仓栅式汽车的结构与设计

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专用汽车原理及设计
第二节 散装饲料运输汽车的结构与设计 螺旋卸料式 自卸式 气力卸料式 机械式 液压式 螺旋增压器式
散装饲料运输车
设计要求： 设计要求：
运输和装卸过程中，不能破坏饲料的混合比。 运输和装卸过程中，不能破坏饲料的混合比。 有足够的卸料能力，其剩余必须满足有关标准规定。 有足够的卸料能力，其剩余必须满足有关标准规定。 卸料过程中，各环节的卸料能力、输送能力必须互 卸料过程中，各环节的卸料能力、 相匹配，避免发生饲料堵塞。 相匹配，避免发生饲料堵塞。 罐体应具有足够的强度、刚度和耐磨性。 罐体应具有足够的强度、刚度和耐磨性。
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机械式螺旋输送散装饲料运输车
机械式螺旋输送卸料方 式结构简单、紧凑， 式结构简单、紧凑，工 作可靠，维修方便， 作可靠，维修方便，成 本低廉。 本低廉。
但工作平稳性较差，传动 但工作平稳性较差， 噪声大． 噪声大．而且当物料堵塞 时易损坏驱动机构。 时易损坏驱动机构。
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仓罐结构
罐体设计
罐体容积——根据汽车额定装载质量确定罐体的理论容 罐体容积——根据汽车额定装载质量确定罐体的理论容 根据罐体的横截面形状和尺寸， 积，根据罐体的横截面形状和尺寸，计算罐体的实际容量 me 罐体设计时应满足： V，罐体设计时应满足：V≤Ve 。 Ve = γ 排料孔——饲料从罐体底部排料孔排出其侧壁倾斜角度 排料孔——饲料从罐体底部排料孔排出其侧壁倾斜角度 应满足下列要求：
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自卸式散装粮食运输车厢体结构与设计
封闭式
罐式料仓式
• 立罐式 • 卧罐式
厢式料仓式Байду номын сангаас
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自卸式散装粮食运输车厢体结构与设计
卧罐式
封头是封闭筒体两端 的零件。 的零件。封头的型式 一般包括球形、 一般包括球形、椭球 形和碟形三种。 形和碟形三种。
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卸料能力的匹配
垂直螺旋的卸料能力
Q3 = K d v3 F3 ρ
v3——物料的平均提升速度(m ——物料的平均提升速度 物料的平均提升速度( ／s) F 3——垂直螺旋的截面积(m2) ——垂直螺旋的截面积 垂直螺旋的截面积( ρ——饲料堆积密度(t／m3) ——饲料堆积密度 饲料堆积密度( Kd——充填系数 ——充填系数
R>
τ 0 (1 + sin φ ) φ
R=
F l
F：考虑了饲料颗粒尺寸影响的排料孔面积 (cm2) l：对应于上述排料孔面积的周长(cm)。 对应于上述排料孔面积的周长(cm)。 图中圆形排料孔．其水力半径为R (D— 图中圆形排料孔．其水力半径为R＝(D—a′) ／2 D：排料孔本身的直径(cm) 排料孔本身的直径( a′：饲料典型颗粒尺寸(cm)。 饲料典型颗粒尺寸(cm)。
卸料能力的匹配
水平螺旋的卸料能力
Q2 = 47 K d K β ρn2 D t
2 2 2
n2——水平螺旋转速(r／min) ——水平螺旋转速 水平螺旋转速( D2——水平螺旋直径(m) ——水平螺旋直径 水平螺旋直径( t2——水平螺旋的螺距(m) ——水平螺旋的螺距 水平螺旋的螺距( ρ——饲料堆积密度(t／m3) ——饲料堆积密度 饲料堆积密度( Kd——充填系数 ——充填系数 Kβ——倾角系数 ——倾角系数
β = ϕ w + (5 − 10 )
o o
罐体侧壁板的水平倾角
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饲料对罐壁的静摩擦角
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排料孔水力半径的设计
排料孔水力半径直接关系到饲料流出时是否 在排料孔起拱，破坏卸料的连续性。 在排料孔起拱，破坏卸料的连续性。为了避 免起拱，排料孔的尺寸应满足： 免起拱，排料孔的尺寸应满足：
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Kd =
Q 47Kβ D2nρt
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转弯传动装置
在螺旋输送卸料机构中 设有转弯传动装置改变 饲料输送方向和螺旋机 构的动力传递。 构的动力传递。 转弯传动装置安装在底 部螺旋机构和垂直螺旋 机构之间， 机构之间，其作用是动 力的连接和换向， 力的连接和换向，使卸 料螺旋悬臂旋转。 料螺旋悬臂旋转。
