Ağaç kesme ve toplama makineleri için paletli tahrik planet dişli kutusu — dik yamaçlarda ve köklerle dolu arazide çalışan ormancılık sınıfı son tahrik sistemi.

Uygulama Mühendisliği
Ağaç Kesme Makineleri · Ormancılık

Ağaç Kesme Makineleri için Paletli Tahrikli Planet Dişli Kutusu — Yerin Kendisinin Darbe Testi Olduğu Yerler

Başka hiçbir paletli makine bu kadar zorlu bir arazide çalışmaz. 35 tonluk bir ağaç kesme ve toplama makinesi 40 derecelik bir eğimi tırmanıyor, insan uyluğu çapındaki açıkta kalan köklerin üzerinden geçiyor, tüm alt takımı sarsan kütük darbelerini absorbe ediyor ve bu zorlu koşulları 10 saat boyunca aralıksız tekrarlıyor; üstelik en yakın servis aracına ulaşmak için iki saatlik bir orman yolu gerekiyor.

Paletli Tahrikli Planet Dişli Kutularına Göz Atın →

Ormancılık Ortamı — Başka Hiçbir Paletli Sürüş Uygulamasının Aynı Anda Karşılaşmadığı Dört Zorluk

Bir şantiye ekskavatörü, temizlenmiş, düzeltilmiş zeminde çalışır. Bir maden buldozeri, mühendislik ürünü basamaklarda çalışır. Bir ağaç kesme ve toplama makinesi ise mevcut haliyle, temizlenmemiş, düzeltilmemiş, molozlarla dolu ve çoğu zaman herhangi bir şantiyedeki güvenlik yönetmeliklerini ihlal edecek açılarda eğimli zeminde çalışır. palet tahrikli planet dişli kutusu Bu ortamda faaliyet gösteren bir son tahrik sistemi, başka hiçbir sistemin karşılaşmadığı zorlukların üstesinden gelmelidir.

Aşırı Eğimli Arazide Çalışma (30 – 45 derece)

Ağaç kesme makineleri rutin olarak 30 ila 40 derecelik eğimlerde çalışır; bu eğimler, hiçbir ekskavatörün, buldozerin veya damperli kamyonun denemeyeceği eğimlerdir. Bazı özel dik yamaç makineleri 45 dereceye kadar (100% eğim) çalışabilir. 40 derecede, makineyi yokuş aşağı çeken yerçekimi kuvveti bileşeni, makine ağırlığının 64%'si kadardır. Paletli tahrik sistemi bu kuvveti sürekli olarak tutmalı ve ağaçlar arasında yeniden konumlandırma yaparken makineyi bu kuvvete karşı yokuş yukarı itmelidir.

Kök ve Kütük Etkisi

Makine, her palet dönüşünde açıkta kalan köklerin, gömülü kütüklerin ve devrilmiş ağaçların üzerinden geçer. Her darbe, palet pabuçları aracılığıyla doğrudan dişli çark dişlerine ve planet dişli kutusu üzerinden gövdeye ve montaj cıvatalarına bir şok yükü iletir. 35 tonluk bir makinede tek bir kütük darbesi, dişli çark göbeğinde 50.000 ila 80.000 N arasında anlık bir radyal kuvvet oluşturabilir; bu da 5 ila 8 tonluk bir ağırlığın doğrudan palet tahrik çıkış yatağına düşmesine eşdeğerdir.

Enkaz Sarma ve Paketleme

Kabuk şeritleri, sarmaşık filizleri, küçük dallar ve lifli kök materyali dişli çarkın etrafına sarılır, palet pabuçları arasına sıkışır ve palet ile dişli çark arasındaki arayüze girer. Bu kalıntılar, conta yüzeyleri ile gövde arasında yabancı bir cisim görevi görerek çift konik contayı birbirinden ayırır ve kir ve su girişine yol açar. Tropikal sert ağaç işletmelerinde, sarmaşıkların bu şekilde sarılması temizlenmediği takdirde palet tahrikini dakikalar içinde durdurabilir.

