Vinç Tipleri ve Tekerlek Tahrik Gereksinimleri
Mobil vinç kullanımının üç kategorisi tekerlek tahrikli planet dişli kutuları Kendi kendine hareket edebilen araçlar için; her biri şantiye hareketliliği ve karayolu transfer kabiliyeti arasında farklı bir denge sunuyor.
| Tip | Ağırlık (t) | Asansör (t) | Site Hızı | Yol Hızı |
|---|---|---|---|---|
| Zorlu Arazi (RT) | 20–55 | 15–90 | 0,5–5 km/sa | 25–35 km/sa |
| Her türlü araziye uygun (AT) | 30–100+ | 30–500 | 0,5–3 km/sa | 60–85 km/sa |
| Şehir / Sanayi | 12–25 | 8–30 | 0,5–3 km/sa | 20–30 km/sa |
Bu arazi vinci, Wheel Drive serisindeki tüm makinelerin en uç hız aralığını temsil eder: şantiyede 0,5 km/sa yavaş hızdan otoyolda 85 km/sa hıza kadar – 170:1 hız oranı. Bu aralık tek bir planet dişli kutusu oranıyla karşılanamaz – her tekerlekte planet redüksiyonlu çok hızlı bir şanzıman (tipik olarak 6 ila 8 ileri vites) gerektirir. Tekerlek tahrikli planet dişli kutusu son redüksiyon aşamasını (tipik olarak 15:1 ila 30:1) sağlar ve şanzıman, hız uç noktaları için aralık seçimini sağlar.
Arazi tipi vinç, yol hızından ziyade şantiye hareketliliğine öncelik verir. 4WD, 4 tekerlekten yönlendirme ve yengeç yönlendirme (yanal hareket için tüm tekerleklerin aynı yönde dönmesi) özelliğiyle RT vinç, kamyon üstü vinçlerin erişemeyeceği dar şantiye alanlarında kendini konumlandırabilir. Tekerlek tahriki, üç yönlendirme modunu da desteklemelidir: normal (ön tekerlekler yönlendirir), koordineli (dar dönüşler için ön ve arka tekerlekler zıt yönlerde yönlendirir) ve yengeç (yanal hareket için tüm tekerlekler aynı yönde yönlendirir). Ayrıca, 0,5 ila 2 km/sa gibi ultra düşük konumlandırma hızında düzgün ve orantılı tahrik torkunu korumalıdır.
Şantiye Konumlandırması — Hazırlanmamış Zeminde 35 Ton Yükte 50 mm Doğruluk
Vinç konumlandırma hassasiyeti, kaldırma güvenliğini belirler. Vinç, bomun doğru yarıçapta yüke ulaşabilmesi için konumlandırılmalıdır; kaldırma kapasitesi yarıçapla birlikte azalır (3 metrelik yarıçapta 50 ton kapasiteli bir vinç, 18 metrelik yarıçapta yalnızca 10 ton kapasiteli olabilir). 500 mm'lik bir konumlandırma hatası, planlanan yük için nominal kapasiteyi aşacak kadar etkili kaldırma yarıçapını değiştirebilir ve güvenli bir kaldırmayı aşırı yük durumuna dönüştürebilir. Bu nedenle, tekerlek tahriki, 0,5 ila 1,0 km/sa'lik son yaklaşma hızında ±50 ila 100 mm'lik bir konumlandırma hassasiyeti sağlamalıdır; bu, tohum ekme makinesi (WD-09) ile karşılaştırılabilir bir hassasiyet gereksinimidir, ancak makine ağırlığı 3 ila 10 kat daha fazladır.
Kaldırma pozisyonundaki zemin yüzeyi genellikle hazırlanmamış haldedir; çakıl, sıkıştırılmış toprak, çim veya şantiye yüzeyi olabilir. Vinç, batmadan (bu durum vinç seviyesini ve dolayısıyla kaldırma kapasitesi tablosunu değiştirir) ve tekerlek kayması olmadan (bu durum hassas konumlandırmayı engeller) bu yüzeye yaklaşmalıdır. tekerlek tahrikli planet dişli kutusu 0,5 ila 1,0 km/sa hızda sorunsuz, takılma yapmayan bir itiş gücü sağlamalıdır; çünkü bu hızda herhangi bir tork dalgalanması, son konumlandırmayı zorlaştıran ve operatörün tekrar tekrar fazla ileri gitmesine ve geri gitmesine neden olan sarsıntılı bir ilerlemeye yol açar.
