Anehézgépek alvázaegy központi elem, amely a berendezés teljes szerkezetét tartja, energiát továbbít, terheket visel, és alkalmazkodik az összetett munkakörülményekhez. Tervezési követelményeinek átfogóan figyelembe kell venniük a biztonságot, a stabilitást, a tartósságot és a környezeti alkalmazkodóképességet. A nehézgépek alvázának tervezésére vonatkozó legfontosabb követelmények a következők:
I. Alapvető tervezési követelmények
1. Szerkezeti szilárdság és merevség
**Teherbírás elemzése:** Szükséges a statikus terhelések (berendezés önsúlya, teherbírása), a dinamikus terhelések (rezgés, lökés) és a munkaterhelések (földmunkák erője, vonóerő stb.) kiszámítása annak érdekében, hogy az alváz szélsőséges üzemi körülmények között ne deformálódjon vagy törjön.
**Anyagkiválasztás:** Nagy szilárdságú acélt (például Q345, Q460), speciális ötvözeteket vagy hegesztett szerkezeteket kell használni, figyelembe véve a szakítószilárdságot, a fáradási ellenállást és a megmunkálhatóságot.
**Szerkezeti optimalizálás: A feszültségeloszlás ellenőrzése végeselemes analízissel (FEA), valamint dobozgerendák, I-gerendák vagy rácsos szerkezetek alkalmazása a hajlítási/torziós merevség növelése érdekében.**
2. Stabilitás és egyensúly
** Súlypont szabályozása: A berendezés súlypontját ésszerűen kell elosztani (például a motor leengedésével, ellensúlyok kialakításával) a felborulás kockázatának elkerülése érdekében.
** Nyomtáv és tengelytáv: Állítsa be a nyomtávot és a tengelytávot a munkakörnyezetnek (egyenetlen terep vagy sík talaj) megfelelően az oldalirányú/hosszirányú stabilitás fokozása érdekében.
**Felfüggesztési rendszer: A dinamikus ütések csökkentése érdekében a nehézgépek rezgési jellemzőin alapuló hidraulikus felfüggesztést, levegő-olaj rugókat vagy gumi lengéscsillapítókat kell tervezni.
3. Tartósság és élettartam
**Fáradásálló kialakítás:** A kritikus alkatrészeken (például csuklópontokon és hegesztési varratokon) fáradási élettartam-elemzést kell végezni a feszültségkoncentráció megelőzése érdekében.
**Korróziógátló kezelés:** Tűzihorganyzás, epoxigyanta-szórás vagy kompozit bevonatok használata a zord környezeti körülményekhez, például nedvességhez és sópermethez való alkalmazkodáshoz.
**Kopásálló védelem:** Szereljen fel kopásálló acéllemezeket vagy cserélhető béléseket a kopásra hajlamos területekre (például a lánctalp-összekötőkre és az alvázlemezekre).
4. Hajtáslánc-illesztés
**Hajtómű elrendezése:** A motor, a sebességváltó és a hajtótengely elrendezésének a legrövidebb erőátviteli utat kell biztosítania az energiaveszteség minimalizálása érdekében.
**Váltóhatékonyság: Optimalizálja a sebességváltók, hidraulikus motorok vagy hidrosztatikus hajtások (HST) illesztését a hatékony erőátvitel biztosítása érdekében.**
**Hőelvezetési kialakítás: Tartalék hőelvezető csatornák vagy integrált hűtőrendszerek használata a sebességváltó alkatrészeinek túlmelegedésének megakadályozása érdekében.**
II. Környezeti alkalmazkodóképességi követelmények
1. Terepalkalmazkodó képesség
** Haladási mechanizmus kiválasztása: Lánctalpas alváz (nagy talajnyomás, puha talajra alkalmas) vagy gumiabroncsos alváz (nagy sebességű mozgás, kemény talaj).
** Hasmagasság: A jármű átjárhatóságának szükségessége alapján tervezzen elegendő hasmagasságot, hogy az alváz ne súrlódjon az akadályokkal.**
** Kormányrendszer: Csuklós kormányzás, kerekes kormányzás vagy differenciálkormányzás a bonyolult terepen való manőverezhetőség biztosításához.**
2. Reakció szélsőséges üzemi körülményekre
** Hőmérséklet-alkalmazkodóképesség: Az anyagoknak -40°C és +50°C közötti hőmérsékleti tartományban kell működniük, hogy megakadályozzák a rideg törést alacsony hőmérsékleten vagy a kúszást magas hőmérsékleten.
