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  混凝土搅拌车稳定性分析


  在我国改革开放的形势下,经济建设得到迅猛的发展,为适应经济发展的需求,在国家建设部的组织协调下,我国从80年代初期开始在上海、北京、广州等大城市率先推行混凝土生产商品化,引进、消化和生产制造混凝土搅拌、运输、泵送浇捣等成套混凝土搅拌车。


  我厂从70年代起就致力于混凝土搅拌运输车的开发生产。80年代初形成批量生产,至今已累计生产了约8000辆搅拌车占全国市场拥有量的35%左右。近几年来,搅拌车的生产量发展迅猛,生产厂家也由7~8家发展到40多家,产品的技术性能差距也较大,在运行过程中各地区也或多或少地发生车辆的前轴板簧断裂和车辆倾翻的现象。我公司在长期的生产制造过程中不断地对搅拌车的整体稳定性进行研究分析,从而使我公司的搅拌车在操作、行驶、搅拌等方面的舒适性、稳定性、均质性等多项性能都达到了国内领先和国际先进水平。
混凝土搅拌车稳定性分析

  1混凝土搅拌车的结构形式


  混凝土搅拌车主要组成为:具有自行行驶功能的标准直类汽车底盘;装载并具有防止混凝土沉积离析功能的搅拌罐体;支撑搅拌罐体的前、后机架;与底盘联接的辅梁;搅拌罐体的动力驱动系统和操作系统。


  混凝土搅拌车的搅拌罐体被设计成橄榄形外观,与底盘大梁成10~16°夹角安装,以增大有效装载容积。车辆在运送混凝土的途中,搅拌罐以2r/min左右的转速不停地转动,防止混凝土的沉积和离析。在运达施工现场后,将搅拌罐的转速提高到汽车底盘水箱传动装置搅拌罐体进料斗卸料槽14~16 r/min,搅拌 1~2 min,然后停止并操作搅拌罐慢慢反向旋转,使混凝土均匀卸出。

混凝土搅拌车稳定性分析
  2  混凝土搅拌车行驶稳定性


  搅拌车主要工况是满载混凝土在道路上行驶,其行驶运输的时间占搅拌车工作时间的大部分,因此,其在道路行驶过程中的安全稳定至关重要。


  2.1 搅拌车的载荷状况


  在运载混凝土过程中,它不同于普通载货汽车,它是一种特殊工程运输车辆,搅拌罐体是通过一个减速机输出法兰和二个托轮支承着的,是一个可运动的部件,其一个特点就是上装重心较高,且重心位置是变化的。


  2.2 搅拌车的行驶稳定性


  搅拌车的行驶稳定性有二个方面,一是纵向行驶稳定性;另一个是横向行驶稳定性。


  2.2.1 纵向行驶稳定性


  搅拌车在行驶过程中,若遇到上坡时,当其前轮( 转向轮) 对地面的法向作用力为零时,则无法控制其行驶方向。此时,则认为车辆已失去稳定。若在下坡时,其后轮( 驱动轮) 对地面的反作用力所引起的牵引力为零时,则车辆失去行驶能力,则此时车辆也失去稳定。

混凝土搅拌车稳定性分析
  横向行驶稳定性


  搅拌车在弯道上或直边上转向行驶时常受侧向力的作用,如离心力、横向风力等,搅拌车在侧向力的作用下,有时克服了车轮的附着力,从而产生侧向滑移或产生横向倾翻。


  考虑车辆轮胎及板簧受压变形、道路正常坡度等等因素的影响,给定一个安全系数 0 . 7 ,这样我们就可得到安全速度的曲线 B 。曲线 B 与纵轴间的区域即为搅拌车的安全行驶速度区。在通常设计中,为行驶安全起见,设计时,应使侧搅拌车因其结构的特殊性,重心偏高,又因为搅拌车在载料运行时搅拌罐在不停地转动,因此其重心在车辆的纵向轴线上产生偏移,其偏移量随搅拌罐的转速而有所变化,这在理论上目前难以确切计算,多由实际测量得到。其方法如下:


  重心纵向距离测定。将满载混凝土的搅拌车置于地磅上分别测得前、后轴负荷 G1、G2,则可计算出重心前、后轴的距离。
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