浅析混凝土搅拌运输车的行驶速度限制

1、浅析混凝土搅拌运输车的行驶速度限制摘要 本文对混凝土搅拌运输车的行驶侧翻现象进行了分析，强调限制其最高行驶车速的重要性，提出了安全车速值建议，阐述了在其产品使用说明书中提出安全车速的必要性。关键词 混凝土搅拌运输车：行驶速度限制 关于混凝土搅拌运输车（以下简称砼车）的最高车速，各厂家的样本中几乎都是引用底盘改装前的最高车速，一般在90km/h左右。有些厂家甚至将底盘车最高车速作为整车最高车速写入使用说明书。然而，我国汽车行业标准QC/T667-2000混凝土搅拌运输车技术条件的第4.1.8条中明确规定：混凝土搅拌运输车搅拌行驶时，最高车速不得高于50Km/h。由此可见，对运输车的最高车速指标有

2、着不同的理解，笔者认为有必要就此问题进行一下讨论，引起大家对砼车行驶速度限制的必要性的重视，提出安全车速取值建议，促使大家在砼车使用说明书中正确表述行车速度，杜绝发生侧翻事故发生的可能。1. 最高车速汽车的最高车速是汽车的动力性三大指标之一，砼车生产厂家对此项指标十分重视，将其作为重要性能指标列出。 所有汽车的速度测试偶是附有限制条件的。技术条件规定：混凝土搅拌运输车的最高车速测试执行GB/12544汽车最高车速试验方法，最低车速测试执行GB/12547汽车最低稳定车速试验方法。进行这两种速度测定的场地要求均按照GB/T12534汽车道路试验方法通则规定，即“除另有规定外，各项性能试验应在清洁

3、、干燥、平坦的，用沥青或混凝土铺设的直线道路上进行。道路长23Km，宽不小于8m,纵向坡度在0.1%内“。由此而知，运输车的最高（低）车速数据测试都是特别指定在平直道路上进行的。 砼车属于城区运输车辆，在大部分运输时间内要进行转向、避让行人及车辆等行驶动作，不大可能以最高车速行驶。更为重要的是，砼车属于改装车辆，其整车重心较改装前的底盘车显著增高；同时在砼车运输途中搅拌筒带着混凝土旋转，使其重心朝着转动方向偏移，从而使整车重心偏离车辆纵轴线，以至显著影响整车行驶稳定性。尤其是在高速急转行驶时，将会导致较高的翻车事故发生率。 基于以上认识，笔者认为砼车的行驶稳定性应引起大家的高度重视。生产厂家应

4、在宣传其最高车速时，对可能引发的翻车事故隐患予以切实的警告，不能在使用说明书中将底盘最高车速标注为整车最高车速。2.最低稳定车速 最低稳定车速是衡量砼车能否平稳缓动进入混凝提搅拌站，并使其进料口对准搅拌站出料口的一项指标。JG/T5094-1997混凝土搅拌运输车在5.1.15 C中规定：“混凝土搅拌运输车应能在不大于5km/h的速度下稳定行驶”。技术条件在型式试验一章中按QC/T252专用汽车定型试验规则规定了最低稳定车速试验项目。3.安全车速本文所述安全车速是指砼车转向行驶时不发生侧翻现象的行驶速度。直线行驶时的侧坡安全性与侧坡角度有关，在此不专门进行讨论。 根据我国道路车辆靠右行驶的规定

5、，国内大多数砼车在搅拌行驶作业时，搅拌筒旋转方向为右旋（面向车尾朝前看，顺时针旋转），相应的搅拌筒螺旋叶片旋向为左旋。这种布置适应了靠右行驶时公路截面左高右低的实际情况。搅拌筒右旋的砼车在搅动工况下整车的重心相对于车辆纵轴线向右偏离了50100mm，使得砼车的行驶稳定性有所改善。由于历史的原因，我国有些砼车搅动行驶作业时，搅拌筒旋转方向为左旋，相应的搅拌筒螺旋叶片旋向为右旋。这种布置使得搅动工况下整车的重心向左偏离，不适应靠右行驶时公路截面左高右低的实际情况，导致整车行驶稳定性相对较差。 转向行驶时，砼车不发生侧翻的条件是离心力所产生的侧翻力矩小于重力所产生的稳定力矩，即： HmV2/R<

