شاسی زیرین با دستگاه چرخشییکی از طرح‌های اصلی برای بیل‌های مکانیکی جهت دستیابی به عملیات کارآمد و انعطاف‌پذیر است. این سیستم به صورت ارگانیک دستگاه کار بالایی (بوم، دسته، سطل و غیره) را با مکانیزم حرکت پایینی (چرخ دنده یا لاستیک) ترکیب می‌کند و چرخش 360 درجه را از طریق یاتاقان چرخشی و سیستم محرک امکان‌پذیر می‌سازد و در نتیجه دامنه کاری را به طور قابل توجهی گسترش می‌دهد. در ادامه، تجزیه و تحلیل دقیقی از کاربردها و مزایای خاص آن ارائه شده است:
I. ترکیب ساختاری شاسی چرخشی
1. یاتاقان چرخشی
- یاتاقان‌های ساچمه‌ای یا غلتکی بزرگ که قاب بالایی (قسمت چرخان) را به قاب پایینی (شاسی) متصل می‌کنند و نیروهای محوری، شعاعی و گشتاورهای واژگونی را تحمل می‌کنند.
- انواع متداول: بلبرینگ‌های تک ردیفه چهار نقطه تماس (سبک)، بلبرینگ‌های غلتکی ضربدری (سنگین).
۲. سیستم محرک چرخشی
- موتور هیدرولیک: چرخ‌دنده یاتاقان دوار را از طریق یک کاهنده به حرکت در می‌آورد تا چرخش نرم و روانی حاصل شود (راهکار اصلی).
- موتور الکتریکی: در بیل‌های مکانیکی برقی استفاده می‌شود و تلفات هیدرولیکی را کاهش داده و پاسخ سریع‌تری را فراهم می‌کند.
۳. طراحی شاسی تقویت‌شده
- شاسی با سازه فولادی تقویت‌شده برای تضمین سختی پیچشی و پایداری در حین چرخش.
- ارابه‌های زنجیری معمولاً به عرض بیشتری برای ریل نیاز دارند، در حالی که شاسی‌های تایری برای متعادل کردن گشتاور چرخشی باید به مهارهای هیدرولیکی مجهز شوند.
II. بهبودهای کلیدی در عملکرد بیل مکانیکی
۱. انعطاف‌پذیری عملیاتی
- عملکرد ۳۶۰ درجه بدون مانع: نیازی به جابجایی شاسی برای پوشش تمام مناطق اطراف نیست، مناسب برای فضاهای باریک (مانند ساخت و سازهای شهری، حفاری خط لوله).
- موقعیت‌یابی دقیق: کنترل متناسب سرعت چرخش توسط شیر، امکان موقعیت‌یابی میلی‌متری باکت (مانند پرداخت کاری پی) را فراهم می‌کند.
۲. بهینه‌سازی بهره‌وری کار
- کاهش فرکانس حرکت: بیل‌های مکانیکی سنتی با بازوی ثابت نیاز به تنظیم مکرر موقعیت دارند، در حالی که شاسی چرخشی زیرین می‌تواند با چرخش، سطوح کاری را تغییر دهد و در زمان صرفه‌جویی کند.
- اقدامات ترکیبی هماهنگ: کنترل چرخش چرخشی و اتصال بوم/استیک (مانند اقدامات "تاب خوردن") باعث افزایش راندمان عملکرد چرخه می‌شود.
۳. پایداری و ایمنی
- مدیریت مرکز ثقل: بارهای دینامیکی در حین چرخش از طریق شاسی توزیع می‌شوند و طراحی وزنه تعادل از واژگونی جلوگیری می‌کند (مانند وزنه‌های تعادل نصب شده در عقب در بیل‌های مکانیکی معدن).
- طراحی ضد لرزش: اینرسی در هنگام ترمز چرخشی توسط شاسی کاهش می‌یابد و ضربه سازهای را کاهش می‌دهد.
۴. توسعه چند منظوره
- رابط‌های تعویض سریع: شاسی چرخشی امکان تعویض سریع اتصالات مختلف (مانند چکش‌های هیدرولیکی، چنگک‌ها و غیره) را فراهم می‌کند و با سناریوهای متنوع سازگار است.
- ادغام دستگاه‌های کمکی: مانند خطوط هیدرولیک چرخان، اتصالات پشتیبان که نیاز به چرخش مداوم دارند (مانند مته‌ها).
III. سناریوهای کاربردی معمول
۱. کارگاه‌های ساختمانی
- انجام چندین کار مانند خاکبرداری، بارگیری و تسطیح در یک فضای محدود، جلوگیری از حرکت مکرر شاسی و برخورد با موانع.
۲. معدن
- بیل‌های مکانیکی با تناژ بالا و شاسی چرخشی با استحکام بالا برای تحمل حفاری‌های سنگین و چرخش مداوم طولانی مدت.
۳. نجات اضطراری
- چرخش سریع برای تنظیم جهت کار، همراه با چنگک یا قیچی برای جمع‌آوری زباله.
۴. کشاورزی و جنگلداری
- ارابه چرخان، گرفتن و چیدن چوب یا حفر عمیق گودال‌های درخت را تسهیل می‌کند.
چهارم. روندهای توسعه فناوری
۱. کنترل چرخشی هوشمند
- نظارت بر زاویه و سرعت چرخش از طریق IMU (واحد اندازه‌گیری اینرسی)، که به طور خودکار اقدامات خطرناک (مانند چرخش در شیب‌ها) را محدود می‌کند.
۲. سیستم چرخشی قدرت هیبریدی
- موتورهای دوار الکتریکی انرژی ترمز را بازیابی می‌کنند و مصرف سوخت را کاهش می‌دهند (مانند بیل مکانیکی هیبریدی کوماتسو HB365).
۳. تعادل بین سبکی و دوام
- استفاده از فولاد یا مواد کامپوزیت با استحکام بالا برای کاهش وزن شاسی و در عین حال بهینه‌سازی آب‌بندی یاتاقان‌های دوار (ضد گرد و غبار، ضد آب).
V. نقاط تعمیر و نگهداری
- روغن‌کاری منظم یاتاقان چرخشی: از ساییدگی شیار چرخ که باعث ایجاد سر و صدا یا لرزش شاسی می‌شود، جلوگیری می‌کند.
- پیش بارگذاری پیچ را بررسی کنید: شل شدن پیچ‌های متصل کننده یاتاقان چرخشی و شاسی می‌تواند خطرات ساختاری ایجاد کند.
- نظارت بر تمیزی روغن هیدرولیک: آلودگی می‌تواند منجر به آسیب به موتور دوار شود و بر عملکرد سیستم محرکه شاسی تأثیر بگذارد.
خلاصه
شاسی زیربندی با مکانیزم چرخشی، طراحی متمایزی است که بیل مکانیکی را از سایر ماشین‌آلات ساختمانی متمایز می‌کند. این طراحی از طریق مکانیزم "زیربندی ثابت و بدنه بالایی چرخشی"، به یک حالت عملیاتی کارآمد، انعطاف‌پذیر و ایمن دست می‌یابد. در آینده، با نفوذ فناوری‌های الکتریکی و هوشمند، زیربندی چرخشی بیشتر به سمت صرفه‌جویی در انرژی، دقت و دوام توسعه خواهد یافت و به یک حلقه اصلی در ارتقاء فناوری بیل مکانیکی تبدیل خواهد شد.