t式举升机构
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方案论证随着国内基础设施建设需求不断增加,自卸车产量近年来一直保持较高产销量,在专用车综合产量中保持第一位置。
原于固定资产投资强劲增长,自卸汽车继续快速增长,销量超过载货汽车上升到第一位,巨大的投资规模奠定了自卸车市场需求基础。
一、底盘的选型目前.改装专用汽车选用的底盘主要是二类或三类汽车底盘,也有为某些专用汽车设计的专用底盘。
汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。
在专用汽车底盘或总成选型方面,一般应满足下述要求:(1)适用性对货运车用的总成应适应货运要求,保证货运安全无损;对乘用车用的总成应适于乘客的需要.达到乘座安全舒适;对各种专用改装车的总成应适于专用汽车特殊功能的要求,并以此为主要目标进行改装选型设计,例如各种取力器的输出接口等。
(2) 可靠性所选用的各总成工作应可靠,出现故障的几率少,零部件要有足够的强度和寿命,且同一车型各总成零部件的寿命应趋于均衡。
(3) 先进性所选用的底盘或总成.应使整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平。
而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。
(4) 方便性所选用的各总成要便于安装、检查、保养和维修。
处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。
在选用专用汽车底盘时,除了上述因素外,还有以下两个很重要的方面:一是汽车底盘价格,它是专用汽车购置成本小很大约部分,一定要考虑到用户可以接受。
这也涉及到专用汽车产品能否很快地占有市场、企业能否增加效益等问题。
二是汽车底盘供货要有来源,要同生产汽车底盘的主机厂有明确的协议或合同,无论汽车底盘滞销或紧俏,一定要按时将底盘供货。
综合考虑以上因素,本设计选用中国重汽豪泺牌ZZ3257N3647B自卸车底盘。
二、自卸车几种举升方式优缺点分析及选择1.三角臂放大举升机构长度4.4〜6米。
自卸车产品的使用与维修说明中国重汽(香港)有限公司商用车销售部二零零七年十二月自卸车产品的使用与维修u一、自卸车的基本知识。
u二、自卸车液压系统的使用注意事项。
u三、自卸车常见故障排除及诊断。
一、自卸车的基本知识1、自卸汽车的定义:自卸车(俗称翻斗车),是能够将车厢举升倾斜一定角度进行卸货,并靠自身质量使车厢自行回位的汽车。
自卸车具有高度机动性和卸货机械化的优势,工作效率能够大大提高。
自卸车适合中短途运输,对于中长途运输,自卸车的运输成本高于载货汽车。
(结构受限,自重较大等原因)自卸车的基本知识2、自卸车的结构类型:自卸车主要由底盘系统和上装系统两部分组成。
上装系统有液压倾卸机构、车厢、副车架及其附件构成。
其中液压倾卸机构和车厢结构各个改装厂家不尽相同,以下按车厢和举升机构的型式两个方面分别说明自卸车的结构类型。
(1)按照车厢型式车厢结构型式按用途不同大概可分为:普通矩形车厢和矿用铲斗车厢(如下图)。
自卸车的基本知识自卸车的基本知识普通矩形车厢用于散装货物运输。
其后板装有自动开合机构,保证货物顺利卸出。
普通矩形车厢板厚为:前板4~6,边板4~8,后板5~8,底板6~12。
矿用铲斗车厢则适用于大石块等粒度较大货物的运输。
考虑到货物的冲击和碰幢,矿用铲斗车厢的设计形状较复杂,用料较普通矩形车厢要厚。
车厢的常用材料有Q235A ,Q345A 和16Mn 。
选择16Mn 材料要比普通车用钢板材料强度好,但成本高。
根据运输的货物不同适当增加局部的厚度,以满足要求。
自卸车的基本知识546粮食、化肥铁矿粉专用运输车8810铁矿粉548粘土运煤专用车箱446煤炭选择铲斗车厢8812大块(矿)石选择铲斗车厢6610建筑垃圾548土石方后板边板底板其他选用车厢厚度(mm)货物推荐的车厢厢板厚度自卸车的基本知识(2)按照举升机构型式举升机构是自卸车的核心部分。
