نکات کلیدی در طراحی شاسی زیر ماشین آلات سنگین

الزامات طراحی هسته

۱. استحکام و سختی سازه
**تحلیل بار: محاسبه بارهای استاتیک (وزن خود تجهیزات، ظرفیت بار)، بارهای دینامیکی (ارتعاش، ضربه) و بارهای کاری (نیروی حفاری، نیروی کشش و غیره) ضروری است تا اطمینان حاصل شود که شاسی در شرایط کاری شدید دچار تغییر شکل پلاستیکی یا شکستگی نمی‌شود.
**انتخاب مواد: با در نظر گرفتن استحکام کششی، مقاومت در برابر خستگی و قابلیت ماشینکاری، باید از فولاد با استحکام بالا (مانند Q345، Q460)، آلیاژهای ویژه یا سازه‌های جوش داده شده استفاده شود.
**بهینه‌سازی سازه: توزیع تنش را از طریق تحلیل المان محدود (FEA) بررسی کنید و از تیرهای جعبه‌ای، تیرهای I شکل یا سازه‌های خرپایی برای افزایش سختی خمشی/پیچشی استفاده کنید.

۲. پایداری و تعادل
** کنترل مرکز ثقل: به طور معقول موقعیت مرکز ثقل تجهیزات را اختصاص دهید (مانند پایین آوردن موتور، طراحی وزنه‌های تعادل)، تا از خطر واژگونی جلوگیری شود.
** فاصله بین چرخ‌ها و محور چرخ‌ها: برای افزایش پایداری جانبی/طولی، محور چرخ‌ها و فاصله بین چرخ‌ها را با توجه به محیط کار (زمین ناهموار یا زمین مسطح) تنظیم کنید.
** سیستم تعلیق: سیستم تعلیق هیدرولیکی، فنرهای بادی-روغنی یا کمک فنرهای لاستیکی را بر اساس ویژگی‌های ارتعاشی ماشین‌آلات سنگین طراحی کنید تا ضربه دینامیکی کاهش یابد.

۳. دوام و عمر مفید
طراحی مقاوم در برابر خستگی: برای جلوگیری از تمرکز تنش، باید تحلیل عمر خستگی روی قطعات بحرانی (مانند نقاط لولا و درزهای جوش) انجام شود.
**عملیات ضد خوردگی: برای سازگاری با محیط‌های خشن مانند رطوبت و اسپری نمک، از گالوانیزه گرم، اسپری رزین اپوکسی یا پوشش‌های کامپوزیتی استفاده کنید.
**محافظت در برابر سایش: صفحات فولادی مقاوم در برابر سایش یا آسترهای قابل تعویض را در مناطقی که مستعد سایش هستند (مانند پیوندهای ریلی و صفحات زیرین) نصب کنید.

۴. تطبیق سیستم انتقال قدرت
چیدمان سیستم انتقال قدرت: چیدمان موتور، گیربکس و محور محرک باید کوتاه‌ترین مسیر انتقال قدرت را برای به حداقل رساندن اتلاف انرژی تضمین کند.
**راندمان انتقال قدرت: بهینه سازی تطبیق گیربکس ها، موتورهای هیدرولیک یا درایوهای هیدرواستاتیک (HST) برای اطمینان از انتقال قدرت کارآمد.
**طراحی دفع حرارت: کانال‌های دفع حرارت را رزرو کنید یا سیستم‌های خنک‌کننده را یکپارچه کنید تا از گرم شدن بیش از حد اجزای انتقال قدرت جلوگیری شود.

دوم. الزامات سازگاری با محیط زیست
۱. سازگاری با زمین
** انتخاب مکانیزم حرکت: شاسی زنجیری (فشار تماس بالا با زمین، مناسب برای زمین نرم) یا شاسی لاستیک‌دار (قابلیت حرکت با سرعت بالا، زمین سفت).
**فاصله از زمین: فاصله کافی از زمین را بر اساس نیاز به قابلیت عبور طراحی کنید تا از برخورد شاسی با موانع جلوگیری شود.
**سیستم فرمان: فرمان مفصلی، فرمان چرخ یا فرمان دیفرانسیلی برای تضمین مانورپذیری در زمین‌های پیچیده.

