Нашасија на подвозјето за тешка машинеријае основна компонента што ја поддржува целокупната структура на опремата, пренесува енергија, носи товари и се прилагодува на сложени работни услови. Неговите барања за дизајн мора сеопфатно да ги земат предвид безбедноста, стабилноста, издржливоста и прилагодливоста кон животната средина. Следните се клучните барања за дизајнирање на подвозје на тешка машинерија:
I. Основни барања за дизајн
1. Структурна цврстина и цврстина
**Анализа на оптоварувањето: Потребно е да се пресметаат статичките оптоварувања (сопствена тежина на опремата, капацитет на оптоварување), динамичките оптоварувања (вибрации, удари) и работните оптоварувања (сила на ископ, сила на влечење итн.) за да се осигура дека шасијата нема да претрпи пластична деформација или кршење под екстремни работни услови.
**Избор на материјал: Треба да се користи челик со висока цврстина (како што се Q345, Q460), специјални легури или заварени конструкции, земајќи ги предвид цврстината на истегнување, отпорноста на замор и можноста за обработка.
**Структурна оптимизација: Потврда на распределбата на напрегањето преку анализа на конечни елементи (FEA) и усвојување на кутиести носачи, I-греди или решеткасти конструкции за подобрување на свиткувањето/торзионата цврстина.
2. Стабилност и рамнотежа
** Контрола на центарот на гравитација: Разумно распределете ја положбата на центарот на гравитација на опремата (како што е спуштање на моторот, дизајнирање противтегови), за да се избегне ризикот од превртување.
** Трага и меѓуоскино растојание: Прилагодете ја трагата и меѓуоскиното растојание според работната средина (нерамен терен или рамен терен) за да ја подобрите страничната/лонгитудиналната стабилност.
** Систем за суспензија: Дизајнирајте хидраулично потпирање, пружини со воздух-масло или гумени амортизери врз основа на карактеристиките на вибрациите на тешката машинерија за да се намали динамичкиот удар.
3. Издржливост и век на траење
**Дизајн отпорен на замор: Треба да се спроведе анализа на животниот век на замор на критичните делови (како што се точките на шарките и споевите на заварувањето) за да се спречи концентрација на стрес.
**Антикорозивен третман: Користете топло поцинкување, прскање со епоксидна смола или композитни премази за да се прилагодите на сурови средини како што се влага и сол во спреј.
**Заштита од абење: Инсталирајте челични плочи отпорни на абење или заменливи облоги во области склони кон абење (како што се шини и плочи на долниот дел од шасијата).
4. Усогласување на погонскиот склоп
**Распоред на погонскиот склоп: Распоредот на моторот, менувачот и погонската оска треба да обезбеди најкратка патека за пренос на моќност за да се минимизира загубата на енергија.
**Ефикасност на преносот: Оптимизирајте го усогласувањето на менувачите, хидрауличните мотори или хидростатичките погони (HST) за да се обезбеди ефикасен пренос на моќност.
**Дизајн за дисипација на топлина: Резервирајте ги каналите за дисипација на топлина или интегрирајте системи за ладење за да спречите прегревање на компонентите на менувачот.
II. Барања за прилагодливост кон животната средина
1. Прилагодливост на теренот
** Избор на механизам за движење: Шасија од типот гасеничар (висок притисок во контакт со земјата, погодна за мека подлога) или шасија од типот гуми (мобилност со голема брзина, тврда подлога).
**Растојание од земја: Дизајнирајте доволно растојание од земја врз основа на потребата за проодност за да се избегне гребење на шасијата од пречки.
** Систем за управување: Зглобно управување, управување со воланот или диференцијално управување за да се обезбеди маневрирање на сложени терени.
2. Одговор во екстремни работни услови
** Прилагодливост на температурата: Материјалите мора да бидат способни да работат во опсег од -40°C до +50°C за да се спречи кршливо кршење на ниски температури или ползење на високи температури.
** Отпорност на прашина и вода: Критичните компоненти (лежишта, заптивки) треба да бидат заштитени со IP67 или повисок степен. Важните делови може да се затворат и во кутија за да се спречи навлегување на песок и нечистотија.
III. Безбедносни и регулаторни барања
1. Безбедносен дизајн
**Заштита од превртување: Опремена со ROPS (структура за заштита од превртување) и FOPS (структура за заштита од пад).
** Систем за сопирање во итни случаи: Дизајн со редундантно сопирање (механичко + хидраулично сопирање) за да се обезбеди брза реакција во итни случаи.
** Контрола против лизгање: На влажни или лизгави патишта или падини, влечната сила се подобрува преку диференцијални брави или електронски системи против лизгање.
2. Усогласеност
**Меѓународни стандарди: Усогласено со стандарди како што се ISO 3471 (ROPS тестирање) и ISO 3449 (FOPS тестирање).
**Еколошки барања: Исполнување на стандардите за емисија (како што е Tier 4/Stage V за непатна машинерија) и намалување на бучавата.
IV. Одржување и можност за поправка
1. Модуларен дизајн: Клучните компоненти (како што се погонските оски и хидрауличните цевководи) се дизајнирани во модуларна структура за брзо расклопување и замена.
2. Практичност при одржување: Обезбедени се отвори за проверка, а точките за подмачкување се централно распоредени за да се намалат времето и трошоците за одржување.
3. Дијагностика на дефекти: Интегрираните сензори ги следат параметрите како што се притисокот на маслото, температурата и вибрациите, поддржувајќи системи за далечинско рано предупредување или OBD.
V. Лесна потрошувачка и енергетска ефикасност
1. Намалување на тежината на материјалот: Користете челик со висока цврстина, алуминиумски легури или композитни материјали, а воедно осигурајте го структурниот интегритет.
2. Оптимизација на топологијата: Примена на CAE технологија за елиминирање на непотребни материјали и оптимизирање на структурните форми (како што се шупливи греди и саќести конструкции).
3. Контрола на потрошувачката на енергија: Зголемете ја ефикасноста на преносниот систем за да ја намалите потрошувачката на гориво или енергија.
VI. Дизајн по мерка
1. Дизајн на структура за средно поврзување: Оптимизирајте ја структурата врз основа на носивоста и барањата за поврзување на горната опрема, вклучувајќи греди, платформи, столбови итн.
2. Дизајн на држачи за кревање: Дизајнирајте ги држачите за кревање според барањата за кревање на опремата.
3. Дизајн на лого: Печатење или гравирање на логото според барањата на клиентот.
VII. Разлики во дизајнот на типични сценарија за примена
Механички тип | Акцент на дизајнот на подвозјето |
Рударски багери | Одлична отпорност на удар, отпорност на абење на шини, висока подлогадозвола |
Пристанишни кранови | Низок центар на гравитација, широко меѓуоскино растојание, стабилност при оптоварување од ветер |
Земјоделски жетварки | Лесна, проодност на мека подлога, дизајн против заплеткување |
Воено инженерствомашини | Висока мобилност, модуларно брзо одржување, електромагнетенкомпатибилност |
Резиме
Дизајнот на подвозјето на тешката механизација треба да се базира на „мултидисциплинаренсоработка“, интегрирајќи механичка анализа, наука за материјали, динамичка симулација и верификација на реални работни услови, за конечно да се постигнат целите за сигурност, ефикасност и долг работен век. За време на процесот на дизајнирање, приоритет треба да се даде на барањата на сценариото на корисникот (како што се рударство, градежништво, земјоделство), а треба да се резервира простор за технолошки надградби (како што се електрификација и интелигенција).