目前国内常见的举升机构的型式有:三角架放大(腹式)举升机构、双缸举升机构、前顶举升机构和双面侧翻举升机构等。
自卸车举升机构与副车架的结构分析及优化摘要:自从自卸车出现以来,给人们的生产带来了极大的方便。
自卸车最大的优点就是卸货方便,改变了传统的人工卸货,缩小了各种货物的时间周期,尤其是在工程建设方面,极大的提高了效率。
随着科技的不断发展,人们可是不断地对自卸车的举升系统进行优化,近些年计算机也逐渐运用到了自卸车举升系统的设计与优化。
本文将就自卸车举升机构与副车架的结构及其优化进行简要分析。
关键词:自卸车;举升系统;副车架;优化引言自卸汽车指通过液压或机械举升而自行卸载货物的车辆,车厢配有自动倾卸装置的汽车,又称为翻斗车、工程车。
自卸汽车之所以能够将其车厢举升一定的角度,并使其车厢内的货物自动滑落,是因为其将自身的动力传输的液压系统,为液压系统提供动力,并将车厢举起,当货物卸载完成之后,车厢又会自动复位。
由于自卸车在自卸过程中,货物是从车厢内自动滑落,这就需要货物不会因为滑落而损坏,所以自卸车主要运用与工程或者农业生产中。
在实际工作中,其极大的提高了工作效率,为人们带来了极大的方便。
1.自卸车的种类现在对于自卸车的需求越来越大,对其要求也越来越多了,所以自卸车的种类也就越来越多了,按自卸车的用途可将其分为两大类:第一类为重型和超重型自卸车,其装重量都在20t以上,一般不作为公路运输用。
一般运用与工程建设以及一些大型矿山等。
在这些地方,自卸车会与一些大型转载设备或者挖掘设备配套使用,以便装、运、卸生产线,以此来提高效率。
由于这些车的载重量极大,一般只会在工地等一些特定的环境下使用,所以其不受到公路法的限制。
另一类就是普通自卸汽车,其装在量一般都不超过20t,小型的只有几吨的载重量。
在实际生产中它主要承担一些抗摔的松散货物运输。
其主要运用些短途的公路运输,毋庸置疑它会受到公路法的限制。
比如一些小型的工程车和自装卸垃圾汽车等。
此外,为了适应各种各样的工作环境,现在的自卸式货车的卸载方向,也越来越多。
但是由于传统的后倾式比较方便,技术也比较成熟,所以一般的自卸式货车都采用后倾式。
四、自卸车底盘及上装的选择自卸车主要由液压倾卸机构、车厢、车架及其附件构成。
其中液压倾卸机构和车厢结构各个改装厂家不尽相同,以下按车厢和举升机构的型式两个方面说明自卸车的结构。
1、车厢型式车厢结机构型式按用途不同大概可分为:普通矩形车厢和矿用铲斗车厢(如右图)。
(1)普通矩形车厢用于散装货物运输。
其后板装有自动开合机构,保证货物顺利卸出。
普通矩形车厢板厚为:前板4~6,边板4~8,后板5~8,底板6~12。
比如:陕汽牌自卸车普通矩形车厢标准配置板厚为:底8边4。
(2)矿用铲斗车厢则适用于大石块等粒度较大货物的运输。
考虑到货物的冲击和碰幢,矿用铲斗车厢的设计形状较复杂,用料较厚。
比如:陕汽牌自卸车矿用铲斗车厢标准配置板厚为:底10边6,而且有些车型在底板上焊接一些角钢,以增加车厢的刚度和抗冲击能力。
普通矩形车厢矿用铲斗车厢2、举升机构型式举升机构是自卸车的核心,是判别自卸车优劣的首要指标。
举升机构的型式目前国内常见的有:F式三角架放大举升机构、T式三角架放大举升机构、双缸举升、前顶举升和双面侧翻,如右图所示。
(1)三角架放大举升机构(包括F式和T式):是目前国内使用最多的一种举升方式,适用载重量8~40吨,车厢长度4.4~6米。
优点为结构成熟、举升平稳、造价低;缺点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较大;F式三角架放大举升机构T式三角架放大举升机构(2)双缸举升:大多用在6X4自卸车上,是在第二桥前方两侧各安装一支多级缸(一般为3~4级),液压缸上支点直接作用在车厢底板上。
双缸举升的优点为车厢底板与主车架上平面的闭合高度较小;缺点是液压系统很难保证两液压缸同步,举生平稳性较差,对车厢底板的整体刚度要求较高;(3)前举升:前顶举升方式结构简单、车厢底板与主车架上平面的闭合高度可以很小,整车稳定性好,液压系统压力较小,但前顶多级缸行程较大,造价很高。
