自卸車(chē)輕量化技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

梁爾松 趙忠立

摘 要：本文重點(diǎn)針對(duì)自卸車(chē)輕量化技術(shù)的開(kāi)發(fā)展開(kāi)了分析和探索，傳統(tǒng)的自卸車(chē)設(shè)計(jì)主要是增大貨箱的板料厚度以及對(duì)承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，因此貨箱的重量越來(lái)越大，造成了自卸車(chē)的運(yùn)輸工作成本提高，影響到了企業(yè)單位的經(jīng)濟(jì)效益。相關(guān)工作單位有效提出了自卸車(chē)輕量化技術(shù)的具體開(kāi)發(fā)和使用方法，不斷降低自卸車(chē)的整體重量，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：自卸車(chē) 輕量化技術(shù) 開(kāi)發(fā)

當(dāng)前隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展，公路運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展規(guī)模正在不斷擴(kuò)張，汽車(chē)和貨車(chē)的數(shù)量不斷上漲，造成了石油資源的使用壓力也在不斷加大。隨著公路計(jì)重收費(fèi)模式的實(shí)施，油價(jià)的不斷上漲使得汽車(chē)的研發(fā)，必須要不斷朝著輕量化的方向上發(fā)展，以此來(lái)有效降低汽車(chē)的能源消耗量，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境保護(hù)工作效益。在我國(guó)社會(huì)企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)這些車(chē)的使用量相對(duì)較大，自卸車(chē)由于體積較大在傳統(tǒng)的車(chē)輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中整體的重量較大，在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)額外消耗更多的化石能源，加大了企業(yè)單位的經(jīng)濟(jì)消耗量，因此需要對(duì)自行車(chē)的輕量化技術(shù)進(jìn)行不斷的研發(fā)，同時(shí)有效的應(yīng)用公路運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 自卸車(chē)輕量化產(chǎn)品創(chuàng)新性

1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況

在歐洲一些發(fā)達(dá)的國(guó)家自卸車(chē)的設(shè)計(jì)和制造水平處于世界的領(lǐng)先位置，并且自卸車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)和研發(fā)工作開(kāi)展程度相對(duì)較高，在自卸車(chē)的使用過(guò)程中，大部分采用的是輕量化的設(shè)計(jì)方式，重點(diǎn)針對(duì)自卸車(chē)的車(chē)身材料使用一些質(zhì)量更低，強(qiáng)度更高的鋁合金材料以及鋼鐵復(fù)合材料等。在發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中自卸車(chē)普遍使用的是高強(qiáng)度鋼板，同時(shí)以U型的車(chē)廂結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以有效降低自卸車(chē)的自身重量，同時(shí)還提高了自行車(chē)的整體承載能力，車(chē)輛在行駛過(guò)程中整體的穩(wěn)定性更強(qiáng)、底盤(pán)的重心較低，同時(shí)在貨物的運(yùn)輸過(guò)程中，可以保證貨物集中在中間區(qū)域不會(huì)存在兩邊傾斜的現(xiàn)象，同時(shí)通過(guò)U型車(chē)廂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在卸貨工作中效率得到了明顯的提升。

現(xiàn)階段，我國(guó)在車(chē)輛超載問(wèn)題的管理工作力度上正在不斷加大，同時(shí)又提出了節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念?；谌轿坏陌l(fā)展角度來(lái)進(jìn)行綜合分析，自卸車(chē)在設(shè)計(jì)工作中不單需要提高車(chē)輛自身的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，同時(shí)還需要實(shí)現(xiàn)良好的工作經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境保護(hù)效益。通過(guò)自卸車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)工作，不但可以降低自卸車(chē)的自身重量，同時(shí)也降低了車(chē)輛的能源消耗量，通過(guò)更加輕質(zhì)化的材料使用，可以達(dá)到最終的設(shè)計(jì)工作效果[1]。

1.2 高強(qiáng)度板的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

將高強(qiáng)度板有效運(yùn)用在一些常見(jiàn)的自卸半掛式汽車(chē)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)車(chē)身的輕量化處理具有自重更輕、負(fù)載能力更強(qiáng)以及車(chē)身的結(jié)構(gòu)更加完整等多方面優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)各大企業(yè)車(chē)輛運(yùn)輸工作中所表現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)效益非常明顯，如圖1所示，高強(qiáng)度板相比與普通的鋼鐵材料相比，在使用過(guò)程中具有以下幾個(gè)方面優(yōu)勢(shì)。