Uzak Konum, Sınırlı Hizmet Erişimi

Bir ağaç kesme ve toplama makinesi, en yakın servis tesisinden 50 ila 200 km uzaklıkta, yalnızca stabilize edilmemiş orman yoluyla ulaşılabilen bir alanda çalışabilir. Ormanda palet tahrik sisteminin arızalanması şu anlama gelir: yedek ünitenin helikopterle taşınması, alt takıma erişim için makinenin kaldırılması için mobil bir vinç ve 2 ila 4 günlük üretim kaybı. Ormanda tek bir palet tahrik sistemi arızasının maliyeti (yedek parçalar, mobilizasyon, üretim kaybı) şanzımanın maliyetini 5 ila 10 kat aşabilir.

Eğimli Arazide Çalışma — Paletli Tahrik Sistemi 35 Tonluk Bir Makineyi 40 Derecelik Bir Yamaçta Nasıl Tutuyor?

Eğimli arazide çalışma, ağaç kesme makinelerinin paletli tahrik sistemlerinin en belirgin özelliğidir. Başka hiçbir uygulama, paletli tahrik sistemini, yamaç ağaç kesiminin gerektirdiği yerçekimsel yan yüklemeye, asimetrik ağırlık dağılımına ve sürekli eğim koruma gereksinimlerine rutin olarak maruz bırakmaz.

Eğim Kuvveti Analizi — 40 Derecelik Eğimde 35 Tonluk Feller Buncher Makinesi
Verilenler:
  Makinenin ağırlığı: 35.000 kg
  Eğim açısı: 40 derece (84% sınıfı)
  Dişli çark PCD: 550 mm (r = 0,275 m)
  Paletli araçlar: 2
Yokuş aşağı kuvvet bileşeni (yerçekimi):
  F_aşağı = 35.000 x 9,81 x sin(40) = Toplam 220.740 N
  Parça başına: 110.370 Kuzey
Her bir ray için fren tutma torku:
  T_hold = 110.370 x 0,275 = 30.352 Nm — süresiz olarak muhafaza edilmelidir
Yokuş yukarı itiş torku (10% yuvarlanma direnci ile):
  F_roll = 35.000 x 9,81 x cos(40) x 0,10 / 2 = 13.141 Kuzey
  T_yokuş yukarı = (110.370 + 13.141) x 0,275 = ray başına 33.966 Nm
SF = 2.0 uygulayın (kök etkisi + eğim + orman şoku):
  T_gerekli = 33.966 x 2,0 = 67.932 Nm minimum sürekli tork
→ Kore Ever-Power 75.000 Nm ormancılık sınıfı paletli araç ✔
→ Dişli çarkta fren gücü ≥ 30.352 Nm (motor freni x oranı)
Eğimlerde asimetrik ağırlık dağılımı

40 derecelik bir enine eğimde, yokuş aşağı palet makine ağırlığının yaklaşık 65 ila 701 TP3T'sini taşırken, yokuş yukarı palet 30 ila 351 TP3T'sini taşır. Yokuş aşağı palet tahriki, nominal palet başına torkun 130 ila 1401 TP3T'sinde çalışır. Her iki tahrik de ortalama değil, yokuş aşağı yükleme için boyutlandırılmalıdır. Bu 1,4'lük asimetrik yükleme faktörü, servis faktörünün üzerine uygulanarak, düz zemindeki kararlı durum hesaplamasına göre 2,0 x 1,4 = 2,8'lik birleşik bir düşüşe neden olur.

Ormancılık alanındaki SF'nin 1.5 değil, 2.0 olmasının nedenleri

Ormancılık hizmet faktörü 2,0, inşaat hizmetinde bulunmayan üç olguyu hesaba katmaktadır: (1) çalışma saati başına 20 ila 50 kez meydana gelen, olay başına 50.000 ila 80.000 N radyal kök darbe şoku; (2) kararlı durumda 150 ila 200%'de kütük çarpma torku artışları; ve (3) pabuçlar arasına biriken molozdan kaynaklanan palet gerilimi artışları. Bu birleşik etkiler, hesaplanan kararlı durum taşıma torkunun 1,8 ila 2,2 katı etkili bir eşdeğer sürekli yük üretir.