(4)双面侧翻:双面侧翻液压缸受力较好,行程较小,可实现双面侧翻;但液压管路较复杂,举生翻车事故发生率较高。
SP3168型自卸汽车使用说明书中国第一汽车集团公司四平专用汽车厂二00二年十月前言SP3168型自卸汽车系采用CA3168P1K2BT1 型自卸汽车底盘,加装付车架、车箱及举升装置改制而成。
该车货箱为全金属型后倾卸式铲形车箱。
举升机构采用T式(油缸前推连杆组合式)机构,油压特性好,车箱所受举升力小,提高了车箱承载能力。
该车主要用于建筑工地,运输部门,以及其它厂矿企业,用以运输砂石、煤炭等散装物料。
若与装载机械配套使用,则经济效益更佳。
为了充分发挥出该车的性能,确保其具有较长的使用寿命,操作者在使用时必须使自卸车处于良好的工作状态。
为了做到这一点,操作者应在使用前仔细阅读《CA3168P1K2BT1 型底盘使用说明书》及本产品说明书,遵照有关规定进行操作。
目录一、SP3168型自卸汽车外形简图二、自卸汽车的主要技术参数三、自卸汽车的结构性能简述四、控制系统操作规程五、控制系统的主要故障及其原因六、自卸汽车使用中的注意事项七、控制系统及倾卸机构的检修八、随车工具、备件、附件及技术文件九、运输与贮存十、质量保证十一、主要密封件明细表一、SP3168型自卸汽车外形简图二、自卸汽车的主要参数底盘型号:CA3168P1K2BT1最大总质量(kg):16495整车整备质量(kg):8209装载质量(kg):8250外形尺寸(mm):长7850宽2490高3120驱动型式:6×4轴距(mm):前轴至中后桥中心线4175中后桥1350轮距(mm):前轮轮距1900中后轮轮距1854接近角:30°离去角:33°最大总质量时轴载质量(kg):前轴4130中后桥12365发动机型号:CA6DF2-26/CA6DF2-24/CA6DE2-24/CA6110ZLA2/CA6DE1-24驱动功率(kW):192/2300或192/2300车箱内部尺寸(mm):长5400宽2300高1000 液压缸形式:单级活塞式液压系统工作压力(MPa):20车箱最大举升角:50°±2°车箱满载举升时间(s):≤20车箱空载下降时间(s):≤20倾卸方向:向后三、自卸汽车的结构性能简述SP3168型自卸汽车是由CA3168P1K2BT1型自卸汽车底盘、控制系统、倾卸机构、车箱总成及备胎架总成等部分组成,下面把各组成部分的结构、功能、原理分别加以说明。
几种举升机构的结构与性能分析青岛建筑工程学院 刘敏杰 刘聚德 [摘 要] 根据生产和使用的实际情况,对自卸汽车上常用的几种举升机构的结构特点进行了分析比较,指出其各自的优缺点及使用范围,为机构的选型提供了依据。
关键词:自卸汽车;举升机构;结构型式中图分类号:U 469.4;U 463.42 文献标识码:A 文章编号:1004-0226(1999)02-0023-03收稿日期:1999-01-24作者简介:刘敏杰,女,1973年生,硕士;山东省青岛市,青岛建筑工程学院机械系(266033)1 前言举升机构是自卸汽车的重要工作系统之一,其设计质量直接影响自卸汽车的使用性能。
随着自卸汽车产品技术的发展,举升机构的结构型式也不断增多。
若能将不同类型的举升机构按其各自的特点配备到与之相适应的自卸汽车则无论是自卸汽车的工作性能,还是举升机构的使用效率,都会得到很大的改善。
因此,如何选择合适的举升机构,成为自卸汽车设计中的首要问题。
2 举升机构结构型式的分类及特点自卸汽车上,现在广泛采用液压举升机构。
根据油缸与车厢底板的连接方式,常用的举升机构可以分为直接推动式和连杆组合式两大类。
2.1 直接推动式举升机构油缸直接作用在车厢底板上的举升机构称为直接推动式举升机构,简称直推式举升机构。
按举升点在车厢底板下表面的位置,该类举升机构又可分为油缸中置(图1a )和油缸前置(图1b )两种型式。
前者油缸支在车厢中部,油缸行程较小,油缸的举升力较大,多采用双缸双柱式油缸。
后者的油缸支在车厢前部,油缸的举升力较小,油缸行程较大,一般用于重型自卸汽车上,油缸则通常采用多级伸缩油缸。