Vinç üst yapısına monte edilmiş 5 ila 20 tonluk çelik balasttan oluşan karşı ağırlık, makinenin ağırlık merkezini geriye doğru kaydırarak kaldırma stabilitesini artırır, ancak sürüş özelliklerini geleneksel bir araçtan farklı kılar. Arka ağırlıklı ağırlık dağılımı (arka aks üzerinde 55 ila 70%) ön tekerleklerin çekiş gücünü ve direksiyon hakimiyetini azaltır. Islak veya gevşek yüzeylerde, ön tekerlekler dönüşler sırasında yana doğru kayabilir; bu da vincin kaldırma pozisyonuna hassas bir şekilde yönlendirilmesini zorlaştırır. Kayma yapan herhangi bir tekerleğe uygulanan torku azaltan bireysel tekerlek-motor çekiş kontrolü, yumuşak zeminde düşük hızda konumlandırma sırasında yön kontrolünü sağlamak için gereklidir.
Bazı vinç operasyonları, yükün kancaya bağlı kaldığı sırada vincin kısa bir mesafede yeniden konumlandırılması anlamına gelen, askıya alınmış yükle sürüş gerektirir. Bu, en tehlikeli vinç operasyonlarından biridir: askıya alınmış yük, taşıyıcı aracın herhangi bir hızlanma, yavaşlama veya yön değişikliğine tepki olarak sallanan bir sarkaç gibi davranır. Tekerlek tahriki, yük askıya alınmış sürüş sırasında tamamen düzgün, sarsıntısız bir itiş sağlamalıdır; çünkü herhangi bir tork dalgalanması yük sarkacını harekete geçirir ve sallanan bir yük, vincin ağırlık merkezini devrilme eşiğinin ötesine kaydırabilir. Çoğu vinç üreticisi, yük askıya alınmış sürüş hızını 1,0 ila 2,0 km/sa ile sınırlandırır ve belirtilen yük ağırlığının (genellikle çalışma yarıçapındaki nominal kapasitenin ila 1'i) üzerinde tamamen yasaklar.
Destek ayaklarının açılma sırası tekerlek tahrikini de içerir. Kaldırmadan önce vinç, destek tabanını genişleten ve makine ağırlığını lastiklerden destek ayaklarının pedlerine aktaran hidrolik ayaklarını (destek ayaklarını) uzatır. Açılma sırasında, makine ağırlığı lastiklerden destek ayaklarına geçer ve tekerlek tahrik freni, bu geçiş boyunca makineyi sabit tutmalıdır. Fren erken bırakılırsa (destek ayakları tamamen yüklenmeden önce), makine ağırlık transferi aşamasında, özellikle yerçekimi kuvvetinin makineyi hareket ettirmeye çalıştığı bir eğimde, yuvarlanabilir. Tekerlek tahrik park freni, vinç kontrol sisteminden destek ayaklarının açılması tamamlandı sinyali alınana kadar devrede kalmalı ve destek ayak basıncı düşerse (hidrolik sızıntı veya ped çökmesi göstergesi) otomatik olarak yeniden devreye girmelidir.
Karayolu Transferi — Çoğu İnsanın Fark Etmediği Otoyol Sürüşü
Arazi tipi vinçler, kamuya açık karayollarında saatte 60 ila 85 km hızla hareket eder; bu, bu Tekerlek Tahrikli serisindeki herhangi bir makinenin en yüksek yol hızıdır. Bu hızlarda, tekerlek tahriki geleneksel bir ağır vasıta son tahrik sistemi gibi çalışır ve bir kamyon aksı ile aynı gürültü, titreşim, frenleme ve yorulma standartlarını karşılamalıdır. Karayolu hızında dişli ağının kalitesi, çoğu yargı bölgesinde ağır vasıtalar için yasal sınır olan 7,5 metrede ölçülen 80 dBA'nın altında gürültü üretmelidir. Bu gürültü gereksinimi, çoğu inşaat ekipmanı spesifikasyonundan daha yüksek kalitede olan DIN Sınıf 5 ila 6 dişlileri gerektirir.
