भारी मशीनरी अंडरकैरिज चेसिसयह एक मुख्य घटक है जो उपकरण की समग्र संरचना का समर्थन करता है, शक्ति संचारित करता है, भार वहन करता है, और जटिल कार्य स्थितियों के अनुकूल होता है। इसकी डिज़ाइन आवश्यकताओं में सुरक्षा, स्थिरता, स्थायित्व और पर्यावरण अनुकूलनशीलता पर व्यापक रूप से विचार किया जाना चाहिए। भारी मशीनरी अंडरकैरिज के डिज़ाइन के लिए निम्नलिखित मुख्य आवश्यकताएँ हैं:
I. कोर डिज़ाइन आवश्यकताएँ
1. संरचनात्मक शक्ति और कठोरता
**भार विश्लेषण: यह सुनिश्चित करने के लिए कि चेसिस अत्यधिक कार्य स्थितियों के तहत प्लास्टिक विरूपण या फ्रैक्चर से नहीं गुजरता है, स्थैतिक भार (उपकरण का स्वयं का वजन, भार क्षमता), गतिशील भार (कंपन, झटका) और कार्य भार (खुदाई बल, कर्षण बल, आदि) की गणना करना आवश्यक है।
**सामग्री का चयन: तन्य शक्ति, थकान प्रतिरोध और मशीनीकरण को ध्यान में रखते हुए उच्च शक्ति वाले स्टील (जैसे Q345, Q460), विशेष मिश्र धातु या वेल्डेड संरचनाओं का उपयोग किया जाना चाहिए।
**संरचनात्मक अनुकूलन: परिमित तत्व विश्लेषण (FEA) के माध्यम से तनाव वितरण को सत्यापित करें, और झुकने/मरोड़ कठोरता को बढ़ाने के लिए बॉक्स गर्डर्स, आई-बीम या ट्रस संरचनाओं को अपनाएं।
2. स्थिरता और संतुलन
** गुरुत्वाकर्षण केंद्र नियंत्रण: उपकरण के गुरुत्वाकर्षण केंद्र की स्थिति को उचित रूप से आवंटित करें (जैसे इंजन को कम करना, प्रतिभार डिजाइन करना), ताकि पलटने के जोखिम से बचा जा सके।
** ट्रैक और व्हीलबेस: पार्श्व/अनुदैर्घ्य स्थिरता बढ़ाने के लिए कार्य वातावरण (असमान भूभाग या समतल जमीन) के अनुसार ट्रैक और व्हीलबेस को समायोजित करें।
** निलंबन प्रणाली: गतिशील प्रभाव को कम करने के लिए भारी मशीनरी की कंपन विशेषताओं के आधार पर हाइड्रोलिक निलंबन, वायु-तेल स्प्रिंग्स या रबर शॉक अवशोषक डिजाइन करें।
3. स्थायित्व और सेवा जीवन
** थकान प्रतिरोधी डिजाइन: तनाव संकेन्द्रण को रोकने के लिए महत्वपूर्ण भागों (जैसे कि कब्ज़ा बिंदु और वेल्ड सीम) पर थकान जीवन विश्लेषण किया जाना चाहिए।
**संक्षारण-रोधी उपचार: नमी और नमक स्प्रे जैसे कठोर वातावरण के अनुकूल होने के लिए गर्म-डुबकी गैल्वनाइजिंग, इपॉक्सी रेजिन स्प्रेइंग, या मिश्रित कोटिंग्स का उपयोग करें।
**घिसावरोधी संरक्षण: घिसाव के प्रति संवेदनशील क्षेत्रों (जैसे ट्रैक लिंक और अंडरकैरिज प्लेट) में घिसावरोधी स्टील प्लेट या बदलने योग्य लाइनर स्थापित करें।
4. पावरट्रेन मिलान
