罐式汽车结构与设计
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铁路罐车(汽车罐车、罐式集装箱)定期检验报告设备品种:设备代码:使用单位:单位内编号:检验类别:检验日期:注意事项1.本报告书为依据《压力容器定期检验规则》(TSG R7001)对在用压力容器进行定期检验的结论报告,检验结论代表该压力容器在检验时的安全状况。
2.本报告应当由计算机打印输出,或者用钢笔、签字笔填写,字迹要工整,涂改无效。
3.结论报告无编制、审核、批准人员等签字,以及检验机构核准证号、检验专用章或者公章无效。
4.本报告一式两份,由检验机构和使用单位分别保存。
5.受检单位对本报告结论如有异议,请在收到报告书之日起15日内,向检验机构提出书面意见。
检验机构地址:邮政编码:联系电话:电子邮件:汽车罐车检验报告目录汽车罐车定期检验结论报告共页第页汽车罐车资料审查报告共页第页注:检验结果栏中,打“√”的表示无问题或者合格的检验项目,打“×”的表示有问题或者不合格的检验项目,填写“无此项”的表示实际没有的检验项目,划“-”的表示无法检验的项目。
共页第页汽车罐车全面检查报告附页共页第页汽车罐车全面检查报告附页注:检验结果栏中,打“√”的表示无问题或者合格的检验项目,打“×”的表示有问题或者不合格的检验项目,填写“无此项”的表示实际没有的检验项目,划“-”的表示无法检验的项目。
共页第页注:测厚记录表格不够时,可以按照测厚记录格式增加续页;名义厚度和实测最小厚度的栏目根据实际的测定部位的情况填写。
本附录的有关单项报告、记录的数据栏目不够时,可以按照其相应的报告、记录格式增加续页,以下类似的均同。
共页第页壁厚校核报告共页第页射线检测报告共页第页超声检测报告共页第页磁粉检测报告共页第页渗透检测报告共页第页材料成分分析报告共页第页硬度检测报告共页第页金相分析报告共页第页安全附件检验报告共页第页耐压试验报告共页第页气密性试验报告共页第页附加检验报告共页第页。
上装研究一款罐式危险品半挂车车架的结构设计与强度计算王建业陕汽淮南专用汽车有限公司,安徽淮南,232000摘要:半挂车车架按照罐体与车辆的连接方式和承载方式,分为半承载式和承载式罐体两种形式。
半承载式罐式半挂车的车架分为罐体车架与下车架,用于连接行走机构以及承受空载时的罐体的重量以及满载时货物与罐体的重量。
根据实际营运需求分为铝合金整体式和铝合金上车架+高强钢下车架等形式。
下车架总成主要由纵梁、横梁以及垫板连接而成。
下车架纵梁主体选用Q345B/T6,下车架横梁主体选用Q345B/T4,设计完成后对半挂车进行简化建模分析受力情况以及强度校核分析。
关键词:专用汽车;罐体;副车架中图分类号:U463.8收稿日期:2023-02-24DOI:10.19999/ki.1004-0226.2023.06.0151前言近年来,危化品罐式运输车在营运过程中屡屡发生各类严重交通事故。
国家管理部门为了有效规避因危化品罐式运输车导致的交通事故,从源头上逐步降低此类重大事故的安全隐患,相继出台了多部对罐式车辆强制性检验的最新标准,提高了罐式车辆在设计、制造、出厂检验的标准要求[1]。
车架是整个罐式半挂车的重要组成部分,在保障车辆运输过程中的安全和稳定起着至关重要的作用。
本文对罐式半挂车车架进行深入分析,从车架的材料选择、结构选型以及综合的受力计算分析,确定车架最佳的设计形式。
