Thešasije podvozja teških strojevaje ključna komponenta koja podupire cjelokupnu strukturu opreme, prenosi snagu, podnosi opterećenja i prilagođava se složenim radnim uvjetima. Njegovi zahtjevi za dizajn moraju sveobuhvatno uzeti u obzir sigurnost, stabilnost, trajnost i prilagodljivost okolišu. Slijede ključni zahtjevi za dizajn podvozja teških strojeva:
I. Osnovni zahtjevi dizajna
1. Strukturna čvrstoća i krutost
**Analiza opterećenja: Potrebno je izračunati statička opterećenja (vlastita težina opreme, nosivost), dinamička opterećenja (vibracije, udarci) i radna opterećenja (sila iskopa, vučna sila itd.) kako bi se osiguralo da šasija ne podlegne plastičnoj deformaciji ili lomu u ekstremnim radnim uvjetima.**
**Odabir materijala: Treba koristiti visokočvrsti čelik (kao što su Q345, Q460), posebne legure ili zavarene konstrukcije, uzimajući u obzir vlačnu čvrstoću, otpornost na umor i obradivost.**
**Optimizacija konstrukcije: Provjerite raspodjelu naprezanja metodom konačnih elemenata (FEA) i upotrijebite kutijaste nosače, I-grede ili rešetkaste konstrukcije za poboljšanje krutosti na savijanje/torziju.**
2. Stabilnost i ravnoteža
** Kontrola težišta: Razumno rasporedite položaj težišta opreme (npr. spuštanjem motora, projektiranjem protuutega) kako biste izbjegli rizik od prevrtanja.
** Trag i međuosovinski razmak: Prilagodite trag i međuosovinski razmak prema radnom okruženju (neravan teren ili ravno tlo) kako biste poboljšali bočnu/uzdužnu stabilnost.
** Sustav ovjesa: Dizajnirajte hidraulički ovjes, zračno-uljne opruge ili gumene amortizere na temelju vibracijskih karakteristika teških strojeva kako biste smanjili dinamički udar.
3. Trajnost i vijek trajanja
**Konstrukcija otporna na umor: Analizu vijeka trajanja na umor treba provesti na kritičnim dijelovima (kao što su zglobne točke i zavareni šavovi) kako bi se spriječila koncentracija naprezanja.**
**Antikorozivna obrada: Koristite vruće pocinčavanje, prskanje epoksidnom smolom ili kompozitne premaze za prilagodbu teškim uvjetima poput vlage i slane magle.**
**Zaštita od habanja: Ugradite čelične ploče otporne na habanje ili zamjenjive obloge na područjima sklonim habanju (kao što su spone gusjenica i ploče podvozja).**
4. Usklađivanje pogonskog sklopa
**Raspored pogonskog sklopa: Raspored motora, mjenjača i pogonske osovine trebao bi osigurati najkraći put prijenosa snage kako bi se smanjio gubitak energije.**
**Učinkovitost prijenosa: Optimizirajte usklađivanje mjenjača, hidrauličnih motora ili hidrostatskih pogona (HST) kako biste osigurali učinkovit prijenos snage.**
**Dizajn za odvođenje topline: Rezervirajte kanale za odvođenje topline ili integrirajte sustave hlađenja kako biste spriječili pregrijavanje komponenti mjenjača.**
II. Zahtjevi za prilagodljivost okolišu
1. Prilagodljivost terenu
** Odabir mehanizma kretanja: Šasija gusjenica (visoki pritisak kontakta s tlom, pogodno za meko tlo) ili šasija s gumama (brza mobilnost, tvrdo tlo).
** Udaljenost od tla: Osmislite dovoljnu udaljenost od tla na temelju potrebe za prohodnošću kako biste izbjegli grebanje šasije o prepreke.
** Sustav upravljanja: Zglobno upravljanje, upravljanje kotačima ili diferencijalno upravljanje za osiguranje upravljivosti na složenim terenima.
2. Odgovor na ekstremne radne uvjete
** Prilagodljivost temperaturi: Materijali moraju biti sposobni za rad u rasponu od -40°C do +50°C kako bi se spriječio krhki lom na niskim temperaturama ili puzanje na visokim temperaturama.