Ağaç kesme ve toplama makineleri için paletli tahrik planet dişli kutusu — darbelere dayanıklı gövde ve toz sızdırmazlığına sahip ağır hizmet tipi ormancılık son tahrik sistemi

Ormancılıkta Koruyucu Kaplama Mühendisliği — Koruyucu Kaplamaları Yok Etmek Üzere Tasarlanmış Bir Ortamda Şanzımanı Koruma

Ekskavatör palet tahrik sistemindeki çift konik conta, çamur, su ve kumla mücadele eder. Ağaç kesme makinesi palet tahrik sistemindeki çift konik conta ise bunların hepsine ek olarak, kabuk lifleri, sarmaşık dalları, reçine kaplı talaş, kök parçaları ve dişliyi saran ve conta yüzeylerini fiziksel olarak birbirinden ayıran odunsu kalıntılarla da mücadele eder. Ekskavatörlerde 6.000 ila 8.000 saat ömürlü standart inşaat sınıfı contalar, ormancılık hizmetinde yalnızca 2.000 ila 3.000 saat dayanabilir.

Ağır Hizmet Tipi Çift Konik, Toz Saptırıcılı

Ormancılıkta kullanılan paletli tahrik sistemlerinde, sertleştirilmiş çelik yüzeylere ve artırılmış yay kuvvetine sahip çift konik contalar kullanılır; bu contalar, inşaat sınıfı contalara göre 15 ila 25% daha yüksek temas basıncına sahiptir. Dış contanın dışına, lifli malzemenin conta yüzeylerine ulaşmasını fiziksel olarak engelleyen harici bir döküntü saptırıcı halka (bazen "conta koruyucu" veya "kabuk halkası" olarak da adlandırılır) cıvatalanmıştır. Bu saptırıcı, contayı korumak için kendini feda eden ve 1.000 ila 2.000 saat aralıklarla değiştirilen bir aşınma parçasıdır.

Basınçlı Havalandırma Sistemi

Standart havalandırma valfleri, her termal döngünün soğutma aşamasında ince talaş ve reçine parçacıklarının muhafazaya girmesine izin verir. Ormancılıkta kullanılan paletli tahrik sistemleri, 0,1 ila 0,3 bar pozitif iç basıncı koruyan basınçlı havalandırma sistemleri kullanır; bu da soğuma sırasında parçacık girişini önler. Basınçlı sistem maliyeti artırır ancak yağ kirlenme aralığını (standart havalandırma sisteminde 500 ila 750 saat) talaş yoğun ortamlarda 1.500 ila 2.000 saate kadar uzatır.

Güçlendirilmiş Gövde ve Alt Koruma Paneli

Ağaç kesme makinelerinin alt şasileri, palet tahrik gövdesini doğrudan kütük darbelerinden koruyan çelik alt koruma plakalarıyla donatılmıştır. Ancak kök çıkıntılarından ve açılı kütük kalıntılarından kaynaklanan yanal darbeler yine de gövde flanşına ulaşabilir. Kore Ever-Power planet dişli kutusu Ormancılık uygulamaları için kullanılan gövdelerde, standart yapılarda kullanılan QT500-7 yerine QT700-2 sünek dökme demir kullanılır; bu da gövde flanşında daha yüksek darbe dayanımı sağlayarak yanal kütük darbelerinden kaynaklanan çatlamalara karşı direnç gösterir.

Ağaç kesme ve budama makinelerinin palet tahrik sistemlerinin değiştirilmesinde en sık görülen üç arıza modu

1
Enkaz girişi nedeniyle oluşan toprak örtüsü hasarı — ormancılıkta en sık görülen arıza türü

Ağaç kabuğu lifleri, sarmaşık malzemesi ve odunsu parçalar dişli göbeğinin etrafını sarar ve çift konik conta yüzeyleri arasına girer. Lifli malzeme conta boşluğunu kapattığında, fitil görevi görerek suyu ve ince parçacıkları yağ banyosuna çeker. Kalıntıların girmesinden 200 ila 500 saat sonra yağ koyulaşır, yatak yüzeyleri aşınır ve palet tahrik gürültüsü artar. Bu, ormancılıkta palet tahrik sistemlerinin en sık değiştirilmesinin nedenidir ve bu nedenle kalıntı saptırıcı halkası ve günlük dişli temizliği, ağaç kesiminde en uygun maliyetli bakım uygulamalarıdır.

