Theağır makine alt takım şasiekipmanın genel yapısını destekleyen, güç ileten, yükleri taşıyan ve karmaşık çalışma koşullarına uyum sağlayan bir çekirdek bileşendir. Tasarım gereksinimleri kapsamlı bir şekilde güvenlik, denge, dayanıklılık ve çevresel uyum sağlamayı dikkate almalıdır. Ağır makine alt takımının tasarımı için temel gereksinimler şunlardır:
I. Çekirdek Tasarım Gereksinimleri
1. Yapısal Güç ve Sertlik
**Yük Analizi: Şasinin aşırı çalışma koşullarında plastik deformasyona uğramaması veya kırılmaması için statik yüklerin (ekipmanın kendi ağırlığı, yük kapasitesi), dinamik yüklerin (titreşim, şok) ve çalışma yüklerinin (kazı kuvveti, çekme kuvveti vb.) hesaplanması gerekir.
**Malzeme Seçimi: Çekme dayanımı, yorulma direnci ve işlenebilirlik dikkate alınarak yüksek dayanımlı çelik (Q345, Q460 gibi), özel alaşımlar veya kaynaklı yapılar kullanılmalıdır.
**Yapısal Optimizasyon: Sonlu elemanlar analizi (FEA) ile gerilim dağılımını doğrulayın ve eğilme/burulma sertliğini artırmak için kutu kirişler, I-kirişler veya kafes yapıları kullanın.
2. İstikrar ve Denge
** Ağırlık Merkezi Kontrolü: Ekipmanın ağırlık merkezi konumunu makul bir şekilde belirleyin (örneğin motoru alçaltmak, karşı ağırlık tasarlamak), böylece devrilme riskini önleyin.
** Palet ve Dingil Mesafesi: Yanal/boyuna dengeyi artırmak için çalışma ortamına (düz veya engebeli arazi) göre paleti ve dingil mesafesini ayarlayın.
** Süspansiyon Sistemi: Ağır makinaların titreşim karakteristiklerini göz önünde bulundurarak dinamik darbeyi azaltmak için hidrolik süspansiyon, hava-yağ yayları veya kauçuk amortisörler tasarlayın.
3. Dayanıklılık ve Hizmet Ömrü
**Yorulmaya Dayanıklı Tasarım: Stres yoğunlaşmasını önlemek için kritik parçalarda (menteşe noktaları ve kaynak dikişleri gibi) yorulma ömrü analizi yapılmalıdır.
**Korozyon Önleyici İşlem: Nem ve tuz püskürtme gibi zorlu ortamlara uyum sağlamak için sıcak daldırma galvanizleme, epoksi reçine püskürtme veya kompozit kaplamalar kullanın.
**Aşınmaya Dayanıklı Koruma: Aşınmaya eğilimli alanlara (palet bağlantıları ve alt takım plakaları gibi) aşınmaya dayanıklı çelik plakalar veya değiştirilebilir gömlekler takın.
4. Güç Aktarma Organları Eşleşmesi
**Güç Aktarma Organları Düzeni: Motor, şanzıman ve tahrik aksının düzenlenmesi, enerji kaybını en aza indirmek için en kısa güç aktarım yolunu sağlamalıdır.
**Transmisyon Verimliliği: Verimli güç iletimi sağlamak için şanzımanların, hidrolik motorların veya hidrostatik tahriklerin (HST) eşleştirilmesini optimize edin.
**Isı Dağıtım Tasarımı: Şanzıman bileşenlerinin aşırı ısınmasını önlemek için ısı dağıtım kanallarını ayırın veya soğutma sistemlerini entegre edin.
II. Çevresel Uyum Gereksinimleri
1. Arazi Uyarlanabilirliği
** Seyahat Mekanizması Seçimi: Paletli tip şasi (yüksek zemin temas basıncı, yumuşak zemine uygun) veya lastikli tip şasi (yüksek hızlı hareket kabiliyeti, sert zemin).
** Yerden Yükseklik: Şasinin engellere sürtünmesini önlemek için geçiş kolaylığı ihtiyacına göre yeterli yerden yükseklik tasarlayın.
** Direksiyon Sistemi: Karmaşık arazilerde manevra kabiliyetini garanti altına almak için mafsallı direksiyon, tekerlek direksiyonu veya diferansiyel direksiyon.
2. Aşırı Çalışma Koşullarına Tepki
** Sıcaklık Uyarlanabilirliği: Malzemeler, düşük sıcaklıklarda gevrek kırılmayı veya yüksek sıcaklıklarda sürünmeyi önlemek için -40°C ile +50°C aralığında çalışabilmelidir.