**पॉवरट्रेन लेआउट: इंजन, ट्रांसमिशन और ड्राइव एक्सल की व्यवस्था को ऊर्जा हानि को न्यूनतम करने के लिए सबसे छोटा पावर ट्रांसमिशन पथ सुनिश्चित करना चाहिए।
**ट्रांसमिशन दक्षता: कुशल विद्युत संचरण सुनिश्चित करने के लिए गियरबॉक्स, हाइड्रोलिक मोटर्स, या हाइड्रोस्टेटिक ड्राइव (एचएसटी) के मिलान को अनुकूलित करें।
**ताप अपव्यय डिजाइन: ट्रांसमिशन घटकों को अधिक गर्म होने से बचाने के लिए ताप अपव्यय चैनलों को आरक्षित करें या शीतलन प्रणालियों को एकीकृत करें।
II. पर्यावरण अनुकूलन आवश्यकताएँ
1. भूभाग अनुकूलनशीलता
** यात्रा तंत्र चयन: ट्रैक-प्रकार चेसिस (उच्च जमीन संपर्क दबाव, नरम जमीन के लिए उपयुक्त) या टायर-प्रकार चेसिस (उच्च गति गतिशीलता, कठोर जमीन)।
** ग्राउंड क्लीयरेंस: बाधाओं के कारण चेसिस को खरोंचने से बचाने के लिए, पासेबिलिटी की आवश्यकता के आधार पर पर्याप्त ग्राउंड क्लीयरेंस डिजाइन करें।
** स्टीयरिंग सिस्टम: जटिल भूभागों में गतिशीलता सुनिश्चित करने के लिए आर्टिकुलेटेड स्टीयरिंग, व्हील स्टीयरिंग या डिफरेंशियल स्टीयरिंग।
2. चरम परिचालन स्थितियों पर प्रतिक्रिया
** तापमान अनुकूलनशीलता: सामग्री को -40°C से +50°C की सीमा के भीतर संचालित करने में सक्षम होना चाहिए ताकि कम तापमान पर भंगुर फ्रैक्चर या उच्च तापमान पर रेंगन को रोका जा सके।
** धूल और पानी प्रतिरोध: महत्वपूर्ण घटकों (बेयरिंग, सील) को IP67 रेटिंग या उससे अधिक के साथ संरक्षित किया जाना चाहिए। रेत और गंदगी के प्रवेश को रोकने के लिए महत्वपूर्ण भागों को एक बॉक्स में भी बंद किया जा सकता है।
III. सुरक्षा और विनियामक आवश्यकताएँ
1. सुरक्षा डिजाइन
** रोल-ओवर सुरक्षा: आरओपीएस (रोल-ओवर सुरक्षात्मक संरचना) और एफओपीएस (फॉल प्रोटेक्शन स्ट्रक्चर) से सुसज्जित।
** आपातकालीन ब्रेकिंग प्रणाली: आपातकालीन स्थितियों में त्वरित प्रतिक्रिया सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त ब्रेकिंग डिजाइन (मैकेनिकल + हाइड्रोलिक ब्रेकिंग)।
** फिसलन-रोधी नियंत्रण: गीली या फिसलन भरी सड़कों या ढलानों पर, डिफरेंशियल लॉक या इलेक्ट्रॉनिक फिसलन-रोधी प्रणालियों के माध्यम से कर्षण को बढ़ाया जाता है।
2. अनुपालन
**अंतर्राष्ट्रीय मानक: आईएसओ 3471 (आरओपीएस परीक्षण) और आईएसओ 3449 (एफओपीएस परीक्षण) जैसे मानकों के अनुरूप होना।
**पर्यावरणीय आवश्यकताएँ: उत्सर्जन मानकों को पूरा करना (जैसे गैर-सड़क मशीनरी के लिए टियर 4/स्टेज V) और ध्वनि प्रदूषण को कम करना।
IV. रखरखाव और मरम्मत योग्यता