6、;mgR （1） 式中： R转弯半径，m； m整车质量，kg； v行驶速度,m/s； g重力加速度，m/s2； B4有效稳定幅，B4=B-e，m； B4重车平地静止稳定幅（轮距之半），m； e质心的总偏移值，e=e1+e2+e3+e4，反映搅拌筒重心偏移e1、路拱坡度e2、轮胎变形e3、悬挂变形e4等四因素对稳定的综合影响,mm； H整车质心离地高度,m。 由式（1）可以看出，离心力所产生的侧翻力矩与砼车的重车质心离地高度H以及速度V的平方成正比。 以某型号的7m3砼车为例，其底盘车质心离地高度为1.030m，满载重车质心离地高度达到1.792m，而轴荷与之相近的16t汽车起重机的行驶状态质心

7、离地高度只有1.466m。这些数据说明砼车的重车质心离地高度比改装前的底盘车质心离地高度有了不容忽视的增高。若忽略汽车悬挂和轮胎变形，不计非簧载质量及侧倾影响，汽车的侧翻阀值ay(单位为g)可由式（2）表达： ay/g=B/2H （2） 式中: B轮距，m。 一般而言，汽车质心每增高250mm,侧翻阀值就下降0.05g。侧翻阀值愈小，愈易侧翻，砼车的侧翻阀值受到质心高度的极大影响。因此，以底盘车的最高车速作为砼车重车状态允许的最高车速是十分不妥的。 下面就重车（满载运输混凝土）状况下的砼车转弯行驶进行稳定性分析，讨论重车侧翻临界速度计算式。 由（1）式整理得： V翻=（RgB4）/H1/2 （

8、3）式中：V翻重车侧翻临界速度,m/S。 式（3）中有效稳定幅B4和整车质心离地高度H这两项因素受制于车辆结构设计和路面拱度实况，重力加速度g是常量。因此，驾驶员可以控制的两个重要操作因素就是驾驶车速V和转弯半径R。对应于每一种行驶车速V，相应有一个安全的最小转弯半径R。将式（3）改写为式（4），并对某搅拌筒右旋的运输车结合其结构参数，就90Km/h和50Km/h这两种车速，分别对向左及向右转向行驶时的安全转弯半径R进行计算比较： R=V2H/gB （4）（1） 向左转向行驶 已知：B4=B-e， =B-(e1+e2+e3+e4) =1074-(-53+41+76+254) =756mm=0.

9、756m H=1.792m G=10m/S2 a 当行驶车速V=90km/h=25m/S时 RL90=V2H/g B4=148.15m b 当行驶车速V=50km/h=13.89m/S时 RR50=V2H/gB4=45.73m（2） 向右旋向行驶 已知:B4=B-e = B-(e1+e2+e3+e4) =1074-(53-41+76+254) =732mm=0.732m H=1.792m G=10m/s a 当行驶车速V=90km/h=25m/S时； RL90=V2H/g B4=153m b 当行驶车速V=50km/h=13.89m/S时 RR50=V2H/gB4=47.23m由以上的计算示例

10、可知:无论是朝哪一侧方向作转弯行驶，当车速分别为90Km/h和50Km/h时,安全的最小转弯半径相差极大。这就足以说明要防止砼车转向行驶侧翻现象，就一定要限制其行驶速度，更不能将底盘车的最高车速与满载整车的最高车速混为一谈。否则就埋下了事故隐患，既害砼车用户，也害砼车生产厂家。 应当着重指出，在高速行驶条件下，砼车不止在转向行驶时可能发生侧翻，直线行驶时的紧急避让、“S”形行驶、急刹急转等也会导致翻车。个中原因在于这些操作都会使车辆作较小转向半径的曲线行驶，通常情况下，这是造成砼车翻车的主要原因。若设计一套装置，根据行驶速度读数，引导砼车驾驶员确定相对应的安全转弯半径，可能有助于减少砼车的侧翻事故。 关于安全车速性的取值，目前尚无明确规定。若VS过于接近V翻，砼车易与倾翻；VS过低,则运输不经济。在已了解到的VS取值中，有取70%VS的，也有取80%VS的，建议VS取值采用V翻的76%左右为宜。综上所述，在混凝土搅拌运输车的使用说明书中应当明确写出最高车速限制值<50Km/h，不能将底盘最高车速直接作为砼车的整车最高速度写