Klíčové body při konstrukci podvozků těžkých strojů

I. Základní požadavky na návrh

1. Konstrukční pevnost a tuhost
**Analýza zatížení:** Je nutné vypočítat statické zatížení (vlastní hmotnost zařízení, nosnost), dynamické zatížení (vibrace, rázy) a provozní zatížení (výkopová síla, trakční síla atd.), aby se zajistilo, že podvozek za extrémních provozních podmínek nepodléhá plastické deformaci nebo lomu.
**Výběr materiálu: Měla by být použita vysokopevnostní ocel (jako například Q345, Q460), speciální slitiny nebo svařované konstrukce s ohledem na pevnost v tahu, odolnost proti únavě a obrobitelnost.**
**Optimalizace konstrukcí: Ověřte rozložení napětí pomocí metody konečných prvků (FEA) a použijte krabicové nosníky, I-nosníky nebo příhradové konstrukce pro zvýšení ohybové/torzní tuhosti.**

2. Stabilita a rovnováha
** Řízení těžiště: Rozumně rozmístěte těžiště zařízení (například snížením motoru, návrhem protizávaží), abyste předešli riziku převrácení.
** Rozchod a rozvor: Upravte rozchod a rozvor kol podle pracovního prostředí (nerovný terén nebo rovný povrch) pro zvýšení boční/podélné stability.
** Systém odpružení: Navrhněte hydraulické odpružení, vzduchovo-olejové pružiny nebo pryžové tlumiče na základě vibračních charakteristik těžkých strojů pro snížení dynamického nárazu.

3. Trvanlivost a životnost
**Návrh odolný proti únavě materiálu: Analýza únavové životnosti by měla být provedena na kritických částech (jako jsou kloubové body a svary), aby se zabránilo koncentraci napětí.**
**Antikorozní úprava: Pro přizpůsobení se náročnému prostředí, jako je vlhkost a solná mlha, použijte žárové zinkování, nástřik epoxidovou pryskyřicí nebo kompozitní nátěry.**
**Ochrana proti opotřebení: Nainstalujte ocelové desky odolné proti opotřebení nebo vyměnitelné vložky v oblastech náchylných k opotřebení (jako jsou články pásů a desky podvozku).**

4. Párování hnacího ústrojí
**Uspořádání hnacího ústrojí: Uspořádání motoru, převodovky a hnací nápravy by mělo zajistit nejkratší cestu přenosu výkonu, aby se minimalizovaly ztráty energie.**
**Účinnost převodovky: Optimalizujte sladění převodovek, hydraulických motorů nebo hydrostatických pohonů (HST) pro zajištění efektivního přenosu výkonu.**
**Konstrukce odvodu tepla: Rezervujte kanály pro odvod tepla nebo integrujte chladicí systémy, abyste zabránili přehřátí součástí převodovky.**

II. Požadavky na adaptabilitu na životní prostředí
1. Přizpůsobivost terénu
** Výběr pojezdového mechanismu: Pásový podvozek (vysoký kontaktní tlak na zem, vhodný pro měkký terén) nebo pneumatikový podvozek (vysokorychlostní mobilita, tvrdý terén).
** Světlá výška: Navrhněte dostatečnou světlou výšku na základě potřeby průjezdnosti, aby se zabránilo odírání podvozku o překážky.
** Systém řízení: Kloubové řízení, řízení kol nebo diferenciální řízení pro zajištění manévrovatelnosti ve složitém terénu.

2. Reakce na extrémní provozní podmínky
** Teplotní přizpůsobivost: Materiály musí být schopny pracovat v rozsahu teplot -40 °C až +50 °C, aby se zabránilo křehkému lomu při nízkých teplotách nebo tečení při vysokých teplotách.
** Odolnost proti prachu a vodě: Kritické komponenty (ložiska, těsnění) by měly být chráněny krytím IP67 nebo vyšším. Důležité součásti mohou být také uzavřeny v krabici, aby se zabránilo vniknutí písku a nečistot.

III. Bezpečnostní a regulační požadavky
1. Bezpečnostní návrh
** Ochrana proti převrácení: Vybaven systémy ROPS (ochranná konstrukce proti převrácení) a FOPS (ochranná konstrukce proti pádu).
** Nouzový brzdový systém: Redundantní brzdná konstrukce (mechanické + hydraulické brzdění) pro zajištění rychlé reakce v nouzových situacích.
** Protiprokluzový systém: Na mokrých nebo kluzkých vozovkách či svazích je trakce vylepšena uzávěrkami diferenciálů nebo elektronickými protiprokluzovými systémy.

2. Dodržování předpisů
**Mezinárodní normy: Splňují normy, jako je ISO 3471 (zkoušení ROPS) a ISO 3449 (zkoušení FOPS).**
**Požadavky na ochranu životního prostředí: Splňovat emisní normy (například Tier 4/Stage V pro nesilniční stroje) a snižovat hlukovou zátěž.**

IV. Údržba a opravitelnost
1. Modulární konstrukce: Klíčové komponenty (jako jsou hnací nápravy a hydraulické potrubí) jsou navrženy v modulární struktuře pro rychlou demontáž a výměnu.
2. Pohodlí údržby: K dispozici jsou kontrolní otvory a mazací body jsou centrálně uspořádány, aby se snížila doba a náklady na údržbu.
3. Diagnostika poruch: Integrované senzory monitorují parametry, jako je tlak oleje, teplota a vibrace, a podporují tak dálkové včasné varování nebo systémy OBD.

V. Odlehčení a energetická účinnost
1. Snížení hmotnosti materiálu: Použijte vysokopevnostní ocel, hliníkové slitiny nebo kompozitní materiály a zároveň zajistěte strukturální integritu.
2. Optimalizace topologie: Využijte technologii CAE k eliminaci nadbytečných materiálů a optimalizaci konstrukčních forem (jako jsou duté nosníky a voštinové struktury).
3. Řízení spotřeby energie: Zvýšení účinnosti přenosové soustavy za účelem snížení spotřeby paliva nebo energie.

VI. Návrh na míru
1. Návrh mezilehlé spojovací konstrukce: Optimalizace konstrukce na základě únosnosti a požadavků na připojení horního zařízení, včetně nosníků, plošin, sloupů atd.
2. Návrh zvedacích ok: Navrhněte zvedací oka podle požadavků na zvedání zařízení.
3. Návrh loga: Logo vytiskneme nebo vyryjeme dle požadavků zákazníka.