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第六章 仓栅式汽车的结构与设计
山东建筑大学 车辆教研室
第一节 散装粮食运输车的结构与设计
仓栅式汽车是指具有仓笼式或栅栏式结构车厢的车辆。 仓栅式汽车是指具有仓笼式或栅栏式结构车厢的车辆。 用于运输散装颗粒食物或饲料、畜禽等货物。 用于运输散装颗粒食物或饲料、畜禽等货物。 散装粮食运输车、散装饲料运输车为仓笼式汽车， 散装粮食运输车、散装饲料运输车为仓笼式汽车，牲畜 运输车、家禽运输车、养蜂车等为栅栏式汽车。 运输车、家禽运输车、养蜂车等为栅栏式汽车。
2 3 3
P ≥ P1 + P2 + P3
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卸料能力的匹配
散装饲料车卸料时，饲料输送经过排料孔、水平 散装饲料车卸料时，饲料输送经过排料孔、 螺旋机构、垂直螺旋和卸料螺旋机构。 螺旋机构、垂直螺旋和卸料螺旋机构。每个环节 出口处都有一定的卸料能力。 排料孔卸料能力
Q1 = 3600 NFρη 3.2 Rg
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自卸机构
由自卸杆系机构、液压系统、 由自卸杆系机构、液压系统、倾卸取力装置和自 卸辅助装置等部分组成， 卸辅助装置等部分组成，结构及设计与普通自卸 汽车的自卸机构基本相同。 汽车的自卸机构基本相同。 进行散装粮食运输汽车自卸机构的设计时， 进行散装粮食运输汽车自卸机构的设计时，车厢 最大自卸倾角大小的选择与普通自卸汽车有所区 应由装载粮食的堆积角确定。 别，应由装载粮食的堆积角确定。 粮食的流动性较好，下滑角均在37°左右。因此， 粮食的流动性较好，下滑角均在37°左右。因此， 散装粮食运输车自卸倾角应大于40° 散装粮食运输车自卸倾角应大于40°，通常选择 45°左右。 45°左右。
拦板三面开启三面倾卸式 拦板三面开启后卸式 后栏板开启后卸式
与普通自卸汽车车箱相比有以下特点： 与普通自卸汽车车箱相比有以下特点：
车箱拦板高，车箱容积大，保证相应的载重量。 车箱拦板高，车箱容积大，保证相应的载重量。 车箱拦板比普通自卸汽车拦板薄，从而自重降低， 车箱拦板比普通自卸汽车拦板薄，从而自重降低， 载货量增大。 载货量增大。 车箱开启拦板边沿装有密封装置， 车箱开启拦板边沿装有密封装置，从而保证运输过 程中不会发生泄漏现象。 程中不会发生泄漏现象。
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散装粮食运输汽车的结构与设计
散装粮食运输汽车按 其车厢型式可分： 其车厢型式可分：
敞开式车厢 封闭式车厢两种。 封闭式车厢两种。
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自卸式散装粮食运输车厢体结构与设计
自卸式散装粮食运输车车厢结构有： 自卸式散装粮食运输车车厢结构有： 敞开式： 敞开式：
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罐壁压力
当罐体中充满饲料时．罐 当罐体中充满饲料时． 壁受到饲料的作用力如图。 壁受到饲料的作用力如图。 在罐壁的上部(直壁部分) 在罐壁的上部(直壁部分) 罐受到的压力为： 罐受到的压力为：
p x = yγλ λ = (1 − sin φ ) / (1 + sin φ ) 在罐壁下部的倾斜部分， 在罐壁下部的倾斜部分，
N——排料孔的数目； ——排料孔的数目 排料孔的数目； F——排料孔截面积，(m2)， ——排料孔截面积 排料孔截面积， R——排料孔水力半径(m)； ——排料孔水力半径 m)； 排料孔水力半径( ρ— 饲料堆积密度(t／m3) 饲料堆积密度( η——排料系数 ——排料系数
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Qω1 L1 水平螺旋机构所需功率： 水平螺旋机构所需功率：1 = P 367
Qω 2 H 2 垂直螺旋机构所需功率： 垂直螺旋机构所需功率：P2 = 367
对于卸料螺旋，由于最大水平倾角可达 对于卸料螺旋， 70°，为选取足够大的功率，按垂直螺旋 70° 为选取足够大的功率， 进行计算： 进行计算： = Qω L P 367 为保证散装饲料运输车的连续卸料， 为保证散装饲料运输车的连续卸料，取力 器的输出功率P应满足条件： 器的输出功率P应满足条件：
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旋转送料器
