Jak zadbać o podwozie gąsienicowe

Zmienne Niekontrolowalne

Istnieje wiele czynników wpływających na tempo i wzorce zużycia, które nie podlegają kontroli. Do zmiennych niekontrolowalnych zaliczamy warunki gruntowe i podłoża (ścieralność, udarność, wilgotność, zagęszczenie, korozję itp.), ukształtowanie terenu oraz warunki zastosowania (czyli rodzaj wykonywanej pracy przez maszynę).

Ścieralność

Ścieralność podłoża jest najtrudniejsza do dokładnego zmierzenia – można ją ocenić głównie na podstawie jej skutków.

Klasyfikacja ścieralności:

• Wysoka – nasycone, wilgotne gleby zawierające dużą ilość twardych, kanciastych lub ostrych cząstek piasku.
• Umiarkowana – lekko lub okresowo wilgotne gleby z niewielką zawartością twardych, kanciastych cząstek.
• Niska – suche gleby lub skały zawierające bardzo mało twardych, ostrych cząstek piasku lub odłamków skalnych.

Wilgotność odgrywa kluczową rolę w określaniu ścieralności. Przykładowo, suchy czysty piasek kwarcowy może być nawet 10 razy mniej ścierny niż jego nasycona wodą zawiesina i dwa razy mniej ścierny niż w stanie wilgotnym. Dzieje się tak, ponieważ wilgoć wpływa na sposób, w jaki cząstki przemieszczają się i przylegają do powierzchni metalowych.

Udarność

Udarność podłoża zależy od masy maszyny i prędkości pracy – można ją ocenić po sposobie penetracji gruntu przez klepki oraz po rozmiarze kamieni i obiektów, z jakimi ma kontakt maszyna.

Klasyfikacja udarności:

• Wysoka – twarde, niepenetrowalne powierzchnie z częstym występowaniem nierówności. Karby klepki nie zagłębiają się w gruncie, częsty kontakt z obiektami powyżej 15 cm.
• Umiarkowana – częściowo penetrowalne powierzchnie z mniejszymi nierównościami. Karby klepki częściowo zagłębiają się w gruncie, częsty kontakt z obiektami 2–15 cm.
• Niska – całkowicie penetrowalne powierzchnie zapewniające pełne podparcie dla nakładek, z minimalną ekspozycją na nierówności. Karby klepki w pełni zagłębiają się w gruncie, kontakt z obiektami do 2 cm.

Najbardziej zauważalny wpływ udarności to problemy strukturalne: zginanie, pękanie, łamanie, odpryski, odkształcenia, wycieki, uszkodzenia elementów mocujących oraz utrata retencji tulei i sworzni. Szersze nakładki potęgują skutki udarności. Maszyny z nakładkami jednokrawędziowymi są bardziej podatne na uszkodzenia udarowe niż te z wielokrawędziowymi.

Zagęszczanie (Packing)

Zagęszczanie to sytuacja, w której materiał podłoża przykleja się do lub wciska pomiędzy elementy podwozia. Ma to dwa główne skutki:

• Zakłócenie współpracy elementów – np. zanieczyszczenia między zębami koła napędowego a tulejami mogą powodować nieprawidłowe zazębienie, zwiększone obciążenia i przyspieszone zużycie.
• Zwiększone zużycie przez ścieranie – np. mieszanka piasku i gliny wokół rolek działa jak tarcza szlifierska, wygładzając powierzchnie.

Modyfikacje ograniczające skutki zagęszczania:

• Nakładki z otworami trapezowymi – umożliwiają wydostanie się materiału zagęszczającego. Zalecane tylko w obecności materiałów ekstrudowalnych jak: odpady komunalne, gleby ilaste, pylaste, piaszczyste, śnieg, rudy metali (np. taconit), gips.
• Osłony rolek na całej długości – niezalecane w warunkach zagęszczania, ponieważ zatrzymują materiał w systemie.
• Koła napędowe typu „mud and snow” – stosować wyłącznie w obecności miękkich, ekstrudowalnych materiałów. W innych warunkach przyspieszają zużycie tulei.

Inne zmienne środowiskowe

Wilgotność. Wilgoć wpływa zarówno na ścieralność, jak i zagęszczanie. Może również powodować korozję stali, szczególnie w obecności związków chemicznych (np. siarki, soli, nawozów). Z drugiej strony, duża ilość wody może wypłukiwać cząstki ścierne, rozmiękczać materiał zagęszczający i rozcieńczać środki korozyjne.

Chemikalia. Zarówno naturalne, jak i sztuczne związki chemiczne mogą przyspieszać zużycie materiału lub powodować pękanie. Stale hartowane są bardziej podatne na pękanie korozyjne niż miękkie. Gleby kwaśne i zasolone zwiększają ryzyko korozji. Substancje organiczne, np. produkty ropopochodne, mogą uszkadzać gumowe pierścienie uszczelniające w rolkach i napinaczach.

