Thecasis bahagian bawah jentera beratialah komponen teras yang menyokong struktur keseluruhan peralatan, menghantar kuasa, menanggung beban, dan menyesuaikan diri dengan keadaan kerja yang kompleks. Keperluan reka bentuknya mesti mempertimbangkan keselamatan, kestabilan, ketahanan dan kebolehsuaian alam sekitar secara menyeluruh. Berikut adalah keperluan utama untuk reka bentuk undercarriage jentera berat:
I. Keperluan Reka Bentuk Teras
1. Kekuatan dan Kekakuan Struktur
**Analisis Beban: Ia adalah perlu untuk mengira beban statik (berat sendiri peralatan, kapasiti beban), beban dinamik (getaran, kejutan), dan beban kerja (daya penggalian, daya tarikan, dsb.) untuk memastikan bahawa casis tidak mengalami ubah bentuk atau patah plastik di bawah keadaan kerja yang melampau.
**Pemilihan Bahan: Keluli berkekuatan tinggi (seperti Q345, Q460), aloi khas, atau struktur yang dikimpal hendaklah digunakan, dengan mengambil kira kekuatan tegangan, rintangan lesu dan kebolehmesinan.
**Pengoptimuman Struktur: Sahkan pengagihan tegasan melalui analisis unsur terhingga (FEA), dan pakai galang kotak, rasuk-I atau struktur kekuda untuk meningkatkan kekukuhan lentur/kilasan.
2. Kestabilan dan Keseimbangan
** Pusat Kawalan Graviti: Peruntukkan secara munasabah kedudukan pusat graviti peralatan (seperti menurunkan enjin, mereka bentuk pemberat balas), untuk mengelakkan risiko terbalik.
** Trek dan Jarak Roda: Laraskan trek dan jarak roda mengikut persekitaran kerja (muka bumi tidak rata atau tanah rata) untuk meningkatkan kestabilan sisi/membujur.
** Sistem Suspensi: Reka bentuk suspensi hidraulik, mata air-minyak atau penyerap hentak getah berdasarkan ciri-ciri getaran jentera berat untuk mengurangkan kesan dinamik.
3. Ketahanan dan Hayat Perkhidmatan
**Reka bentuk kalis keletihan: Analisis hayat keletihan hendaklah dijalankan pada bahagian kritikal (seperti mata engsel dan jahitan kimpalan) untuk mengelakkan kepekatan tegasan.
**Rawatan Anti-karat: Gunakan galvanizing hot-dip, penyemburan resin epoksi, atau salutan komposit untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran yang keras seperti lembapan dan semburan garam.
**Perlindungan tahan haus: Pasang plat keluli tahan haus atau pelapik yang boleh diganti di kawasan yang terdedah kepada haus (seperti pautan trek dan plat bawah kereta).
4. Padanan Powertrain
**Susunatur Powertrain: Susunan enjin, transmisi dan gandar pemacu hendaklah memastikan laluan penghantaran kuasa terpendek untuk meminimumkan kehilangan tenaga.
**Kecekapan Transmisi: Optimumkan padanan kotak gear, motor hidraulik atau pemacu hidrostatik (HST) untuk memastikan penghantaran kuasa yang cekap.
**Rekabentuk Pelesapan Haba: Simpan saluran pelesapan haba atau sepadukan sistem penyejukan untuk mengelakkan kepanasan melampau komponen penghantaran.
II. Keperluan Kebolehsuaian Alam Sekitar
1. Kebolehsuaian rupa bumi
** Pemilihan Mekanisme Perjalanan: Casis jenis trek (tekanan sentuhan tanah tinggi, sesuai untuk tanah lembut) atau casis jenis tayar (mobiliti berkelajuan tinggi, tanah keras).
** Kelegaan Tanah: Reka bentuk pelepasan tanah yang mencukupi berdasarkan keperluan kebolehlaluan untuk mengelakkan casis mengikis terhadap halangan.
** Sistem Pemandu: Stereng bersendi, stereng roda atau stereng pembezaan untuk memastikan kebolehgerakan di kawasan yang kompleks.
2. Maklum Balas Keadaan Operasi Melampau
** Kebolehsuaian Suhu: Bahan mesti mampu beroperasi dalam julat -40°C hingga +50°C untuk mengelakkan keretakan rapuh pada suhu rendah atau rayapan pada suhu tinggi.
