平衡重式叉车桥负荷率与配重的分析计算

1、本文介绍了平衡重式叉车的桥荷率与配重之间存在的相互关系问题，并论述了如何确 定理想的桥 荷率，进而从中出最小配重理想值的计算方法，最后还给出了最小配 重理想 值 的实例分 析与计算。l平衡重式叉车桥荷率与配重的关系桥荷率是叉车桥荷（前桥荷、后桥荷）占其自身总重量 的比率。它是平衡 重式叉 车的重要 参数之一，对 平衡重式 叉 车的稳定性、牵引性和动力性 等性能参 数都具 有极其重大的影响。平衡 重式叉车 插取货物时，后 轮不致 于离地或 前倾 翻而在车体 尾部所装 配的必需 的平衡重块。它的大小，同样 对叉车的稳定性、牵引性和 动力 性等 性能参数具有重大的影响。对 额定起 升重量一定的平衡重

2、式叉车，为使其能达到所要求 的起重量， 就必须有 足够 的配重。配 重太大，叉车 在空载状态下 会出现后 桥桥荷 率 过 大，前桥桥荷率 过小的不合理状态 其优点是：满载作业时后 桥有 足够的桥荷， 作 业时稳定性好；缺点是：空载 时由于后桥荷率过大，轮胎的尺寸也相应 增大，向的轻便 性和 灵 活性 不好，整车的体积和 重量都较 大，轻 济性差。 配重太 小 ，叉车在 满载状态下会 出现 前 桥桥 荷 率过 大 ，后桥 桥荷 率过小的不合 理状态。其优点是：前轮附着力大，牵引特性好，转向轻便，转向轮胎的负荷及 结构尺寸也较小；缺点是：满载时稳定性差，转向易失灵。显然，配重的大小，直 接影响着

3、载荷 的分配率.况且也决定着整 车的重 量。理想的桥荷率，不仅能改善整车的综台机械性能，而且可 以使 配重 获 得 理想的 最小值，从 而减小整车 的使用重量，以达到降低整车的制造成 本。2国内平衡重式叉车桥荷率统计分析表一是根据国内多家平衡重武叉车样本上提供的参数，经过计算 而得出的桥荷率数据 统计表：表一国产平衡重式叉车桥荷率统计表序号叉车吨位（t）空载桥荷率（%）满载桥荷率（%）前悬距 （mm）前桥后桥前折后桥1342,6457.3690-679. 335032338,8061.2083.6016.404S63344.9055.1092.107.9048S4341 605&4090.89

4、9.1L5075339.6060.4087.0013.004706344.5155.4989,5010.504917340 1459.8689.7910.214728 1345, 4054,6089.6010,404779341.3858.6288.2411.7649210341.7358.2789.1810.82508表一的统计结果表明：国产平衡重式叉车满载状况时，后桥桥荷率13%的有1 台，占统计总数量的10%，后桥桥荷率为1013%的共6台，占统计总数量的 砷，后桥桥荷率10%的叉车共3台，占统计总数量的30%。显然，后桥桥荷率为1013%的国产叉车占大多数。3国外平衡重式叉车桥荷率统计

5、分析表二是根据国际上叉车制造行业制造水平很高 的德国林德公司提供的E1BP、E：20E30、H25、H30、H4013等叉车样本上的参数经过计算而得出的桥荷率数据统计表：表二德国林德公司平衡童式叉车桥荷率统计表序号叉车吨彳厂Ct）空载析荷率（%）满装桥荷率（%）前悬距 mm）前桥后桥刖析后桥1,849.40506089-0610.9435522.051.6448,3690.289.2742432.048.2151.7986.3113.6942443.048.715L2989.8710,1344053.046.7353.2787.5812.424652.54& 4751 一 5389.6310.

6、374822.547.3752.6390.299.7148283.046.2853.7288.1411.8649293.045.7254.2889.6810.32492104.046.2353.7789.4010.60528从表二可以看出，德国林德公司生产的平衡重式叉车：满载时，后桥桥荷 率13%的叉车共t台，占统计总数的10% ,后桥桥荷率为1013%的叉车共7 台，占统计总数的70%，后桥桥荷率10%的叉车共2台，占统计总数的20%。同 样，后桥桥荷率为10- 13%的国外叉车也占大多数。4平衡重式叉车桥荷率理想值的确定根据表一、表二的数距统计与分析，无论国内或国外生产的平衡重式叉车，其满

7、载 时，后桥桥荷率在1013%范围内的占统计总数的砷70% （空载时后桥 桥荷率为5260%）。不仅因为满载时，后桥桥荷率为1013%占统计车辆之最，而最主要 的是这样的桥荷率能使平衡重式叉车无论在空载或满载工况下，都能使前桥或后 桥的载荷悬殊甚小，况且叉能使配重获取理想的最小值。显然，满载 时后桥 桥荷率为10 13%，或空载时后桥桥荷率为5260%这一统计数值范围，便是桥荷率的最理想 的参数值。为便于配重的计算，根据表一、表二，可作如下设定：1）空载状态，前桥桥荷率为K.，则K =0 400. 482）2）空载状态，后桥桥荷率为k2则K =0 520. 60。3）3）满载状态，前桥桥荷率为