** Toz ve Suya Dayanıklılık: Kritik bileşenler (rulmanlar, contalar) IP67 veya daha yüksek bir dereceyle korunmalıdır. Önemli parçalar ayrıca kum ve kirin girmesini önlemek için bir kutuya yerleştirilebilir.
III. Güvenlik ve Düzenleyici Gereksinimler
1. Güvenlik Tasarımı
** Devrilme Koruması: ROPS (Devrilme Koruma Yapısı) ve FOPS (Düşme Koruma Yapısı) ile donatılmıştır.
** Acil Fren Sistemi: Acil durumlarda hızlı müdahaleyi garanti altına almak için yedekli fren tasarımı (mekanik + hidrolik frenleme).
** Kaymayı Önleyici Kontrol: Islak veya kaygan yollarda veya eğimlerde, diferansiyel kilitleri veya elektronik kaymayı önleyici sistemlerle çekiş artırılır.
2. Uyumluluk
**Uluslararası Standartlar: ISO 3471 (ROPS testi) ve ISO 3449 (FOPS testi) gibi standartlara uygundur.
**Çevresel Gereklilikler: Emisyon standartlarını karşılamak (örneğin, karayolu dışı makineler için Tier 4/Stage V) ve gürültü kirliliğini azaltmak.
IV. Bakım ve Onarım Kolaylığı
1. Modüler Tasarım: Ana bileşenler (tahrik aksları ve hidrolik boru hatları gibi) hızlı sökme ve değiştirme için modüler bir yapıda tasarlanmıştır.
2. Bakım Kolaylığı: Bakım süresini ve maliyetlerini azaltmak için muayene delikleri sağlanmıştır ve yağlama noktaları merkezi olarak düzenlenmiştir.
3. Arıza Tespiti: Entegre sensörler yağ basıncı, sıcaklık ve titreşim gibi parametreleri izleyerek uzaktan erken uyarı veya OBD sistemlerini destekler.
V. Hafifletme ve Enerji Verimliliği
1. Malzeme Ağırlığının Azaltılması: Yapısal bütünlüğü korurken yüksek mukavemetli çelik, alüminyum alaşımları veya kompozit malzemeler kullanın.
2. Topoloji Optimizasyonu: Gereksiz malzemeleri ortadan kaldırmak ve yapısal formları (içi boş kirişler ve petek yapıları gibi) optimize etmek için CAE teknolojisini kullanın.
3. Enerji Tüketim Kontrolü: Yakıt veya güç tüketimini azaltmak için şanzıman sisteminin verimliliğini artırın.
VI. Özelleştirilmiş Tasarım
1. Ara bağlantı yapısı tasarımı: Kirişler, platformlar, kolonlar vb. gibi üst ekipmanların yük taşıma kapasitesi ve bağlantı gereksinimlerine göre yapıyı optimize edin.
2. Kaldırma pabucu tasarımı: Kaldırma pabuçlarını ekipmanın kaldırma gereksinimlerine göre tasarlayın.
3. Logo tasarımı: Müşterinin isteğine göre logoyu yazdırın veya kazıyın.
VII. Tipik Uygulama Senaryosu Tasarımındaki Farklılıklar
| Mekanik Tip | Alt Takım Tasarımının Vurgulanması |
| Maden ekskavatörleri | Mükemmel darbe direnci, pist aşınma direnci, yüksek zemintemizleme |
| Liman vinçleri | Düşük ağırlık merkezi, geniş dingil mesafesi, rüzgar yükü stabilitesi |
| Tarımsal biçerdöverler | Hafif, yumuşak zemin geçiş kabiliyeti, dolaşma önleyici tasarım |
| Askeri mühendislikmakine | Yüksek mobilite, modüler hızlı bakım, elektromanyetikuyumluluk |
Özet
Ağır makine alt takımlarının tasarımı "çok disiplinli" olmalıdır."iş birliği", mekanik analiz, malzeme bilimi, dinamik simülasyon ve gerçek çalışma koşulları doğrulamasını birleştirerek, nihayetinde güvenilirlik, verimlilik ve uzun hizmet ömrü hedeflerine ulaşmak. Tasarım süreci sırasında, kullanıcı senaryosu gereksinimlerine (madencilik, inşaat, tarım gibi) öncelik verilmeli ve teknolojik yükseltmeler (elektrifikasyon ve zeka gibi) için alan ayrılmalıdır.