2车架结构设计与计算2.1车架的两种结构设计上车架+下车架式的罐式半挂车辆副车架多采用图1所示的多层梁,为了增强副车架在产品周期的使用寿命,对下车架进行结构及选材优化,形成锰钢一体式车架结构,如图2所示。
图1多层式车架图2一体式车架综合抗弯模量系数及整车布局该车架选用不等边L 型材,如图3所示。
图3车架截面2.2副车架与罐体、行走机构连接传统半挂车车架与罐体均使用焊接成形,车架与行走机构有螺连、焊接、螺连+焊接结构。
为确保副车架上部与罐体车架、副车架下部与行走机构之间的可靠连接,对标市场运营车型以及产品设计制造经验,本文设计车架罐体采用焊接,与行走机构采用焊接+螺连结构[2]。
散装水泥半挂车讲解卸灰方式散装水泥罐车、散装水泥汽车(bulk cement truck) 别名水泥罐车,粉粒物料车。
有密闭货厢和自动卸货装置、用于运输散装水泥的汽车。
主要供水泥厂、水泥仓库和大型建筑工地使用,可节约大量包装材料和装卸劳动。
散装水泥汽车有三种,介绍:①重力卸灰汽车:早出现的散装水泥汽车。
它是由普通的自卸汽车加装密闭的货厢顶盖制成的。
卸货时货厢倾起,水泥依靠重力自动卸出。
这种卸灰方法只能把水泥卸到低于车厢的位置,卸货时水泥飞扬,落料面积较大。
②机械卸灰汽车:20世纪50年始使用。
它是利用装在汽车上的螺旋输送机卸灰,调节螺旋输送机高度,可把水泥卸到不同高度的位置,并能减少水泥飞扬,但卸灰机件因直接推送水泥而易磨损。
③气力卸灰汽车:出现于60年代,使用比较简便。
目前这种汽车载重量已近百吨级。
它的货厢为罐式容器,立置或斜卧在汽车车架上。
卧式罐重心较低,汽车行驶稳定,应用较多。
罐体用钢板或铝板焊成,也可用玻璃钢制造。
罐的上部沿罐长开有一个或多个加灰口,便于装满全罐。
装灰口可兼作检修人员的出入口。
罐内底部设有水泥流态化装置。
车上装有空气压缩机,供卸灰用。
卸灰时,压缩空气由罐底部送入罐内,经水泥流态化装置的透气层分成细流,均匀地充入水泥,形成空气-水泥混合物,在容器内外压力差的作用下水泥即沿卸料管泄出。
气力卸灰法具有卸灰快,粉尘飞扬少,可用柔性的长卸料管向任意高度和远处卸料等优点,并能在风雨天露天作业。
散装水泥半挂车讲解卸灰方式。
它是由普通的自卸汽车加装密闭的货厢顶盖制成的。
卸货时货厢倾起,水泥依靠重力自动卸出。
这种卸灰方法只能把水泥卸到低于车厢的位置,卸货时水泥飞扬,落料面积较大。
机械卸灰汽车:20世纪50年开始使用。
它是利用装在汽车上的螺旋输送机卸灰,调节螺旋输送机高度,可把水泥卸到不同高度的位置,并能减少水泥飞扬,但卸灰机件因直接推送水泥而易磨损。
016 年以来,我国成功顶住经济下行压力,投资增速缓中企稳,消费增长基本稳定,工业运行总体趋于改善,工业品价格由降转升,消费价格温和上涨,GDP 全年增长6.7%,实现“十三五”良好开局。
油罐汽车的结构与设计第二章加油汽车加油汽车根据受油对象的不同,分为普通加油车和飞机加油车两种。
.加油车结构加油汽车的罐体与运油汽车的罐体相似,也具有运油汽车罐体的基本装置。
下图为大型加油车罐体结构示意图。
横向隔板1将罐体分成三个舱,每个舱内设有横向防波板。
罐体宽度较大时,可再设纵向防波板2。
防护栏6和侧防护架7是用来保护加油口、呼吸阀等不受意外碰伤,以免造成燃油外溢。
大型罐体还可采用立柱8,以提高罐体刚度。
加油汽车为了具备给受油设备加油、自吸装油、循环搅油、移动泵站作用、吸回加油软管中的油液等五种功能,输油管中也较运油汽车复杂,并设有油泵。
底阀装置设于每舱底部,并与输油管道相接,如图所示。