Önlem: Dişli çark ve conta bölgesini günlük olarak temizleyin. 1.000 – 2.000 saatte bir toz saptırıcı halkayı kontrol edin ve gerekirse değiştirin. Yoğun tozlu ormancılıkta yağı 750 saat aralıklarla değiştirin.
2
Gövde flanşında yanal kök ve kütük darbesinden kaynaklanan çatlaklar

Standart QT500-7 sünek dökme demir gövdeler, normal taşıma sırasında oluşan eksenel ve radyal yüklere dayanabilir. Ancak orman ortamı, yanal darbelere neden olur; makine üzerinden geçerken palet tahrik gövdesi bir kök çıkıntısına veya kütük kalıntısına çarpar. Bu yanal darbeler, duvar kalınlığının ana gövdeden cıvata dairesine geçiş yaptığı gövde montaj flanşında gerilimi yoğunlaştırır. Bu tür yüzlerce darbeden sonra, flanş yarıçapında mikro çatlaklar oluşur. 3.000 ila 5.000 saat içinde çatlaklar yayılır ve gövde flanşı kırılır; bu, sahada onarılamayacak felaket bir arızadır.

Önlem: Ormancılık uygulamaları için QT700-2 sünek dökme demir gövdeleri belirtin. Her 1.000 saatlik kullanımda, boya penetrant veya manyetik parçacık muayenesi kullanarak flanş yarıçapında mikro çatlak olup olmadığını kontrol edin.
3
Kütük çarpmasından kaynaklanan radyal kuvvetler nedeniyle çıkış yatağında aşırı yüklenme

Bir palet pabucu bir kütüğe veya büyük bir köke çarptığında, darbe dişli göbeğinde 50.000 ila 80.000 N arasında radyal bir kuvvet oluşturur; bu, çıkış yatağının kalıcı deformasyon (brinelling) olmadan absorbe etmesi gereken kısa süreli bir şoktur. Tramvay yükünün statik radyal kapasitesi (25.000 ila 40.000 N) için derecelendirilmiş standart sınıf palet tahrik çıkış yatakları, kütük çarpmasının tepe noktası için yeterli C0 (statik yük derecelendirmesi) marjına sahip değildir. Yılda 10.000 ila 30.000 kütük çarpmasından sonra, yatak yüzeyinde darbe deformasyonundan kaynaklanan düz noktalar olan brinelling izleri oluşur. Bu izler, silindirler üzerlerinden geçerken periyodik titreşim üretir, yatak yüzeyinin yorulmasını hızlandırır ve sonunda aşınmaya yol açar.

Önlem: Çıkış yatakları, kütük çarpma tepe kuvvetinin C0 ≥ 2 katı değerinde olacak şekilde derecelendirilmiş paletli tahrik sistemleri belirtin. Çıkış pozisyonu için konik makaralı rulmanlar (derin oluklu bilyalı rulmanlar değil) kullanın; bunlar darbe altında aşınmaya karşı daha iyi direnç gösterir.

Ağaç Kesme Makineleri için Paletli Tahrikli Planet Dişli Kutusu — Sıkça Sorulan Sorular

Ağaç kesme ve toplama makinelerinin servis maliyeti neden ekskavatörlerden daha yüksektir?

Ekskavatörün 2.0 SF değeri, ters yönde dönme hareketine bağlı çift yönlü yüklemeyi (bir tork olgusu) hesaba katar. Ağaç kesme makinesinin 2.0 SF değeri ise kök/kütük darbesini (radyal bir kuvvet olgusu) artı eğim yüklemesini ve moloz kaynaklı palet gerilimi dalgalanmalarını hesaba katar. Sayısal SF aynı olsa da, fiziksel olgular farklıdır. Ağaç kesme makinesinin SF değeri darbe şokunu (yüksek frekanslı, rastgele, radyal) ele alırken, ekskavatörün SF değeri tork tersine çevrilmesini (öngörülebilir, çift yönlü, burulma) ele alır. Her birine karşı dişli kutusu tasarım tepkisi farklıdır: ağaç kesme makinesi daha ağır bir çıkış yatağına ve daha sağlam bir gövdeye ihtiyaç duyarken, ekskavatör çift yönlü dişli yorulma derecesine ihtiyaç duyar.

Ormancılıkta kullanılan yolların tipik kullanım ömrü, inşaat yollarına kıyasla ne kadardır?