8、，则K3=O 87-0. 90。4）4）满载状态，后桥桥荷率为K，则K =0. 100 13。5平衡重式叉车最小配重理想值的计算平衡重式叉车最小配重的理想值，就是既不影响叉车的稳定性，又不致于 使后桥桥荷或整机重量太重，是在兼顾二者的情况下而得出的最小数值， 当然，这一最小数值是一个范围值。下面对平衡重式叉车最小配重理想的确定做如下 分析计算：5 1整车受力分析图一所示为整车受力示意简图。图中.A、B分别为前、后轮的接地点。各参数 值说明如下：G1叉车最大起重量；LIAG对A点力臂；G2一空载无配重时叉车总重量；K12A 一 G2对A点力臂；G3 一叉车配重的重量；L3BG3对B点力臂，或称后

9、悬距；PA 一地面对前桥支反力空载时？人占使用重量的40-48 % ,满载时PB占使用重量的1013%；L一叉车轴距；5. 2整机重量计算从图一可以看出，整机空载重量为G=G2+G3整机 满载重量 为：G=G1+G2+G33最小配重的计算根据圈一中的受力，町以列出如下平衡方程(取A点为矩一 ft.)：PbL+G1L1A=G2L2 A+G3(L+ L3B)G3=(PBL+G IL 1A 一 G2L2A ) / (L+ L3B)显然，当PB=0时，岛达到极小值，但这不是理想的最小值。因为PB=0说明满 载工况时后轮离地，此时会出现转向失灵或前倾等事故现象的发生。5, 4理想的最小配重计算从以上分析

10、可知，理想的最小配重应满足以下条件：1、空载时 TOC o 1-5 h z G1=Pb 空 LG2L2A =K2( G2+G3)以A点取矩，由平衡方程得：G3 空:(PB 空 L 一 G2L2A ) / (L+L3B )将代人可求出G3 空=(L2G2L LG2 A) / (L+L3B K2L)由于K2=0. 520. 56, G2、L2A、L3B均为设计数据，将这些数据代人式，便可得出q在空载状况的理想最小值范围。2、满载时G1 不等于 0，P B 满=K4(G1+G2 +G3)以A点取矩，由平衡方程得：G3=(P B 满 L+G1L 1A 一 G2 L2A) / (L+ L3 B)将代人可

11、求出G3 满：(K4G1L+K2G2 L+G1L1A一 G2L2 A/ L+L3B L4L).由于K4不=0 100 13，Gl、G2 、L1A、L2A、L3B均为设计数据，将这些数据代人式可得出G3满在满载状况的理想最小值范围。对叉车而言，无论空载或满载，其配重是固定不变的，因此，可在公式、 所得的数值集合范围中，寻求出其交集，从而确定出能同时满足公式、理想的晟小 配重值范围来。6最小配重理想值的实倒计算现以我厂生产的CPD2Ha型平衡重式电动叉车为例，来验证其桥荷率的分布与 配重的选取是否合理。6. 1配莺数值的验算按照图一的受力分析，我厂生产的CPCD2A型乎衡重式电动叉车的相应参数 如

12、下：G l一叉车最大起重量，G1=2t；LlAGl 对 A 点力臂，L1A=980mm；G2空载无配重时叉车总重量，G3 =3. 4tL2AG2 对 A 点力 臂 L2A=650mm；G3 一叉车配重的重量，G3=0. 98t；L3B 一 G3 对 B 点 力臂，L3B =180mm；PB一地面对后桥支反力，可按参数求出L一叉车轮距，L=1550mm：将以上数据代人公式可得出空载状况的理想最小值范围(K2,可分别用0. 52、0. 6 代人 )：G3 空一(K2G2 LG2L2A ) / (L+L3BK2L)=0.571.19将以上数据代人公式(6)可得出满载状况的理想最小值范围(K 4可分别

13、用0. 10、0.13带 入)G3 满 =(K4G1L + K4 G2L + G1L1A 一 G2L2A) / (L +L3B K4L) =0. 651. 11显然，最小理想配重值的范围应是空载状况和满载状况的理想最小 值配重G3空、G 3满的交集，显然其交集为0. 651. 11。面对CPD2A型电 动叉车而言，其实际配重为0 98t,恰好在其交集为0、651儿的最小理想 配重值的范围之内，配重的重量设计合理。2桥荷率数值的验算空载时，由公式可推导出后桥荷率K2为：K2=(G3L + G3L3B +G2 L2A) / (G2 +G3)L = (0 98 X 1550 +0. 98 X 180

14、+ 3. 4 X 650) / (3. 4+0 98) X 1550=0.58而空载时K2：的理想范围为0. 520.60,然验算结果K 2=0 58在其理想 值 的范围0. 52-0. 60之内。同样，满载时，由公式可推导出后桥荷率K4为:K4=( G3 L+G3L3B +G2L2A G1L1A)/ (G 1+ G2 +G3 )L= (0 98X1550+0. 98X180+3. 4X 6502X980) /(2+3，4+0，98)X1550=0.11而满载时K2的理想值范围为0.100.13,算结果K2=0 11在其满载时理想值 的范围0 100. 13之内。7结论通过以上分析与计算，对桥荷率与配重的理想值确定，是有严格要求的， 并非随意设计的。否则，将会影响整车的综合机械性能，造成无谓的成本增加或性 能降低，甚至不能使用。另外，设计桥荷率的分配时，在满足 已知设计参数的情 况下，尽可能使前悬距达 到 最小值，车架重心分布在轴距中心偏后，然后，按空载、满载状态后桥桥荷率分别为 K2=0 520. 60、K4=0、100. 13，代人公式，求出其结果的交集，即为最 小理想配重值的范围 。由于配重的材料一般为铸铁件，况且铸件的密度又往