ElChasis de tren de aterrizaje de maquinaria pesadaEs un componente fundamental que soporta la estructura general del equipo, transmite potencia, soporta cargas y se adapta a condiciones de trabajo complejas. Sus requisitos de diseño deben considerar integralmente la seguridad, la estabilidad, la durabilidad y la adaptabilidad ambiental. Los siguientes son los requisitos clave para el diseño del tren de rodaje de maquinaria pesada:
I. Requisitos básicos de diseño
1. Resistencia y rigidez estructural
**Análisis de Carga: Es necesario calcular las cargas estáticas (peso propio del equipo, capacidad de carga), cargas dinámicas (vibración, impacto) y cargas de trabajo (fuerza de excavación, fuerza de tracción, etc.) para asegurar que el chasis no sufra deformaciones plásticas o fracturas bajo condiciones extremas de trabajo.
**Selección de materiales: Se deben utilizar acero de alta resistencia (como Q345, Q460), aleaciones especiales o estructuras soldadas, teniendo en cuenta la resistencia a la tracción, la resistencia a la fatiga y la maquinabilidad.
**Optimización estructural: Verifique la distribución de tensiones a través del análisis de elementos finitos (FEA) y adopte vigas cajón, vigas en I o estructuras de celosía para mejorar la rigidez a la flexión/torsión.
2. Estabilidad y equilibrio
** Control del centro de gravedad: Asignar razonablemente la posición del centro de gravedad del equipo (por ejemplo, bajando el motor, diseñando contrapesos), para evitar el riesgo de vuelco.
** Oruga y distancia entre ejes: ajuste la oruga y la distancia entre ejes según el entorno de trabajo (terreno irregular o terreno plano) para mejorar la estabilidad lateral/longitudinal.
** Sistema de suspensión: Diseño de suspensión hidráulica, resortes de aire-aceite o amortiguadores de caucho en función de las características de vibración de la maquinaria pesada para reducir el impacto dinámico.
3. Durabilidad y vida útil
**Diseño resistente a la fatiga: se debe realizar un análisis de vida útil por fatiga en piezas críticas (como puntos de bisagra y costuras de soldadura) para evitar la concentración de tensión.
**Tratamiento anticorrosión: utilice galvanizado por inmersión en caliente, pulverización de resina epoxi o recubrimientos compuestos para adaptarse a entornos hostiles como la humedad y la niebla salina.
**Protección resistente al desgaste: instale placas de acero resistentes al desgaste o revestimientos reemplazables en áreas propensas al desgaste (como eslabones de la cadena y placas del tren de rodaje).
4. Adaptación del tren motriz
**Disposición del tren motriz: La disposición del motor, la transmisión y el eje motriz debe garantizar la ruta de transmisión de potencia más corta para minimizar la pérdida de energía.
**Eficiencia de transmisión: optimice la combinación de cajas de engranajes, motores hidráulicos o transmisiones hidrostáticas (HST) para garantizar una transmisión de potencia eficiente.
**Diseño de disipación de calor: reserve canales de disipación de calor o integre sistemas de enfriamiento para evitar el sobrecalentamiento de los componentes de la transmisión.
II. Requisitos de adaptabilidad ambiental
1. Adaptabilidad al terreno
** Selección del mecanismo de desplazamiento: Chasis tipo oruga (alta presión de contacto con el suelo, adecuado para terrenos blandos) o chasis tipo neumáticos (movilidad de alta velocidad, terrenos duros).
** Distancia al suelo: Diseñar una distancia al suelo suficiente en función de la necesidad de transitabilidad para evitar que el chasis roce contra obstáculos.
**Sistema de dirección: Dirección articulada, dirección de ruedas o dirección diferencial para garantizar la maniobrabilidad en terrenos complejos.
2. Respuesta a condiciones operativas extremas
** Adaptabilidad a la temperatura: Los materiales deben ser capaces de operar dentro del rango de -40 °C a +50 °C para evitar fracturas frágiles a bajas temperaturas o fluencia a altas temperaturas.
