Thesunkiosios technikos važiuoklės važiuoklėsyra pagrindinis komponentas, kuris palaiko visą įrangos konstrukciją, perduoda galią, laiko apkrovas ir prisitaiko prie sudėtingų darbo sąlygų. Jo projektavimo reikalavimai turi visapusiškai atsižvelgti į saugą, stabilumą, ilgaamžiškumą ir prisitaikymą prie aplinkos sąlygų. Toliau pateikiami pagrindiniai sunkiosios technikos važiuoklės projektavimo reikalavimai:
I. Pagrindiniai projektavimo reikalavimai
1. Konstrukcinis stiprumas ir standumas
**Apkrovos analizė:** Būtina apskaičiuoti statines apkrovas (įrangos svorį, keliamąją galią), dinamines apkrovas (vibraciją, smūgius) ir darbines apkrovas (kasimo jėgą, traukos jėgą ir kt.), siekiant užtikrinti, kad važiuoklė nepatirtų plastinės deformacijos ar lūžio ekstremaliomis darbo sąlygomis.
**Medžiagos pasirinkimas:** Atsižvelgiant į tempiamąjį stiprumą, atsparumą nuovargiui ir apdirbamumą, turėtų būti naudojamas didelio stiprumo plienas (pvz., Q345, Q460), specialūs lydiniai arba suvirintos konstrukcijos.
Konstrukcijų optimizavimas: įtempių pasiskirstymo patikrinimas baigtinių elementų analize (FEA) ir dėžinių sijų, I formos sijų arba santvarinių konstrukcijų pritaikymas lenkimo / sukimo standumui padidinti.
2. Stabilumas ir pusiausvyra
**Svorio centro valdymas: pagrįstai paskirstykite įrangos svorio centro padėtį (pvz., nuleiskite variklį, suprojektuokite atsvarus), kad išvengtumėte apvirtimo rizikos.**
**Vėžė ir važiuoklės bazė: sureguliuokite vėžę ir važiuoklės bazę pagal darbo aplinką (nelygus reljefas arba lygus paviršius), kad padidintumėte šoninį / išilginį stabilumą.
**Pakabos sistema:** Atsižvelgiant į sunkiosios technikos vibracijos charakteristikas, suprojektuokite hidraulinę pakabą, oro-alyvos spyruokles arba guminius amortizatorius, kad sumažintumėte dinaminį poveikį.
3. Patvarumas ir tarnavimo laikas
**Nuovargiui atspari konstrukcija: siekiant išvengti įtempių kaupimosi, svarbiausioms dalims (pvz., vyrių taškams ir suvirinimo siūlėms) turėtų būti atliekama nuovargio laiko analizė.**
**Antikorozinis apdorojimas:** Naudokite karštąjį cinkavimą, epoksidinės dervos purškimą arba kompozicines dangas, kad prisitaikytumėte prie atšiaurių aplinkos sąlygų, tokių kaip drėgmė ir druskos purslai.
**Apsauga nuo dilimo:** Įrenkite dilimui atsparias plienines plokštes arba keičiamus įdėklus tose vietose, kurios linkusios dilti (pvz., vikšrų traukėse ir važiuoklės plokštėse).
4. Pavarų agregatų derinimas
**Pajėgos agregato išdėstymas:** Variklio, transmisijos ir varančiosios ašies išdėstymas turėtų užtikrinti trumpiausią galios perdavimo kelią, kad būtų kuo mažiau energijos nuostolių.
**Transmisijos efektyvumas: optimizuokite pavarų dėžių, hidraulinių variklių arba hidrostatinių pavarų (HST) suderinimą, kad būtų užtikrintas efektyvus galios perdavimas.**
**Šilumos išsklaidymo konstrukcija: rezervuokite šilumos išsklaidymo kanalus arba integruokite aušinimo sistemas, kad transmisijos komponentai neperkaistų.**
II. Aplinkos prisitaikymo reikalavimai
1. Prisitaikymas prie reljefo
**Važiavimo mechanizmo pasirinkimas: vikšrinė važiuoklė (didelis sąlyčio su žeme slėgis, tinka minkštai žemei) arba padanginė važiuoklė (didelis greitis, kieta žemė).**
**Prošvaisa:** Pakankama prošvaisa turi būti suprojektuota atsižvelgiant į pravažumo poreikį, kad važiuoklė nebraižytų kliūčių.
