道路清障车的制动过程分析.pdf

1、 设计 计算 研究 7 一 道 路 清 障 车 的 制 动 过 程 分 析 辽 宁 工 学 院 辽宁省锦州国营七七七厂 陈 勇 王 继 承 U 7 ， 一 A l t r a c t l Me c h a n i c s mo d e l o f b r a k e wo r k i n g mode f o r r o a d o b s t a c l e c l ear i n g t r u c k w i t h t r a i l i n g v e h i c l e i s e s - t a b l i s h e d Ap p o r t i o n c u r v e I

2、 。 b r a k i n g f o r c e a r e d r a wn f o r t h e r oa d o b s t a c l e c l e a r i n g t r u c k b r a k e wh e n i t d r i v e s wi t h t r a i l i n z v e h i c l e Ef e c t o f c o n s t r u c t i o n a l p a r a me t e r c h a n g e o f t h e t r a i l i n g v e h i c l e t O t h e b r a k

3、 e p r o c e d u r e i s a n 8 - l y z e d a n d r e c o mme n d a ti o n i s p r o p o s e d t ha t l oad s e n s i n g v a l v e s h o u l d b e mo u n t e d o n t h e v a r i a b l e a x l e l oad r oa d o h - s t a c l e c l e a r i n g t r u ck t O i mp r o v e b r a l un g s t a b i l i t y 啪

4、耍】 建立了道路清障车拖带车辆制动工况力学模型 绘制了道路清障车拖带车辆行驶时的制动器制动力分 配曲线 I ， 分析了被牵引车结构参数的改变对制动过程的影响， 并建议对这种轴荷变化的道路清障车应安装感载 阀， 以提高 制动稳定性 。 To p i c wo r d s ： Ro a d o b s t a c l e c l e a r i n g t r u c k， B r a k i n g s t a b i l i t y 1 前 言 9 动过 任 随着汽车运输在货物运输中所占比重的增加， 交通事故也不可避免地发生， 为保证道路的畅通， 需 要由道路清障车及时将出事车辆拖离现场。道路

5、清 障车的种类较多， 本文主要讨论举升一牵引类道路 清障车， 见图1 。 它是由在牵引车2 上安装的牵引举 升装置 3 将被牵引车 4的前轮升离地面， 而后轮仍 着地， 然后将被牵引车拖带走。 道路清障车一般是在 通用汽车底盘上加装起吊或举升装置， 为使其在拖 带车辆时能正常行驶 ， 在通 用底盘上需加配重 1 ， 这 样， 道路清障车在不拖带车辆( 空载) 及拖带车辆时 的轴荷同原底盘的轴荷相比均有改变， 直接影响道 路清障车的制动稳定性。 圈 1 道路清障车 的示意 图 1 配重2 牵引车3 举升装置4 赦牵引车 2 道路清障车拖带车辆制动时地面反作用 力力学模型及理想的地面制动力力学模型

6、 2 1 地面反作用力力学模型 分析时， 认为道路清障车在水平、 干燥的硬路面 上制动， 忽略了汽车的滚动阻力偶矩、 空气阻力、 旋 转质量减速时产生的惯性力偶 矩 ， 以及制动时边滚 边滑的过程， 即认为附着系数只取一个定值。同时， 不考虑工作装置在工作时的变形。 受力如图2 所示。 1 9 9 8年第 9 期 图2 道路清障车拖带车辆制动时受力分析 9 维普资讯 设计 计算 研究 a 取道路清障车为隔离体 分别对清障车前、 后轮接地点取力矩得 f F I ( d 】 + 6 I) ： G 1b 1 + F ，l k 。 + S 矗 一 丁 ( 厶 + L ， 一 J n 。 一6 ) 【

7、F 砣 ( d +6 I ) ：G l b l F I 】 -S h +丁 ( 厶+工 一L ， ) ( 1 ) 式中， 、 F 为地面对清障车前、 后轴的反作用力， N ； Gl 为清障车的重力， N； a 。 、 b 为清障车质心至前 轴、 后轴的距离 ， mEi a z 、 b 为被牵引车质心至前轴、 后轴的距离 ， mE； k 、 为清障车 、 被牵引车的质心 高， m m； h为工作 时工作装置牵引点处 的抬起高度， m i l l ； L t 清障车的前悬 ， mmi 厶、 为工作装置固定 点至清障车前端 的水平距离 、 固定点至牵引点的水 平距离， r F xl n ； F 、

