車廂可卸式垃圾車快速設(shè)計方法研究

摘 要 本文介紹了車廂可卸式垃圾車工作原理及完成整車布置后，進(jìn)行整車穩(wěn)定性校核，輪胎氣壓負(fù)荷校核的快速計算方法。

關(guān)鍵詞 車廂可卸式垃圾車；拉臂上裝；整車穩(wěn)定性；輪胎校核

中圖分類號 TH 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0238-02

車廂可卸式垃圾車是一種裝有拉臂裝置，利用拉臂裝置可以完成專用垃圾廂體整體裝載、垃圾自卸、廂體整體卸載等功能專用垃圾運輸車輛。該車由于拉臂上裝的靈活性，可以運輸多種專用功能的箱體或裝置，國內(nèi)較為常見的是運輸散裝垃圾集裝箱或帶壓縮功能的垃圾壓縮機。

整車工作原理是利用二類汽車底盤取力器輸出動力驅(qū)動液壓泵，通過液壓換向閥實現(xiàn)對拉臂上裝各運動部件的控制。其裝箱（典型）工況工作流程如下：

本公司生產(chǎn)的車廂可卸式垃圾車，二類汽車底盤最大總質(zhì)量25噸，拉臂裝置起重能力20噸，二者均為外購，尾部支撐采用橋支撐結(jié)構(gòu)（見圖1），因此本文不涉及底盤及拉臂裝置性能及安全性等問題。因各工況整車整車穩(wěn)定性對汽車的安全性有較大影響，橋支撐尾部支撐裝置對輪胎符合有較大影響，因此本文對二者進(jìn)行詳細(xì)的校核計算。各部件質(zhì)心位置通過三維建模或者供應(yīng)商提供數(shù)據(jù)獲得。

1 典型工況下整車穩(wěn)定性校核

1.1 運輸工況縱向穩(wěn)定性校核

說明：L1為當(dāng)量軸距，L1=4625+1350/2=5300（mm）

==3892（mm）

b=L1-a=5300-3892=1408（mm）

mi—第i個總成的質(zhì)量（kg）；

xi—第i個總成的質(zhì)心至前軸的水平距離（m）；

a—整車質(zhì)心至前軸中心的水平距離（m）；

b—整車質(zhì)心至后軸中心的水平距離（m）；

h—整車質(zhì)心至地面的高度（m）。

因a﹥b，所以車輛上坡時較為危險（1），有：

==0.98﹥0.7

因此，滿足縱向穩(wěn)定性條件≥0.7。

1.2 運輸工況側(cè)向穩(wěn)定性校核

說明：僅計算極限載荷（滿載）的側(cè)向穩(wěn)定性

=

=1453（mm）

側(cè)滑先于側(cè)翻的條件為：≥0.7（輪胎與路面的附著系數(shù)）得：

==0.702≥0.7

B—底盤輪距。因此，滿足側(cè)滑條件。

1.3 裝箱工況縱向穩(wěn)定性校核

對于整車在裝箱工況下，根據(jù)拉臂上裝及自卸車使用要求，嚴(yán)禁在有橫向向坡度的情況下使用，且使用前必須先打開橋支撐裝置，此時當(dāng)量軸距L2=4625+1350=5975（mm）。由動力學(xué)分析可得整車在如圖2所示狀態(tài)下，前橋負(fù)荷最小。

因此

=

=1131（kg）

m'1—前橋作用于地面的質(zhì)量?？梢?，在裝箱過程中前橋不會出現(xiàn)翹頭，滿足縱向穩(wěn)定性條件。

1.4 自卸工況縱向穩(wěn)定性校核

1）滿載自卸工況。根據(jù)QC T 52-2000垃圾車 標(biāo)準(zhǔn)要求，整車應(yīng)該在縱向坡度不大于12%的坡道上正常工作，因此由圖3計算各種質(zhì)心參數(shù)。

說明：▲垃圾物料安息角為40°（根據(jù)實際使用確定）；▲L3為當(dāng)量軸距，L3=5347mm（作圖得知）。

=

=2299（kg）

2）空載自卸工況。說明：最大自卸角度50°；▲L4為當(dāng)量軸距，L4=5347mm（作圖得知）。

=

=4288（kg）

因此，這車在自卸工況時符合穩(wěn)定性條件。

2 輪胎氣壓負(fù)荷校核

在拉箱工況圖示狀態(tài)下前橋負(fù)荷最小，此時后輪輪胎載荷最大單胎載荷

F2==3787

輪胎實際氣壓

標(biāo)準(zhǔn)氣壓p1=740 KPa

得951Kpa

因為P2/P1=951/740=1.285，所以符合輪胎供應(yīng)商推薦值。

3 結(jié)束語

本文通過對整車穩(wěn)定性及輪胎符合校核，使得對車廂可卸式垃圾車使用的安全性有了一定的理論依據(jù)，經(jīng)過試驗驗證，該套設(shè)計方法行之有效。

參考文獻(xiàn)

[1]徐達(dá)等.專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京:北京理工大學(xué)出版社，1998.

[2]GB 9744.載重汽車輪胎[S].

作者簡介

張收良（1980—），男，漢族，學(xué)士，助理工程師。

舒?。?986—），男，漢族，學(xué)士，助理工程師。