Temperatura. Wysoka – przyspiesza reakcje chemiczne, może uszkadzać uszczelnienia i zmiękczać stal. Niska (poniżej –40°C) – powoduje kruchość stali, utratę elastyczności uszczelnień gumowych i ogranicza przepływ smaru.

Zmienne Kontrolowalne

Regulacja gąsienicy

Zbyt mocno napięta gąsienica może drastycznie skrócić żywotność tulei (nawet trzykrotnie zwiększając tempo zużycia) i często jest wymieniana jako przyczyna lub czynnik przyspieszający zużycie oraz uszkodzenia strukturalne wielu komponentów.

Szerokość nakładek gąsienicowych

Szerokość nakładek może powodować szereg problemów, takich jak: utrata szczelności uszczelnień i smaru, pękanie ogniw, zużycie kołnierzy rolek oraz zużycie tulei. Jest to parametr kontrolowalny, ponieważ użytkownik – przy wsparciu doradcy technicznego – sam wybiera odpowiedni typ nakładki.

Czynniki wpływające na wydajność maszyny:

• Nośność (flotacja): należy dobrać szerokość nakładki tak, aby zapewniała odpowiednią nośność, ale nie większą niż to konieczne. Najwęższa możliwa nakładka, która zapobiega zapadaniu się maszyny w podłoże, jest najlepszym wyborem.
• Penetracja i trakcja: dodatkowa szerokość nie poprawia trakcji ani zdolności penetracji, a tym samym nie zwiększa wydajności, o ile zapewniona jest odpowiednia nośność.
• Manewrowość: szersze nakładki zwiększają opór przy skręcie, co utrudnia sterowanie maszyną i obniża produktywność.
• Wszechstronność: większa szerokość zwiększa uniwersalność maszyny, umożliwiając pracę w różnych warunkach terenowych, ale przyspiesza zużycie i uszkodzenia strukturalne.

Wpływ na zużycie i trwałość strukturalną:

• Zużycie nakładek: szersze nakładki nie wydłużają ich żywotności. Największy wpływ na zużycie ma poślizg.
• Trwałość strukturalna: naprężenia zginające rosną proporcjonalnie do szerokości, co zwiększa ryzyko pęknięć, odkształceń i luzowania elementów mocujących.
• Zużycie ogniw, rolek i kół napinających: wzrost szerokości powoduje większe zużycie bocznych powierzchni ogniw, kołnierzy rolek i kół napinających.
• Zużycie tulei i sworzni: szersze nakładki zwiększają zużycie zewnętrzne tulei (w systemach z uszczelnieniem i smarowaniem) oraz wewnętrzne (w systemach tylko z uszczelnieniem) ze względu na większe obciążenia i skręcanie.
• Trwałość strukturalna tulei i sworzni: zbyt szerokie nakładki w warunkach dużego udaru lub stromego terenu mogą prowadzić do obluzowania tulei i sworzni w ogniwach, co skutkuje suchymi połączeniami i uniemożliwia ich skuteczny obrót.

Współosiowość

Prawidłowe ustawienie ramy rolek, kół napinających i kół zębatych jest kluczowe, aby uniknąć przyspieszonego i nierównomiernego zużycia elementów ruchomych podwozia. Różnice w zużyciu między stroną lewą i prawą, wewnętrzną i zewnętrzną, czy przodem i tyłem mogą wskazywać na niewłaściwe ustawienie któregoś z tych elementów.

Problem z osiowością	Przyczyna	Skutek	Rozwiązanie
Zbieżność/rozbieżność ramy rolek (widok z góry)	Wygięcie ramy lub wspornika diagonalnego	Nierównomierne zużycie rolek i kół napinających – pogarszające się od tyłu do przodu	Prostowanie wsporników i naprawa łożysk mocujących
Pochylenie ramy (widok z przodu lub tyłu)	Wygięcie wspornika diagonalnego, uszkodzone mocowania lub łożyska	Nierównomierne zużycie rolek, kół napinających i ogniw – szczególnie od przodu do tyłu	Prostowanie wspornika i/lub naprawa mocowań

Zmienne częściowo kontrolowalne

Rodzaj pracy

• Spychanie i załadunek czołowy: przesuwa środek ciężkości do przodu, co przyspiesza zużycie przednich rolek i kół napinających.
• Praca zrywakiem: przesuwa środek ciężkości do tyłu, zwiększając zużycie tylnych rolek, kół napinających i kół zębatych.
• Załadunek (ładowarki gąsienicowe): środek ciężkości przesuwa się od przodu do tyłu w zależności od fazy pracy (kopanie vs. transport). Największy wpływ to zwiększone zużycie przednich i tylnych rolek w porównaniu do środkowych.
• Kopanie koparką hydrauliczną: przesuwa środek ciężkości z lewej na prawą stronę maszyny, co może prowadzić do szybszego zużycia zewnętrznych powierzchni ogniw, rolek i kołnierzy w porównaniu do wewnętrznych.