2.加油汽车油路系统设计(1)油路系统要求与组成根据加油汽车实际性能要求,通常是按上述的加油汽车五种功能,确定一个最佳油路系统,满足作业需要,并力求结构简单,工作可靠,工艺性良好,容易实现“三化”,管路较短。
(2)油路系统的布置油路系统在汽车上布置时,为充分利用汽车上的空间和方便操纵,通常将整个油路系统分作为两大部分。
油路前段主要做为输送油液的油路,一般布置在汽车车架附近,称作车架油路;油路的后段,操纵阀较集中,又有仪表、过滤器、绞盘等部件,一般集中布置在操纵室中,故把它称作操纵室油路。
1)车架油路的布置。
车架油路布置通常随油泵位置而定。
油泵位置应尽量靠近动力源,缩短传动距离,但要保证加油汽车的通过性能。
油路一般沿车架平面布置,力求管路短,弯曲少。
2)操纵室油路的布置。
操纵室油路布置时,要使常用的主要阀门便于操纵,仪表便于观察,过滤器便于拆装和维修,绞盘便于软管卷绕。
3.油路系统主要参数计算(1)油路压力损失计算(2)油泵的选择(3)油路的工作压力、试验压力、设计压力根据油路系统的压力损失和所选油泵的压力,可确定油路的工作压力。
为了检验管路的耐压强度和密封性而作的耐压试验中采用的压力称为试验压力,一般取工作压力的~倍。
一、名词解释厢式汽车:具有独立的封闭结构车厢或及驾驶室联成一体的整体式封闭结构车厢的专用汽车粉罐汽车:用于散装粉状物料的罐式汽车,如装水泥、面粉。
滑石粉。
粉煤灰等的罐式汽车。
专用汽车燃油经济性:专用汽车在水平的水泥或沥青路面上,以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量。
型号EQ5100GJY:表示二汽生产的第一代总质量约为10t的罐式加油专用汽车集装箱:是指具有一定强度、刚度和规格专供周转使用的大型装货容器。
二、填空题1、专用汽车取力器根据相对于汽车底盘变速器的位置不同,取力器的取力方式可分为前置式、中置式、后置式三种形式2、专用汽车副车架及主车架的连接方式主要有连接支架、U形螺栓和止推板三种3、粉罐汽车的主要专业性能为平均卸料速度和剩余率。
4、专用汽车的主要性能参数包括整车的动力性、燃油经济性和静态稳定性等5、混泥土搅拌运输车分为湿式搅拌运输车和干式搅拌运输车两种运输方式。
三、问答题1、专用汽车总体设计的特点和要求有哪些?(1)专用汽车设计常选用定型的基本型汽车底盘进行改装设计。
(2)专用汽车设计的主要工作是总体布置和专用工作装置的匹配。
(3)专用汽车设计应考虑产品的系列化。
(4)工作装置核心部件应严格优选。
(5)在普通汽车底盘上改装的专用汽车,底盘受载情况可能及原设计不同,因此要对一些重要的总成结构件进行强度校核。
(6)专用汽车设计应满足有关机动车辆公路交通安全法规的要求。
2、加油汽车相比运油汽车具备哪些特殊功能?加油汽车相比运油汽车具有给受油设备加油、自吸装油、循环搅油、移动泵站作用、吸回加油软管中的油液等五种功能。
3、冷藏保温汽车的制冷方式有哪些?并简述各种制冷方式的原理和优缺点。
(1)固体制冷原理:利用固体在液化或汽化(升华)时吸热作为制冷方式。
优点:制冷装置简单,投资和运行费用较低。
缺点:干冰成本较高,且消耗量较大,干冰升华易引起结霜,CO2气体过多还会使水果、蔬菜等冷藏物呼吸困难而死。
罐式车辆生产企业及产品准入管理要求在《专用汽车和挂车生产企业及产品准入管理规则》(以下简称《准入规则》)中《专用汽车和挂车品种划分表》的基础上,增加“罐式车辆”品种,并将其按结构和用途进一步划分为:普通罐式车辆、承压罐式车辆和常压危险品罐式车辆(详见附1)。