**Vairavimo sistema: lankstinis vairavimas, vairuojamas ratais arba diferencialinis vairavimas, siekiant užtikrinti manevringumą sudėtingoje vietovėje.**
2. Atsakas į ekstremalias eksploatavimo sąlygas
** Temperatūros prisitaikymas: medžiagos turi būti tinkamos naudoti nuo -40 °C iki +50 °C temperatūroje, kad būtų išvengta trapių lūžių žemoje temperatūroje arba šliaužimo aukštoje temperatūroje.**
**Apsauga nuo dulkių ir vandens: svarbiausi komponentai (guoliai, sandarikliai) turėtų būti apsaugoti IP67 ar aukštesniu apsaugos lygiu. Svarbias dalis taip pat galima sudėti į dėžę, kad nepatektų smėlis ir nešvarumai.**
III. Saugos ir reguliavimo reikalavimai
1. Saugos dizainas
**Apsauga nuo apvirtimo: Įrengta ROPS (apsauginė konstrukcija nuo apvirtimo) ir FOPS (apsauginė konstrukcija nuo kritimo).
** Avarinio stabdymo sistema: atsarginė stabdymo konstrukcija (mechaninis + hidraulinis stabdymas), užtikrinanti greitą reagavimą avarinėse situacijose.**
** Apsauga nuo praslydimo: važiuojant šlapia, slidžia kelio danga ar šlaitais, sukibimą pagerina diferencialo blokavimo sistemos arba elektroninės apsaugos nuo praslydimo sistemos.**
2. Atitiktis
**Tarptautiniai standartai: atitinka tokius standartus kaip ISO 3471 (ROPS bandymai) ir ISO 3449 (FOPS bandymai).**
**Aplinkosaugos reikalavimai: atitikti išmetamųjų teršalų standartus (pvz., 4 pakopos / V etapo ne kelių technikai) ir sumažinti triukšmo taršą.**
IV. Priežiūra ir remonto galimybės
1. Modulinė konstrukcija: Pagrindiniai komponentai (pvz., varančiosios ašys ir hidrauliniai vamzdynai) yra suprojektuoti modulinėje konstrukcijoje, kad juos būtų galima greitai išardyti ir pakeisti.
2. Patogus aptarnavimas: numatytos apžiūros angos ir tepimo taškai išdėstyti centre, siekiant sumažinti priežiūros laiką ir išlaidas.
3. Gedimų diagnostika: integruoti jutikliai stebi tokius parametrus kaip alyvos slėgis, temperatūra ir vibracija, palaikydami nuotolinio ankstyvojo perspėjimo arba OBD sistemas.
V. Lengvas svoris ir energijos vartojimo efektyvumas
1. Medžiagos svorio mažinimas: naudokite didelio stiprumo plieną, aliuminio lydinius arba kompozicines medžiagas, kartu užtikrindami konstrukcijos vientisumą.
2. Topologijos optimizavimas: naudokite CAE technologiją, kad pašalintumėte nereikalingas medžiagas ir optimizuotumėte konstrukcines formas (pvz., tuščiavidures sijas ir korio struktūras).
3. Energijos suvartojimo kontrolė: Padidinkite perdavimo sistemos efektyvumą, kad sumažintumėte degalų ar energijos suvartojimą.
VI. Individualus dizainas
1. Tarpinės jungties konstrukcijos projektavimas: optimizuokite konstrukciją pagal viršutinės įrangos, įskaitant sijas, platformas, kolonas ir kt., laikomąją galią ir jungties reikalavimus.
2. Kėlimo kilpos konstrukcija: Kėlimo kilpas suprojektuokite pagal įrangos kėlimo reikalavimus.
3. Logotipo dizainas: atspausdinkite arba išgraviruokite logotipą pagal kliento reikalavimus.
VII. Tipinio taikymo scenarijaus projektavimo skirtumai
| Mechaninis tipas | Važiuoklės konstrukcijos akcentavimas |
| Kasybos ekskavatoriai | Puikus atsparumas smūgiams, bėgių atsparumas dilimui, aukštas gruntasklirensas |
| Uosto kranai | Žemas svorio centras, plati važiuoklės bazė, vėjo apkrovos stabilumas |
| Žemės ūkio kombainai | Lengvas, praeinamas minkštu paviršiumi, apsauga nuo susipainiojimo |
| Karinė inžinerijamechanizmai | Didelis mobilumas, modulinė greita priežiūra, elektromagnetinissuderinamumas |
Santrauka
Sunkiųjų mašinų važiuoklės projektavimas turėtų būti pagrįstas „daugiadisciplininiu“bendradarbiavimas“, integruojant mechaninę analizę, medžiagų mokslą, dinaminį modeliavimą ir faktinių darbo sąlygų patikrinimą, siekiant galiausiai pasiekti patikimumo, efektyvumo ir ilgo tarnavimo laiko tikslus. Projektavimo proceso metu pirmenybė turėtų būti teikiama naudotojų scenarijų reikalavimams (pvz., kasybai, statybai, žemės ūkiui) ir turėtų būti palikta vietos technologiniams atnaujinimams (pvz., elektrifikavimui ir intelektui).