Како се управља компактним утоваривачем на гусеницама — и зашто погон на гусеницама сноси сву казну
Возило на точковима управља окретањем предњих точкова. Компактни утоваривач гусеничар (CTL) управља покретањем своје две гусенице различитим брзинама — или у супротним смеровима. Нема управљачке осовине, нема спојне шипке, нема Акерманове геометрије. планетарни мењач са погоном на гусеницама Са сваке стране се налази механизам за управљање. Ова архитектонска одлука чини CTL изузетно маневарским — може се окретати за 360 степени унутар сопствене дужине гусеница — али такође чини погон гусеница најоптерећенијом компонентом на целој машини.
Три режима управљања дефинишу радни циклус погона CTL гусенице. Постепени окрет: Једна гусеница се окреће брзином од 80 до 100%, а друга брзином од 30 до 60% — стварајући широки лук. Разлика у брзини генерише торзионо оптерећење између два погона гусенице кроз оквир доњег погона. Окретање осовине: Једна гусеница се креће напред, друга је непокретна — машина се окреће око заустављене гусенице. Заустављени погон мора да се одупре потискивању уназад силом реакције тла. Супротно ротирање (окретање са нултим радијусом): Обе гусенице се крећу једнаком брзином у супротним смеровима — машина се окреће у месту. Оба погона раде истовремено пуним обртним моментом, баш као и осовина багера са супротном ротацијом, али са 5 до 10 пута већом дневном фреквенцијом.
CTL наспрам мини утоваривача са точковима — Зашто је погон на гусеницама заменио погон на точкове
Компактни гусенични утоваривач еволуирао је од мини утоваривача са точковима. Обе машине користе диференцијално управљање (разлика у брзини између леве и десне стране). Основна промена је контакт са тлом: гумене гуме су постале гумене гусенице. Ова промена је трансформисала захтев за коначни погон из... планетарни мењач погона на точкове до планетарног мењача са гусеничним погоном — а инжењерске последице се протежу далеко изван замене излазног интерфејса.
| Параметар | Мини утоваривач са точковима | Компактни утоваривач гусеничар (CTL) |
|---|---|---|
| Површина контакта са земљом | 4 гуме, укупно ~0,12 м2 | 2 колосека, укупно ~0,8 – 1,2 м2 |
| Притисак на тло | 140 – 220 kPa | 25 – 45 kPa (5 – 8 пута ниже) |
| Вучање на блату/трави | Лоше — гуме се укопавају | Одлично — плута на површини |
| Сила управљања при вожњи | Трење гума од трљања (умерено) | Трење смицања гусеница (2 – 3 пута веће) |
| Обртни момент коначног погона | 5.000 – 12.000 Нм | 10.000 – 25.000 Nm (2x) |
| Тип погона | Планетни погон на точкове | Планетни погон на гусеницама |
| Највећа брзина | 12 – 18 км/х | 10 – 12 км/х |
| Површинска оштећења | Тешко — колотрази од гума, уништавање травњака | Минимално — распоређује тежину |
Компромис у инжењерству погона на гусеницу: Гумена гусеница CTL распоређује тежину на 6 до 10 пута већу контактну површину од четири гуме — што драматично смањује притисак на тло и омогућава рад на меком тлу, уређеним пејзажима и унутрашњим површинама. Али већа контактна површина такође значи већи отпор управљању: да би се гумена гусеница окретала по површини тла, погон гусенице мора да савлада трење смицања целог трага гусенице о тло. Ово трење управљања је 2 до 3 пута веће од трења трења гума код мини утоваривача на точковима — што захтева погон гусенице са 2 пута већим обртним моментом од еквивалентног погона на точкове.
Фреквенција супротне ротације — Зашто CTL гусенични погони имају више двосмерних циклуса оптерећења од било које друге машине
Багер врши 150 до 300 окретања у супротном смеру по смени. Компактни утоваривач гусеничар врши 500 до 1.500 окретања у супротном смеру по смени — и додаје 1.500 до 3.000 догађаја управљања диференцијалном брзином где један погон гусеничара ради брже од другог. Укупан број двосмерних или диференцијалних догађаја оптерећења по смени је 2.000 до 4.500 — највећи број од свих машина гусеничара.
ЦТЛ раде у уским просторима — уређење дворишта, рушење ентеријера, пољопривредне зграде, подови складишта. Машина стално маневрише око препрека, враћа се у кривине, окреће се у ограниченим просторима и мења положај између задатака. Свака промена правца је догађај погона гусеницама. Багер мења положај једном на сваких 5 до 10 минута; ЦТЛ мења положај сваких 15 до 30 секунди током активног утовара и равнања терена.
Са 3.000 окретања по смени, 250 смена годишње и циљаним веком трајања машине од 5.000 сати: планетарни зупчаници погона гусеница издржавају приближно 3,75 милиона циклуса диференцијалног оптерећења. Лежајеви планетарних клинова издржавају исти број делимичних или потпуних промена радијалног оптерећења. Ово премашује захтев за замор погона гусеница багера за 2,5 до 3 пута — упркос томе што је замор гуме у погону гусеница једна десетина тежине багера. Замор гуме у погону гусеница, а не обртни момент, је покретачка снага пројектовања за погоне гусеница са замором гуме у погону гусеница.
