大型平板列车组牵引力_爬坡度计算及应用
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r d ———轮胎的自由半径 ,m i t at ———发动机效率
大型
平板列车组
牵引力 、爬坡度
计算及应用
io ———后桥传动比 M emax ———发动机最大扭矩 ,N m Pomax ———发动机最大功率 ,kW r r ———车轮滚动半径 ,m i g ———变速箱各档传动比 Ft ———驱动力 ,N Fk ———牵引力 ,N D ———动力因素 H ———列车爬坡度 , % G ———列车最大总质量 ,kg
Fk≈百度文库Ft = 2557728. 57(N)
D = Fk/ G = 0. 069 H≈ ( D - f g) ×100 = 4. 9 % 经计算 , 有效载荷 300t 时 , 牵引车 最大爬坡度为 4. 9 %。 以上是以牵引车的最大输出扭矩来 计算有效载荷时的爬坡度 。
3 大型液压平板车有效载荷时 所需牵引力计算
本文采用简便的计算方式计算平板 列车组有效载荷时所需牵引力及匹配 相应牵引车的驱动所产生的最大牵引 力和爬坡度 (驱动轮不打滑) 。由于在过 去的施工运输中没有对列车组的有效 载荷爬坡度进行分析计算 , 坡道牵引力 不足及车辆传动系统损坏等事故时有 发生 。为确保今后大件设备运输的安全 可靠 , 须对平板列车组有效载荷时的牵 引能力 、爬坡度进行计算 , 以免超负荷 运行 ,减少作业风险 ,提高安全保障 。
4 总结
对车架进行有限元分析时 , 正确建立悬架系统的模型是保
证整个计算正确的基础 。 本文建立的三桥平衡悬架模型是正确的 , 可以为类似平衡
悬架建模提供参考 。 本文计算表明 , 传统方法进行悬架运动效核不考虑车架和
悬架的弹性是不充分的 。 本文研究的超重型专用车车架满足强度要求 , 但有改善局
部应力集中的必要 ; 考虑到车架自重很大 , 绝大部分应力水平 不高 ,对其进行轻量化改进有较大空间 。 (参考文献从略)
2 牵引车动力性爬坡度计算
牵引车的动力性是汽车各项性能中 最基本 、最重要的一种性能 , 它区别于 一般汽车的技术要求 , 其动力性取决于 车辆的发动机功率和扭矩及传动系统 。 为了提高车辆动力性 , 大型牵引车选配 液力变扭器 , 保证输出平稳的大扭矩 , 发挥最大效率 。现结合具体车型对牵引 车动力性 、爬坡度进行简化计算 。 2. 1 量的名称及符号
D = Fk/ G 爬坡度 :
G = G1 + G2 + G3
H1 = ( D - f g 1 - D2 - fg2) / (1 + f g 2)
H 2 = H1/ 1 - H12 H = H 2 ×100 在低速行驶时 , 取滚动系数 f g ≈ 0 . 02 ,爬坡度可近似计算为 H ≈ ( D - f g ) ×100 2 . 3 奔驰 4060 牵引力和爬坡度计算 主要计算参数 :
G1 ———牵引 车 整备质量 ,kg
G2 ———挂车 自 重 ,kg
G3 ———有较 载 荷质量 ,kg
f g ———滚 动 阻 力值 2. 2 计算公式
扭 矩 : Me ≈
M emax 驱动力 :
□文/ 吴逸民
Ft = M e ×i g ×io ×i t at / r r 牵引力 (不考虑空气阻力) : Fk≈ Ft 动力因素 :
汽车安全
Qicheanquan
1 概述
目前 , 国际上大型液压平板车的品 牌有德国产 Gold hofer 、德国产索埃勒 、 法国产尼古拉斯 、日本产东洋 ; 国产有 上海水工 、江苏东堡 、武汉天捷等 。所用 牵引车主要是德国奔驰 、德国曼和意大 利依维柯等 。国产液压平板车最大轴载 20～ 25t , 进 口 液 压 平 板 车 最 大 轴 载 34～36t 。
rd = 0. 58 , it at = 0. 85 , io = 6 ,
i g1 = 11. 7 , f g = 0. 02 , G1 = 13000 + 20000 = 53000 (kg) , Memax = 2400 (N m ) , Pemax = 448 (kW ) 。
平 板 车 载 重 300t , G3 = 300000 (kg) , 牵引车最大牵引力时 (选用一档 i g1 = 11. 7) 计算列车最大爬坡度 。根据 Gold hofer 平板车的轴载技术参数 , 选
汽车安全
Qicheanquan
用 14 轴线组合方式 。14 轴线平板车自 重 G2 = 3300 ×14 = 46200 ( kg) 。
Fk≈ Ft Ft = M e ×i g ×io ×i t at / r r
= 2400 ×11. 7 ×6 ×0. 85/ 0. 56
