Șasiul triunghiular pe șenile, cu structura sa unică de susținere în trei puncte și metoda de mișcare a șenilei, are aplicații extinse în domeniul ingineriei mecanice. Este potrivit în special pentru terenuri complexe, sarcini mari sau scenarii cu cerințe ridicate de stabilitate. În continuare este prezentată o analiză a aplicațiilor și avantajelor sale specifice în diferite utilaje:
1. Vehicule speciale și echipamente de construcții
Scenarii de aplicare:
- Vehicule pentru zăpadă și mlaștină:
Șenile triunghiulare late distribuie presiunea, împiedicând scufundarea vehiculului în zăpadă moale sau mlaștini (cum ar fi vehiculul suedez de teren accidentat Bv206).
-Mașini agricole:
Folosit pentru combine de recoltat livezi în pantă și vehicule pentru operarea orezăriilor, reducând compactarea solului și adaptându-se la terenuri noroioase.
-Mașini miniere:
Șasiurile cu șine triunghiulare articulate se pot roti flexibil în tuneluri miniere înguste, fiind capabile să suporte sarcina grea a vehiculelor de transport minereu.
Avantaje:
- Presiunea asupra solului este scăzută (≤ 20 kPa), pentru a evita deteriorarea suprafeței.
- Se utilizează combinația dintre caroserie articulată și șenile triunghiulare, potrivită pentru terenuri accidentate.
2. Roboți de salvare și urgență
Scenarii de aplicare:
- Roboți de căutare și salvare în caz de cutremure/inundații:
De exemplu, robotul japonez Active Scope Camera, care urcă peste moloz folosind șine triunghiulare.
- Roboți de stingere a incendiilor:
Se poate mișca stabil în locurile cu explozii sau în clădiri prăbușite, fiind echipat cu tunuri cu apă sau senzori.
Avantaje:
- Înălțimea de trecere a obstacolelor poate ajunge la 50% din lungimea căruciorului (cum ar fi traversarea scărilor, pereți sparți).
- Design antiexplozie (șenilă din cauciuc + material ignifug).
3. Echipamente militare și de securitate
Scenarii de aplicare:
- Vehicule terestre fără pilot (UGV):
De exemplu, robotul de dezamorsare a bombelor „TALON” din Statele Unite, cu șenile triunghiulare care se pot adapta la ruinele câmpurilor de luptă și la terenul nisipos.
- Vehicule ale Patrulei de Frontieră:
Pentru patrule pe termen lung în zone muntoase sau deșertice, reducând riscul de pană în anvelope.
Avantaje:
- Foarte ascuns (acționare electrică + șine silențioase).
- Rezistent la interferențe electromagnetice, potrivit pentru zone contaminate cu substanțe nucleare, biologice și chimice.
4. Explorarea polară și spațială
Scenarii de aplicare:
- Vehicule de cercetare polară:
Șenile late sunt proiectate pentru condusul pe suprafețe înghețate (cum ar fi vehiculul de zăpadă antarctic).
- Vehicule lunare/marțiene:
Modele experimentale (cum ar fi robotul Tri-ATHLETE de la NASA), care utilizează șine triunghiulare pentru a face față solului lunar afânat.
Avantaje:
Materialul menține o stabilitate ridicată în medii cu temperaturi scăzute (cum ar fi șinele de silicon).
- Se poate adapta la terenuri cu coeficienți de frecare extrem de mici.
5. Roboți industriali și logistici
Scenarii de aplicare:
Manipularea materialelor grele în fabrici:
Deplasându-se peste cabluri și țevi în ateliere haotice.
- Roboți pentru întreținerea centralelor nucleare:
Efectuarea inspecțiilor echipamentelor în zonele cu radiații pentru a preveni patinarea roților.
Avantaje:
- Poziționare de înaltă precizie (fără erori de alunecare a șinelor).
- Șine rezistente la coroziune (cum ar fi acoperirea cu poliuretan).
6. Cazuri de aplicații inovatoare
- Roboți modulari:
De exemplu, robotul cvadruped elvețian ANYmal, echipat cu un atașament triunghiular de șină, poate comuta între modurile roată și șină.
- Vehicul de explorare subacvatică:
Șenile triunghiulare asigură o împingere asupra noroiului moale de pe fundul mării, împiedicându-l să se blocheze (cum ar fi șasiul auxiliar al ROV-ului).
7. Provocări și soluții tehnice
| Problemă | Contramăsuri |
| Șenile se uzează repede | Folosește materiale compozite (cum ar fi cauciucul armat cu fibre de Kevlar) |
| Energie de direcțieconsumul este mare | Sistem de acționare hibridă electro-hidraulică + recuperare a energiei |
| Controlul complex al atitudinii terenului | Adăugați senzori IMU + algoritm de suspensie adaptivă |
8. Direcții de dezvoltare viitoare:
- Greutate redusă: Cadru de șină din aliaj de titan + modul imprimat 3D.
- Inteligență: Recunoaștere a terenului prin AI + reglare autonomă a tensiunii șinei.
- Nouă adaptare energetică: pilă de combustie cu hidrogen + acționare electrică pe șină.
Rezumat
Valoarea fundamentală a șasiului trapezoidal pe șenile constă în „mobilitatea stabilă”. Domeniul său de aplicare se extinde de la utilajele grele tradiționale la domenii inteligente și specializate. Odată cu progresele în știința materialelor și tehnologia de control, acesta are un mare potențial în medii extreme, cum ar fi explorarea spațiului cosmic și răspunsul la dezastre urbane în viitor.