2.2 连杆组合式举升机构油缸与车厢底板之间通过连杆机构相连接,此种举升结构称之为连杆组合式举升机构。
生产实践Structure Analysis of a New Kind of Vehicle TransportersZHU Zhu -Ying et alAbstract A new kind o f vehicle transpor ters with new frame structur e are intro duced.Both of the strength and stiffness of their frames are enhanced .The loading devices could lift and low er w ith the help of hy draulic devices o r w ith the help of either electric or m anual hoist.Their chief characteristics lie in that they can be used to transport v arious kinds of cars,light duty vehicles and minicars.Key words vehicle transporter ;str ucture ;analysis ZHU Zhu -ying Lect;Schoo l of Autom otive Eng ineer ing ,Wuhan Autom otive Poly technic U niv ersity ,Wuhan 430070,Hubei prov ince,China.・23・1999·2 专用汽车 Special Pur po se V ehicle图1 油缸直推式举升机构表明,连杆组合式举升机构具有很大的优越性。
自卸汽车举升机构受力分析计算法
常思勤;黄卫琳;等
【期刊名称】《专用汽车》
【年(卷),期】1994(000)004
【摘要】自卸汽车举升机构在任一举升角时各杆件受力分析,采用了子程序叠加法,对D式,D式,T式,T式,F式举升机的进行了分析计算,证明子程序叠加法具有通用性好,编制计算程序简单等优点,适用于优化设计编程序的需要。
【总页数】4页(P17-20)
【作者】常思勤;黄卫琳;等
【作者单位】武汉工学院;湖北专用汽车制造厂
【正文语种】中文
【中图分类】U469.4
【相关文献】
1.自卸汽车举升机构应力实验与分析 [J], 葛绪坤;樊维;刘大维
2.基于ADAMS自卸汽车举升机构优化设计 [J], 郗艳梅;岳红新;石岩;张鹏程
3.基于遗传算法的自卸汽车T式举升机构优化设计 [J], 崔林林;徐锐良
4.自卸汽车举升机构的受力分析 [J], 白海英;艾福灵
5.基于虚拟样机的自卸汽车T式举升机构优化设计 [J], 苑伍德;罗坤;杨成伦;刘大维
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T式举升装置设计的研究
T式举升机构是一种由翻转车厢、举升油缸、举升三角臂、拉杆及支承铰座等构件组成的油缸前推连杆组合式机构,或连杆复合式举升机构。
这种机构在综合性能方面有独特指处,被广泛应用于自卸汽车,特别是中、重型自卸汽车上。
一、 T式举升机构的性能特点
连杆复合式举升机构具有横向刚度好、举升转动圆滑平顺的共性,其中加伍德举升臂式多用于中型车,T式举升机构由于举升力系数低、易于减小举升过程最大举升力,从而得到理想的油压特性,并使车厢底架、副车架及支承装置的受力情况得到改善,所以多用于中、重型自卸汽车上。
二、 举升装置及其评价指标
举升力系数与举升装置系数
(1)举升力系数在自卸汽车设计中通常把举起单位额定载荷所需油缸的最大推力定义为升力系数,用K表示。
F9
K=
G
F9——油缸的最大推力G—举升装置所承受额定载荷举升力系数是个表征举升机构力效率的参数。
通过对机构的力
学分析(见图1)可得出:K=d
b c a ..