** Rintangan Habuk dan Air: Komponen kritikal (galas, pengedap) harus dilindungi dengan penarafan IP67 atau lebih tinggi. Bahagian penting juga boleh dimasukkan ke dalam kotak untuk mengelakkan pencerobohan pasir dan kotoran.
III. Keperluan Keselamatan dan Kawal Selia
1. Reka Bentuk Keselamatan
** Perlindungan Guling: Dilengkapi dengan ROPS (Struktur Pelindung Guling) dan FOPS (Struktur Perlindungan Jatuh).
** Sistem Brek Kecemasan: Reka bentuk brek berlebihan (brek mekanikal + hidraulik) untuk memastikan tindak balas pantas semasa kecemasan.
** Kawalan Anti-gelincir: Di jalan atau cerun yang basah atau licin, daya tarikan dipertingkatkan melalui kunci pembezaan atau sistem anti-gelincir elektronik.
2. Pematuhan
**Piawaian Antarabangsa: Mematuhi piawaian seperti ISO 3471 (ujian ROPS) dan ISO 3449 (ujian FOPS).
**Keperluan Alam Sekitar: Memenuhi piawaian pelepasan (seperti Tahap 4/Peringkat V untuk jentera bukan jalan raya) dan mengurangkan pencemaran bunyi.
IV. Penyelenggaraan dan Kebolehbaikan
1. Reka Bentuk Modular: Komponen utama (seperti gandar pemacu dan saluran paip hidraulik) direka bentuk dalam struktur modular untuk pembongkaran dan penggantian pantas.
2. Kemudahan Penyelenggaraan: Lubang pemeriksaan disediakan dan titik pelinciran disusun secara berpusat untuk mengurangkan masa dan kos penyelenggaraan.
3. Diagnosis Kerosakan: Penderia bersepadu memantau parameter seperti tekanan minyak, suhu dan getaran, menyokong amaran awal jauh atau sistem OBD.
V. Ringan dan Kecekapan Tenaga
1. Pengurangan Berat Bahan: Gunakan keluli berkekuatan tinggi, aloi aluminium atau bahan komposit sambil memastikan integriti struktur.
2. Pengoptimuman Topologi: Gunakan teknologi CAE untuk menghapuskan bahan berlebihan dan mengoptimumkan bentuk struktur (seperti rasuk berongga dan struktur sarang lebah).
3. Kawalan Penggunaan Tenaga: Meningkatkan kecekapan sistem penghantaran untuk mengurangkan penggunaan bahan api atau kuasa.
VI. Reka Bentuk Tersuai
1. Reka bentuk struktur sambungan perantaraan: Optimumkan struktur berdasarkan kapasiti galas beban dan keperluan sambungan peralatan atas, termasuk rasuk, platform, lajur, dsb.
2. Reka bentuk lug angkat: Reka bentuk lug angkat mengikut keperluan mengangkat peralatan.
3. Reka bentuk logo: Cetak atau ukir logo mengikut keperluan pelanggan.
VII. Perbezaan dalam Reka Bentuk Senario Aplikasi Biasa
Jenis Mekanikal | Penekanan Reka Bentuk Undercarriage |
Jengkaut perlombongan | Rintangan hentaman hebat, rintangan haus trek, tanah tinggipelepasan |
Kren pelabuhan | Pusat graviti rendah, jarak roda lebar, kestabilan beban angin |
Penuai pertanian | Ringan, kebolehlaluan tanah lembut, reka bentuk anti-belit |
Kejuruteraan tenterajentera | Mobiliti tinggi, penyelenggaraan pantas modular, elektromagnetkeserasian |
Ringkasan
Reka bentuk undercarriage jentera berat hendaklah berdasarkan "multi-disciplinarykolaborasi", mengintegrasikan analisis mekanikal, sains bahan, simulasi dinamik dan pengesahan keadaan kerja sebenar, untuk akhirnya mencapai matlamat kebolehpercayaan, kecekapan dan hayat perkhidmatan yang panjang. Semasa proses reka bentuk, keutamaan harus diberikan kepada keperluan senario pengguna (seperti perlombongan, pembinaan, pertanian), dan ruang untuk peningkatan teknologi (seperti elektrifikasi dan kecerdasan rizab).