公鐵兩用高空作業(yè)車穩(wěn)定性計(jì)算

劉冬秋

摘 要：根據(jù)BS EN 280-2013+A1-2015，使用圖解法對(duì)高空作業(yè)車進(jìn)行了最大橫坡作業(yè)抗傾覆穩(wěn)定性、斜坡上工作臂帶載下降至最大幅度時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定性兩個(gè)工況的計(jì)算。

關(guān)鍵詞：公鐵高空作業(yè)車;傾覆穩(wěn)定性;圖解法

1 引言

公鐵兩用高空作業(yè)車是既能夠在公路上運(yùn)行使用，又能夠在軌道上使用的跨界產(chǎn)品，主要用于鐵路電氣化線路接觸網(wǎng)檢修、維護(hù)、信號(hào)安裝等高空作業(yè)場合。導(dǎo)致高空作業(yè)車傾覆的原因是傾覆力矩大于穩(wěn)定力矩。因此，穩(wěn)定性計(jì)算應(yīng)按照各種位置、載荷及力的組合作用而產(chǎn)生的最不利于穩(wěn)定性的工況來計(jì)算。本文根據(jù)BS EN 280-2013+A1-2015，使用圖解法，對(duì)公鐵兩用高空作業(yè)車進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。

2 車輛運(yùn)用環(huán)境及主要參數(shù)

最大橫坡作業(yè)抗傾覆穩(wěn)定性

最大橫坡取軌道最大外軌超高160mm，再加EN280規(guī)定的底盤水平精確性誤差0.5°，即最大傾斜角為：

最大橫坡作業(yè)的抗傾覆穩(wěn)定性，取其中不利的工況計(jì)算，即外側(cè)道軌較內(nèi)側(cè)軌道高160mm，車輛最大傾斜角6.86°;作業(yè)裝置全伸展至最大幅度，滿載，臂回轉(zhuǎn)至最大角度35°，工作斗朝軌道中心線外方向轉(zhuǎn)動(dòng)30°。

對(duì)于伸展的結(jié)構(gòu)，作用力矩應(yīng)乘以1.1的系數(shù)，來考慮動(dòng)態(tài)沖擊。風(fēng)力乘以系數(shù)1.1，且視為作用在水平方向上。工作平臺(tái)上人員工作產(chǎn)生的手操作力應(yīng)乘以系數(shù)1.1，并視為作用于產(chǎn)生最大傾翻力矩的方向。

4 斜坡上工作臂帶載下降至最大幅度時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定性

即上節(jié)所述最大橫坡工況載荷，再加上作業(yè)車下降時(shí)的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件/部件和載重因加速度和減速度引起的慣性力，這是同時(shí)考慮最大斜坡、靜態(tài)載荷、動(dòng)態(tài)載荷、風(fēng)載荷的作業(yè)車最不利載荷組合工況。按EN280規(guī)定，結(jié)構(gòu)質(zhì)量和載重產(chǎn)生的力因加速度和減速度引起的動(dòng)態(tài)作用，可將這些力乘以系數(shù)0.1，并作用于產(chǎn)生最大傾覆力矩的方向。

據(jù)此，斜坡上帶載下降至最大幅度時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算圖見圖2。

由圖2可見，斜坡上帶載下降至最大幅度工況的傾覆線為2-2。穩(wěn)定力矩和傾覆力矩均為第3節(jié)最大橫坡工況靜態(tài)力矩與下降運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)力矩之和。即：

5 結(jié)論

根據(jù)EN280標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法和取值，按照考查不利載荷組合、計(jì)算取最不利傾覆線的原則，使用此公鐵兩用高空作業(yè)車設(shè)計(jì)圖紙數(shù)據(jù)，對(duì)作業(yè)車鐵路使用環(huán)境2種工況進(jìn)行了抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算。所有計(jì)算結(jié)果如表2。

計(jì)算結(jié)果表明，此公鐵兩用高空作業(yè)車在可能的不利載荷組合情況下，計(jì)算的穩(wěn)定力矩均大于傾覆力矩。由表2數(shù)值可以看出，鐵路作業(yè)狀態(tài)的最不利載荷組合工況為“最大橫坡、下降至最大幅度停止”，此時(shí)穩(wěn)定力矩仍大幅高于傾覆力矩。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可得如下結(jié)論：

1）該車輛在最不利載荷組合工況下，抗傾覆穩(wěn)定性足夠。

2）此計(jì)算方式適用于公鐵兩用移動(dòng)式升降工作平臺(tái)高空作業(yè)車的穩(wěn)定性計(jì)算。

參考文獻(xiàn)：

[1]BS EN 280-2013+A1-2015 移動(dòng)式升降工作平臺(tái).設(shè)計(jì)計(jì)算.穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn).建造.安全性.檢驗(yàn)和試驗(yàn)[S].

[2]GB/T 9465-2008 高空作業(yè)車[S].