Როგორ მოახდენს ქვედა ნაწილის დიზაინი მანქანის სტაბილურობაზე დახრილ ზედაპირებზე გავლენას

Საყრდენი წნევის განაწილება და დახრილ ზედაპირებზე სტაბილურობა

Წონის სწორად განაწილება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს დახრულ ზედაპირებზე უსაფრთხოდ მუშაობისთვის. როცა საყრდენი წნევა არ არის ერთნაირი, ეს იწვევს არასტაბილურობის პრობლემებს, რომლებიც მეტად მკაცრდება დახრის კუთხის გაზრდასთან ერთად. უმეტესობა ამ ფაქტს იცნობს იმ შემთხვევაში, როცა როლერები არ არის სწორად განლაგებული ან ბრუნვის წერტილები აჩვენებენ მუდმივი გამოყენების შედეგად მომხმარებლობის ნიშნებს. ამ მდგომარეობას მოჰყვება მანქანაზე წონის არაბალანსირებული განაწილება, რაც ფაქტიურად ამცირებს ზედაპირებს შორის ხახუნს. დახრილი მაგიდებზე ჩატარებული გამოცდები აჩვენებს, რომ ეს შეიძლება გაზარდოს გვერდითი გლურგვნის ალბათობას 40 პროცენტზე მეტად. ამავე დროს, მანქანა უფრო მეტად ხდება გადაბრუნების რისკის ქვეშ, რადგან მისი მასის ცენტრი უცებ იცვლის მდებარეობას. დიდი მანქანა-მწარმოებლები ამ პრობლემებს ამოხსნის მიზნით იყენებენ სპეციალურ ტრეკების დაჭიმვის სისტემებს და საკუნძლების ზუსტ განლაგებას მანქანის საყრდენ სისტემაში. ეს რეგულირებები ხელს უწყობს წნევის ბალანსის შენარჩუნებას მანქანის ყველა საყრდენ წერტილზე, რაც მის შესაძლებლობას მნიშვნელოვნად ამაღლებს რთული რელიეფის პირობებში მუშაობის დროს.

Როგორ ამაღლებს არაერთნაირი საყრდენი წნევა გვერდითი გლურგვნისა და გადაბრუნების რისკს დახრულ ზედაპირებზე

Წნევის პრობლემები კონტურზე შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული არასტაბილურობა ორი ძირითადი გზით: როდესაც მიწა ადგილობრივად ჩაიშლება და როდესაც წონა არ არის თანაბრად განაწილებული მანქანის მთელ ზედაპირზე. პრობლემა უფრო მძაფრდება, როდესაც მძიმე ადგილები მიწის მიერ შეძლებად მეტი წნევა ახდენენ, განსაკუთრებით სველი თიხის ან მოხსნილი ქანების პირობებში. ეს ქმნის სუსტ ადგილებს იმ ადგილებში, სადაც ყველაზე მეტი წნევა მოქმედებს. ამავე დროს, ნაკლები წნევის ქვეშ მყოფი არეები უფრო მეტად გადაადგილდებიან და მოქმედებენ როგორც ბრუნვის ღერძები, რაც მანქანებს უცებ გადაბრუნების რისკს აძლევს. ISO სტანდარტის №5010 (2021 წელი) ტესტების მიხედვით, უფრო მცირე განსხვავებებიც მნიშვნელოვნად მოქმედებენ. მხოლოდ 15 %-იანი წნევის განსხვავება დაახლოებით 20 გრადუსიან დახრაზე გადაბრუნების ალბათობას ექვსჯერ ამატებს. ამ პრობლემების წინააღმდეგ ბრძოლის მიზნით, ტექნიკის წარმოებლებმა დაიწყეს სამუშაო მოწყობილობების გამოყენება, როგორიცაა სველი გამოტოლების საბრძანებლები და რეგულირებადი ტრეკის ფარდები. ეს კომპონენტები ძალის განაწილებას ხელს უწყობს მანქანის სხვადასხვა ნაკერძზე მისი მოძრაობის დროს, რაც მისი ზომის ან გაფართოების ხარისხის მიუხედავად, ექსკავატორების სტაბილურობის შენარჩუნების მიზნით საკმაოდ მნიშვნელოვანი აღმოჩნდა.

