การเลือกใช้วัสดุสำหรับรถตักดินใต้ดิน (LHD) เป็นรากฐานทางกายภาพสำหรับความสามารถในการทนทานต่อสภาพการทำงานที่หนักหน่วงและรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานและความน่าเชื่อถือสูง ในสภาพแวดล้อมใต้ดินที่ซับซ้อนซึ่งโดดเด่นด้วยความชื้น การกัดกร่อน การกระแทก การเสียดสี และพื้นที่จำกัด วัสดุแต่ละชนิดได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบและตรวจสอบเพื่อให้บรรลุความสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างน้ำหนักเบา ความเหนียวสูง ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานการกัดกร่อน
โครงสร้างเฟรม: ความสามัคคีของความแข็งแกร่งสูงและน้ำหนักเบา
โครงสร้างรับน้ำหนักหลัก- เช่น โครง บูม และแขนยก โดยทั่วไปจะใช้เหล็กกล้าโลหะผสมต่ำ-ความแข็งแรงสูง- เหล็กประเภทนี้แม้จะรับประกันความแข็งแรงของผลผลิตและความต้านทานแรงดึงที่ดีเยี่ยม แต่ก็ยังมีความเหนียวและความสามารถในการเชื่อมที่ดีกว่า ทำให้เป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุการออกแบบที่ "แข็งแกร่งและทนทาน น้ำหนักเบาและทนทาน" ด้วยการวิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์และการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้าง เหล็กเกรดสูง-สามารถนำมาใช้ในพื้นที่รับแรงเค้นวิกฤติเพื่อให้เกิดการกระจายกำลังที่แม่นยำ ต้านทานแรงกระแทกจากหินและความเค้นในการดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ลดน้ำหนักและปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักและความคล่องตัวที่มีประสิทธิภาพ
ถังและการสึกหรอ-ส่วนประกอบที่ทนทาน: เกราะป้องกันการกระแทกโดยตรง
ถังเป็นส่วนประกอบหลักที่ต้องต่อสู้กับแร่และหินโดยตรง ทำให้การเลือกใช้วัสดุเป็นสิ่งสำคัญ -ชิ้นส่วนที่มีแนวโน้มสึกหรอ เช่น คมตัด ฟัน และขอบด้านข้าง โดยทั่วไปจะใช้เหล็กพิเศษที่มีความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูงมาก เช่น แผ่นเหล็กที่ทนทานต่อการสึกหรอของ Hardox- หรือเหล็กโลหะผสมที่ผ่านกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนแบบพิเศษ วัสดุเหล่านี้สามารถมีความแข็งพื้นผิวได้ตั้งแต่ HB500 หรือสูงกว่า ซึ่งต้านทานการตัดและเจียรแร่มีคมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนประกอบต่างๆ เช่น ฟัน มักได้รับการออกแบบให้เป็นชิ้นส่วนเหล็กหล่อโลหะผสมที่เปลี่ยนได้ และอาจฝังด้วยวัสดุที่มีความแข็งสูง- เช่น อนุภาคทังสเตนคาร์ไบด์ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานได้หลายครั้ง ตัวถังจะต้องมีทั้งความต้านทานการสึกหรอและความทนทานต่อแรงกระแทกในระดับหนึ่งเพื่อป้องกันการแตกหักโดยรวม
การป้องกันระบบไฮดรอลิกและระบบส่งกำลัง: อุปสรรคของการซีลและการหล่อลื่น
เมื่อต้องเผชิญกับความชื้นสูงและความชื้นที่อาจกัดกร่อนใต้ดิน การป้องกันการกัดกร่อนสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น ถังไฮดรอลิก ข้อต่อท่อ และตัวเรือนระบบส่งกำลังถือเป็นสิ่งสำคัญ แผ่นเหล็กชุบสังกะสี สแตนเลส หรือพลาสติกวิศวกรรมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตถังและฝาครอบ ช่วยป้องกันสนิมได้อย่างมีประสิทธิภาพ สายไฮดรอลิกที่สำคัญใช้ท่อเหล็กหรือท่ออ่อนพิเศษที่มีสารเคลือบป้องกัน-การกัดกร่อน หมุดที่โผล่ออกมา ตัวเรือนแบริ่ง ฯลฯ มักจะติดตั้งซีลยางหรือโพลียูรีเทนหลายตัว และได้รับการออกแบบให้มีช่องสำหรับการเติมจาระบีซ้ำๆ เพื่อสร้าง-การป้องกันการกัดกร่อน-ที่ยาวนานและการป้องกันการสึกหรอ-
