Како дизајн подкоча утиче на стабилност машине на падинама

Раздаја притиска на земљишту и стабилност нагиба

Да би се сигурно радило на падинама, важно је да се тежина правилно распореди. Када притисак на земљишту није једнак, ствара се нестабилност која се погоршава с погоршањем нагиба. Већина људи зна да се ово дешава када су ваљци неравноправни или када се у точкама подношења појављује зношење од константне употребе. Оно што следи је неравнотежа у томе како се тежина налази на машини, што заправо смањује тријање између површина. Тестирања на нагини столовима показују да то може повећати шансе за бочно клизнуће за више од 40 посто. У исто време, машина постаје вероватнија да се превали јер се њен центар гравитације неочекивано помера. Велики произвођачи опреме се баве овим питањима помоћу специјалних система за затезање стазе и пажљивог позиционирања леђа у целој шасији. Ови прилагођавања помажу да се притисак одржи у равнотежи на свим контактним тачкама испод машине, што је чини много бољом у управљању сложеним условима терена.

Како неравномерни притисак на земљишту повећава ризик од бочног клизга и превртања на нагибима

Проблеми са притиском на склоновима могу довести до озбиљне нестабилности на два главна начина: када се тло локално опусти и када се тежина неравномерно помера преко машине. Проблем се погоршава када тешке мрље притискају дубље него што земља може да поднесе, посебно у мокрој глини или у условима лабике камење. То ствара слабе тачке испод места где се највише притиска врши. У исто време, подручја са мањим притиском имају тенденцију да се више клизу, делујући као вртежне тачке које машине неочекивано преврту. Према тестовима из стандарда ИСО 5010 од 2021. године, чак и мале разлике имају велику важност. Само 15% разлика у притиску на нагибу од око 20 степени чини преврте шест пута вероватније. Да би се борили против ових проблема, произвођачи опреме почели су да користе ствари као што су свинг еквализаторске шипке и подесиве траке. Ове компоненте помажу у ширењу снаге преко различитих делова машине док се креће, што се испоставило веома важно за одржавање стабилности ископавача без обзира на њихову величину или ширину.

Предности флотације оптимизоване ширине трака: подаци из тестова ИСО 10266 о капацитету одржавања на склону

Шири профили стаза трансформишу перформансе нагиба кроз физику флотације. Проширењем површине за контакт са земљом, оптимизоване конфигурације смањују притисак на земљиште за до 35% у поређењу са стандардним дизајном. Ово ствара ефекат засјекања који се супротставља гравитационим клизне снагепринцип потврђен у ISO 10266:2023 сертификационим испитивањима:

Подаци одражавају услове у земљишту по стандарду ASTM F1637 са садржајем влаге од 30%

Шири отпечатак помаже да се крутни момент боље распореди широм целог система подкопа и одржава стабилну машину када се креће. То заправо спречава да се тло превише запекне на једном месту док се окрећу, нешто што је веома важно за одржавање на путу када се ради на брдима више од 30 степени. Посебно су лоше вести у влажном времену када машини са уским стазама имају тенденцију да се клизе око 70 посто чешће. Данас опрема дизајнирана за тешке падине добро користи ову везу између ширине и притиска да би се прешла изазване проблеме са терена који би зауставили друге машине мртве у својим стазама.

Тракција Материјали и интеракција површине на клизничким падинама

Челичне и гумене стазе: поређење коефицијента тежеће (ASTM F1809) у мокрим, блатим и леденим условима на падинама

Када је реч о сувим падинама, челичне стазе заправо пружају око 18% бољу тракцију у поређењу са гумом, са бројевима који показују коефицијент од 0,42 за челик у поређењу са 0,35 за гуму према стандардима ASTM F1809-22. Али ствари се прилично мењају када погледамо услове мокрог глине. Гума заиста сјаје овде, побеђујући челик за скоро 27% захваљујући конформном стицању. На леденим нагибима од 25 степени, вулканизована гума се и даље добро држи на земљишту са коефицијентом око 0,28 због тога како се мало деформише на микроскопском нивоу. Челик није тако срећан, пао је на само 0.19 под сличним условима. Ове разлике су веома важне за дизајн поткопа и општу стабилност машине. Флексибилност гуме помаже у смањењу проблема са клизгом током хидропланинга, док машине са челичним тракама имају тенденцију да се лакше клизе на замрзнутим површинама где је прихватање већ угрожено.

Упропаштење стабилности изазване знојем: криве деградације прихвата гумене стазе изнад нагиба од 30°

Гумени траци почевају да значајно губе привлачност након око 2.000 сати рада, посебно када се пењају брда која су стрмнија од 30 степени. Фактор прихватања драматично пада са око 0,38 на само 0,23 у блатим условима, што чини машине много вероватнијим да ће се превалити. Шта то узрокује? Главно се гужве с временом стисњују и на гумени површини формирају се мале пукотине, што значи да више не могу тако ефикасно да чисте кал у глинистим тлама. Машине које се крећу на овим измореном траку заправо се клизу два пута чешће на нагибима изнад 35 степени у поређењу са потпуно новим. Да би се борили против овог проблема, већина произвођача опреме дизајнира своје стазе са раздвојеним блоковима који задржавају довољно простора између њих да би испунили основне безбедносне захтеве за рад на стрмим површинама према индустријским смерницама.