Kierunek pracy

Praca na zboczu

Przesunięcie środka ciężkości w dół stoku zwiększa tempo zużycia komponentów po stronie zbocza. Wzmożone zużycie dotyczy boków ogniw, kołnierzy rolek i kół napinających, końców tulei oraz końcówek nakładek (grousers).

Praca z góry

Przesuwa środek ciężkości do przodu, co skutkuje zwiększonym zużyciem przednich rolek i kół napinających oraz odwrotnej strony napędu koła zębatego i tulei.

Praca pod górę

Przesuwa środek ciężkości do tyłu, powodując większe zużycie tylnych rolek i kół napinających oraz przedniej strony napędu koła zębatego i tulei.

Praca na koronie:

Elementy bliżej środka maszyny przenoszą większe obciążenia, co prowadzi do zwiększonego zużycia wewnętrznych powierzchni ogniw, rolek, bieżni kół napinających oraz końcówek nakładek; w skrajnych przypadkach – do nadmiernego zużycia wewnętrznych powierzchni styku tulei z kołem zębatym.

Praca w zagłębieniu:

obciążenia przenoszone są na zewnętrzne strony komponentów, co skutkuje zwiększonym zużyciem zewnętrznych powierzchni ogniw, rolek, bieżni kół napinających i końcówek nakładek; w skrajnych przypadkach – do nadmiernego zużycia zewnętrznych powierzchni styku tulei z kołem zębatym.

Dobre praktyki dla operatora – jak wydłużyć żywotność podwozia

1. Regularnie kontroluj napięcie gąsienicy.
   Zbyt napięta gąsienica może trzykrotnie przyspieszyć zużycie tulei. Sprawdzaj luz zgodnie z zaleceniami producenta i dostosowuj go do warunków pracy.
2. Dobieraj odpowiednią szerokość nakładek (klepek).
   Szersze nie zawsze znaczy lepsze. Zbyt szerokie nakładki zwiększają opory, zużycie i naprężenia. Wybieraj najwęższe możliwe, które zapewniają odpowiednią nośność.
3. Monitoruj kąt natarcia koła napinającego.
   Koła napinające powinny znajdować się powyżej linii rolek jezdnych, aby maszyna wspinała się na przeszkodę, a nie z nią zderzała. Można to regulować manipulując podkładkami.

4. Unikaj jednostronnego obciążania maszyny.
   Praca z ładunkiem zawsze po jednej stronie (np. podczas kopania) prowadzi do nierównomiernego zużycia. Staraj się równoważyć obciążenia.
5. Zmieniaj kierunek skrętu.
   Częste skręcanie zawsze w jedną stronę powoduje asymetryczne zużycie. Planuj trasę i wykonuj skręty naprzemiennie w lewo i w prawo.
6. Wykonuj skręty o większym promieniu.
   Unikaj ostrych skrętów i zawracania „w miejscu”. Im większy promień skrętu, tym mniejsze naprężenia w układzie gąsienic.
7. Unikaj cofania na długich dystansach.
   Jazda wstecz zwiększa zużycie niektórych elementów (np. kół napinających). Planuj pracę tak, by ograniczyć potrzebę cofania.
8. Zmieniaj kierunek jazdy po nachyleniach.
   Praca ciągle po jednej stronie zbocza powoduje nierównomierne zużycie. Jeśli to możliwe, zmieniaj orientację maszyny względem zbocza.
9. Unikaj pracy w warunkach nadmiernego zagęszczania materiału.
   Błoto, glina, śnieg czy odpady mogą blokować ruchome elementy. Jeśli to możliwe, oczyszczaj podwozie z nagromadzonego materiału w trakcie pracy.
10. Obserwuj objawy zużycia i reaguj wcześnie.
    Nierównomierne zużycie, hałas, wibracje, płaskie miejsca na ogniwach – to sygnały, że coś jest nie tak. Wczesna reakcja to mniejsze koszty.
11. Dostosuj styl jazdy do warunków terenowych.
    Unikaj gwałtownych manewrów, skrętów w miejscu i nadmiernych prędkości na nierównym terenie. Płynna jazda to mniejsze obciążenia dynamiczne.
12. Unikaj boksowania gąsienic.
    Gdy podwozie porusza się, a maszyna pozostaje w miejscu, dochodzi do intensywnego zużycia komponentów przy zerowej efektywności pracy.
13. Zgłaszaj nieprawidłowości techniczne.
    Jeśli zauważysz wygięcie ramy, luz na rolkach lub inne nieprawidłowości – zgłoś to serwisowi.
14. Współpracuj z serwisem i doradcą technicznym.
    Regularne przeglądy, pomiary zużycia i konsultacje z ekspertem pozwalają lepiej planować serwis i unikać kosztownych niespodzianek.