ระบบกำลังและเกียร์วิ่ง: ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมสุดขั้วได้
ตัวเรือนเครื่องยนต์ หม้อน้ำ ฯลฯ จะต้องทนต่ออุณหภูมิสูง ความชื้นสูง และฝุ่นได้ วัสดุต้องมีการกระจายความร้อน ทนต่อการสั่นสะเทือน และทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม แม้ว่ายางในระบบเกียร์วิ่งจะเป็นวัสดุสิ้นเปลือง แต่ส่วนประกอบที่สำคัญ เช่น ขอบล้อและส่วนรองรับเกียร์ดาวเคราะห์ก็ถูกหล่อหรือหล่อจากเหล็กกล้าโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง-เพื่อให้ทนทานต่อแรงกระแทกจำนวนมหาศาล ในเหมืองที่มีความชื้นสูงหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง แม้แต่ชุดสายไฟของยานพาหนะทั้งหมดยังต้องการการเคลือบหรือปลอกหุ้มที่ทนกรดและด่างแบบพิเศษ-เพื่อการปกป้องยานพาหนะเต็มรูปแบบ
ส่วนขยายที่ชาญฉลาดและคำนึงถึงมนุษย์-
ด้วยการพัฒนาระบบอัตโนมัติและความชาญฉลาด ขายึดและตัวเรือนป้องกันที่ใช้ในการติดตั้งเรดาร์คลื่น-มิลลิเมตร และเซ็นเซอร์กล้องจะต้องทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์หรือวัสดุผสมที่มีความแข็งแรงสูง- ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของโครงสร้างในขณะที่ลดการรบกวนสัญญาณเซ็นเซอร์ให้เหลือน้อยที่สุด โครงห้องโดยสารและผิวได้รับการพัฒนาโดยใช้วัสดุที่เบากว่าและปลอดภัยกว่า ในขณะที่ภายในใช้-สารหน่วงไฟ -ดูดซับเสียง และแรงสั่นสะเทือน- ซับวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและความสะดวกสบายของผู้ปฏิบัติงาน
กระบวนการขั้นสูงและการรักษาพื้นผิว
ประสิทธิภาพของวัสดุไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติโดยธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับเทคนิคการผลิตและการแปรรูปที่ยอดเยี่ยมด้วย ส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญได้รับการเชื่อมด้วยหุ่นยนต์เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการเชื่อมและผ่านการชราภาพจากการสั่นสะเทือนหรือการบำบัดความร้อนเพื่อขจัดความเครียดภายใน ส่วนประกอบที่สำคัญได้รับการบำบัดหลายครั้ง รวมถึงการพ่นทราย การพ่นสังกะสี และการใช้-สีรองพื้นป้องกันสนิม-งานหนักและสีทับหน้า-ที่ทนทานต่อการสึกหรอ ทำให้เกิดชั้นป้องกัน-ที่ยาวนาน สำหรับพื้นที่ที่มีการสึกหรอโดยเฉพาะ- กระบวนการต่างๆ เช่น การเชื่อมซ้อนทับของชั้นที่ต้านทานการสึกหรอ- หรือการติดแผ่นต้านทานการสึกหรอของคอมโพสิตเซรามิก- สามารถใช้ในการเสริมแรงได้
โดยสรุป การเลือกใช้วัสดุสำหรับรถตักใต้ดินถือเป็นศาสตร์ทางวิศวกรรมที่แสวงหาวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุดระหว่างความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่น ความเบาและความแข็งแกร่ง ตลอดจนความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อน ตั้งแต่โครงเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง-ไปจนถึงเกราะโลหะผสมพิเศษ และรายละเอียดการป้องกันการกัดกร่อนและสนิม วัสดุทุกชิ้นมีภารกิจในการต้านทานสภาพแวดล้อมที่รุนแรง การผสมผสานระหว่างการเลือกสรรวัสดุทางวิทยาศาสตร์และงานฝีมืออันประณีตทำให้รถตักใต้ดินมีตัวถังที่แข็งแกร่งซึ่งสามารถเจาะลึกใต้ดินและใช้งานได้เป็นระยะเวลานาน ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการทำงานที่มีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้ และ-ยาวนาน