** Por- és vízállóság: A kritikus alkatrészeket (csapágyak, tömítések) IP67-es vagy magasabb védelemmel kell ellátni. A fontos alkatrészek dobozba is zárhatók, hogy megakadályozzák a homok és a szennyeződés bejutását.
III. Biztonsági és szabályozási követelmények
1. Biztonsági tervezés
** Borulásvédelem: ROPS-szal (borulásvédő szerkezet) és FOPS-szal (zuhanásvédő szerkezet) felszerelt.
**Vészfékező rendszer: Redundáns fékrendszer (mechanikus + hidraulikus fékezés) a gyors reagálás érdekében vészhelyzet esetén.
** Kipörgésgátló: Nedves vagy csúszós utakon, illetve lejtőkön a tapadást differenciálzárak vagy elektronikus kipörgésgátló rendszerek fokozzák.
2. Megfelelőség
**Nemzetközi szabványok: Megfelelnek az olyan szabványoknak, mint az ISO 3471 (ROPS vizsgálat) és az ISO 3449 (FOPS vizsgálat).**
**Környezetvédelmi követelmények: Megfelelni a kibocsátási szabványoknak (például a nem közúti gépekre vonatkozó Tier 4/Stage V) és csökkenteni a zajszennyezést.**
IV. Karbantartás és javíthatóság
1. Moduláris kialakítás: A főbb alkatrészek (például a hajtótengelyek és a hidraulikus csővezetékek) moduláris felépítésűek a gyors szétszerelés és csere érdekében.
2. Karbantartási kényelem: A karbantartási idő és költségek csökkentése érdekében ellenőrző nyílások és központilag elhelyezett kenési pontok vannak.
3. Hibadiagnózis: Az integrált érzékelők olyan paramétereket figyelnek, mint az olajnyomás, a hőmérséklet és a rezgés, támogatva a távoli korai figyelmeztető vagy OBD rendszereket.
V. Könnyítés és energiahatékonyság
1. Anyagtömeg-csökkentés: Nagy szilárdságú acél, alumíniumötvözetek vagy kompozit anyagok használata a szerkezeti integritás biztosítása mellett.
2. Topológia optimalizálás: CAE technológia alkalmazása a redundáns anyagok kiküszöbölésére és a szerkezeti formák (például üreges gerendák és méhsejtszerkezetek) optimalizálására.
3. Energiafogyasztás-szabályozás: Növelje az átviteli rendszer hatékonyságát az üzemanyag- vagy energiafogyasztás csökkentése érdekében.
VI. Egyedi tervezés
1. Közbenső csatlakozószerkezet tervezése: Optimalizálja a szerkezetet a felső berendezések, beleértve a gerendákat, platformokat, oszlopokat stb. teherbírása és csatlakozási követelményei alapján.
2. Emelőfül kialakítása: Az emelőfüleket a berendezés emelési követelményeinek megfelelően kell megtervezni.
3. Logótervezés: A logó nyomtatása vagy gravírozása az ügyfél igényei szerint.
VII. Különbségek a tipikus alkalmazási forgatókönyvek tervezésében
| Mechanikus típus | Az alváz kialakításának hangsúlyozása |
| Bányászati kotrógépek | Kiváló ütésállóság, pályakopásállóság, magas talajtávolság |
| kikötői daruk | Alacsony súlypont, széles tengelytáv, szélterhelés-stabilitás |
| Mezőgazdasági betakarítógépek | Könnyű, puha talajon is jól járható, összegabalyodásgátló kialakítás |
| Katonai mérnökigépek | Nagy mobilitás, moduláris gyors karbantartás, elektromágneseskompatibilitás |
Összefoglalás
A nehézgépek alvázának tervezését „multidiszciplináris megközelítésen” kell alapulnia.együttműködés", amely integrálja a mechanikai elemzést, az anyagtudományt, a dinamikus szimulációt és a tényleges üzemi körülmények ellenőrzését, hogy végső soron elérje a megbízhatóság, a hatékonyság és a hosszú élettartam céljait. A tervezési folyamat során prioritást kell élveznie a felhasználói forgatókönyvek követelményeinek (például bányászat, építőipar, mezőgazdaság), és teret kell fenntartani a technológiai fejlesztéseknek (például villamosítás és intelligencia).