** Otpornost na prašinu i vodu: Kritične komponente (ležajevi, brtve) trebaju biti zaštićene IP67 ili višom ocjenom. Važni dijelovi također se mogu zatvoriti u kutiju kako bi se spriječio ulazak pijeska i prljavštine.
III. Sigurnosni i regulatorni zahtjevi
1. Sigurnosni dizajn
** Zaštita od prevrtanja: Opremljen ROPS-om (zaštitna struktura od prevrtanja) i FOPS-om (zaštitna struktura od pada).
** Sustav kočenja u nuždi: Redundantni dizajn kočenja (mehaničko + hidraulično kočenje) kako bi se osigurala brza reakcija u hitnim slučajevima.
**Protivklizna kontrola: Na mokrim ili skliskim cestama ili nagibima, prianjanje se poboljšava blokadama diferencijala ili elektroničkim sustavima protiv proklizavanja.
2. Usklađenost
**Međunarodni standardi: U skladu sa standardima kao što su ISO 3471 (ROPS ispitivanje) i ISO 3449 (FOPS ispitivanje).**
**Zahtjevi zaštite okoliša: Ispunjavanje standarda emisija (kao što je Tier 4/Stage V za necestovne strojeve) i smanjenje buke.**
IV. Održavanje i popravljivost
1. Modularni dizajn: Ključne komponente (kao što su pogonske osovine i hidraulički cjevovodi) dizajnirane su u modularnoj strukturi za brzu demontažu i zamjenu.
2. Pogodnost održavanja: Omogućeni su otvori za inspekciju, a mjesta za podmazivanje su centralno raspoređena kako bi se smanjilo vrijeme i troškovi održavanja.
3. Dijagnoza kvara: Integrirani senzori prate parametre poput tlaka ulja, temperature i vibracija, podržavajući daljinsko rano upozorenje ili OBD sustave.
V. Lagana konstrukcija i energetska učinkovitost
1. Smanjenje težine materijala: Koristite visokočvrsti čelik, aluminijske legure ili kompozitne materijale uz osiguranje strukturne cjelovitosti.
2. Optimizacija topologije: Primjena CAE tehnologije za uklanjanje redundantnih materijala i optimizaciju strukturnih oblika (kao što su šuplje grede i saćaste strukture).
3. Kontrola potrošnje energije: Poboljšajte učinkovitost prijenosnog sustava kako biste smanjili potrošnju goriva ili energije.
VI. Prilagođeni dizajn
1. Projektiranje međupriključne konstrukcije: Optimizirajte konstrukciju na temelju nosivosti i zahtjeva za spajanje gornje opreme, uključujući grede, platforme, stupove itd.
2. Dizajn ušica za podizanje: Dizajnirajte ušice za podizanje prema zahtjevima opreme za podizanje.
3. Dizajn logotipa: Ispis ili graviranje logotipa prema zahtjevima kupca.
VII. Razlike u dizajnu tipičnih scenarija primjene
Mehanički tip | Naglasak na dizajnu podvozja |
Rudarski bageri | Izvrsna otpornost na udarce, otpornost na habanje gusjenica, visoka podlogaodobrenje |
Lučke dizalice | Nisko težište, široki međuosovinski razmak, stabilnost pri opterećenju vjetrom |
Poljoprivredni kombajni | Lagana, prohodna na mekom tlu, dizajn otporan na zapetljavanje |
Vojno inženjerstvostrojevi | Visoka mobilnost, modularno brzo održavanje, elektromagnetskikompatibilnost |
Sažetak
Dizajn podvozja teških strojeva trebao bi se temeljiti na "multidisciplinarnomsuradnja", integrirajući mehaničku analizu, znanost o materijalima, dinamičku simulaciju i provjeru stvarnih radnih uvjeta, kako bi se u konačnici postigli ciljevi pouzdanosti, učinkovitosti i dugog vijeka trajanja. Tijekom procesa projektiranja, prioritet treba dati zahtjevima korisničkih scenarija (kao što su rudarstvo, građevinarstvo, poljoprivreda), a treba rezervirati prostor za tehnološke nadogradnje (kao što su elektrifikacija i inteligencija).