Გასასვლელობის უპირატესობეა გასასვლელობის გამოყენებით გადაწყვეტილი სავალის სიგანის: ISO 10266 სტანდარტის ტესტირების მონაცემები ფერდობზე დაკავების შეძლებაობის შესახებ

Ფართე სავალის პროფილები ფერდობზე მოძრაობის შესაძლებლობას გარდაქმნის გასასვლელობის ფიზიკის საშუალებით. საყრდენი ზედაპირის ფართობის გაზრდით, ოპტიმიზებული კონფიგურაციები მიწის წნევას შეამცირებს სტანდარტული დიზაინების შედარებით მაქსიმუმ 35%-ით. ეს ქმნის სუსტი ვაკუუმური ეფექტს, რომელიც წინააღმდეგობას აძლევს გრავიტაციულ გლურგვანის ძალებს — ეს პრინციპი დადასტურდა ISO 10266:2023 სტანდარტის სერტიფიცირების გამოცდებში:

Მონაცემები ასახავს ASTM F1637 სტანდარტის მიხედვით განსაკუთრებულად განსაზღვრულ ნიადაგის პირობებს 30% ტენიანობის შემცველობით

Ფართები ფეხი საშუალებას აძლევს ტორქის უკეთ განაწილებას მთლიანად ქვედა სტრუქტურის სისტემაში და მან მანქანას სტაბილურად მოაწყობს მოძრაობის დროს. ეს ფაქტი სინამდვილეში თავისდათავის აღებს მიწის ძალიან მჭიდროებას ერთ ადგილზე მოხვევის დროს, რაც საკმაოდ მნიშვნელოვანია 30 გრადუსზე მეტი დახრის მქონე ფერდობებზე მუშაობის დროს მიმართულების შენარჩუნებისთვის. განსაკუთრებით ცუდი შედეგები მოჰყვება სისხლის ამინდში, სადაც ვიწრო სავალის მქონე მანქანები 70 პროცენტით უფრო ხშირად გადაიხვევიან. ამ დღესდღეობით, ძნელი ფერდობებისთვის შექმნილი ტექნიკა კარგად იყენებს სიგანისა და წნევის შორის ამ ურთიერთობას, რათა გადალახოს რთული ტერენის პრობლემები, რომლებიც სხვა მანქანებს სრულიად გაჩერებს.

Ტრაქცია Მასალები და ზედაპირების ურთიერთქმედება გლუვ დახრებზე

Სტალის და რეზინის ტრეკები: მისაბმელობის კოეფიციენტის შედარება (ASTM F1809) სისხლის, თიხოვანი და ყინულის დახრებზე

Როდესაც სუხი ფართობებზე ვსაუბრობთ, სტალის ტრაკები ფაქტობრივად აძლევენ მიახლოებით 18%-ით უკეთეს მიბმას რეზინის შედარებით, რაც ასევე ასახულია ASTM F1809-22 სტანდარტების მიხედვით მიღებულ რიცხვებში: სტალის მიბმის კოეფიციენტი არის 0.42, ხოლო რეზინის — 0.35. მაგრამ როდესაც ჩვენ ვხედავთ სითხის შემცველი თიხის პირობებს, სიტუაცია საკმაოდ მნიშვნელოვნად იცვლება. ამ შემთხვევაში რეზინი ნამდვილად გამოირჩევა და სტალის წინააღმდეგ მიახლოებით 27%-ით უკეთეს მიბმას აჩვენებს, რადგან მისი ფორმის მიხედვით მიბმის თვისება ამ პირობებში განსაკუთრებით ეფექტურია. იმ ყინულიან 25 გრადუსიან დახრებზე კი, ვულკანიზებული რეზინი მიკროსკოპულ დონეზე მცირედ დეფორმირების გამო ჯერ კიდევ საკმაოდ კარგად ინარჩუნებს მიბმას და მიბმის კოეფიციენტი მისთვის დაახლოებით 0.28-ის ტოლია. სტალის შემთხვევაში კი იგივე პირობებში ეს მაჩვენებელი მხოლოდ 0.19-მდე ეცემება. ეს განსხვავებები ძალიან მნიშვნელოვანია მანქანის ქვედა ნაწილის დიზაინისა და მთლიანი მანქანის სტაბილურობის მიმართ. რეზინის მოქნილობა ხელს უწყობს ჰიდროპლანირების დროს გამოწვეული გამოსრიალების პრობლემების შემცირებას, ხოლო სტალის ტრაკებით აღჭურვილი მანქანები იმ შეიძლება უფრო ადვილად გამოსრიალდეს ყინულიან ზედაპირებზე, სადაც მიბმა უკვე შეზღუდულია.