Кинематска геометрија и контрола преноса тежине

Конфигурација завршног привода (ниски/висок привод) и његов ефекат на вектор крутног момента и померање центра тежине током уздизања/снизања

Где се налази последњи погон чини сву разлику када је у питању одржавање стабилности машина док се крећу преко падина. У конфигурацијама са ниским погонским погонским колесом, погонски колес се налази испод рамке стазе, што заправо спушта центар тежине (ЦГ) негде између 12 и 18 посто ниже него што видимо у конфигурацијама са високим погонским погонским погонским погонским погонским погон Ова конфигурација помаже у смањењу тих досадних кретања када се пењате брдом јер се вртежни момент равномерно распоређује дуж подвезнице уместо да се скупља на једном месту. То значи да нема изненадних промена у расподели тежине које би могле да наметну машину на нагибима који су стрмији од око 25 степени. Када се крећу на опадању, ови системи користе посебне планетарне зубрезе да би одржали константно напетост стазе, тако да је мање шансе да машина неконтролисано клизне. Тестирање у стварном свету показује нешто прилично импресивно такође - машине са ниским покретачима клизају на страну око 40% мање на шилиним падинама. Они то могу да ураде тако што се боре против центрифугалних снага користећи основне механичке концепте повлачења, што их чини много сигурнијим и предвиђанијим у сложеним условима терена.

Окретање и јарак: балансирање у складу са тереном са структурном крутошћу за рад на стрмим склоновима

Поврзани зглобови у зглобним системима омогућавају машинама да се савијају и савијају када се крећу преко грубог тла без разбијања. Ови зглобови обично имају јага са сферичним роличаним лежајима који омогућавају око 15 степени вертикалног кретања за сваки волан. То помаже да пруга остане у контакту са земљом без искривљења оквира. Али постоји компромис овде превише флексибилности може заправо учинити ствари нестабилним. Машине изграђене са крутим артикулационим системима имају тенденцију да се преврте 28% ређе на нагибима од 30 степени према стандардима испитивања. Паметни инжењери пронађу средину користећи коничне роличаре који боље управљају бочним силама, а истовремено задржавају угловно кретање у границама. Добар дизајн ће задржати искривљење рамке испод пет милиметара чак и када је подвргнут максималном бочном оптерећењу, обезбеђујући одговарајућу расподелу тежине између пруга и површине земље која је најважнија за задржавање исправности на стрмим падинама.

Слеђени против коланих система: Зашто Подвезница Дизајн диктује перформансе нагиба

Оно што заиста разликује машине са шипчаним кочијима од њихових колесних колења је начин на који распоређују своју тежину на тлу, што чини сву разлику када раде на падинама. Са тракама, тежина машине се шири на много већу површину, тако да на земљу врши много мањи притисак него на точке. Ова конфигурација такође значи да се машина налази ниже на земљи и боље се држи гравитације, што је смањује шансу да се клизи на бочно на брдовима. Колела кажу другачију причу. Све терет стављају на само неколико малих места, што може довести до тога да се потоне у меку прљавштину и да се боре да задржавају своју позицију када се брдо погорне више од око 15 степени. Стручњаци у индустрији приметили су да се на 30 степенима наклона машини са траком око 40 посто дуже не могу спојити са земљом, што очигледно помаже да се ствари држе стабилне када се раде на тим тешком бочном брду. Када се бавите веома стрмим тереном где је падање главна брига, прави подвезници постају апсолутно неопходни за заштиту безбедности радника.

Често постављене питања

Који су главни ризици повезани са неравномерним притиском земље на падинама?

Неравномерни притисак на тлу на падинама повећава ризик од бочног клизања и превртања. Тешке тачке могу изазвати локални колапс земље, док неуравнотежена расподељавање тежине може довести до неочекиваног пада и нестабилности.

Како произвођачи опреме решавају проблеме стабилности нагиба?

Произвођачи користе системе за напетост стазе, евалайзерске шипке, подесиве палоче за стазу и шире профиле стазе како би одржали уравнотежен притисак на земљишту и побољшали стабилност нагиба.

Које су предности коришћења гумених пруга у односу на челичне пруге на различитим тереном?

Гумене стазе пружају бољу тракцију у мокрим и блатим условима због њиховог конформног стискања, док челичне стазе нуде већу тракцију на сувим површинама. Гумени тракови такође смањују клиз на леденим површинама.

Како коначна конфигурација привода утиче на стабилност машине на падинама?

Подизање са ниским покретом смањује центар тежине, смањујући кретање тачке и померање расподеле тежине, чиме се побољшава стабилност на оба нагорка и на падовима.