机场运输拖车制动装置的优化设计

  • 格式:pdf
  • 大小:150.77 KB
  • 文档页数:3
维普资讯
机场运输拖车制动装置的优化设计
同济大学 王国华

上海航天局 83 0 所 彭瑞萱
同济大学 陈 明
要 :对机场运输拖车 的制动装置进行 了工 况研究 、故 障分析 和合理更新 选型 , 对选 定 的带 式制动 装 并
置的各结构参数 ,依据最小重量原则进行优化设计 。最佳地满足 了设计、使 用、工艺和经济性要求 。
置的工作状态差异很 大 ;只需静态 制动 ( 驻车制 动) 无动态 ( , 紧急)制动要求 ,即对制动力矩及
制动响应和动态参数方面的要求不高;但制动操作 的冲击现象 比较严重 ( 这是原制动装置损坏的重要
原 因) 。
决 ,如 :制动装置经常失效、车辆无避震 系统等 , 造成拖车返修率高 、运输颠簸 、噪声大 、货物易损

F( X)= r6 e 兀 : +r M—In t I l i
图 3 无运动和有 运动趋势下带制动装置 的受力
1 .滚动架 2 .制动带 ( 薄钢板附 以制动橡胶 ) 3 .滚轮 ( 铸钢件与铸造聚氨酯 )
() 7
式中 6 ——滚 轮及 制动带宽度 ( 个部件宽度相 2 同) £ ——制动带厚度
等问题 。
根据制动装置的实际工况 ,考虑经济性 、可靠 性 、结构难易程度及维护等要求 , 决定采用有限包 角的带式制动装置 ( 利用滚轮外圆) 。
l 制动装置工况与选 型
拖车原制动装置基本是拖车所采用 的工业脚轮 自 带的简易刹车钢板 ,依靠钢板与脚轮外圆材料的 摩擦实现制动 ( 类似 于块式制动) ,其原理与结构 如图 2 所示 。
大小相同的初拉力 ( 即预紧力)
的作用。
3 制动装置优 化设计数学模型
31 优化设计的 目标函数 . 鉴于滚轮是 由铸钢件与铸造聚氨酯组成 ,制动
带是薄钢板附以制动橡胶组成 ,2 个部件材料的密 度平均值很接近 ,故可令优化设计 的 目 标函数为滚
轮体积 与制 动带体积之和 ( 比于其 重量 之和 ) 正 ,
32 优化 设计 变 量 . 由式 () 7 ,优 化设计 的设 计变 量 为
( )在有运动趋势状态下 2
制动带的两边拉力
不相等。一边 ( 制动带紧边 )力增大 ,由 增至 F ; 一边 ( 1另 制动 带松 边 )力减 小 ,由 减 至 F 。其原 因是 :滚轮对制动带的摩擦反力 F 的方 2 f 向与滚轮的运动趋势 c方向相同。 u 假定制动带总长不变 ,则应有 :
关键词 :运输拖车 ;带式制动装置 ; 优化设计
Ab ta t hspp riv le okn odt ns d , flr n ls n t n l sr c :T i a e novsw rigcn io t y a uea ayi a dr i a i u i s ao o eba igd vc f i ot ft rkn eieo r r h ap t np r t nt i r r sot i a e .Acodn nmu w ih r cpe o t ld s nhsb e o d ce e ec oe t pba e s a ao rl crigt mii m eg t i il, p ma ei a e ncn u tdt gtt h sns a rk ’ O pn i g O h r s utrl aa tr。 a dtu k ssr httebo emet e oma c , tc nlgcla de oo crq i m ns t c a rmees n sma e leta r, e p r r n e e h ooia n c nmi e ur e t. r u p h 】 h k s f e Kewo d : t np r t nt i r s a rkn eie o t lds n y rs r sot i al ; t pba igd vc ; pi ei a ao r e r ma g
F1一 Fo= Fo— F2
X=[ ,2 3 4X] =[e6 tF , ] 1 , , ,5T r, ,, la T
() 8
33 优化设计 的约束条件 . 优化设计 的约束条件设置如下 :
由式 () 5 、 ()得 4 、() 6

力 的总 和 ,即
图 1 7t 集装板拖车
作状况是 :长时间处于静止和制动状态 ,而短时间 处于运行状态 ,这与原制动装置和其他常规制动装
1 .拖 车把
2 .拖 车架
3 .前 轮 ( 向) 转
4 .后 轮 ( 制动 ) : Nhomakorabea尽管该拖车经过多年生产 、使用和改进 ,其主 要结构如拖车架、滚道和拖车把等已经定型并且相 当成熟 , 也发现和存在一些 严重 的缺陷急待解 但
《 起重运输机械》 20 () 0 6 3
2 制动装 置结构 与主要受力分析
拖车 采用 的有 限包 角带 式制 动装 置 ( 用滚 轮 利 外 圆) 的结构 、工况 及受 力 如 图 3 示 。 所
()在无运动趋势状态下 1
制动带 的两边均受

1 — 9
维普资讯
7 集装板拖车是一种重要 的航 空地面运输设 t 备,既可装卸运输 PP 6 1 、PP集装板,亦可装载运 输 L 1 D 、L 3 D 、L 2 D 集装箱 ,主要用 于宽、大型飞 机货物装卸运输 ,如图 1 所示。
图 2 工业脚 轮 自带的简易钢板刹车装置
该制动装置的优点是简单 、经济。缺点是接触 ( 摩擦 )面积小 ,需要施加较大 的制动力 ,在 比较 恶劣、不规范的工作和操作环境下 ( 如频繁冲击载 荷作用下 )容易造成制动拉杆、刹车钢板及其连接 部件的早期失效。 经研究发现 ,拖车及其制动装置 的主要实际工