= 255728. 57(N) 由于牵引车车速较慢 ,不考虑风阻 , f w = 0 ,则
2005. 3. H EA V Y T R U C K《 重型汽车 》15
Gold hofer 平板车所需要的牵引力 为 234100N , 小于牵引车的最大输出牵 引力 255728. 57N ,可正常牵引 。
4 结论
通过简易计算牵引车 、平板列车组 有效载荷时最大爬坡度 , 也可以通过上 述公式计算出各档位工作时列车的爬坡 度 。为了最大发挥牵引车的牵引力 , 必 须确保牵引车驱动轮与路面不产生相对 滑动 。在编制施工方案和实际运输中能 快速地计算出列车的最大爬坡度 。
0. 03～0. 05 P ———坡度百分比
3. 2 计算公式
FZ = FZO + Fzst FZO = G ×f g Fzst = G ×P
G = G2 + G3
3. 3 Gold hofer 平板车载荷 300t 所需 要的牵引力计算
Gold hofer 平板车技术参数 : 平板车轴载 :34t / 轴 平板车自重 :3. 3t / 轴 相对前例奔驰 4060 的载荷 300t ,平 板车 14 轴线 ,爬坡度 4. 9 %。 f g = 0. 02 (滚动阻力值) G2 = 3300 ×14 = 46200 ( kg) G3 = 300000(kg) G = G2 + G3 = 3392760(N) Fzo = G ×f g = 67855 (N) Fzst = G ×P = 166245 (N) Fz = Fzo + Fzst = 234100 (N )
3. 1 量的符号及名称 FZ ———牵引力 ,N FZ0 ———平坦路面牵引力 ,N Fzst ———坡度路面牵引力 ,N G2 ———平板车自重 ,kg G3 ———有效载荷 ,kg G ———总质量 ,kg f g ———滚动阻力值 : 铺面路 (沥青 、混凝土) f g =
0. 015～0. 02 未铺面路 (砾石 、沙地) f g =
(参考文献从略)
(上接第 13 页) 下沉 ,中部略为拱起 ,最大变形量为 38mm 。 扭转工况下车架发生弯曲扭转变形 。若以车头横梁和车尾
横梁的相对转角来描述车架的扭转变形情况 , 在弯扭一工况 下 ,相对转角为 4. 43°;弯扭二工况下 ,相对转角为 4. 46°。符合 厂家的设计要求 。
举升工况下车架前部向上翘起 , 最大位移为 18. 9mm ; 前 后支撑油缸之间车架向下弯曲 ,最大位移为 22. 4mm 。
大型
平板列车组
牵引力 、爬坡度
计算及应用
io ———后桥传动比 M emax ———发动机最大扭矩 ,N m Pomax ———发动机最大功率 ,kW r r ———车轮滚动半径 ,m i g ———变速箱各档传动比 Ft ———驱动力 ,N Fk ———牵引力 ,N D ———动力因素 H ———列车爬坡度 , % G ———列车最大总质量 ,kg
Fk≈百度文库Ft = 2557728. 57(N)
D = Fk/ G = 0. 069 H≈ ( D - f g) ×100 = 4. 9 % 经计算 , 有效载荷 300t 时 , 牵引车 最大爬坡度为 4. 9 %。 以上是以牵引车的最大输出扭矩来 计算有效载荷时的爬坡度 。
3 大型液压平板车有效载荷时 所需牵引力计算
本文采用简便的计算方式计算平板 列车组有效载荷时所需牵引力及匹配 相应牵引车的驱动所产生的最大牵引 力和爬坡度 (驱动轮不打滑) 。由于在过 去的施工运输中没有对列车组的有效 载荷爬坡度进行分析计算 , 坡道牵引力 不足及车辆传动系统损坏等事故时有 发生 。为确保今后大件设备运输的安全 可靠 , 须对平板列车组有效载荷时的牵 引能力 、爬坡度进行计算 , 以免超负荷 运行 ,减少作业风险 ,提高安全保障 。
4 总结
对车架进行有限元分析时 , 正确建立悬架系统的模型是保
证整个计算正确的基础 。 本文建立的三桥平衡悬架模型是正确的 , 可以为类似平衡
悬架建模提供参考 。 本文计算表明 , 传统方法进行悬架运动效核不考虑车架和
悬架的弹性是不充分的 。 本文研究的超重型专用车车架满足强度要求 , 但有改善局
部应力集中的必要 ; 考虑到车架自重很大 , 绝大部分应力水平 不高 ,对其进行轻量化改进有较大空间 。 (参考文献从略)
2 牵引车动力性爬坡度计算
牵引车的动力性是汽车各项性能中 最基本 、最重要的一种性能 , 它区别于 一般汽车的技术要求 , 其动力性取决于 车辆的发动机功率和扭矩及传动系统 。 为了提高车辆动力性 , 大型牵引车选配 液力变扭器 , 保证输出平稳的大扭矩 , 发挥最大效率 。现结合具体车型对牵引 车动力性 、爬坡度进行简化计算 。 2. 1 量的名称及符号
