נקודות מפתח בתכנון שלדת מרכב של ציוד כבד

א. דרישות תכנון מרכזיות

1. חוזק מבני וקשיחות
**ניתוח עומסים:** יש צורך לחשב עומסים סטטיים (משקל עצמי של הציוד, כושר עומס), עומסים דינמיים (רטט, הלם) ועומסי עבודה (כוח חפירה, כוח משיכה וכו') כדי להבטיח שהשלדה לא תעבור עיוות פלסטי או שבר בתנאי עבודה קיצוניים.
**בחירת חומרים: יש להשתמש בפלדה בעלת חוזק גבוה (כגון Q345, Q460), סגסוגות מיוחדות או מבנים מרותכים, תוך התחשבות בחוזק מתיחה, עמידות לעייפות ויכולת עיבוד שבבי.**
**אופטימיזציה מבנית: אימות פיזור מאמצים באמצעות ניתוח אלמנטים סופיים (FEA), ואימוץ קורות תיבה, קורות I או מבני מסבך כדי לשפר את קשיחות הכיפוף/פיתול.**

2. יציבות ואיזון
** בקרת מרכז כובד: הקצאה סבירה של מיקום מרכז הכובד של הציוד (כגון הנמכת המנוע, תכנון משקולות נגד), כדי למנוע סיכון של התהפכות.
** מסילה ובסיס גלגלים: התאם את מסילה ובסיס הגלגלים בהתאם לסביבת העבודה (שטח לא אחיד או קרקע שטוחה) כדי לשפר את היציבות הצידית/אורכית.
** מערכת מתלים: תכנון מתלים הידראוליים, קפיצי אוויר-שמן או בולמי זעזועים מגומי בהתבסס על מאפייני הרטט של ציוד כבד כדי להפחית את הפגיעה הדינמית.

3. עמידות וחיי שירות
**תכנון עמיד בפני עייפות: יש לבצע ניתוח אורך חיים של עייפות על חלקים קריטיים (כגון נקודות ציר ותפרי ריתוך) כדי למנוע ריכוז מאמצים.**
**טיפול נגד קורוזיה: השתמשו בגלוון חם, ריסוס שרף אפוקסי או ציפויים מרוכבים כדי להסתגל לסביבות קשות כגון לחות וריסוס מלח.**
**הגנה מפני שחיקה: התקן לוחות פלדה עמידים בפני שחיקה או בטנות ניתנות להחלפה באזורים הנוטים לבלאי (כגון זחלים ולוחות תחתית של המרכב).**

4. התאמת מערכת הנעה
**סידור מערכת ההינע: סידור המנוע, תיבת ההילוכים וסרן ההינע צריך להבטיח את נתיב העברת הכוח הקצר ביותר כדי למזער את אובדן האנרגיה.**
**יעילות תיבת ההילוכים: אופטימיזציה של ההתאמה בין תיבות הילוכים, מנועים הידראוליים או הנעים הידרוסטטיים (HST) כדי להבטיח העברת כוח יעילה.**
**תכנון פיזור חום: שמירת ערוצי פיזור חום או שילוב מערכות קירור כדי למנוע התחממות יתר של רכיבי תמסורת.**

II. דרישות הסתגלות סביבתית
1. יכולת הסתגלות לשטח
** בחירת מנגנון נסיעה: שלדה מסוג זחל (לחץ מגע גבוה עם הקרקע, מתאים לקרקע רכה) או שלדה מסוג צמיגים (ניידות במהירות גבוהה, קרקע קשה).
** מרווח גחון: תכנן מרווח גחון מספיק בהתבסס על הצורך במעבר קרקעי כדי למנוע מהשלדה להתנגש במכשולים.
** מערכת היגוי: היגוי מפרקי, היגוי גלגלים או היגוי דיפרנציאלי להבטחת יכולת תמרון בשטחים מורכבים.

2. תגובת תנאי הפעלה קיצוניים
** יכולת הסתגלות לטמפרטורה: חומרים חייבים להיות מסוגלים לפעול בטווח של -40°C עד +50°C כדי למנוע שבר שבירות בטמפרטורות נמוכות או זחילה בטמפרטורות גבוהות.
** עמידות בפני אבק ומים: יש להגן על רכיבים קריטיים (מיסבים, אטמים) בדירוג IP67 ומעלה. ניתן גם לאגור חלקים חשובים בקופסה כדי למנוע חדירת חול ולכלוך.

ג. דרישות בטיחות ורגולציה
1. תכנון בטיחות
** הגנה מפני התהפכות: מצוידת ב-ROPS (מבנה מגן מפני התהפכות) וב-FOPS (מבנה הגנה מפני נפילה).
** מערכת בלימת חירום: תכנון בלימה יתיר (בלימה מכנית + הידראולית) כדי להבטיח תגובה מהירה במצבי חירום.
** בקרת החלקה: בכבישים או במדרונות רטובים או חלקלקים, האחיזה משופרת באמצעות נעילת דיפרנציאל או מערכות אלקטרוניות נגד החלקה.

2. תאימות
**תקנים בינלאומיים: עומדים בתקנים כגון ISO 3471 (בדיקת ROPS) ו-ISO 3449 (בדיקת FOPS).**
**דרישות סביבתיות: עמידה בתקני פליטה (כגון Tier 4/Stage V עבור ציוד שאינו מיועד לכביש) והפחתת זיהום רעש.**

IV. תחזוקה ותיקון
1. תכנון מודולרי: רכיבים מרכזיים (כגון סרני הנעה וצינורות הידראוליים) מתוכננים במבנה מודולרי לפירוק והחלפה מהירים.
2. נוחות תחזוקה: קיימים חורי בדיקה ונקודות סיכה מסודרות במרכז כדי להפחית את זמן התחזוקה והעלויות.
3. אבחון תקלות: חיישנים משולבים מנטרים פרמטרים כגון לחץ שמן, טמפרטורה ורעידות, ותומכים במערכות התרעה מוקדמת מרחוק או OBD.

ה. משקל קל ויעילות אנרגטית
1. הפחתת משקל החומר: השתמשו בפלדה בעלת חוזק גבוה, סגסוגות אלומיניום או חומרים מרוכבים תוך הבטחת שלמות מבנית.
2. אופטימיזציה של טופולוגיה: שימוש בטכנולוגיית CAE כדי לבטל חומרים מיותרים ולמטב צורות מבניות (כגון קורות חלולות ומבני חלת דבש).
3. בקרת צריכת אנרגיה: שיפור יעילות מערכת ההולכה כדי להפחית את צריכת הדלק או החשמל.

ו. עיצוב מותאם אישית
1. תכנון מבנה חיבור ביניים: אופטימיזציה של המבנה בהתבסס על כושר נשיאת העומס ודרישות החיבור של הציוד העליון, כולל קורות, פלטפורמות, עמודים וכו'.
2. תכנון לולאות הרמה: תכנון לולאות הרמה בהתאם לדרישות ההרמה של הציוד.
3. עיצוב לוגו: הדפסה או חריטה של ​​הלוגו לפי דרישות הלקוח.