Гумене гусенице у односу на челичне гусенице — Како тип гусенице мења погонску технику
Већина ЦТЛ-ова ради на гуменим гусеницама са уграђеним челичним ужетом — не на челичним гусеницама са ланцима и папучама које се користе на багерима, булдожерима и гусеничним крановима. Гумена гусеница мења механику спајања ланчаника и гусенице, контролу затезања и профил вибрација које планетарни мењач погона гусеница доживљава.
Гумене гусенице користе унутрашње погонске палице (ливене гумене зубе) који се спајају са зубима ланчаника. Захват је мекши од челичне мреже ланчаних гусеница — што ствара мању буку и вибрације од удара. Међутим, гумене погонске палице се брже троше од челичних палица, посебно на тврдим површинама (бетон, асфалт). Истрошене палице смањују ефективну дубину захвата ланчаника, повећавајући ризик од искакања гусенице током агресивне супротне ротације на тврдом тлу.
Гумене гусенице се затежу хидрауличним или опружним затезним точком — одржавајући константно претходно оптерећење на ланчаник. Ово претходно оптерећење генерише континуирану радијалну силу на лежајеве ланчаника (а самим тим и на излазне лежајеве погона гусенице) чак и када је машина у покрету. Челичне ланчане гусенице такође носе затегнутост, али попустљивост гумене гусенице омогућава динамичније варијације затегнутости током промена смера — што ствара флуктуирајућа радијална оптерећења на излазном лежају погона гусенице.
Гусеничне погоне CTL-а раде у окружењима осетљивим на буку — стамбене зоне, пословни објекти, затворени простори. Гумене гусенице смањују буку која се преноси са тла, али планетарни мењач погона гусеница постаје доминантан извор буке при радној брзини. Гусеничне погоне CTL-а захтевају уже толеранције зубаца зупчаника и мањи зазор од гусеничних погона багера како би се задовољила очекивања у вези са удобношћу оператера и буком у комшилуку. Зујање зупчаника при брзини од 10 км/х које би било нечујно на багеру јасно је приметно у релативно тихој кабини CTL-а.
Димензионисање погонског система CTL гусенице — где обртни момент управљања, а не обртни момент погона, одређује спецификацију
Код багера или булдожера, погон гусеница је димензионисан за обртни момент погона — силу потребну за померање машине напред у односу на нагиб и отпор котрљања. Код CTL-а, критични услов димензионисања је другачији: обртни момент управљања током супротне ротације на површини са високим трењем премашује обртни момент праволинијског погона за 1,5 до 2,5 пута.
Однос 14:1 између обртног момента управљања и погонског момента је кључна карактеристика димензионисања CTL гусеничног погона. Инжењер који димензионише гусенични погон на основу праволинијског обртног момента (155 Nm у овом примеру) и примењује чак и великодушан фактор сервиса од 3,0, специфицирао би јединицу од 465 Nm — која би отказала при првом покушају супротне ротације на бетону. Обртни момент управљања на површинама са високим трењем је мерни случај оптерећења и мора бити основа за спецификацију.
Три начина отказа која утичу на одлуке о замени погона гусеница CTL
Најчешћи квар CTL погона гусеничара. Са преко 3.000 управљачких догађаја по смени, лежајеви планетарних клинова акумулирају циклусе замора 3 пута брже од багера. Игле лежаја развијају површинску тачкасту структуру након 2.000 до 4.000 сати - раније него код било које друге примене погона гусеничара са истим обртним моментом. Симптоми: повећана бука кретања при малој брзини, чујно кликтање током супротне ротације, металне честице у уљу.
Како се гумени погонски зупци на гусеници троше, дубина захвата између зупца и зубаца ланчаника се смањује. Преостала контактна површина носи пуну силу погона и управљања — концентришући оптерећење на мању површину зубаца ланчаника. Следи убрзано трошење ланчаника, а истрошени спој ланчаника и зупца омогућава гусеници да прескаче током агресивне супротне ротације. Прескочена гусеница на CTL-у који носи натоварену кашику представља непосредни ризик од превртања.
Гусенични погони CTL са хидрауличним моторима обично имају одводну цев кућишта која враћа унутрашње цурење уља у резервоар. Код CTL-ова који раде у прашњавим, блатњавим или смрзнутим условима, одводна цев кућишта може постати ограничена или блокирана. Притисак унутар кућишта мотора и мењача расте док не пређе капацитет заптивача — што доводи до издувавања двоконусног заптивача или заптивача вратила мотора и изливања хидрауличног уља на земљу. Машина одмах губи погон на тој страни.
Планетарни мењач са гусеничним погоном за компактне утовариваче гусеничаре — Често постављана питања
Планетарни мењачи са гусеничним погоном Korea Ever-Power CTL су отпорни на замор за изузетно висок број циклуса управљања који захтевају компактни утоваривачи гусеничари. 3.000 до 25.000 Nm, двостепени и тростепени, са OEM унакрсним референцама за све главне CTL брендове. Наведите модел ваше машине за препоруку за спецификацију.
Уредник: Cxm
