平衡重式叉車配重研究

王大鵬 趙亮 李洪波

摘要：平衡重式叉車所具備的牽引特點(diǎn)、穩(wěn)定性能以及動(dòng)力特征等的參考指數(shù)都會(huì)受到其安裝于尾部的平衡重塊體積的制約。以滿足額定起升數(shù)額穩(wěn)定的平衡式叉車的起重?cái)?shù)額為目的，就需要有合乎要求的配重。文章將對(duì)平衡式叉車的配重和橋荷率之間的聯(lián)系作為探究著眼點(diǎn)，闡述了科學(xué)橋荷率確立的方法，繼而確立最低配重的科學(xué)數(shù)值的測(cè)算法，最終用某企業(yè)3噸液力平衡重式叉車為實(shí)例分析并計(jì)算。

關(guān)鍵詞：平衡重;公式;材料;探究

中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16723198（2014）14019702

0前言

平衡式叉車的前、后橋荷在它的綜合重量中所占據(jù)的比重即為這種叉車的橋荷率和配重的關(guān)系橋荷率的內(nèi)涵，這也是對(duì)這種叉車的牽引特點(diǎn)、穩(wěn)定性能以及動(dòng)力特征等進(jìn)行探究的重要元素，其變動(dòng)對(duì)平衡叉車有著重要的牽制。

配重也就是平衡重式叉車在運(yùn)載物品的時(shí)候，后輪保證不脫離地面亦或保障不向前傾翻，進(jìn)而需要在車輛的尾端安裝保證平衡的模塊，此時(shí)叉車的牽引特點(diǎn)、穩(wěn)定性能以及動(dòng)力特征等又會(huì)受到這種模塊的制約。具備著一定數(shù)額的起升重量的平衡式叉車，以貼近額定的起重?cái)?shù)額為目的，就要求有相應(yīng)的配重。過(guò)高的配重，空載狀況的叉車的后橋橋荷率就會(huì)過(guò)高，但是前橋荷率比較小的不科學(xué)情態(tài)也具備一定的優(yōu)勢(shì)：叉車滿載運(yùn)作在滿足后橋具備充足的橋荷的狀態(tài)下，具備比較穩(wěn)定的運(yùn)作特征；缺陷是：后橋荷率在空載時(shí)較高，擴(kuò)大了輪胎的直徑，運(yùn)轉(zhuǎn)的靈動(dòng)行較差，整輛車的重量都過(guò)高，沒(méi)有較高的價(jià)值性。叉車在裝載較滿的情況下，會(huì)顯現(xiàn)較小的配重以及前橋荷率較大，后橋荷率較小的不協(xié)調(diào)的情態(tài)，不過(guò)優(yōu)勢(shì)為：有著較強(qiáng)的前輪附著力量，較好的牽引特征，靈動(dòng)的轉(zhuǎn)向，輪胎在轉(zhuǎn)向的時(shí)候所承受壓力以及相應(yīng)直徑都不太大；缺陷是：滿載時(shí)穩(wěn)定性差，方向調(diào)整的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一些事故。誠(chéng)然，載荷相應(yīng)的配置率受到配重?cái)?shù)額的制約，同樣也制約著整個(gè)車體的體積。整個(gè)車體的整體機(jī)器性能的完善會(huì)受到科學(xué)橋荷率的制約，同時(shí)，這種橋荷率也能夠促進(jìn)配重得到科學(xué)的最低數(shù)值，進(jìn)而將車的運(yùn)作體積降低，將整個(gè)車的造價(jià)降到相應(yīng)水準(zhǔn)。所以，要高度重視叉車的平衡重的科學(xué)探究。

1市場(chǎng)分析

平衡重以平衡起吊物體重量為基礎(chǔ)。在這些配重中，有的采用鐵礦石材料，還有最普遍的則采用鑄鐵來(lái)制造。一般而言，平衡重對(duì)其材質(zhì)要求不高，選用HT100即可。同時(shí)對(duì)內(nèi)部質(zhì)量，疏松、氣孔以及夾砂要求不是很嚴(yán)格。客戶驗(yàn)收時(shí)主要考慮重量和外觀指標(biāo)。叉車的平衡重屬于叉車的重要一部分，因?yàn)樗龉ず?jiǎn)單，沒(méi)有復(fù)雜的工藝流程，往往不被重視。但這么簡(jiǎn)單的東西，也是叉車安全中最重要的部分之一。叉車的穩(wěn)定性是在作業(yè)安全中最重要部分，它對(duì)保證駕駛員的人身安全、叉車自身安全至關(guān)重要。通過(guò)調(diào)查對(duì)近幾年配重銷量如下圖1所示：

圖1近幾年配重銷量情況由此可以看出，電動(dòng)平衡重乘駕式叉車配重的銷售量一直是比較穩(wěn)定的；內(nèi)燃平衡重式叉車的配重銷量今年以來(lái)呈現(xiàn)快速走高的趨勢(shì)，但是綜合前兩年的銷售曲線分析可知，內(nèi)燃平衡重式叉車的配重銷量每年的一季度是最高的，之后會(huì)快速降低至一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。從銷售總量上來(lái)看，內(nèi)燃平衡重式叉車的配重銷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于，電動(dòng)平衡重乘駕式叉車的配重銷售數(shù)額。

2配重之材質(zhì)

