Angmabigat na makinarya undercarriage chassisay isang pangunahing bahagi na sumusuporta sa pangkalahatang istraktura ng kagamitan, nagpapadala ng kapangyarihan, nagdadala ng mga karga, at umaangkop sa mga kumplikadong kondisyon sa pagtatrabaho. Ang mga kinakailangan sa disenyo nito ay dapat na komprehensibong isaalang-alang ang kaligtasan, katatagan, tibay, at kakayahang umangkop sa kapaligiran. Ang mga sumusunod ay ang mga pangunahing kinakailangan para sa disenyo ng undercarriage ng mabibigat na makinarya:
I. Mga Pangunahing Kinakailangan sa Disenyo
1. Structural Strength at Stiffness
**Pagsusuri ng Pag-load: Kinakailangang kalkulahin ang mga static na load (self-weight ng kagamitan, kapasidad ng pag-load), mga dynamic na load (vibration, shock), at working load (excavation force, traction force, atbp.) upang matiyak na ang chassis ay hindi sumasailalim sa plastic deformation o fracture sa ilalim ng matinding kondisyon sa pagtatrabaho.
**Materyal Selection: High-strength steel (tulad ng Q345, Q460), espesyal na alloys, o welded structures ay dapat gamitin, na isinasaalang-alang ang tensile strength, fatigue resistance, at machinability.
**Structural Optimization: I-verify ang pamamahagi ng stress sa pamamagitan ng finite element analysis (FEA), at magpatibay ng mga box girder, I-beam, o mga istruktura ng truss para mapahusay ang baluktot/torsional stiffness.
2. Katatagan at Balanse
** Center of Gravity Control: Makatwirang ilaan ang sentro ng gravity na posisyon ng kagamitan (tulad ng pagpapababa ng makina, pagdidisenyo ng mga counterweight), upang maiwasan ang panganib na mabaligtad.
** Track at Wheelbase: Ayusin ang track at wheelbase ayon sa working environment (uneven terrain o flat ground) para mapahusay ang lateral/longitudinal stability.
** Suspension System: Magdisenyo ng hydraulic suspension, air-oil spring o rubber shock absorbers batay sa mga katangian ng vibration ng mabibigat na makinarya upang mabawasan ang dynamic na epekto.
3. Katatagan at Buhay ng Serbisyo
** Disenyo na lumalaban sa pagkapagod: Ang pagsusuri sa buhay ng pagkapagod ay dapat isagawa sa mga kritikal na bahagi (tulad ng mga hinge point at weld seams) upang maiwasan ang konsentrasyon ng stress.
**Anti-corrosion Treatment: Gumamit ng hot-dip galvanizing, epoxy resin spraying, o composite coatings upang umangkop sa malupit na kapaligiran gaya ng moisture at salt spray.
**Proteksyon na lumalaban sa pagsusuot: Mag-install ng mga plate na bakal na lumalaban sa pagsusuot o mapapalitang mga liner sa mga lugar na madaling masuot (tulad ng mga track link at undercarriage plate).
4. Pagtutugma ng Powertrain
**Powertrain Layout: Ang pag-aayos ng engine, transmission, at drive axle ay dapat tiyakin ang pinakamaikling daanan ng paghahatid ng kuryente upang mabawasan ang pagkawala ng enerhiya.
**Transmission Efficiency: I-optimize ang pagtutugma ng mga gearbox, hydraulic motor, o hydrostatic drive (HST) upang matiyak ang mahusay na paghahatid ng kuryente.
**Heat Dissipation Design: Magreserba ng mga heat dissipation channel o isama ang mga cooling system upang maiwasan ang sobrang init ng mga bahagi ng transmission.
II. Mga Kinakailangan sa Pag-angkop sa Kapaligiran
1. Kakayahang umangkop sa Terrain
** Pagpili ng Mekanismo ng Paglalakbay: Chassis na uri ng track (mataas na presyon ng contact sa lupa, angkop para sa malambot na lupa) o chassis na uri ng gulong (mataas na bilis ng paggalaw, matigas na lupa).
** Ground Clearance: Magdisenyo ng sapat na ground clearance batay sa pangangailangan para sa passability upang maiwasan ang pag-scrape ng chassis laban sa mga hadlang.
** Steering System: Articulated steering, wheel steering o differential steering upang matiyak ang kakayahang magamit sa mga kumplikadong terrain.
2. Tugon sa Extreme Operating Conditions
** Temperature adaptability: Ang mga materyales ay dapat na may kakayahang gumana sa loob ng saklaw ng -40°C hanggang +50°C upang maiwasan ang malutong na bali sa mababang temperatura o gumapang sa mataas na temperatura.