Ormancılık: 3.000 ila 6.000 saat. İnşaat (ekskavatör): 8.000 ila 12.000 saat. Ormancılık ortamı, aynı tork değerinde inşaata kıyasla palet tahrik ömrünü 40 ila 60% azaltır; bu azalmanın başlıca nedenleri, döküntülerden kaynaklanan sızdırmazlık bozulması, kök ve kütüklerden kaynaklanan darbe yükü ve inşaat makinelerinin asla karşılaşmadığı sürekli eğim yükleridir. Ormancılık operatörleri, 4.000 ila 5.000 saatte palet tahrikini değiştirmeyi planlamalı ve ormanda arıza süresini en aza indirmek için sahada veya en yakın ormancılık deposunda yedek bir ünite bulundurmalıdır.

Bir ağaç kesme makinesinde standart inşaat sınıfı paletli tahrik sistemi kullanabilir miyim?

Tavsiye edilmez. Aynı tork değerine sahip inşaat sınıfı bir paletli tahrik sistemi, üç eksiklik nedeniyle orman hizmetinde 1.500 ila 3.000 saat içinde arızalanacaktır: (1) kabuk/asma istilası nedeniyle 1.000 ila 2.000 saatte arızalanan, döküntü saptırıcıları olmayan standart çift konik contalar; (2) yanal darbeler nedeniyle 2.000 ila 4.000 saatte çatlayan standart QT500-7 gövde flanşı; ve (3) kütük çarpma kuvvetleri için C0 marjı olmayan standart çıkış yatakları, 2.000 ila 3.000 saatte brinelleşme. Ormancılık sınıfı paletli tahrik sistemi, inşaat sınıfına göre 15 ila 251 TP3T daha pahalıdır, ancak ormanda 2 ila 3 kat daha uzun hizmet ömrü sunar - işletme saati başına maliyet önemli bir farkla en düşüktür.

Çökelti saptırıcı halka ne sıklıkla kontrol edilmeli ve değiştirilmelidir?

Günlük olarak, çalıştırma öncesi kontroller sırasında inceleme yapın. Şunlara dikkat edin: saptırıcı halkada deformasyon, çatlaklar, temas yüzeyinde aşırı aşınma ve saptırıcı ile conta arasında biriken kalıntılar. 1.000 ila 2.000 saatte veya saptırıcı ile conta arasındaki boşluk üretici spesifikasyonunu aştığında (hangisi önce gerçekleşirse) değiştirin. Yoğun sarmaşık bulunan tropikal sert ağaç işletmelerinde, saptırıcı 500 ila 800 saatte bir değiştirilmesi gerekebilir. Saptırıcı halka sarf malzemesidir; çift konik conta yerine aşınacak şekilde tasarlanmıştır. Onu (kalıcı bir bileşen yerine) atılabilir bir koruyucu olarak ele almak doğru bakım felsefesidir.

Korea Ever-Power, QT700-2 gövdeli ormancılık sınıfı paletli tahrik sistemleri tedarik ediyor mu?

Evet. Korea Ever-Power, QT700-2 dökme demir gövdeli, ağır hizmet tipi çift konik contalı, dıştan toz saptırıcı halkalı, basınçlı havalandırma sistemli ve darbeye dayanıklı konik makaralı çıkış rulmanlı, ormancılık uygulamalarına uygun paletli tahrikli planet dişli kutuları üretmektedir. 15 ila 50 ton ağırlık sınıfındaki ağaç kesme makineleri, hasat makineleri, yükleyiciler ve kızak makineleri için 20.000 ila 100.000 Nm arasında tork seçenekleri mevcuttur. Doğrulanmış bir ormancılık uygulaması önerisi için makine üreticisini, modelini ve eğim özelliklerini belirtin.

Ormancılık Standartlarına Uygun Yollar — Ormanın Sunduğu Zemine Göre İnşa Edilmiştir

Kore Ever-Power ormancılık sınıfı paletli tahrik planet dişli kutuları — QT700-2 gövde, döküntü saptırıcılar, basınçlı havalandırma delikleri, darbeye dayanıklı çıkış yatakları — 20.000 ila 100.000 Nm arası. Ormancılık sınıfı önerisi için ağaç kesme makinenizin modelini ve maksimum eğim özelliklerini belirtin.

Editör: Cxm