各異的產(chǎn)品在相應(yīng)的運(yùn)用區(qū)域能夠發(fā)揮叉車配重鐵的效能，這樣的配件對(duì)平衡性以及重量的提升有著重要的作用。除了在機(jī)械配件較為大型的裝備上運(yùn)用這種鐵質(zhì)配件，在其它行業(yè)中也能找到配重鐵的“身影”，比方說(shuō)叉車、挖掘工具、電梯、承載設(shè)備等領(lǐng)域中運(yùn)用配重鐵，通常運(yùn)載較重物品的車輛，要將配重鐵安置在車頭調(diào)控平衡度。對(duì)配重鐵的運(yùn)用除了確保運(yùn)用對(duì)象的平衡性之外，還為了達(dá)到提升自身重量和觸感的目的。配重鐵的運(yùn)用還能夠更為科學(xué)的規(guī)劃以及提升經(jīng)濟(jì)水平。因?yàn)橥ǔｈT鐵是配重的基本材質(zhì)，很難調(diào)控鑄造物質(zhì)的密度，導(dǎo)致策劃和現(xiàn)實(shí)的重量之間存在一定差別，所以，要在測(cè)算出最低且科學(xué)的配重?cái)?shù)值的范疇中匯總出一定的數(shù)額。

有特殊功用的配重鐵依據(jù)各異的形態(tài)塑造材質(zhì)，有兩種類型：第一，將自然礦產(chǎn)的砂石作為基本素材，比方說(shuō)殼型、陶瓷型、泥型、熔模、負(fù)壓等配重鐵類型；第二，鑄造材質(zhì)選擇金屬，比方說(shuō)連續(xù)、低壓、金屬型、離心以及叉車等的配重鐵。

籌備配重鐵的金屬材質(zhì)、鑄型籌備以及鑄造構(gòu)建處置是配重鐵技藝的三項(xiàng)內(nèi)容。這種金屬材質(zhì)也就是制造配重鐵的進(jìn)程中灌注于構(gòu)件上的物質(zhì)，將金屬物質(zhì)作為基本元素，同時(shí)溶入非金屬以及進(jìn)出的合金物質(zhì)，通常稱作配重鐵合金，基本有對(duì)鐵、鋼的熔鑄以及有色配重鐵合金。

3配重之根本公式

平衡重式叉車的最低數(shù)額的配重?cái)?shù)值，要確保叉車的穩(wěn)定特質(zhì)，同時(shí)也要保證整個(gè)機(jī)車的體積或者后橋橋荷具備較重的數(shù)值，需要在這兩種情形都滿足的情況下匯總出最低的數(shù)額，誠(chéng)然，這樣的最低數(shù)額是在一定的范疇內(nèi)得出的。以下將對(duì)某企業(yè)生產(chǎn)的3噸液力型平衡重式叉車最小配重理想的確定做如下分析計(jì)算，主要從前后行駛穩(wěn)定性、在橫坡上直線行駛穩(wěn)定性、在水平路面上轉(zhuǎn)彎行駛穩(wěn)定性三個(gè)方面進(jìn)行計(jì)算：

3.1前后行駛穩(wěn)定性

圖2平衡重式叉車參數(shù)Ge=2000kgL1=1700mmL2=995mmL4=346

FR2=1917N(空載后橋負(fù)荷)Go=41600NL5=637mm

穩(wěn)定比計(jì)算

K=穩(wěn)定力矩/傾翻力矩

K=FR2* L1/QH*L2=(1917*1.7)/(3000*0.637*0.995)=1.71>1安全

3.2在橫坡上直線行駛

圖3橫坡上直線行駛情況空載時(shí)：滑動(dòng)條件：tanβmax滑=ψ=0.7；

繞內(nèi)輪傾翻條件：tanβmax滑< tanβmax翻安全；

滿載時(shí)：

圖4水平路面上轉(zhuǎn)彎行駛情況滑動(dòng)條件：tanβmax滑=ψ=0.7；

繞內(nèi)輪傾翻條件：tanβmax翻=B/(2H)=1126.5/(2*637)=0.884；

tanβmax滑< tanβmax翻安全。

3.3在水平路面上轉(zhuǎn)彎行駛

滑動(dòng)條件：Rmin滑=v2/(g*Ф)；

繞外輪傾翻條件：Rmin翻=2v2H/(G*B)；

有前面計(jì)算可知 B/2H>Ф。

所以Rmin滑>Rmin翻安全。

綜上所述的探究及運(yùn)算，可見(jiàn)，內(nèi)燃叉車要求較為科學(xué)、精準(zhǔn)的配重和橋荷率。如若不然，就不能夠很好的發(fā)揮整個(gè)車體的機(jī)械效能，引發(fā)不必要的成本的提升亦或是效能的下降，乃至無(wú)法正常運(yùn)作。

因此在進(jìn)行叉車配重計(jì)算時(shí)，必須綜合考慮叉車使用的實(shí)際路況和貨物類別，從而給出更具體的配重方案。

4結(jié)語(yǔ)

由此可以看出，內(nèi)燃叉車的平衡重配重塊具有良好的銷售前景，但是在計(jì)算配重過(guò)程中需要綜合考慮不同路況下配重對(duì)叉車穩(wěn)定性的影響，以保障內(nèi)燃叉車在工作時(shí)的穩(wěn)定性。無(wú)論是在叉車配重的鑄造工藝方面，還是在叉車配重的計(jì)算方面，國(guó)內(nèi)都還存在著很大的提升空間，這需要叉車研究技術(shù)人員繼續(xù)的探索叉車配重設(shè)計(jì)優(yōu)化途徑，結(jié)合工作實(shí)際做出更優(yōu)質(zhì)的配重塊和更優(yōu)秀的配種方案，以推動(dòng)我國(guó)內(nèi)燃是平衡重叉車的發(fā)展。

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