Ტანსაცმის გამოწვეული სტაბილურობის დაკარგვა: 30°-ზე მაღალი დახრის კუთხეებზე რეზინენი ტრეკების მიბმის შემცირების მრუდები

Რეზინენი ტრეკები დაიწყებენ მნიშვნელოვნად კარგავენ მიბმას დაახლოებით 2000 საათიანი ექსპლუატაციის შემდეგ, განსაკუთრებით 30 გრადუსზე მეტად გამარტივებულ ბორცვებზე ასვლის დროს. მიბმის კოეფიციენტი მკვეთრად ეცემა მიწის ნარევში დაახლოებით 0.38-დან მხოლოდ 0.23-მდე, რაც მანქანებს ბევრად უფრო მეტად ახდენს გადაბრუნების საშიშროებას. რა იწვევს ამ მოვლენას? ძირითადად, ტრეკების გამოყენების შედეგად ლაგები შეიკუმშება და რეზინის ზედაპირზე მცირე ხატულები იქმნება, რის გამოც ისინი აღარ შეძლებენ ეფექტურად გაწმენდას თიხოვან ნიადაგში მყოფ მიწას. ამ გამოყენებულ ტრეკებზე მოძრავი მანქანები 35 გრადუსზე მეტად გამარტივებულ დახრებზე ჩამოვარდნის ხშირდება სრულიად ახალი ტრეკებზე მოძრავი მანქანების შედარებით ორჯერ. ამ პრობლემის წინააღმდეგ ბრძოლის მიზნით, უმეტესობა მანქანების წარმოებლები თავისი ტრეკების დიზაინს ახდენენ გადახვევილი ბლოკებით, რომლებიც ერთმანეთისგან საკმარისად არიან დაშორებული, რათა შეესაბამონ სამრეწველო მითითების მიხედვით მაღალი დახრის ადგილებზე მუშაობის ძირითადი უსაფრთხოების მოთხოვნებს.

Კინემატიკური გეომეტრია და წონის გადატანის კონტროლი

Საბოლოო გადაცემათა კონფიგურაცია (დაბალი/მაღალი გადაცემა) და მისი გავლენა ტორქის ვექტორიზაციასა და ცენტრის გადაადგილებას მასში ასვლის/ჩამოსვლის დროს