8、F z 为清障车、 被牵引车在制动时 的惯性力 ， N； F =G i 1 d u F ：Gi z d u ； g为重力加速 度， m s ； u u 为制动拖滑时减速度 ， m s 若在不同附着系数的路面上制动前、 后轮都抱 死( 不论是同时抱死， 还是分别先后抱死) ， 此时， =裙 ， 为地面附着系数 。 S、 丁 为被牵引车施加于工 作装置的水平、 垂直方向的力， N。 b 取被牵引车为隔离体 考虑被牵引车纵向力的平衡及对其后轮取力矩 得 T ( n z + 6 2 ) c o s 0 = G 2 b z -( 一r ) c o s 8 一s + I ( C O + 矗 ( 2 ) 式

9、 中， G2 为被牵引车的重力 ， N； 0为被牵 引车抬起 的角度， ( ) ； S ， 为工作装置施加于被牵引车的水 平 、 垂直方 向的力 ， N； r为 被牵 引车 的车轮 半 径， r m。 由牛顿第三定律S ：S ， T=T ( 3 ) 整理( 1 ) 、 ( 2 ) 两式得地面对清障车二轴法向反 作用力为 ： F 一 ! ! ! 生 生二 ! 垒LJ二 二! ! = 1 2 n1 十 01 等 T = G z -b z 一( 一r ) t g 0 - b G z 8 _ h 一 a z h a 2 +6 ( 4 ) 2 2 理想地面制动 力力学模型 一 1 O 一 理想 地面制

10、动力力学模 型指制动时前、 后车轮 同时抱死时的地面制动力分布， 亦称理想制动器制 动力力学模型 。即为 F 1 ：F ：Fd 一 ! ! 生二! 鱼 二生二! ! 二 ! 一 。 1 +6 l F z = =F =F, l o 一 ! 二 ! 翌 二 生! 生 二生2 一 n】 +6 I ( 5 ) 式 中， F 、 F m分别为前、 后轮的地面制动力； F F 分别为前、 后轮的地面制动力； 丁 同( 4 ) 式 3 理想的制动器制动力分配关 系力学模型 及分配曲线I曲线 3 1 理想的制动器制动 力分配关系力学模型 由文献E 2 可知， 在任何附着系数的路面上， 前、 后车轮同时抱死的条

11、件是 ： 前、 后轮制动器制动力之 和等于附着力； 并且前、 后轮制动器制动力分别等于 各 自的附着力 ， 即 f F +F ：( G1 +Gz ) F = l ( 6 ) t F ： 2 此即为理想的制动器制动力分配关系力学模 型 。 3 2 绘制理想的制动器制动力分配曲线I曲 线 将( 5 ) 式代人( 6 ) 式， 整理得 f F +F =( G1 +Gz ) l 一 一 f 刍 生 壁 二 生 生二 生 二 二 2 f 7 、 【 G 1 n 一GI Gz +丁( 厶+ 一L ， ) 式中， 丁 同( 4 ) 式 。 由( 7 ) 式绘制的曲线， 即为前、 后车轮同时抱死 时， 理想的

12、前、 后制动器制动力分配曲线I曲 线。为便于分析， 将 卢线( 实际前、 后制动器制动力 分配线， 卢 = 称为制动器制动力分配系数； = F +F ， 称为汽车总制动器制动力， N) 一同绘出。 某道路清障车参数如下： Gl = 5 3 2 0 0 N ， a 1 = 1 7 6 5 mm ， b 1 = 2 1 8 5 ram ， Lt =1 0 6 4 ram， L ：7 0 0 mm， kI ：7 8 7 mm， 厶=2 7 5 0 r fl r i l ， =4 1 6 0 mm， 制动器制动力分配系数 卢 = 0 3 8。 被牵引车参数如下： 汽车技术 维普资讯 设计 计算 研究

13、G2 4 0 8 0 0 N ， a 2= 2 1 0 0 ram ， 一 l 8 5 0 mm ， h a= 8 45 mm ， h= 5 0 0 mm r = 5 0 9 mm 。 根据 以上参数， 可绘出该道路清车障空载和拖带 车辆时的理想的制动器制动力分 配曲线， 如图 3所 示。其中， I 。 为清障车空载时的制动器制动力分配曲 线 ； I 。 为清障车拖带车辆时的制动器制动力分 配曲 线。 可见 ， 清障车空载在任何道路上制动时， 总是后 轮先抱死拖滑， 因而容易发生后轴侧滑， 使汽车失去 方向稳定性 ； 清障车拖带车辆制动时 ， 同步附着系数 9 =0 4 6， 在其他 附着系数

