非公路宽体自卸车坡道停驻性能和计算方法研究.pdf

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1、★年会论文预登★非公路宽体自卸车坡道停驻性能和计算方法研究胡顺安孙博王同龙(1．山东蓬翔汽车有限公司2．三一重型装备有限公司)【摘要】非公路宽体自卸车在露天矿区使用较受欢迎，但在坡度较大矿区，存在行车制动和驻车制动一起使用的情况，通过对坡道停驻性能的研究，有效解释这一情况发生的原因，并通过对停驻性能的主要影响因素的分析，提出相关改进建议，在日后的设计工作达到完善设计，并避免由于设计原因造成驾驶员操作和驾驶方面的麻烦，使非公路宽体自卸车更能适应矿区的使用情况。关键词：非公路宽体自卸车坡道停驻性能质心计算方法引

2、言非公路宽体自卸车又称宽体矿用车，它是在重型自卸车基础上发展起来的，性能上介于重型自卸车和真正意义上的矿用自卸车之间。非公路宽体自卸车主要用于中小型露天矿区，较受欢迎，但这些矿区道路复杂，坡度较大，所以普通法规或一般设计目标在矿区难以满足。根据矿区的实际情况，在水平图1乌海某矿区坡道停驻试验路面上其制动一般能符合使用要求，但在较大坡道上，存在行车制动和驻车制动一起使用的情况，如图1坡道停驻受力分析l，乌海某矿区坡道停驻试验，需行车制动和驻车一图2为汽车停驻在a。坡道上，整车受力情况，需起使用。满足力和力矩平

3、衡方程式，同时满足各轴轴荷和制动力分配等情况，才能有效停驻在坡道上。图2整车在坡道a上停驻情况·6·矿用汽车2012年第1期★年会论文预登★根据平面一般力系平衡方程的基本形式得到：2汽车质心统计计算方法FB1+==：·g·sina(1)上述公式中，涉及汽车质心的计算，质心可以根F1·L一·g·COSa·L2一·g·sins·hg据常规公式估算：(2)L一(9)F2·L一·g·COSo~·L1+ma·g·sina·hg厶gz(3)^一鱼(10)厶gz式中：m——整车总质量；式中：L——质心到前轴的水平距离；F

4、——地面对前桥的法向支撑力；g——各总成(或载荷)质量；F。——地面对中后桥的法向支撑力；X——各总成(或载荷)到前轴的水平距离；FR——前桥所受地面的制动力；——质心到地面的高度；F＆——后桥所受地面制动力；——各总成(或载荷)离地高度。g——重力加速度；上述常规方法可以通过三维软件进行估算；在a——坡道角度；后期试验验证过程中，需要采集整车的实际参数，实L——轴距；际过程中可以通过轴荷法和悬吊法分别求出质心的L——前轴到质心的距离；水平位置和质心离地面的高度。L——后轴到质心的距离；轴荷法求前桥到质心的

5、水平距离：——质心到地面的高度。由资料I1]，地面提供的制动力受两个方面的L1一L·一L·(1一{J1)(11)UU影响：地面对各轴的法向支撑力和制动器本身所悬吊法求质心离地面的高度(将前桥抬高，测得能产生的制动力矩影响。即在坡道上，地面能提后桥负荷G2；抬高后桥，测得前桥负荷G；每次抬供的制动力矩若超过制动器本身提供的制动力矩高的高度h，轴距L，则sina=h／L~Gl+G2>G)：时，则以制动器的制动力矩计算；若地面提供的制动力矩小于制动器的制动力矩，则以地面提供的hg-(12)LJ‘slngz制动力矩

6、计算(前后桥分别计算)。上述文字用公公式(11)和公式(12)中的数据可以将非公路宽式描述如下：体自卸车底盘开到地磅上测得相应的数据。在运用FB1≤‘IJ·F1(4)三维软件，只需估算车厢和货物的质心；通过一定算Fm≤·F2(5)法，就可获得满载时非公路宽体自卸车的整车质心。FB1≤Fn—1／r(6)≤F一Tf2／r(7)3坡道停驻能力计算方法(Fu1+Fm)·r—m·g·sins·r(8)在制动力和制动力矩计算过程中，也就是公式式中：地面附着系数；(1)～公式(8)的整个计算过程中，可采用EXCELFn—

7、—前桥制动器制动力；表格进行计算，通过输入参数，自动得到该车所能停Tf1——前桥制动器制动力矩；驻的最大坡度。如图3所示，该EXCEL图表中主Ff2——后桥制动器制动力；要分为三个部分，一个部分是整车输入部分(B5～丁f2——后桥制动器制动力矩。KS)，也就是整车参数，第二部分是数据继承部分，根据以上八个方程式，能推算出在坡道上停主要是将整车参数继承，以利于后续计算，第三部分驻所需的制动力，以及整车实际能产生的制动力矩。是输出部分，该部分主要是采用公式(1)～(8)进行图2虽然是轿车的受力情况，对于非公路宽

8、体自卸计算及如何判断制动力的选取。前面两部分从图表车，可以将中后桥作为一个整体，故在矿区使用的非中可以明显看出，只需着重解释图表的第三部分，数公路宽体自卸车也应满足以上方程。据输出部分，在EXCEL中的编程如下：2012年第l期矿用汽车·7·★年会论文预登★Li===Bi*C*Di*((E—F)／Ei*C0S(Hi／180*R5==P5——Q5PJ())一G／Ei*SIN(Hi~180*PJ()))S5一B5*C