Karayolu hızında frenleme gereksinimi, ticari kamyonlar için de geçerli olan ECE R13 (Avrupa) veya FMVSS 121 (Kuzey Amerika) yönetmeliklerine tabidir. 80 km/sa hızla giden 50 tonluk bir arazi vinci yaklaşık 12,3 MJ kinetik enerjiye sahiptir ve bu enerjinin tamamı acil durdurmada tekerlek tahrik frenleri ve motor retarderi tarafından emilmelidir. Tekerlek tahrik servis freni, 5,0 m/s² veya daha iyi bir yavaşlama sağlamalıdır; bu da vinci 80 km/sa'den sıfıra yaklaşık 4,4 saniyede ve 49 metre mesafede düşürmelidir. Bu, herhangi bir şantiye veya tarım uygulamasından temel olarak farklı bir frenleme gereksinimidir ve fren diski, kaliper ve balata malzemeleri, arazi ekipmanlarında kullanılan daha basit ıslak disk veya tek pistonlu tasarımlar yerine otomotiv sınıfı (havalandırmalı disk, çok pistonlu kaliper, yarı metalik balata) olmalıdır.
AT vinç tekerlek tahrik sisteminin rulman ömrü hesaplaması, hem düşük hızlı, yüksek torklu şantiye kullanımı hem de yüksek hızlı, düşük torklu karayolu kullanımı için yapılmalıdır. Karayolu kullanımı, yüksek hızlı dönüşten (şanzıman çıkışında 500 ila 800 rpm) kaynaklanan rulman ısısı üretirken, şantiye kullanımı yüksek torktan (2 ila 10 rpm'de) kaynaklanan rulman gerilimi üretir. Rulman, her iki koşul için aynı anda boyutlandırılmalıdır; bu, bu serideki diğer tekerlek tahrik uygulamalarından daha karmaşık olan birleşik bir yorulma ve termal analizdir.
AT vinçlerinin çok akslı konfigürasyonu (4 ila 9 aks), araç ağırlığını 8 ila 18 lastik arasında dağıtır ve bu da, yetki alanına bağlı olarak aks yükünü 10 ila 13 tonla sınırlayan yol ağırlığı düzenlemelerini karşılar. Her tahrikli aksın kendi tekerlek tahrikli planet dişli kutusuna ihtiyacı vardır ve tüm dişli kutuları aynı şanzıman giriş hızında aynı çıkış hızını üretmelidir. Karayolunda akslar arasında hız uyumsuzluğu, lastik sürtünmesine (daha hızlı aks lastikleri zemine doğru iter), yakıt tüketiminin artmasına ve lastik aşınmasının hızlanmasına neden olur. Tüm akslardaki çıkış hızında ±0,5% üretim toleransı, AT vinç tekerlek tahrikleri için standart özelliktir ve diğer çok akslı uygulamalardan daha sıkıdır.
Rüzgar Yükü ve Tekerlek Tahrikli Park Freni
Bomu dik konumda olan mobil bir vinç, geniş bir rüzgar yakalama alanı sunar; bom, uzatma kolu, yük bloğu ve karşı ağırlık, bom uzunluğuna ve konfigürasyonuna bağlı olarak 20 ila 80 m2 arasında değişen birleşik bir rüzgar etki alanı oluşturur. EN 13000 tasarım rüzgar hızı olan 20 m/s (72 km/sa)'de, 50 m2'lik bir alana etki eden rüzgar kuvveti yaklaşık 12 ila 15 kN'dir ve bu kuvvet, tipik olarak yerden 10 ila 25 metre yükseklikteki basınç merkezine uygulanır. Bu rüzgar kuvveti, destek ayakları ve makine ağırlığının karşı koyması gereken 120 ila 375 kNm'lik bir devrilme momenti üretir. Vinç, destek ayakları açılmadan (bom kapalıyken taşıma sırasında) bir eğime park edilirse, rüzgar kuvveti yerçekimi eğim bileşenine eklenir ve tekerlek tahrikli park freni her ikisine de aynı anda karşı koymalıdır. Açık alanda gece boyunca park halindeyken ani bir rüzgar esintisi, fren sistemi yalnızca eğime karşı tutma kapasitesine sahip olup rüzgar yükü hesaba katılmamışsa, park freninin tutma kapasitesini aşabilir.
