Das dreieckige Raupenfahrwerk mit seiner einzigartigen Dreipunkt-Tragstruktur und Raupenbewegungsmethode findet breite Anwendung im Maschinenbau. Es eignet sich besonders für komplexes Gelände, hohe Lasten oder Szenarien mit hohen Stabilitätsanforderungen. Im Folgenden finden Sie eine Analyse seiner spezifischen Anwendungen und Vorteile in verschiedenen Maschinen:
1. Spezialfahrzeuge und Baumaschinen
Anwendungsszenarien:
- Schnee- und Sumpffahrzeuge:
Breite Dreiecksketten verteilen den Druck und verhindern so das Einsinken des Fahrzeugs in weichem Schnee oder Sümpfen (wie beispielsweise beim schwedischen Geländewagen Bv206).
-Landwirtschaftliche Maschinen:
Wird für Erntemaschinen für Obstplantagen an Hängen und Fahrzeuge für den Reisfeldbau verwendet, verringert die Bodenverdichtung und passt sich an schlammiges Gelände an.
-Bergbaumaschinen:
Das schwenkbare Dreieckskettenfahrgestell kann in engen Bergwerkstunneln flexibel wenden und ist in der Lage, die schwere Last von Erztransportfahrzeugen zu tragen.
Vorteile:
- Der Bodendruck ist gering (≤ 20 kPa), um eine Beschädigung der Oberfläche zu vermeiden.
- Es wird eine Kombination aus Gelenkaufbau und Dreiecksketten verwendet, die für unwegsames Gelände geeignet ist.
2. Rettungs- und Notfallroboter
Anwendungsszenarien:
- Such- und Rettungsroboter für Erdbeben/Überschwemmungen:
Beispielsweise der japanische Roboter Active Scope Camera, der mithilfe dreieckiger Ketten über Trümmer klettert.
- Feuerwehrroboter:
Kann sich stabil in Explosionsgebieten oder eingestürzten Gebäuden bewegen, ausgestattet mit Wasserwerfern oder Sensoren.
Vorteile:
- Die Hindernisfreiheitshöhe kann 50 % der Raupenlänge erreichen (z. B. beim Überqueren von Treppen, durchbrochenen Wänden).
- Explosionsgeschützte Konstruktion (Gummiraupenkette + feuerbeständiges Material).
3. Militär- und Sicherheitsausrüstung
Anwendungsszenarien:
- Unbemannte Bodenfahrzeuge (UGV):
Beispielsweise der Bombenentschärfungsroboter „TALON“ in den USA, dessen dreieckige Ketten sich an Schlachtfeldruinen und sandiges Gelände anpassen können.
- Fahrzeuge der Grenzpolizei:
Für längere Patrouillenfahrten in Berg- oder Wüstengebieten, wodurch das Risiko einer Reifenpanne verringert wird.
Vorteile:
- Sehr verdeckt (Elektroantrieb + geräuscharme Schienen).
- Resistent gegen elektromagnetische Störungen, geeignet für nuklear, biologisch und chemisch kontaminierte Bereiche.
4. Polar- und Weltraumforschung
Anwendungsszenarien:
- Polarforschungsfahrzeuge:
Breite Ketten sind für das Fahren auf eisigen Oberflächen ausgelegt (z. B. das antarktische Schneefahrzeug).
- Mond-/Marsfahrzeuge:
Experimentelle Designs (wie etwa der Roboter Tri-ATHLETE der NASA) verwenden dreieckige Ketten, um mit dem lockeren Mondboden zurechtzukommen.
Vorteile:
- Das Material behält in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen (wie z. B. Silikonbahnen) eine hohe Stabilität.
- Es kann sich an Gelände mit extrem niedrigen Reibungskoeffizienten anpassen.
5. Industrie- und Logistikroboter
Anwendungsszenarien:
- Schwerlast-Materialhandhabung in Fabriken:
Sich in chaotischen Werkstätten über Kabel und Rohre bewegen.
- Wartungsroboter für Kernkraftwerke:
Durchführen von Geräteinspektionen in Strahlungszonen, um ein Durchdrehen der Räder zu verhindern.
Vorteile:
- Hochpräzise Positionierung (ohne Gleitfehler der Schienen).
- Korrosionsbeständige Ketten (z. B. Polyurethan-Beschichtung).
6. Innovative Anwendungsfälle
- Modulare Roboter:
Beispielsweise kann der mit einem dreieckigen Kettenaufsatz ausgestattete vierbeinige Schweizer Roboter ANYmal zwischen Rad- und Kettenmodus wechseln.
- Unterwasser-Erkundungsfahrzeug:
Die dreieckigen Schienen sorgen für Schub im weichen Schlamm auf dem Meeresboden und verhindern so ein Feststecken (wie beispielsweise das Hilfsfahrgestell eines ROV).
7. Technische Herausforderungen und Lösungen
| Problem | Gegenmaßnahmen |
| Ketten verschleißen schnell | Verwenden Sie Verbundwerkstoffe (wie etwa Kevlar-faserverstärkten Gummi) |
| LenkenergieDer Verbrauch ist hoch | Elektrohydraulischer Hybridantrieb + Energierückgewinnungssystem |
| Komplexe Geländelageregelung | IMU-Sensoren + adaptiven Federungsalgorithmus hinzufügen |
8. Zukünftige Entwicklungsrichtungen:
- Leichtgewicht: Schienenrahmen aus Titanlegierung + 3D-gedrucktes Modul.
- Intelligenz: KI-Geländeerkennung + autonome Anpassung der Kettenspannung.
- Neue Energieanpassung: Wasserstoff-Brennstoffzelle + elektrischer Kettenantrieb.
Zusammenfassung
Der Kernwert des trapezförmigen Raupenfahrwerks liegt in seiner „stabilen Mobilität“. Sein Anwendungsbereich erweitert sich von herkömmlichen Schwermaschinen auf intelligente und spezialisierte Bereiche. Dank der Fortschritte in Materialwissenschaft und Steuerungstechnik bietet es zukünftig großes Potenzial für extreme Umgebungen wie die Erforschung des Weltraums und die Katastrophenhilfe in Städten.