۲. واکنش به شرایط عملیاتی شدید
سازگاری با دما: مواد باید قادر به عملکرد در محدوده دمایی -40 تا +50 درجه سانتیگراد باشند تا از شکست ترد در دماهای پایین یا خزش در دماهای بالا جلوگیری شود.
** مقاومت در برابر گرد و غبار و آب: اجزای حیاتی (بلبرینگ‌ها، آب‌بندها) باید با رتبه IP67 یا بالاتر محافظت شوند. قطعات مهم را می‌توان در یک جعبه نیز محصور کرد تا از نفوذ شن و ماسه و گرد و غبار جلوگیری شود.

III. الزامات ایمنی و نظارتی
۱. طراحی ایمنی
** محافظت در برابر واژگونی: مجهز به ROPS (سازه محافظ در برابر واژگونی) و FOPS (سازه محافظ در برابر سقوط).
**سیستم ترمز اضطراری: طراحی ترمز اضافی (ترمز مکانیکی + ترمز هیدرولیکی) برای اطمینان از واکنش سریع در مواقع اضطراری.
** کنترل ضد لغزش: در جاده‌های خیس یا لغزنده یا شیب‌ها، کشش از طریق قفل‌های دیفرانسیل یا سیستم‌های الکترونیکی ضد لغزش افزایش می‌یابد.

۲. انطباق
**استانداردهای بین‌المللی: مطابق با استانداردهایی مانند ISO 3471 (آزمایش ROPS) و ISO 3449 (آزمایش FOPS).
**الزامات زیست‌محیطی: استانداردهای انتشار (مانند Tier 4/Stage V برای ماشین‌آلات غیرجاده‌ای) را رعایت کنید و آلودگی صوتی را کاهش دهید.

چهارم. نگهداری و تعمیرپذیری
۱. طراحی ماژولار: اجزای کلیدی (مانند محورهای محرک و خطوط لوله هیدرولیک) در یک ساختار ماژولار برای جداسازی و تعویض سریع طراحی شده‌اند.
۲. راحتی تعمیر و نگهداری: سوراخ‌های بازرسی تعبیه شده و نقاط روغن‌کاری به صورت مرکزی چیده شده‌اند تا زمان و هزینه‌های تعمیر و نگهداری کاهش یابد.
۳. تشخیص عیب: حسگرهای یکپارچه پارامترهایی مانند فشار روغن، دما و لرزش را رصد می‌کنند و از سیستم‌های هشدار زودهنگام از راه دور یا OBD پشتیبانی می‌کنند.

V. سبک‌سازی و بهره‌وری انرژی
۱. کاهش وزن مصالح: استفاده از فولاد با استحکام بالا، آلیاژهای آلومینیوم یا مواد کامپوزیتی ضمن تضمین یکپارچگی سازه.
۲. بهینه‌سازی توپولوژی: از فناوری CAE برای حذف مواد زائد و بهینه‌سازی فرم‌های سازه‌ای (مانند تیرهای توخالی و سازه‌های لانه زنبوری) استفاده کنید.
۳. کنترل مصرف انرژی: افزایش راندمان سیستم انتقال قدرت برای کاهش مصرف سوخت یا برق.

ششم. طراحی سفارشی
۱. طراحی سازه اتصال میانی: بهینه سازی سازه بر اساس ظرفیت باربری و الزامات اتصال تجهیزات بالایی، شامل تیرها، سکوها، ستون‌ها و غیره.
۲. طراحی گیره بالابر: گیره‌های بالابر را مطابق با الزامات بالابری تجهیزات طراحی کنید.
۳. طراحی لوگو: چاپ یا حکاکی لوگو طبق نیاز مشتری.