D = Fk/ G 爬坡度 :
G = G1 + G2 + G3
H1 = ( D - f g 1 - D2 - fg2) / (1 + f g 2)
H 2 = H1/ 1 - H12 H = H 2 ×100 在低速行驶时 , 取滚动系数 f g ≈ 0 . 02 ,爬坡度可近似计算为 H ≈ ( D - f g ) ×100 2 . 3 奔驰 4060 牵引力和爬坡度计算 主要计算参数 :
G1 ———牵引 车 整备质量 ,kg
G2 ———挂车 自 重 ,kg
G3 ———有较 载 荷质量 ,kg
f g ———滚 动 阻 力值 2. 2 计算公式
扭 矩 : Me ≈
M emax 驱动力 :
□文/ 吴逸民
Ft = M e ×i g ×io ×i t at / r r 牵引力 (不考虑空气阻力) : Fk≈ Ft 动力因素 :
汽车安全
Qicheanquan
1 概述
目前 , 国际上大型液压平板车的品 牌有德国产 Gold hofer 、德国产索埃勒 、 法国产尼古拉斯 、日本产东洋 ; 国产有 上海水工 、江苏东堡 、武汉天捷等 。所用 牵引车主要是德国奔驰 、德国曼和意大 利依维柯等 。国产液压平板车最大轴载 20～ 25t , 进 口 液 压 平 板 车 最 大 轴 载 34～36t 。
rd = 0. 58 , it at = 0. 85 , io = 6 ,
i g1 = 11. 7 , f g = 0. 02 , G1 = 13000 + 20000 = 53000 (kg) , Memax = 2400 (N m ) , Pemax = 448 (kW ) 。
平 板 车 载 重 300t , G3 = 300000 (kg) , 牵引车最大牵引力时 (选用一档 i g1 = 11. 7) 计算列车最大爬坡度 。根据 Gold hofer 平板车的轴载技术参数 , 选
汽车安全
Qicheanquan
用 14 轴线组合方式 。14 轴线平板车自 重 G2 = 3300 ×14 = 46200 ( kg) 。
Fk≈ Ft Ft = M e ×i g ×io ×i t at / r r
= 2400 ×11. 7 ×6 ×0. 85/ 0. 56
= 255728. 57(N) 由于牵引车车速较慢 ,不考虑风阻 , f w = 0 ,则
2005. 3. H EA V Y T R U C K《 重型汽车 》15
Gold hofer 平板车所需要的牵引力 为 234100N , 小于牵引车的最大输出牵 引力 255728. 57N ,可正常牵引 。
4 结论
通过简易计算牵引车 、平板列车组 有效载荷时最大爬坡度 , 也可以通过上 述公式计算出各档位工作时列车的爬坡 度 。为了最大发挥牵引车的牵引力 , 必 须确保牵引车驱动轮与路面不产生相对 滑动 。在编制施工方案和实际运输中能 快速地计算出列车的最大爬坡度 。
0. 03～0. 05 P ———坡度百分比
3. 2 计算公式
FZ = FZO + Fzst FZO = G ×f g Fzst = G ×P
G = G2 + G3
3. 3 Gold hofer 平板车载荷 300t 所需 要的牵引力计算
Gold hofer 平板车技术参数 : 平板车轴载 :34t / 轴 平板车自重 :3. 3t / 轴 相对前例奔驰 4060 的载荷 300t ,平 板车 14 轴线 ,爬坡度 4. 9 %。 f g = 0. 02 (滚动阻力值) G2 = 3300 ×14 = 46200 ( kg) G3 = 300000(kg) G = G2 + G3 = 3392760(N) Fzo = G ×f g = 67855 (N) Fzst = G ×P = 166245 (N) Fz = Fzo + Fzst = 234100 (N )
3. 1 量的符号及名称 FZ ———牵引力 ,N FZ0 ———平坦路面牵引力 ,N Fzst ———坡度路面牵引力 ,N G2 ———平板车自重 ,kg G3 ———有效载荷 ,kg G ———总质量 ,kg f g ———滚动阻力值 : 铺面路 (沥青 、混凝土) f g =
0. 015～0. 02 未铺面路 (砾石 、沙地) f g =
(参考文献从略)
(上接第 13 页) 下沉 ,中部略为拱起 ,最大变形量为 38mm 。 扭转工况下车架发生弯曲扭转变形 。若以车头横梁和车尾
横梁的相对转角来描述车架的扭转变形情况 , 在弯扭一工况 下 ,相对转角为 4. 43°;弯扭二工况下 ,相对转角为 4. 46°。符合 厂家的设计要求 。
举升工况下车架前部向上翘起 , 最大位移为 18. 9mm ; 前 后支撑油缸之间车架向下弯曲 ,最大位移为 22. 4mm 。