение и создавая путь для проникновения грязи и воды. В лесозаготовительных работах с тропическими породами древесины обвивание лианами может остановить движение гусеничного привода за считанные минуты, если его не убрать.
Валочно-пакетирующий комбайн может работать в 50-200 км от ближайшего сервисного центра, добраться до которого можно только по грунтовой лесовозной дороге. Выход из строя гусеничного привода в лесу означает: транспортировку запасного агрегата вертолетом, использование мобильного крана для подъема машины и доступа к ходовой части, а также потерю 2-4 дней производства. Стоимость одной поломки гусеничного привода в лесу — запасные части, мобилизация, потеря производства — может в 5-10 раз превышать стоимость самого редуктора.
Работа на склоне — как гусеничный привод удерживает 35-тонную машину на склоне с уклоном 40 градусов.
Наиболее характерной особенностью гусеничных приводов валочно-пакетирующих машин является работа на склонах. Ни в одном другом виде применения гусеничный привод не подвергается таким постоянным боковым гравитационным нагрузкам, асимметричному распределению веса и необходимости поддержания заданного уклона, как при лесозаготовках на склонах.
На поперечном склоне с углом 40 градусов на гусеницу, идущую вниз, приходится приблизительно от 65 до 701 тонны веса машины, а на гусеницу, идущую вверх, — от 30 до 351 тонны. Привод гусеницы, идущей вниз, работает с крутящим моментом от 130 до 1401 тонны номинального крутящего момента на гусеницу. Оба привода должны быть рассчитаны на нагрузку при движении вниз, а не на среднюю. Этот асимметричный коэффициент нагрузки 1,4 применяется к коэффициенту запаса прочности, что приводит к суммарному снижению номинальной мощности на 2,0 x 1,4 = 2,8 по сравнению с расчетом для установившегося режима на ровной поверхности.
Коэффициент лесохозяйственной нагрузки, равный 2,0, учитывает три явления, отсутствующие в строительной эксплуатации: (1) ударная нагрузка от корней с радиальным усилием от 50 000 до 80 000 Н за одно событие, возникающая от 20 до 50 раз за час работы; (2) скачки крутящего момента от удара о пни при установившемся крутящем моменте от 150 до 2001 ТТ; и (3) скачки натяжения рельсов из-за уплотнений от мусора между башмаками. Эти комбинированные эффекты создают эффективную эквивалентную непрерывную нагрузку, в 1,8–2,2 раза превышающую расчетный крутящий момент при движении в установившемся режиме.
Проектирование уплотнений для лесозаготовительной техники — защита коробки передач в условиях, изначально предназначенных для разрушения уплотнений.
Двухконусное уплотнение гусеничного привода экскаватора сталкивается с грязью, водой и песком. Двухконусное уплотнение гусеничного привода валочно-пакетирующего комбайна сталкивается со всем этим, а также с волокнами коры, усиками лианы, покрытыми смолой опилками, фрагментами корней и древесным мусором, которые наматываются на звездочку и физически раздвигают уплотнительные поверхности. Стандартные уплотнения строительного класса, рассчитанные на 6000–8000 часов работы на экскаваторе, могут прослужить всего 2000–3000 часов в лесозаготовительной отрасли.
В приводах гусеничных лент, предназначенных для лесозаготовительной техники, используются двухконусные уплотнения с закаленными стальными поверхностями и увеличенной силой пружины — на 15–251 тонну большее контактное давление, чем у уплотнений строительного класса. Внешнее кольцо-отражатель мусора (иногда называемое «защитным кольцом уплотнения» или «кольцом из коры») крепится болтами снаружи уплотнения, физически предотвращая попадание волокнистого материала на поверхности уплотнения. Этот отражатель является изнашиваемым элементом — его заменяют с интервалом от 1000 до 2000 часов — и он жертвует собой ради защиты уплотнения.