Საბოლოო გადაცემის მდებარეობა მთლიანად განსაზღვრავს მანქანების სტაბილურობას დახრულ ზედაპირზე მოძრაობის დროს. დაბალი გადაცემის კონფიგურაციებში მოძრავი წერტილი მოთავსებულია ტრეკის საყრდენი საფარის ქვეშ, რაც ფაქტობრივად ცენტრს გრავიტაციის (CoG) 12–18 პროცენტით დაბლა აყენებს მაღალი გადაცემის კონფიგურაციებში დაკვირვებული მნიშვნელობების შედარებით. ეს კონფიგურაცია ხელს უწყობს შემცირებას იმ გაუმჯობესებელ პიტჩის მოძრაობებში, რომლებიც ხშირად ხდება ბორცვებზე ასვლის დროს, რადგან ტორქი თანაბრად იყოფა ქვედა ნაწილზე, არ კონცენტრირდება ერთ ადგილში. ამის შედეგად, არ ხდება წონის განაწილებაში უცოდავი ცვლილებები, რომლებიც შეიძლება მანქანას 25 გრადუსზე მეტი დახრის შემთხვევაში უკან გადახრას გამოიწვიოს. დაბლა ჩამოსვლის დროს ეს სისტემები გამოიყენებენ სპეციალურ პლანეტარულ გერბებს ტრეკის დაჭიმულობის მუდმივობის დასაცავად, რაც მანქანის კონტროლის გარეშე გლუვად ჩამოსვლის ალბათობას მნიშვნელოვნად ამცირებს. რეალური საექსპერიმენტო ტესტები ასევე აჩვენებენ შესანიშნავ შედეგს — დაბალი გადაცემის მანქანები შელე სითხის დახრულ ზედაპირზე გვერდით გლუვად ჩამოვარდნების ალბათობას 40%-ით ამცირებენ. ისინი ამ შედეგს მიაღწევენ ცენტრიფუგული ძალების წინააღმდეგ ბრძოლას ძირითადი მექანიკური ლივერის პრინციპების გამოყენებით, რაც მათ საკუთარ მოძრაობას უფრო უსაფრთხოდა და წინასაზღვრულად ხდის რთულ ტერენზე.

Ღერძის და ყოკის მოძრაობა: სიკვეთრის მოქმედების დროს ტერენის შესატყოლებლობისა და სტრუქტურული მყარობის ბალანსირება

Საერთო შეერთების მექანიზმებში მოწყობილობების მოძრაობის დროს ხელს უწყობს მათ გარეგნულად გამოჩენილი გარკვეული მოხრისა და გამოყენების შესაძლებლობა, რაც ხელს უწყობს მათ გადაადგილებას უხეშ ზედაპირზე გარეშე დაშლის. ამ შეერთებებში ჩვეულებრივ გამოიყენება სფერული როლერული საყურადღებო მოწყობილობები მოწყობილობის თითოეული ბოგის რკინიგზის კოლეს დაახლოებით 15 გრადუსიანი ვერტიკალური მოძრაობის უზრუნველყოფა. ეს ხელს უწყობს მარკებს მიწასთან კონტაქტში დარჩენას და არ ამოატრიალებს საყრდენ საფარს. თუმცა, ამ სისტემაში ასევე არსებობს კომპრომისი: ჭარბი მოქნილობა ფაქტობრივად შეიძლება გამოიწვიოს არასტაბილურობა. გამოცდის სტანდარტების მიხედვით, რიგიდული არტიკულაციის სისტემებით აგებული მოწყობილობები 30 გრადუსიან დახრაზე 28%–ით ნაკლებად გადაბრუნდებიან. გონიერი ინჟინრები შუალედურ გამოსავალს პოულობენ კონუსური როლერული საყურადღებო მოწყობილობების გამოყენებით, რომლებიც უკეთ აძლევენ გვერდითი ძალების მოქმედებას, თუმცა კუთხური მოძრაობა შეიძლება შეინარჩუნოს შეზღუდულ საზღვრებში. კარგი დიზაინი საფარის დეფორმაციას ხელს უწყობს ხუთ მილიმეტრზე ნაკლებად შენარჩუნებას მაქსიმალური გვერდითი ტვირთის ქვეშ, რაც უზრუნველყოფს წონის სწორ განაწილებას მარკებსა და მიწის ზედაპირს შორის — რაც ყველაზე მნიშვნელოვანია მაღალი დახრის კლდეებზე არ გადაბრუნების უზრუნველყოფა.