1. मॉड्यूलर डिजाइन: प्रमुख घटकों (जैसे ड्राइव एक्सल और हाइड्रोलिक पाइपलाइन) को त्वरित वियोजन और प्रतिस्थापन के लिए मॉड्यूलर संरचना में डिजाइन किया गया है।
2. रखरखाव सुविधा: रखरखाव समय और लागत को कम करने के लिए निरीक्षण छेद प्रदान किए जाते हैं और स्नेहन बिंदु केंद्रीय रूप से व्यवस्थित किए जाते हैं।
3. दोष निदान: एकीकृत सेंसर तेल के दबाव, तापमान और कंपन जैसे मापदंडों की निगरानी करते हैं, तथा दूरस्थ प्रारंभिक चेतावनी या OBD प्रणालियों का समर्थन करते हैं।
वी. लाइटवेटिंग और ऊर्जा दक्षता
1. सामग्री के वजन में कमी: संरचनात्मक अखंडता सुनिश्चित करते हुए उच्च शक्ति वाले स्टील, एल्यूमीनियम मिश्र धातु या मिश्रित सामग्री का उपयोग करें।
2. टोपोलॉजी अनुकूलन: अनावश्यक सामग्रियों को हटाने और संरचनात्मक रूपों (जैसे खोखले बीम और छत्तेदार संरचनाएं) को अनुकूलित करने के लिए CAE प्रौद्योगिकी का उपयोग करें।
3. ऊर्जा खपत नियंत्रण: ईंधन या बिजली की खपत को कम करने के लिए ट्रांसमिशन प्रणाली की दक्षता में वृद्धि करें।
VI. अनुकूलित डिजाइन
1. मध्यवर्ती कनेक्शन संरचना डिजाइन: बीम, प्लेटफॉर्म, कॉलम आदि सहित ऊपरी उपकरणों की भार वहन क्षमता और कनेक्शन आवश्यकताओं के आधार पर संरचना को अनुकूलित करें।
2. लिफ्टिंग लग डिजाइन: उपकरण की लिफ्टिंग आवश्यकताओं के अनुसार लिफ्टिंग लग डिजाइन करें।
3. लोगो डिजाइन: ग्राहक की आवश्यकताओं के अनुसार लोगो प्रिंट या उत्कीर्ण करें।
VII. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य डिजाइन में अंतर
यांत्रिक प्रकार | अंडरकैरिज डिज़ाइन पर जोर |
खनन उत्खननकर्ता | शानदार प्रभाव प्रतिरोध, ट्रैक पहनने के प्रतिरोध, उच्च जमीननिकासी |
बंदरगाह क्रेन | निम्न गुरुत्वाकर्षण केंद्र, चौड़ा व्हीलबेस, पवन भार स्थिरता |
कृषि हार्वेस्टर | हल्का वजन, नरम जमीन पर चलने योग्य, उलझाव-रोधी डिजाइन |
सैन्य इंजीनियरिंगमशीनरी | उच्च गतिशीलता, मॉड्यूलर तीव्र रखरखाव, विद्युत चुम्बकीयअनुकूलता |
सारांश
भारी मशीनरी के अंडरकैरिज का डिजाइन "बहु-विषयक" पर आधारित होना चाहिएसहयोग", यांत्रिक विश्लेषण, सामग्री विज्ञान, गतिशील सिमुलेशन और वास्तविक कार्य स्थिति सत्यापन को एकीकृत करना, अंततः विश्वसनीयता, दक्षता और लंबी सेवा जीवन के लक्ष्यों को प्राप्त करना। डिजाइन प्रक्रिया के दौरान, उपयोगकर्ता परिदृश्य आवश्यकताओं (जैसे खनन, निर्माण, कृषि) को प्राथमिकता दी जानी चाहिए, और तकनीकी उन्नयन (जैसे विद्युतीकरण और खुफिया) के लिए स्थान आरक्षित किया जाना चाहिए।