Стандартные вентиляционные клапаны позволяют мелким частицам древесной пыли и смолы попадать в корпус во время фазы охлаждения каждого термического цикла. В гусеничных приводах, предназначенных для лесозаготовительной техники, используются системы вентиляции под давлением, поддерживающие положительное внутреннее давление от 0,1 до 0,3 бар, что предотвращает попадание частиц во время охлаждения. Система вентиляции под давлением увеличивает стоимость, но продлевает интервал замены масла с 500–750 часов (стандартная система вентиляции) до 1500–2000 часов в условиях высокого содержания древесной пыли.
Ходовая часть валочно-пакетирующих машин оснащена стальными защитными кожухами, которые предохраняют корпус привода гусениц от прямых ударов о пни. Однако боковые удары от корневых выступов и наклонных остатков пней все еще могут достигать фланца корпуса. Планетарный редуктор Korea EverPower В корпусах для лесозаготовительных работ используется высокопрочный чугун QT700-2 (в отличие от QT500-7 в стандартной конструкции), обеспечивающий более высокую ударную вязкость 40% в области фланца корпуса для сопротивления растрескиванию от боковых ударов о пни.
Три основных типа отказов, приводящих к поломкам гусеничных приводов валочно-оборудованных машин.
Волокна коры, лианы и фрагменты древесины обволакивают ступицу звездочки и проникают между двухконусными уплотнительными поверхностями. Заполняя зазор, волокнистый материал начинает действовать как фитиль, втягивая воду и мелкие частицы в масляную ванну. Через 200-500 часов после попадания мусора масло темнеет, подшипниковые поверхности подвергаются коррозии, а шум от привода гусеницы усиливается. Это наиболее частая причина замены привода гусеницы в лесозаготовительной отрасли — и именно поэтому кольцо-отражатель мусора и ежедневная очистка звездочки являются наиболее экономически эффективными методами технического обслуживания в лесозаготовках.
Стандартные корпуса из высокопрочного чугуна QT500-7 выдерживают осевые и радиальные нагрузки при обычной транспортировке. Однако в условиях лесного хозяйства возникают боковые удары — корпус привода гусеницы ударяется о выступ корня или остаток пня, когда машина проезжает по нему. Эти боковые удары концентрируют напряжение на монтажном фланце корпуса, где толщина стенки переходит от основного корпуса к окружности расположения болтов. После сотен таких ударов на радиусе фланца начинают образовываться микротрещины. В течение 3000–5000 часов трещины распространяются до тех пор, пока фланец корпуса не разрушится — катастрофическое разрушение, которое невозможно устранить в полевых условиях.
Когда гусеничный башмак ударяется о пень или большой корень, удар создает радиальную силу в ступице звездочки от 50 000 до 80 000 Н — кратковременный удар, который выходной подшипник должен поглотить без необратимой деформации (бринеллирования). Стандартные выходные подшипники гусеничного привода, рассчитанные на статическую радиальную нагрузку при перемещении (от 25 000 до 40 000 Н), не имеют достаточного запаса C0 (статической грузоподъемности) для пиковой нагрузки от удара о пень. При более чем 10 000–30 000 ударах о пни в год на дорожке качения подшипника образуются следы бринеллирования — плоские участки от ударной деформации. Эти следы вызывают периодическую вибрацию при движении роликов по ним, ускоряя усталость дорожки качения и в конечном итоге приводя к отслаиванию.
Планетарный редуктор привода гусениц для валочно-укладочных машин — часто задаваемые вопросы
Планетарные редукторы для гусеничных приводов Korea Ever-Power, предназначенные для лесозаготовительной техники, — корпус QT700-2, дефлекторы для мусора, герметичные сапуны, ударопрочные выходные подшипники — с крутящим моментом от 20 000 до 100 000 Нм. Укажите модель вашей валочно-пакетирующей машины и максимальную допустимую крутизну уклона для рекомендации по редукторам, предназначенным для лесозаготовительной техники.
Редактор: Cxm