举升力系数K 与机构的结构型式有关,通常直推式举升机构K 值在1~1.5左右;T 式举升机构在1.5~2左右;加伍德举升臂式举升机构在2.4~2.8左右。
当然,在机构选型时K 值不是唯一的指标,还需综合考虑横向刚度、机构质量利用系数、工作可靠性、平稳性、成本等方面的因素。
对同一种举升机构,K 值与结构尺寸和机构的布置有关。
所以利用举升力系数可以对各种车型的举升机构进行综合比较与评价。
(2)举升装置系数 对举升力系数的研究可以发现,用K 值进行评价的举升机构包括、油缸、举升三角臂、连杆和支架支铰等构件。
但在设计中,对车厢的考虑是以满足额定容积、整车轴荷分配、举升状态车厢后沿最小离地间隙等为设计条件。
在其他构件布置时,车厢位置(即a 值)是作为不便参数考虑的,只有在K 值达不到设计要求时再考虑调整,所以除车厢以外的举升构件是举升
机构设计的主要研究对象,把这些构件称之为举升装置,以区别于包括车厢在内的举升机构。
那么举升装置设计的合理程度用什么指标来评价呢?由举升
力系数的计算式:K=bd
ac 式中参数a 只与车厢布置位置有关,命其为车厢布置系数用K 1表示,既K 1=a 。
参数b 、c 、d 只与举升装置的设计有关,所以令K 2=bd c
,即K 2即为评价举升装置设计合理程
度的指标,这里称K 2举升装置系数所以K= K 1·K 2 可见,举升力系数是由车厢布置系数K 1和举升装置系数两个因素决定的。
举升力系数较低的机构并不意味举升装置的设计就合理了;反过来说经过优化设计的举升装置,也不一定能保证举升力系数就最佳。
在评价举升装置设计的合理性时,只能用举升装置系数来比较才是恰当、合理的,若用举升力系数来评价就可能得出错误的结论。
为了说明以上问题,在表2中列举了几种采用T 式举升臂式机构车型的的K 值和K 2值。
以DQ362和LZ340比较为例,前者的举升力系数高于后者,但举升装置设计的合理程度却优于后者(因
为K 2值小)。
三、 T 式举升臂式举升装置设计的探讨
T 式举升臂式举升装置设计涉及到9个点18个座标值,这里仅就类比同类车型预选举升臂、油缸及选定倾翻轴位置条件下、对举升装置的合理布局进行探讨。
举升装置系数 K 2=bd c
对T 式举升臂式举升装置来说,当装
置内各构件在其约束范围内寻求最佳布置时,b 值的变化量很小,可近似看成不便参数,这样就有:K 2=b 1·d c =b
1·K 2 式中K 2=d c
举升装置当量系数
在图2中联结OC ,作M 'N '⊥OC 。
设合力作用线MN 与M 'N '之夹角α,举升臂AC 边与M 'N '夹角为β则有啊
K 3=d c =ααβcos )sin(•−•OC CA =OC
CA (sin β-cos β·tg α) 由上式可以看出降低K 3的方法:
1.增大OC值
把举升臂尽量朝前布置,以加大OC值。
这时的约束条件是举升缸的活塞行程要能满足举升角的设计要求,而且举升臂的最前端A点不能影响变速器的正常拆卸。
2.减少β角
在举升臂布置时,应考虑适当降低A点位置以减小β角。