** Resistencia al polvo y al agua: Los componentes críticos (rodamientos, sellos) deben estar protegidos con una clasificación IP67 o superior. Las piezas importantes también pueden guardarse en una caja para evitar la entrada de arena y suciedad.
III. Requisitos de seguridad y reglamentarios
1. Diseño de seguridad
** Protección antivuelco: Equipado con ROPS (estructura de protección antivuelco) y FOPS (estructura de protección contra caídas).
** Sistema de frenado de emergencia: Diseño de frenado redundante (frenado mecánico + hidráulico) para garantizar una respuesta rápida en emergencias.
** Control antideslizante: en carreteras o pendientes mojadas o resbaladizas, la tracción se mejora mediante bloqueos de diferencial o sistemas electrónicos antideslizantes.
2. Cumplimiento
**Estándares internacionales: Cumple con estándares como ISO 3471 (prueba ROPS) e ISO 3449 (prueba FOPS).
**Requisitos ambientales: Cumplir con los estándares de emisiones (como Tier 4/Stage V para maquinaria no de carretera) y reducir la contaminación acústica.
IV. Mantenimiento y reparabilidad
1. Diseño modular: Los componentes clave (como los ejes de transmisión y las tuberías hidráulicas) están diseñados en una estructura modular para un rápido desmontaje y reemplazo.
2. Comodidad de mantenimiento: Se proporcionan orificios de inspección y los puntos de lubricación están dispuestos centralmente para reducir el tiempo y los costos de mantenimiento.
3. Diagnóstico de fallas: Los sensores integrados monitorean parámetros como la presión del aceite, la temperatura y la vibración, lo que respalda los sistemas de alerta temprana remota o OBD.
V. Aligeramiento y eficiencia energética
1. Reducción de peso del material: utilice acero de alta resistencia, aleaciones de aluminio o materiales compuestos garantizando al mismo tiempo la integridad estructural.
2. Optimización de la topología: utilice la tecnología CAE para eliminar materiales redundantes y optimizar las formas estructurales (como vigas huecas y estructuras de panal).
3. Control del consumo de energía: Mejorar la eficiencia del sistema de transmisión para reducir el consumo de combustible o energía.
VI. Diseño personalizado
1. Diseño de la estructura de conexión intermedia: Optimizar la estructura en función de la capacidad de carga y los requisitos de conexión de los equipos superiores, incluidas vigas, plataformas, columnas, etc.
2. Diseño de orejetas de elevación: Diseñe las orejetas de elevación de acuerdo con los requisitos de elevación del equipo.
3. Diseño del logotipo: Imprima o grabe el logotipo según los requisitos del cliente.
VII. Diferencias en el diseño de escenarios de aplicación típicos
| Tipo mecánico | Énfasis en el diseño del tren de rodaje |
| excavadoras mineras | Excelente resistencia al impacto, resistencia al desgaste de la oruga, terreno elevadoautorización |
| Grúas portuarias | Centro de gravedad bajo, amplia distancia entre ejes, estabilidad ante la carga del viento. |
| Cosechadoras agrícolas | Ligero, transitable en terrenos blandos, diseño antienredos. |
| Ingeniería militarmaquinaria | Alta movilidad, mantenimiento rápido modular, electromagnéticocompatibilidad |
Resumen
El diseño del tren de aterrizaje de maquinaria pesada debe basarse en criterios "multidisciplinarios".Colaboración", que integra análisis mecánico, ciencia de materiales, simulación dinámica y verificación de condiciones reales de trabajo, para alcanzar los objetivos de confiabilidad, eficiencia y larga vida útil. Durante el proceso de diseño, se debe priorizar los requisitos de los escenarios de uso (como minería, construcción, agricultura) y reservar espacio para mejoras tecnológicas (como electrificación e inteligencia).