Მარკებიანი და ბორბლიანი სისტემები: რატომ? Ქვემოთ მყარი Დიზაინი განსაზღვრავს დახრილობის შესრულების ხარისხს

Ის, რაც ნამდვილად გამოყოფს ტრეკებით მოძრავ მანქანებს მათი ბრუნვადი ანალოგებისგან, არის მათი წონის განაწილების პრინციპი სახმელეთო ზედაპირზე, რაც ყველა სხვაობას ქმნის დახრულ ზედაპირებზე მუშაობის დროს. ტრეკების შემთხვევაში მანქანის წონა განაწილდება მნიშვნელოვნად უფრო დიდი ზედაპირის ფართობზე, ამიტომ ის არ ახდენს იმ დიდ წნევას სახმელეთო ზედაპირზე, როგორსაც ახდენენ ბრუნვადი ბორბლები. ამ კონფიგურაციას მიერ მანქანა უფრო დაბლა ეჯდება სახმელეთო ზედაპირზე და უკეთ იჭერს მის ადგილს გრავიტაციის წინააღმდეგ, რაც მის გვერდით გადახრის შანსს მკაფიოდ ამცირებს ბორცვებზე. ბრუნვადი ბორბლები სხვა ისტორიას рассказывает. ისინი მთლიანად აკრეფენ წონას მხოლოდ რამდენიმე პატარა წერტილზე, რაც შეიძლება გამოიწვიოს მათი ჩაძირვა ხელოვნურად მოსახერხებელ ნიადაგში და მათი ადგილის შენარჩუნების სიძნელე ბორცვის დახრის კუთხე 15 გრადუსზე მეტი გახდების შემთხვევაში. სამრეწველო ექსპერტებმა შეამჩნიეს, რომ ტრეკებით მოძრავი მანქანები 30 გრადუსიან ბორცვებზე დაახლოებით 40 პროცენტით უფრო ხანგრძლივად რჩებიან სახმელეთო ზედაპირთან კონტაქტში, რაც რამე ეჭვის გარეშე ამცირებს სტაბილურობის პრობლემებს ამ რთული გვერდითი ბორცვების გასწვრივ მუშაობის დროს. როცა საქმე მიდის ძალიან მაღალ დახრულ ტერენზე, სადაც გადაგორების საშიშროება ძირევად მნიშვნელოვანია, მანქანის ქვედა ნაკეთობის სწორად შერჩევა მუშაკების უსაფრთხოების უზრუნველყოფის მიზნით აბსოლუტურად აუცილებელი ხდება.

Ხელიკრული

Რა არის დახრილ ზედაპირზე არათანაბარი მიწის წნევის მთავარი საფრთხეები?

Დახრილ ზედაპირზე არათანაბარი მიწის წნევა ამატებს გვერდითი გლურგვისა და გადაბრუნების საფრთხეს. ძალიან მძიმე ადგილები შეიძლება გამოიწვიონ ადგილობრივი მიწის ჩამოყალება, ხოლო არ დაბალანსებული წონის განაწილება შეიძლება გამოიწვიოს უცნობარო გადახრა და არასტაბილურობა.

Როგორ ამოხსნიან მოწყობილობის წარმოებლები დახრილობის სტაბილურობის საკითხებს?

Წარმოებლები იყენებენ ტრაკების დაჭიმვის სისტემებს, გამოსწორებელ ძელებს, რეგულირებად ტრაკების ფარფლებს და ფართო ტრაკების პროფილებს მიწის წნევის ბალანსის შესანარჩუნებლად და დახრილობის სტაბილურობის გასაუმჯობესებლად.

Რა უპირატესობები აქვს რეზინის ტრაკებს სხვადასხვა ტერენზე ფოლადის ტრაკების შედარებით?

Რეზინის ტრაკები საუკეთესო მისაღებას აძლევენ სველ და თიხნარ პირობებში მათი ფორმის მიხედვით მიმართული მისაღების გამო, ხოლო ფოლადის ტრაკები უკეთეს მისაღებას აძლევენ შუშის ზედაპირებზე. რეზინის ტრაკები ასევე ამცირებენ გლურგვას ყინულზე.

Როგორ ახდენს გავლენას საბოლოო მიმართულების კონფიგურაცია მანქანის სტაბილურობაზე დახრილ ზედაპირზე?

Დაბალი მოწყობილობის კონფიგურაციები ცენტრს დაბალებს, რაც ამცირებს პიტჩის მოძრაობას და წონის განაწილების ცვლილებებს, ამდენად აუმჯობესებს სტაბილურობას როგორც აღმართზე, ასევე დაშვებზე.