这时的约束条件是A点与车架横梁或其他构件不能产生干涉。
3.增大α角
增大α角,就是要使合力F h的作用线MN斜率减小。
实施的办法是加大油缸和拉杆的安装角度,即使D点朝上、E点朝下布置。
这时必须考虑的约束条件是D点必须沿着AA1连线的垂直平分线变化,且D点的升高容易造成B点与车厢底版间的运动干涉。
降低E点则要考虑纵向空间干涉。
除此之外,还要考虑到工艺问题。
目前国内外采用T式举升臂式机构的汽车D、E点的布置在结构上都是共用固定在副梁辅助横梁上的支铰板。
D、E点间距离过大、将给支铰板的设计造成困难,所以要综合考虑结构的工艺性。
以上通过数学分解析式对举升装置布置方案的优化方向进行了探讨。
应该说明的是以上有些参数间会发生矛盾。
如降低A点固然可减少β角值,但同时会使油缸的安装角减小。
四、 举升机构的运动干涉
1.运动干涉分析
如下图所示:△ABC为举升臂,AD为拉杆,O点为倾翻轴中心。
过C 点作直线MN 与车厢底面平行,在理论计算时可将MN 线等效为车厢底面。
以O 点到直线MN 的距离OM 为半径作圆,该圆即为倾翻基圆。
满足B 点不与车厢底面MN 干涉的充要条件是:
∠BCA+∠ACO+∠OCM<180° ⑴
对于已完成初步设计的机构来说,∠BCA 和∠OCM 均为已知值,那么是否发生干涉的关键在∠ACD。
在△ACO 中
∠ACD=COS -1
OC AC AO OC AC •−+2222 ⑵ 因为在运动过程中AC 、OC 为不变参数,所以由⑵式可知,当AO 取得极大值时,∠ACO 也相应为极大值,该位置即为可能发生干涉的位置。
那么,举升臂处于什么位置时AO 值最大呢?
在△ADO 中,AD+OD>AO,当A 点处于OD 连线的延长线A 1位置时,A 1O=AD+DO 显然A 1O 取得极大值。
所以当举升臂在举升运动过程中,A 点处于OD 延长线时,举升臂最有可能与车厢底板发生干涉。
对该位置的干涉情况进行校核,若不会发生干涉则整个运动过程都不可能产生干涉。
可见,举
升臂的干涉情况与D 点的布置有关。
2. 运动干涉校核
∠A 1C 1D=COS -11
12
121212OC C A O A OC C A •−+ = COS -1OC
AC OD AD OC AC •+−+2)(222 令θ=∠B 1C 1A 1+∠A 1C 1O+∠OC 1M I =∠BCA+∠A 1C 1O+∠OCM
当θ<180°时不发生干涉,否则就干涉。
在实际校核中,因C 点与车厢底板间 还有一定间距,B 点离该点外沿也有一定的厚度,这些参数要考虑进去加以修正才能得出最后结论。
3.干涉位置的确定
确定干涉位置就是求出该位置时车厢的举升角度ω,从图中 可知ω=∠COC 1
联结CD ,在△CDO 中,
∠COD=1
2
222OD OC CD OD OC •−+ 在△A1C1O 中,
∠A 1OC 1=COS -1O
A O C C A O A O C 1121121212•−+ = COS -1)(2)(2
22CD AD CO AC OD AD CO +•−++
所以ω=∠A 1OC 1-∠COD。