一、罐式车辆生产企业准入要求罐式车辆生产企业(指生产罐式车辆产品的整车、专用汽车和挂车生产企业,下同)应当具备《准入规则》规定的相应生产能力和条件。
其中,承压罐式车辆和常压危险品罐式车辆生产企业还应当满足下列要求:(一)罐体设计、制造要求承压罐式车辆生产企业应当具有压力容器制造许可证,罐体应当自制。
罐体技术(图纸等)应当来源于具有压力容器设计许可证的企业或机构。
常压危险品罐式车辆生产企业应当具有罐体的设计能力和制造能力,取得危险化学品包装物、容器产品的《全国工业产品生产许可证》,罐体应当自制。
上述有关许可证应当在有效期内。
(二)产品追溯性要求生产企业要建立产品追溯体系,重点关注经主管部门认定的检验机构出具的罐体检验报告,罐体及安全装置的设计、采购、制造、装配、检验、销售和售后服务等过程。
应当建立与车辆识别代号(VIN)对应的数据库,能快速查询车辆产品的尺寸和质量参数,及防抱死制动装置(ABS)、制动器、辅助制动、限速器、轮胎、行驶记录仪的结构型式和型号、供应商等重要参数;罐体的结构、尺寸和壁厚、材料、容积、运输介质,以及紧急切断阀等安全装置的型号、供应商等重要参数。
相应信息(包括由检验机构出具的罐体检验报告)存档期限应不小于车辆的设计使用年限。
二、罐式车辆产品准入要求(一)罐式车辆产品检验要求检测机构在进行罐式车辆产品检验时,应按照国家标准和相关规定的要求进行检验,并在定型报告中体现罐体尺寸和壁厚、材料、有效容积及计算过程。
对于承压罐式车辆和常压危险品罐式车辆,定型报告中应当体现安全装置的产品名称、产品型号、生产企业以及安装位置,还应当查验经主管部门认定的检验机构出具的罐体检验报告。
《铝合金罐体罐式汽车结构与设计摘要:罐式汽车是指装有专用罐状容器的运货汽车。
它具有运输效率高、保证运货质量、利于安全运输、减轻劳动强度、降低运输成本等优点。
随着我国各行业对物流运输需求的不断增大,罐式汽车的作用愈加突出,在专用汽车中所占的比例也明显增加。
关键词:罐式汽车结构设计铝合金1绪论:研究表明,汽车的燃油消耗与汽车的自身质量成正比,汽车质量每减轻10%,燃油消耗将降低 6%~10%,排放降低4%[2]。
在驾驶方面,汽车轻量化后,加速性提高,车辆控制稳定性、噪音、振动方面也均有改善。
从安全性考虑,碰撞时惯性小,制动距离减小。
节能、环保、安全、舒适是汽车发展的新技术趋势,尤其是节能和环保更是人类可持续发展的重大问题。
汽车轻量化对于节约能源、减少废气排放十分重要,是汽车工业发展的方向之一,也是提高汽车的燃油经济性、减少排放的重要技术途径。
汽车轻量化技术的具体内容实际上是功能完善、自重轻、性价比高的结合。
2 铝合金罐体罐式汽车铝合金罐体的优势a. 降低整车整备质量,减少燃油消耗,缩小运输成本。
根据欧洲铝业协会相关研究报告,整车质量与单车燃油消耗成正向变化关系。
以45 m3的铝合金液罐式汽车消耗柴油为例,它比碳钢或不锈钢材料罐体的质量约少5 t,从运输成本出发,单车整备质量每减轻1 t,车辆每行驶100 km可节省 L柴油。
如果一辆车每年运行里程为12万km,只按该里程的一半计算(空载行驶),则一年至少可节省柴油1 800 L,折合目前市场价约为1万元。
—b. 在相同整车质量下,由于铝合金材料罐体的空载整车质量降低,承载体积变大,从而有效提高了承载经济性。
按照我国道路安全法规规定,车辆总质量不得超过55 t。
在规定的总质量的前提下,要想提高运输总量,只能从车辆轻量化入手,进而增加其有效承载能力获取更好的经济效益。