第一，高強(qiáng)度板的自動(dòng)較輕、承載力更強(qiáng)，在自卸車(chē)當(dāng)中的應(yīng)用表現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)效益更加明顯，依照我國(guó)相關(guān)規(guī)定當(dāng)中的內(nèi)容，車(chē)輛自身重量越輕，則對(duì)能源的消耗量也就越低。

第二，可以有效降低車(chē)輛產(chǎn)生的磨損以及降低車(chē)輛油耗，整體的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益更好。自卸車(chē)在材料運(yùn)輸過(guò)程中，由于減輕了車(chē)輛自身的重量，因此在整個(gè)燃油的消耗量以及對(duì)車(chē)輛輪胎所產(chǎn)生的磨損都得到了明顯的緩解，進(jìn)而在后續(xù)的使用過(guò)程中可以降低部分車(chē)輛維護(hù)費(fèi)用，節(jié)省了大量的燃油資源，實(shí)現(xiàn)了良好的節(jié)能環(huán)保工作效果。

第三，高強(qiáng)度板的材料強(qiáng)度較大、彈性能更強(qiáng)，在自卸車(chē)當(dāng)中的使用安全程度更高。從自卸車(chē)的安全性能方面來(lái)加以考慮，輕量化的自卸半掛式汽車(chē)，產(chǎn)生碰撞過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性作用力更小，同時(shí)車(chē)輛的制動(dòng)距離有著明顯的縮減，而塑性材料對(duì)人體以及其他物體的沖擊力更小，因此在整個(gè)車(chē)輛安全性能方面也得到了明顯的提升。

第四，高強(qiáng)度板的整體使用周期較長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性更好。通過(guò)高強(qiáng)度鋼板的使用，在自卸車(chē)的車(chē)身制作工作中，相比于普通的鋼板結(jié)構(gòu)使用周期和耐久度都得到了明顯的提升，因此車(chē)輛的使用效益也得到了提高[2]。

2 自卸車(chē)輕量化技術(shù)特點(diǎn)和關(guān)鍵性技術(shù)

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

在輕量化的設(shè)計(jì)工作中，采用了Auto CAD和UG等相關(guān)設(shè)計(jì)軟件，對(duì)輕量化自卸半掛車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效保證車(chē)體的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，受力狀態(tài)更加均勻。

自卸車(chē)的箱體結(jié)構(gòu)采取的是U型的設(shè)計(jì)方式，邊緣支撐板和底板沒(méi)有設(shè)置多余的橫豎筋骨，整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，外觀表現(xiàn)更加明顯，和傳統(tǒng)的巨型車(chē)廂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式相比，U型結(jié)構(gòu)的車(chē)廂在卸料過(guò)程中的效率更快。

自卸車(chē)的車(chē)廂使用的材料為NM450高強(qiáng)度輕質(zhì)化鋼板，車(chē)廂的邊板和底板使用反復(fù)折彎成型設(shè)計(jì)方式和矩形車(chē)廂的結(jié)構(gòu)相比整體的強(qiáng)度更大，并且質(zhì)量更輕。對(duì)自卸車(chē)的車(chē)輛自身結(jié)構(gòu)以及制造工藝進(jìn)行了進(jìn)一步改進(jìn)，除去了一些不必要的焊接工作步驟，縮短了車(chē)廂的生產(chǎn)周期，大大提高了相關(guān)生產(chǎn)工作的效率[3]。

2.2 關(guān)鍵性技術(shù)

通過(guò)使用Auto CAD和UG等相關(guān)設(shè)計(jì)軟件，對(duì)輕量化的自卸半掛汽車(chē)來(lái)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，要有效保證這些汽車(chē)的結(jié)構(gòu)具有更高的抗沖擊能力，并且外觀的抗刮擦能力也需要進(jìn)行提升，以材料的板體厚度作為優(yōu)化設(shè)計(jì)工作變量，對(duì)車(chē)廂的幾個(gè)重要構(gòu)成環(huán)節(jié)的板材使用狀況來(lái)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，在充分保證車(chē)廂整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，需要實(shí)現(xiàn)更輕質(zhì)化的設(shè)計(jì)工作效果。