14、的路面上制动时， 可能后 轮先抱死拖滑 ， 也可能前轮先抱死拖滑， 依 地面附着 系数而定。 刍 旃 霹 髓 需 罐 球 啦 前鞋j 目动嚣科动力 圉 3 清障车的 线与 I 曲线 4 授牵引车结构参数改变对清障车拖带车辆 制动时的制动过程影响分析 分别考虑被牵引车的重力、 质心高度、 质心至前 轴的距离、 被牵引车 的前端抬起高度变化 ， 而其 它参 数不变， 清障车拖带车辆制动时的 j曲线分别如图 4 、 图 5 、 图 6 、 图 7 所示。 冒 4 被牵引车重力变化 1 l G2 3 0 0 0 0 N I 2 =4 0 8 C ON I 3 Gz =5 O 0 0 0 N 1 9 9

15、 8年第 9期 地面附着幕铖 前轮动嚣动力 一 图7 被牵引车前端抬起高度变化 I I h = 4 0 0 mm I 2 = 5 0 0 r a m I 3 = 6 0 0 ram 通过分析所绘制的曲线可知 ， 随着被牵引车重力 和 质心高度的增加 ， 同步附着 系数增加 ， I9 线位于I 曲线下方的部分增加， 制动时前轮先抱死拖滑的机会 维普资讯 设计 计算 研究 ( ! ) 陶瓷一 金属复合挺柱的结构设计与应用效果 学 鬻 7L A b s t t a c t T h e k e y p r o b l e m o f s t r u c t u r al d e s 勘 o f c e

16、 r a m i c - me t a l c o m p o s i t e t a p p e t r o d i s c 6 n g i r 8 n - Re s i d u e s t r e s s i n t h e c e r a mi c c h i p o f t h e c o mp o s i t e t a p p e t r o d ma y b e r e du c e d b y i n t e r me d i a t e l a y e r o f s o l d e r e d c o n n e c t i o n a n d b y d e c r e

17、a s i n g t h i c k n e s s o f c e r a mi c c h i p Re s u l t o f a p p l i c a t i o n o f t h e cer a mi c me t a l c o mp o s i t e t a p p e t r o d d e p e n d s n o t o n l y u po n s t r u c t u r a l p r o per t y o f mi c r o s t r u c t u r e o f t h e c e r a mi c ma t e r i a l ， h u t

18、 a l s o u po n p r o c ess i n g q u a l i t y o f wo r k i n g s u r f a ce o f t h e t a p p e t r o d c e r a mi c c h i p a s we l l a s t h e h a r d n e s s o f ma t c hin g c a m s u r f a c e 【 摘要】 陶瓷- 金属复合挺柱结构设计的关键问题是连接方式。机械连接和钎焊连接两种复合挺柱， 后者的连接 可靠性较高。钎焊过渡层和碱薄陶瓷块厚度可降低钎焊复合挺拄中陶瓷块的残余应力。陶瓷复合挺拄的

19、应用效果 除了取决于胸瓷材料的擞观组纲结构性能外， 还取决于挺柱冉瓷镶块工作表面的加工质量盈配对凸轮表面的强化 程序 。 T 聿 。 氟 p i c w o 陶 r d 瓷 s ： Ce 拯 r a 柱m i 肌 唔 兰j 7 L 枉 主 题 词 ：陶瓷，挺柱结构设计 J I 0 f 一 - 弓 言 皇 属 汽 午 罢 耋 霎 霎 蔷 内燃机的凸轮一 挺柱副是以相对滑动为主的点、 了对陶瓷挺柱材质及表面加工质量的要求， 并比较 线接触摩擦副， 它承受着变幅很大的交变载荷， 经常 了表面强化工艺不同的钢凸轮与陶瓷挺柱配对使用 处于边界润滑状态。这就要求配对副的材料具有较 时的耐磨效果。 喜 矍

20、粘 着 釜 2陶 瓷 挺 柱 的 复 合 结 构 设 计 与 连 接 方 式 料 具 有 很 强 的 S i 、N共价键性 ， 与金 属 凸轮配合具 一 一 有很好的抗粘着、 抗磨损能力， 其硬度很高， 耐擦伤。 2 1 陶瓷挺柱的设计 国外 已有 S i 。 N 基 陶瓷挺柱批量生 产应用口 ， 我国 FS L4 1 3 F柴油机 的挺柱为菌形 。由于陶瓷的原 在“ 七五” 期间也开始进行试验研究 3 。根据沙漠 料及加工成本高， 烧结后可加工性差， 且挺柱的形状 增大， 增大了道路清障车处于稳定工况的可能， 但丧 失转向能力； 随着被牵引车质心至前轴线距离和前 端被抬起高度的增加， 同步附着系数减小， 卢线位于 1 曲线下方的部分减小， 制动时