Theшаси на ходова част на тежки машиние основен компонент, който поддържа цялостната структура на оборудването, предава мощност, поема товари и се адаптира към сложни работни условия. Изискванията към неговото проектиране трябва да отчитат цялостно безопасността, стабилността, издръжливостта и адаптивността към околната среда. Следните са ключовите изисквания за проектирането на ходовата част на тежки машини:
I. Основни изисквания към дизайна
1. Структурна здравина и твърдост
**Анализ на натоварването:** Необходимо е да се изчислят статичните натоварвания (собствено тегло на оборудването, товароносимост), динамичните натоварвания (вибрации, удари) и работните натоварвания (сила на изкоп, сила на сцепление и др.), за да се гарантира, че шасито не претърпява пластична деформация или счупване при екстремни работни условия.
**Избор на материал: Трябва да се използва високоякостна стомана (като Q345, Q460), специални сплави или заварени конструкции, като се вземат предвид якостта на опън, устойчивостта на умора и обработваемостта.**
**Структурна оптимизация: Проверете разпределението на напреженията чрез анализ на крайните елементи (FEA) и използвайте кутиевидни греди, I-образни греди или фермени конструкции за подобряване на якостта на огъване/усукване.**
2. Стабилност и баланс
** Контрол на центъра на тежестта: Разпределете разумно центъра на тежестта на оборудването (като например понижаване на двигателя, проектиране на противотежести), за да избегнете риска от преобръщане.
** Колея и междуосие: Регулирайте колеята и междуосието според работната среда (неравен терен или равна повърхност), за да подобрите страничната/надлъжната стабилност.
** Система за окачване: Проектирайте хидравлично окачване, въздушно-маслени пружини или гумени амортисьори въз основа на вибрационните характеристики на тежките машини, за да намалите динамичното въздействие.
3. Издръжливост и експлоатационен живот
**Проектиране, устойчиво на умора: Анализът на дълготрайността на умората трябва да се извърши върху критични части (като точки на шарнири и заваръчни шевове), за да се предотврати концентрацията на напрежение.**
**Антикорозионна обработка: Използвайте горещо поцинковане, пръскане с епоксидна смола или композитни покрития, за да се адаптирате към тежки среди като влага и солен спрей.**
**Защита, устойчива на износване: Монтирайте износоустойчиви стоманени плочи или сменяеми облицовки в зони, склонни към износване (като например верижни връзки и плочи на ходовата част).
4. Съвпадение на силовото предаване
**Разположение на силовото предаване: Разположението на двигателя, трансмисията и задвижващия мост трябва да осигури най-краткия път на предаване на мощност, за да се минимизират загубите на енергия.**
**Ефективност на трансмисията: Оптимизирайте съчетаването на скоростни кутии, хидравлични двигатели или хидростатични задвижвания (HST), за да осигурите ефективно предаване на мощност.**
**Конструкция за разсейване на топлината: Резервирайте канали за разсейване на топлината или интегрирайте охладителни системи, за да предотвратите прегряване на компонентите на трансмисията.**
II. Изисквания за адаптивност към околната среда
1. Адаптивност към терена
** Избор на механизъм за движение: Шаси тип верига (високо налягане на контакт с земята, подходящо за мека повърхност) или шаси тип гума (високоскоростна мобилност, твърда повърхност).
** Пътен просвет: Проектирайте достатъчен пътен просвет въз основа на необходимостта от проходимост, за да избегнете стържене на шасито в препятствия.
** Система за управление: Шарнирно управление, кормилно управление с колела или диференциално управление за осигуряване на маневреност в сложни терени.
2. Реакция при екстремни условия на работа
** Температурна адаптивност: Материалите трябва да могат да работят в диапазона от -40°C до +50°C, за да се предотврати крехко счупване при ниски температури или пълзене при високи температури.
** Прахо- и водоустойчивост: Критично важните компоненти (лагери, уплътнения) трябва да бъдат защитени с рейтинг IP67 или по-висок. Важни части могат да бъдат затворени в кутия, за да се предотврати проникването на пясък и мръсотия.
III. Изисквания за безопасност и регулаторни изисквания
1. Проектиране за безопасност
** Защита при преобръщане: Оборудван с ROPS (защитна конструкция при преобръщане) и FOPS (защитна конструкция при падане).
** Аварийна спирачна система: Резервна спирачна конструкция (механична + хидравлична спирачка) за осигуряване на бърза реакция при аварийни ситуации.
**Противоплъзгаща система: На мокри или хлъзгави пътища или склонове сцеплението се подобрява чрез блокировки на диференциалите или електронни противоплъзгащи системи.
2. Съответствие
**Международни стандарти: Съответстват на стандарти като ISO 3471 (ROPS тестване) и ISO 3449 (FOPS тестване).
**Екологични изисквания: Спазване на стандартите за емисии (като Tier 4/Stage V за извънпътна техника) и намаляване на шумовото замърсяване.**
IV. Поддръжка и ремонтопригодност
1. Модулен дизайн: Ключовите компоненти (като задвижващи оси и хидравлични тръбопроводи) са проектирани в модулна структура за бързо разглобяване и подмяна.
2. Удобство при поддръжка: Осигурени са инспекционни отвори, а точките за смазване са разположени централно, за да се намали времето и разходите за поддръжка.
3. Диагностика на неизправности: Вградените сензори следят параметри като налягане на маслото, температура и вибрации, поддържайки дистанционно ранно предупреждение или OBD системи.
V. Олекотяване и енергийна ефективност
1. Намаляване на теглото на материалите: Използвайте високоякостна стомана, алуминиеви сплави или композитни материали, като същевременно осигурявате структурна цялост.
2. Оптимизация на топологията: Използвайте CAE технология за елиминиране на излишни материали и оптимизиране на структурни форми (като кухи греди и структури тип „пчелна пита“).
3. Контрол на потреблението на енергия: Повишаване на ефективността на преносната система за намаляване на разхода на гориво или енергия.
VI. Персонализиран дизайн
1. Проектиране на междинна свързваща конструкция: Оптимизиране на конструкцията въз основа на носещата способност и изискванията за свързване на горното оборудване, включително греди, платформи, колони и др.
2. Проектиране на повдигащи уши: Проектирайте повдигащите уши според изискванията за повдигане на оборудването.
3. Дизайн на лого: Отпечатайте или гравирайте логото според изискванията на клиента.
VII. Разлики в дизайна на типични сценарии на приложения
| Механичен тип | Акцент върху дизайна на ходовата част |
| Минни багери | Превъзходна устойчивост на удар, устойчивост на износване на релсите, висока повърхностразрешение |
| Пристанищни кранове | Нисък център на тежестта, широка междуосна база, стабилност при натоварване от вятър |
| Селскостопански комбайни | Лека, проходима по мека земя, дизайн против заплитане |
| Военно инженерствомашини | Висока мобилност, модулна бърза поддръжка, електромагнитнасъвместимост |
Обобщение
Проектирането на ходовата част на тежките машини трябва да се основава на „мултидисциплинарен подход“сътрудничество“, интегрирайки механичен анализ, материалознание, динамична симулация и проверка на реалните работни условия, за да се постигнат в крайна сметка целите за надеждност, ефективност и дълъг експлоатационен живот. По време на процеса на проектиране трябва да се даде приоритет на изискванията на потребителските сценарии (като минно дело, строителство, селско стопанство) и да се запази място за технологични подобрения (като електрификация и интелигентност).