** Dust and Water Resistance: Ang mga kritikal na bahagi (bearing, seal) ay dapat protektahan ng IP67 rating o mas mataas. Ang mga mahahalagang bahagi ay maaari ding ilagay sa isang kahon upang maiwasan ang pagpasok ng buhangin at dumi.
III. Mga Kinakailangan sa Kaligtasan at Regulasyon
1. Disenyong Pangkaligtasan
** Proteksyon sa Roll-over: Nilagyan ng ROPS (Roll-over Protective Structure) at FOPS (Fall Protection Structure).
** Emergency Braking System: Redundant braking design (mechanical + hydraulic braking) upang matiyak ang mabilis na pagtugon sa mga emergency.
** Anti-slip Control: Sa basa o madulas na mga kalsada o slope, pinapahusay ang traksyon sa pamamagitan ng differential lock o electronic anti-slip system.
2. Pagsunod
**International Standards: Sumusunod sa mga pamantayan gaya ng ISO 3471 (ROPS testing) at ISO 3449 (FOPS testing).
**Mga Kinakailangang Pangkapaligiran: Matugunan ang mga pamantayan sa paglabas (tulad ng Tier 4/Stage V para sa makinarya na hindi kalsada) at bawasan ang polusyon sa ingay.
IV. Pagpapanatili at Pagkukumpuni
1. Modular na Disenyo: Ang mga pangunahing bahagi (tulad ng mga drive axle at hydraulic pipeline) ay idinisenyo sa isang modular na istraktura para sa mabilis na pag-disassembly at pagpapalit.
2. Kaginhawaan sa Pagpapanatili: Ang mga butas sa pag-inspeksyon ay ibinibigay at ang mga punto ng pagpapadulas ay nakaayos sa gitna upang mabawasan ang oras at gastos sa pagpapanatili.
3. Fault Diagnosis: Sinusubaybayan ng mga pinagsama-samang sensor ang mga parameter gaya ng presyon ng langis, temperatura, at vibration, na sumusuporta sa malayuang maagang babala o mga OBD system.
V. Lightweighting at Energy Efficiency
1. Pagbabawas ng Timbang ng Materyal: Gumamit ng mataas na lakas na bakal, aluminyo na haluang metal, o pinaghalong materyales habang tinitiyak ang integridad ng istruktura.
2. Topology Optimization: Gumamit ng teknolohiya ng CAE para alisin ang mga redundant na materyales at i-optimize ang mga structural form (tulad ng hollow beam at honeycomb structures).
3. Kontrol sa Pagkonsumo ng Enerhiya: Pahusayin ang kahusayan ng sistema ng paghahatid upang mabawasan ang pagkonsumo ng gasolina o kuryente.
VI. Customized na Disenyo
1. Intermediate na disenyo ng istraktura ng koneksyon: I-optimize ang istraktura batay sa kapasidad na nagdadala ng pagkarga at mga kinakailangan sa koneksyon ng mga kagamitan sa itaas, kabilang ang mga beam, platform, column, atbp.
2. Lifting lug design: Idisenyo ang lifting lugs ayon sa lifting requirements ng equipment.
3. Disenyo ng logo: I-print o i-ukit ang logo ayon sa mga kinakailangan ng customer.
VII. Mga Pagkakaiba sa Karaniwang Disenyo ng Sitwasyon ng Aplikasyon
| Uri ng Mekanikal | Diin ng Undercarriage Design |
| Mga excavator sa pagmimina | Napakahusay na resistensya sa epekto, paglaban sa pagsusuot ng track, mataas na lupaclearance |
| Mga port crane | Mababang sentro ng grabidad, malawak na wheelbase, katatagan ng pagkarga ng hangin |
| Mga mag-aani ng agrikultura | Magaan, malambot na ground passability, anti-entanglement na disenyo |
| Military engineeringmakinarya | Mataas na kadaliang kumilos, modular na mabilis na pagpapanatili, electromagneticpagkakatugma |
Buod
Ang disenyo ng undercarriage ng mabibigat na makinarya ay dapat na nakabatay sa "multi-disciplinarycollaboration", pagsasama ng mekanikal na pagsusuri, agham ng mga materyales, dynamic na simulation at aktwal na pag-verify ng kondisyon sa pagtatrabaho, upang sa huli ay makamit ang mga layunin ng pagiging maaasahan, kahusayan at mahabang buhay ng serbisyo. Sa panahon ng proseso ng disenyo, dapat bigyan ng priyoridad ang mga kinakailangan sa senaryo ng user (gaya ng pagmimina, konstruksiyon, agrikultura), at espasyo para sa mga teknolohikal na pag-upgrade (tulad ng electrification at reserved intelligence).