對(duì)反變形車(chē)架的焊接工序進(jìn)行合理的優(yōu)化，要對(duì)焊接電流的電壓參數(shù)進(jìn)行控制，有效防止輕量化和高強(qiáng)度鋼鐵車(chē)架產(chǎn)生不良焊接形變問(wèn)題，同時(shí)在焊接工作完成之后的車(chē)架結(jié)構(gòu)的直線(xiàn)度和平面度都為5mm。

對(duì)自卸車(chē)的U型車(chē)廂壓制成型工藝進(jìn)行了一系列優(yōu)化和處理，要充分保證車(chē)廂結(jié)構(gòu)的左右兩邊設(shè)計(jì)尺寸保持相同，同時(shí)要保證車(chē)廂的中心線(xiàn)和車(chē)架的中心線(xiàn)之間保持高度的重疊，以此來(lái)有效提高車(chē)廂結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性[4]。

對(duì)車(chē)輛的主架結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化和設(shè)計(jì)，并且對(duì)車(chē)輛的重心進(jìn)行有效的調(diào)整，要保證車(chē)輛在行駛過(guò)程中的安全性，同時(shí)也需要保證車(chē)輛在一些坑洼道路的通過(guò)性。

自卸車(chē)的舉升工作單元，是車(chē)輛工作過(guò)程中非常關(guān)鍵的工作環(huán)節(jié)，舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作質(zhì)量直接影響到了自卸車(chē)的使用工作性能。因此，在設(shè)計(jì)工作中需要充分考慮到車(chē)廂在舉證工作狀態(tài)下車(chē)輛整體的穩(wěn)定性程度，這也是車(chē)輛輕量化設(shè)計(jì)工作中所需要考慮的關(guān)鍵性問(wèn)題。

3 自卸車(chē)輕量化技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的效益

通過(guò)自學(xué)汽車(chē)輕量化技術(shù)的有效應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)了自卸汽車(chē)的高質(zhì)量發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展層次，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了良好的生態(tài)環(huán)境保護(hù)效益，推動(dòng)部分社會(huì)企業(yè)以資源型產(chǎn)業(yè)逐漸朝著加工制造產(chǎn)業(yè)的方向上發(fā)展。在本次項(xiàng)目當(dāng)中對(duì)自卸車(chē)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)和處理，有效順應(yīng)了新形勢(shì)發(fā)展背景下社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的發(fā)展要求，同時(shí)有效提高了自卸車(chē)產(chǎn)品的工作安全性以及貨物的承載量，在具體的應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)出的社會(huì)效益也分為以下幾個(gè)方面：

第一，通過(guò)輕量化設(shè)計(jì)工作之后，自卸車(chē)可以提高單位的承載量，并且車(chē)輛自身的質(zhì)量得到了明顯的控制，運(yùn)輸工作成本大大提升[5]。

第二，對(duì)推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供出性能更加的車(chē)輛運(yùn)輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸工作的整體經(jīng)濟(jì)效益。

第三，針對(duì)企業(yè)單位這些汽車(chē)產(chǎn)品的有效升級(jí)和改造，因?yàn)閷?duì)一些新型的輕質(zhì)化材料和設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，使得自卸車(chē)研發(fā)工作技術(shù)提升了一個(gè)全新的層次，有效實(shí)現(xiàn)了公司內(nèi)部自卸車(chē)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，自卸汽車(chē)的整體發(fā)展方向?qū)?huì)不斷朝著輕量化的方向上發(fā)展，并且會(huì)取得更加明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

第四，對(duì)自卸車(chē)產(chǎn)品的社會(huì)市場(chǎng)進(jìn)行了有效拓展，有效提高了自卸車(chē)系列產(chǎn)品在社會(huì)市場(chǎng)當(dāng)中的占有率。由于本次項(xiàng)目基于新形勢(shì)的發(fā)展背景下社會(huì)市場(chǎng)發(fā)展的客觀性要求，通過(guò)自卸汽車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)工作，可以不斷推動(dòng)自卸車(chē)系列產(chǎn)品在售后市場(chǎng)當(dāng)中的占有量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自卸車(chē)輕量化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)我國(guó)社會(huì)企業(yè)以及交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的作用，相關(guān)工作人員需要對(duì)輕量化材料進(jìn)行更深層次的研發(fā)，在保證車(chē)輛整體承載能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)整體車(chē)輛的質(zhì)量控制，有效降低自卸車(chē)的能源消耗量，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)效益。

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