Bu nedenle, mobil vinçlerdeki tekerlek tahrikli park freni, eğim ve rüzgarın birleşik etkisine göre derecelendirilmelidir: maksimum derecelendirilmiş eğim (tipik olarak bom kapalıyken gece park etme için 5 ila 10%) artı tasarım rüzgar hızı (EN 13000'e göre 20 m/s). Bu birleşik tutma gereksinimi, yalnızca eğim gereksiniminin 1,5 ila 2,0 katıdır ve yalnızca eğim testini geçen yetersiz boyutlu frenler, birleşik testi geçemeyebilir ve bu da vincin fırtınada gözetimsizken devrilmesine yol açabilir.
Mobil Vinç Tekerlek Tahrik Sistemlerine Özgü Üç Arıza Modu
50 ila 70 km/sa hızla bir dağ geçidinden aşağı inen arazi tipi bir vinç, 50 ila 100 tonluk ağırlığını yerçekimine karşı sürekli olarak yavaşlatmalıdır. 60 km/sa hızla 5 km'lik, 6% eğimli bir inişte frenleme enerjisi yaklaşık 180 ila 360 MJ'dir ve bu enerji 5 dakika boyunca 4 ila 5 tahrikli aksa dağılır. Motor yavaşlatıcısı ve egzoz freni yetersiz kalırsa (motor arızası veya operatör hatası nedeniyle), tekerlek tahrikli servis frenleri tüm yavaşlama yükünü emer ve sürekli frenlemenin 2 ila 3 km'sinde aşırı ısınma sıcaklıklarına ulaşabilir. Dağ yolunda kontrolden çıkan bir vinç, en tehlikeli ağır vasıta kazası senaryolarından biridir; bu nedenle birleşik frenleme kapasitesi (motor yavaşlatıcısı + egzoz freni + servis freni + acil durum/park freni) en kritik teknik özellik parametresidir.
0,5 ila 1,0 km/sa son konumlandırma hızında, tekerlek tahrik çıkış mili 1 ila 3 devir/dakika hızında döner; burada her bir dişli teması ayrı bir dönme adımı olarak algılanır. 30 çıkış kademesi dişine ve 0,8 metrelik lastik yuvarlanma yarıçapına sahip bir dişli kutusunda, her bir diş teması makineyi yaklaşık 84 mm ilerletir. Dişli torku varyasyonu ortalama torkun 10%'si ise (DIN Sınıf 8 dişliler için tipik), makine 84 mm'lik adımlarla, algılanabilir hızlanma ve yavaşlama ile ilerler; bu da operatörün makineyi 50 mm'lik bir konumlandırma aralığı içinde durdurmasını imkansız hale getirir. DIN Sınıf 6 dişliler, dişli torkunu 3%'den daha azına düşürerek, operatörün ±25 mm hassasiyetle konumlandırabileceği düzgün ve sürekli bir ilerleme sağlar.
Yengeç direksiyonu sırasında (yanal hareket için tüm tekerlekler aynı açıya döndürüldüğünde), lastik temas yüzeyi hem yanal bir kuvvet hem de bir tahrik kuvveti üretir. Bu yanal kuvvet (tipik 10 ila 20 derecelik yengeç açılarında dikey tekerlek yükünün ila 'u), tekerlek göbeği aracılığıyla tekerlek tahrik çıkış yatağına birleşik radyal ve eksenel yük olarak iletilir. Standart radyal yataklar sürekli eksenel yükleme için tasarlanmamıştır ve 50 tonluk bir vinçte yengeç direksiyonu, tekerlek başına 15 ila 40 kN arasında eksenel kuvvetler üretir; bu da yatak kafesine zarar verebilir ve yatak birleşik yük için derecelendirilmemişse yatak ömrünü ila azaltabilir. Yengeç direksiyonu özelliğine sahip vinçler için minimum özellik, arka arkaya yerleştirilmiş konik makaralı yataklardır.
Sıkça Sorulan Sorular
Korea Ever-Power, şantiye konumlandırma hassasiyeti, otoyol frenleme kapasitesi ve çok modlu direksiyon desteği ile 10.000 ila 60.000 Nm arasında değişen tork değerlerine sahip mobil vinç tekerlek tahrik sistemleri sunmaktadır.
Editör: Cxm