从增加收益的角度出发,采用铝合金罐体的车辆比碳钢罐体的车辆承载量约多5 t,仍以每年12万km的里程计算,运输费用为元/(km·t),每车可额外增加收入约15万元,可以看出使用铝合金罐体的经济效益非常可观。
c. 耐氧化,化学性质较稳定,回收循环利用价值高。
由于铝合金具有较强的耐腐蚀性,而且这种稳定的化学性质跟使用时间基本不存在关系。
所以用户在按国家运输车辆报废有关规定将车辆报废之后,铝合金罐体整体不会出现较大损失,特别是内部不会有很大的损伤。
对于按国际标准生产工艺生产的罐体,以目前国际行业出具的回收标准看,回收价值是原铝的85%以上。
如一个由5 t成品铝制成的罐体使用到罐式汽车报废时,按照目前国际市场上铝的价格,仅罐体回收就有8万元的剩余价值。
d. 相对维修成本低,使用寿命更长。
铝合金具有良好的耐腐蚀性这一优势特别体现在运输较强腐蚀性物品为主的罐式汽车上,由此而给客户带来的直接利益就是相当可观的。
由于化学性质稳定,故障率低,维修率低,铝合金罐体的寿命比普通的碳钢罐体大大延长了。
一般说来,碳钢罐体的寿命为7 10年,这也是我国道路运输条例的有关规定。
但根据目前欧美及东南亚使用铝合金罐体的经验,铝合金罐体的寿命为15 20年。
同时,由于铝合金性质稳定、耐腐蚀性好,一般内部不需要做任何涂覆,表面也不需要做其他处理,特别是运输对环境要求较为苛刻的流体时,清洗非常容易,并且铝合金罐式汽车的维修成本相当小。
e. 铝合金材料常用作电力传输,具有良好的导电性。
罐式汽车在高速运行时,铝合金由于具有良好的导电性能,罐体表面上静电聚集量很少,特别是在油料运输时不会产生火花引起爆炸事故。
同时,由于柔韧性较好,易于吸收变形能量。
在发生碰撞或侧翻时所产生的瞬间能量能被迅速的吸收,从而起到缓冲的作用,不会造成罐体开裂、流体泄露等环境污染。
同时,由于整车质量的降低,铝合金罐式汽车的物理重心也相应降低,这就大大减少了罐式汽车侧翻的几率,提高了驾驶安全性。
f. 由于铝合金具有较好的可塑性,在进行相关的压力加工时,无需特殊设备和加工工艺。
同时,铝在地壳的储量比铁高几十倍,而且又是第二大被开发应用的金属,目前国际上的加工工艺都已经非常成熟铝合金罐体具有良好的环境和社会效益排放过高;而在环境变暖已成为全球关注的热点,主要原因是温室气体CO22009年的哥本哈根气候会议上,我国政府也做出了碳排量大幅下降的承诺。
这就使得降低燃油消耗成为今后我国汽车工业的研发重点。
欧洲铝业协会的研究报告显示,在使用年限内,整车每使用1 kg铝合金,可减少CO排放28 kg。
依2排放140 t;此算来,如果使用铝合金罐体,整车重量减轻5 t,总计减少CO2美国研究表明,在欧Ⅳ标准下,每百公里油耗Y与车身质量X的关系式:Y=+ 4,、NOx的排放量也将下汽车质量每减少1 000 kg,油耗下降7% 12%,同时CO2降,环境将得到极大的改善,社会效益明显。
因此,无论从经济效益、安全性,还是从环境以及社会效益来说,铝合金罐式汽车都有着良好的市场前景。
{罐式汽车销量表3 设计方法目前国内的绝大多数企业,罐式汽车的生产设计都是主要针对罐体及与之相连的附件和各系统,而汽车底盘则是汽车企业采购通用货车底盘,只设计上装部分,再与配套的底盘装配或连接。
之前上装的设计基本都是靠经验设计,即只设计上装每个零部件的尺寸等参数,再作出二维图。
这些传统的设计方法已经不能满足现代设计的需要。
随着计算机技术的发展,CAD/CAE技术应充分利用到罐式汽车的设计过程中。