旋转送料器适用于流动性良好、 旋转送料器适用于流动性良好、磨磋性较小的粉 粒或小块状物料，其优点是结构紧凑、 粒或小块状物料，其优点是结构紧凑、维修方 能连续定量供料，有一定程度的气密性。 便．能连续定量供料，有一定程度的气密性。 为保证散装饲料运输车的卸料能力， 为保证散装饲料运输车的卸料能力，旋转送料器 的叶片格子孔的总容积V应按下式计算： 的叶片格子孔的总容积V应按下式计算：
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起伏装置
使套在卸料螺旋轴 外的悬臂在垂直面 内上下起伏， 内上下起伏，改变 卸料高度。 卸料高度。
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移动活门机构
在各仓的底部均装 有移动活门机构， 有移动活门机构， 保证饲料顺利进入 螺旋槽。 螺旋槽。
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功率的计算
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自卸式散装粮食运输车厢体结构与设计
多仓式罐体有两 种型式， 种型式，即贯通 式和封闭式。 式和封闭式。
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车门密封装置
车厢设计的关键部位是侧门、后门、 车厢设计的关键部位是侧门、后门、顶门的密 封，一般采用橡胶密封条，保证运输过程中不 一般采用橡胶密封条， 会发生粮食洒漏和泼洒现象。 会发生粮食洒漏和泼洒现象。
Q V = 167 ×103 γ nK d
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旋风分离器
影响旋风分离器分离效果和压 力损失的主要因素是气流进入 分离器的速度和分离器的几何 Q D = 5.988 尺寸 νυγ
0
由旋转送料器输送的高速流动饲料 不能直接进入料仓， 不能直接进入料仓 ， 应通过分离装 置使饲料积聚后落入料仓， 置使饲料积聚后落入料仓 ， 否则饲 料会随着高速气流在仓罐内飞散。 料会随着高速气流在仓罐内飞散。 旋风分离器是将饲料由高速气流中 分离出来的装置。 分离出来的装置。
罐壁压力为： 罐壁压力为：
p 0 = yγ (γ sin 2 β + cos 2 β )
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螺旋输送卸料机构
由螺旋机构、转弯传动装置、 螺旋机构、转弯传动装置、 起伏装置和移动活门机构组 成。
螺旋机构由底部螺旋机、 螺旋机构由底部螺旋机、垂直 螺旋机和卸料螺旋机构组成。 螺旋机和卸料螺旋机构组成。 作用是通过螺旋机构的旋转推 进作用，将仓罐中的饲料输送 进作用， 到一定距离和高度， 到一定距离和高度，完成卸料 工作。 工作。 螺旋机构的螺旋面型有实体面 型和带式面型两种。 型和带式面型两种。
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液压式螺旋输送散装饲料运输车
液压式螺旋输送散装饲料运输 车的结构， 车的结构，除驱动方式与机械 式不同外，其余基本相同。 式不同外，其余基本相同。
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增压器式螺旋输送散装饲料运输车
与上述螺旋输送散装饲料 运输车不同的是在螺旋 机构传输中增加了增压器 和增速器， 和增速器，并设有自动调 节仓料量的调节器。 节仓料量的调节器。 增压器式螺旋输送卸料 传动主要机构包括仓罐 旋转送料器、 、旋转送料器、旋风分 离器、 离器、增压器和吸排气 线路等。 线路等。
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卸料能力的匹配
卸料螺旋的卸料能力
Q4 = 9.42 D42 n4 ρ
D4——卸料螺旋的直径(m) ； ——卸料螺旋的直径 卸料螺旋的直径( n4——卸料螺旋的转速(r／min) ——卸料螺旋的转速 卸料螺旋的转速( ρ——饲料堆积密度(t／m3) ——饲料堆积密度 饲料堆积密度( 为使散装饲料运输车能够连续卸料， 为使散装饲料运输车能够连续卸料，卸料能 力的匹配应满足下列条件： 力的匹配应满足下列条件： Ql≤Q2≤Q3≤Q4
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螺旋机构参数的确定
螺旋直径主要取决于散装饲料运输车的卸料能力
D ≥ Kz ( Q ) Kd Kβ ρ
t = kjD
螺旋型式系数
螺旋节距β 螺旋节距β根据螺旋面的型式和螺旋直径的大 小来选取。 小来选取。 螺旋转速超过一定值时， 螺旋转速超过一定值时，物料将会由于受到过 大的切向力被抛起，以致无法输送， 大的切向力被抛起，以致无法输送，因此螺旋转 速 n有一个界限值 nj n ≤ nj = K1 / D 对充填系数 Kd进行验算： 进行验算：