בחירת החומרים למעמיסים תת-קרקעיים (LHDs) מהווה את הבסיס הפיזי ליכולתם לעמוד בתנאי עבודה קיצוניים ולהבטיח חיי שירות ארוכים ואמינות גבוהה. בסביבה התת-קרקעית המורכבת המאופיינת בלחות, קורוזיה, פגיעה, שחיקה ומוגבל מקום, כל חומר נשקל ואומת בקפידה כדי להשיג את האיזון האופטימלי בין קל משקל, קשיחות גבוהה ועמידות בפני שחיקה.
מסגרת מבנית: אחדות של חוזק גבוה וקל משקל
המבנים הנושאים-עומס העיקריים, כגון המסגרת, הבום וזרוע ההרמה, משתמשים בדרך כלל בפלדת סגסוגת-גבוהה-נמוכה. סוג זה של פלדה, על אף שהוא מבטיח חוזק תפוקה וחוזק מתיחה מעולה, הוא גם בעל קשיחות וריתוך טובים יותר, מה שהופך אותו למפתח להשגת עיצוב "חזק וקשוח, קל משקל וחזק". באמצעות ניתוח אלמנטים סופיים ואופטימיזציה מבנית, ניתן להשתמש בפלדה בדרגה- גבוהה יותר באזורי מתח קריטיים כדי להשיג חלוקת חוזק מדויקת, עמידה ביעילות בפני פגיעות סלע ולחצים תפעוליים, תוך הפחתת משקל ושיפור יכולת העומס והניידות האפקטיבית.
דלי ובלאי-רכיבים עמידים: שריון נגד פגיעה ישירה
הדלי הוא מרכיב הליבה הנלחם ישירות בעפרה ובסלע, מה שהופך את בחירת החומר שלו למכריעה. חלקים המועדים-ללבוש כגון קצה החיתוך, השיניים וקצוות הצד משתמשים בדרך כלל בפלדות מיוחדות בעלות קשיות ועמידות בפני שחיקה גבוהים במיוחד, כגון לוחות פלדה עמידות לבלאי- של Hardox או פלדת סגסוגת המעובדת בטיפול חום מיוחד. חומרים אלה יכולים להשיג קשיות פני השטח של HB500 ומעלה, ולמעשה התנגדות לחיתוך וטחינה של עפרות חדות. רכיבים כגון השיניים מתוכננים לעתים קרובות כחלקי פלדה יצוק מסגסוגת להחלפה ועשויים להיות משובצים בחומרים בעלי קשיות- גבוהה כגון חלקיקי טונגסטן קרביד, מה שמאריך את חיי השירות שלהם פי כמה. גוף הדלי עצמו חייב להחזיק גם עמידות בפני שחיקה וגם מידה מסוימת של קשיחות פגיעה כדי למנוע שבר שביר כללי.
הגנה הידראולית והילוכים: מחסום של איטום ושימון
מול לחות גבוהה ולחות שעלולה להיות קורוזיבית מתחת לאדמה, הגנת קורוזיה עבור רכיבים כגון מיכלים הידראוליים, חיבורי צינורות ובתי מערכת ההולכה היא חיונית. לוחות פלדה מגולוונת, נירוסטה או פלסטיק הנדסי נמצאים בשימוש נרחב לייצור מיכלים וכיסויים, ומונעים למעשה חלודה. קווים הידראוליים קריטיים משתמשים בצינורות פלדה או צינורות מיוחדים עם ציפוי אנטי- בפני קורוזיה. פינים חשופים, בתי מיסבים וכו', מצוידים לעתים קרובות באטמי גומי או פוליאוריטן מרובים ומעוצבים עם תעלות למילוי שומן חוזר ונשנה, היוצרים הגנה אנטי-מתמשכת נגד קורוזיה ואנטי-.
מערכת כוח וציוד ריצה: ניתן להתאמה לסביבות קיצוניות
בתי מנוע, רדיאטורים וכו' חייבים לעמוד בטמפרטורות גבוהות, לחות גבוהה ואבק. חומרים חייבים להיות בעלי פיזור חום מעולה, עמידות בפני רעידות ועמידות בפני קורוזיה. בעוד שצמיגים במערכת ההילוכים הם חומרים מתכלים, רכיבים קריטיים כגון חישוקים ומנשאי גלגלי שיניים פלנטריים מחושלים או יצוקים מפלדת סגסוגת- גבוהה כדי לעמוד בעומסי פגיעה עצומים. במכרות לחים במיוחד או קורוזיביים מאוד, אפילו רתמת החיווט של הרכב כולה דורשת ציפוי או מעטה עמידים במיוחד לחומצה ולאלקליות להגנה מלאה על הרכב.
הרחבות אינטליגנטיות ואנושיות-מרוכזות
עם הפיתוח של אוטומציה ומודיעין, התושבת והמארזים המגנים המשמשים להתקנת מכ"ם לידר,-גל מילימטר וחיישני מצלמה צריכים להיות עשויים מסגסוגות אלומיניום קלות משקל-או מחומרים מרוכבים. זה מבטיח יציבות מבנית תוך מזעור הפרעות לאותות החיישנים. מסגרת תא הנהג והעור מפותחים גם הם תוך שימוש בחומרים קלים ובטוחים יותר, בעוד שהחלק הפנימי משתמש בחומרים ידידותיים לסביבה-מעכבי בעירה,-בולמי קול ושיכוך רטט- כדי לשפר את הבטיחות והנוחות של המפעיל.
תהליכים מתקדמים וטיפולי שטח
ביצועי החומרים תלויים לא רק במאפיינים המובנים שלהם אלא גם בטכניקות ייצור ועיבוד מצוינות. רכיבים מבניים מרכזיים מרותכים רובוטית כדי להבטיח איכות ריתוך ועוברים יישון ברטט או טיפול בחום כדי למנוע מתח פנימי. רכיבים חשובים עוברים טיפולים מרובים, כולל התזת חול, התזת אבץ ויישום של-פריימר כבד נגד-חלודה ושכבת עליון-עמידה בפני שחיקה, ויוצרים שכבת הגנה-לאורך זמן. עבור אזורים מועדים לבלאי- במיוחד, ניתן להשתמש בתהליכים כגון שכבות ריתוך של שכבות עמידות לבלאי- או הדבקה של לוחות עמידות לבלאי מרוכבים- של קרמיקה לחיזוק.
לסיכום, בחירת החומרים למעמיסים תת קרקעיים היא מדע הנדסי המחפש את הפתרון האופטימלי בין קשיחות וגמישות, קלילות ומוצקות, ועמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה. ממסגרת הפלדה בעלת החוזק הגבוה- ועד לשריון הסגסוגת המיוחדת, והפרטים של מניעת קורוזיה וחלודה, כל חומר נושא את המשימה של התנגדות לסביבות קשות. השילוב של בחירת חומרים מדעיים ואומנות מעולה מעניקים למעמיסים תת-קרקעיים גוף קשיח המסוגל לחדור לעומק מתחת לאדמה ולפעול לתקופות ממושכות, המהווה את אבן היסוד לפעולתם היעילה, האמינה ו-מתמשכת.