产品由三维软件进行建模之后,导入有限元分析软件,模拟车辆在各种实际工况下的应力和应变状态,从而可以根据分析结果验证和改进有关结构,避免了样车生产出来后出现结构方面的问题。
将CAE 技术的有限元法和优化技术有机结合起来,在对结构进行工程分析得到可行性设计方案的基础上,对其进行进一步的优化设计,从结构的形状优化到设计参数的优化选择,通过这一过程,可以提高产品设计技术指标,并满足结构轻量化的目标。
我们可以对罐式汽车的罐体、支撑架、车架等零部件进行拓扑优化、尺寸优化等优化技术,从而在确保装载质量和可靠性的前提下降低罐式汽车的整备质量。
尺寸优化是一种参数优化技术,用来获得理想的设计参数组合,如材料参数、横截面尺寸和厚度例如,在满足刚度、强度的前提下,减小罐式汽车的罐体、隔板、车架,以及支撑架等零部件的厚度。
拓扑优化则是在一定的空间结构区域内根据约束、载荷及优化目标寻求材料最佳分布的一种设计方法,从而减轻结构重量或提高结构性能。
拓扑优化相对于尺寸优化,具有更多的设计自由度,能够获得更大的设计空间,是结构优化最具发展前景的一个方面。
例如,可以通过拓扑优化对罐式汽车的支撑架和车架设计减重孔,从而减小这些零部件的质量。
4 结构改进由于国内的罐式车企业几乎不生产底盘,而采购通用底盘,那么这些底盘生产厂商需要改进底盘结构,降低质量。
首先,目前欧美等发达国家的专用车早已普及及应用空气悬架,特别是危险品罐式运输车辆,基本都采用了空气悬架空气悬架系统在质量上比钢板弹簧悬架有大幅减小,在结构方面更紧凑,而且还可以提高轮胎的附着能力,提高在低附着系数路面上的起步能力,缩短制动距离;转向时,过多转向和不足转向倾向减小,转向稳定性强,提高了整车的操纵稳定性;在较差的路面环境下,空气悬架可以有效地隔断路面传递的振动,降低振动对罐式汽车的上装设备的损害。
加大罐式汽车底盘的开发力度,着力追求罐式汽车底盘的适用性、可靠性和耐久性。
主要是要消除传统底盘配置模式的弊端。
罐式汽车底盘的开发始终要坚持围绕安全性、可靠性、经济性、环境保护等诸多方面,使汽车底盘的布置包括制动系统的布置、附加装置的布置、电器装置的布置、燃油箱的布置更加科学合理,力争使罐式汽车底盘和上装部分达到最佳配置,以此来增强罐式汽车的市场竞争力和抗风险能力。
…其次,近几年铝合金的轮毂在轿车上已普遍采用,而在国内专用车上很少使用。
铝合金轮毂的质量比普通的钢轮毂小,在高速转动时变形小、惯性阻力也小,这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力,从而减少油耗。
最后还可以考虑各轴的每侧使用单胎。
结语:目前,国家大力发展新兴产业,尤其近年来伴随航空事业的发展,国家对材料工业的投入逐渐加大,新材料的研发和应用发展速度很快;同时,在低碳国策的影响下,国家对道路运输行业的要求逐步提高,主要体现在营运车辆的生产上;未来10年,铝合金罐车的市场容量保持较高的增长率是必然的,这从表的数据中也可以看出。
从国家节能减排的力度不断加强以及近年来相关措施的陆续出台来看,专用汽车必然朝着技术含量更高的方向迈进。
随着国家对汽车环保、节能和计量收费政策强力推行,罐式车向有色金属和轻量化方向发展是一个必然趋势,而且在国外的油罐车已经淘汰碳钢全部用铝合金代替。
另外随着国家经济的发展,能源的需求量也越来越大,这些都为能源运输车:大型铝合金油罐车、天然气运输车、压缩天气专用运输车提供了广阔的发展空间。
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