防波板.dwg
防波板.dwg

HD5120GNG奶罐车改装设计【汽车类】【3张CAD图纸】

收藏

压缩包内文档预览:
预览图
编号:273070    类型:共享资源    大小:966.24KB    格式:RAR    上传时间:2014-04-23 上传人:J**** IP属地:江苏
50
积分
关 键 词:
hd5120gng 奶罐车 改装 设计 汽车 cad 图纸
资源描述:

HD5120GNG奶罐车改装设计

42页 16000字数+说明书+3张CAD图纸【详情如下】

HD5120GNG奶罐车改装设计论文.doc

任务书.doc

奶罐车改装总装配图.dwg

奶罐车改装罐体.dwg

防波板.dwg


摘  要

随着我国经济的发展,奶制品、食用油、饮料等行业对产品运输的要求越来越大,大型液罐车的需求量日益增加,特别是保温型液罐车。本文以罐体为设计重点,介绍牛奶罐车主要结构和专用设备的设计及工作原理。在整个设计过程中将参考其他液罐汽车罐体截面的基本形状,选择简单、误差小的“四段圆弧拟合椭圆”方法设计罐体的截面。为了保证像奶制品、饮料等液体的口味,需要低温运输,参照隔热保温车的隔热保温原理,设计有隔热保温层。隔热保温结构是将罐体设计成双层罐,并在两层罐体之间填充隔热材料,防止外界的温度对罐内液体温度的影响。为确保在冬季远距离运输时牛奶温度不会下降,在此次设计中采用了蒸汽加热器。并对整车动力性、燃油经济性进行了计算

关键词:罐式汽车;奶罐车;罐体;隔热层;保温

摘  要II

ABSTRACTIII

第1章 绪  论1

1.1 概述1

1.2 目的和意义1

1.3 专用车的现状和发展趋势1

1.3.1 近年专用车的产销发展现状1

1.3.2 专用汽车的发展展望2

1.3.3 罐式车的发展方向2

1.4 设计内容3

1.5 设计方法3

第2章 液罐汽车的总体布置4

2.1总布置的原则4

2.2罐车的总体布置4

2.2.1罐体的结构4

2.2.2罐体与副车架的连接6

2.2.3罐体总成与底盘的联结7

2.3整车重心7

2.4本章小结7

3.1 车型介绍8

3.2 总成结构9

3.2.1 发动机9

3.2.2变速器10

3.2.3车架10

3.3本章小结10

第4章 罐体的设计11

4.1 罐体的材料选择及要求11

4.2 罐体的截面的设计11

4.2.1 截面椭圆的基本性质12

4.2.2 计算法13

4.2.3 截面的计算过程14

4.4.1隔热材料的选择17

4.4.2断热桥结构设计18

4.5 食品液罐的传热系数和热负荷计算19

4.5.1食品液罐传热系数的计算19

4.6本章小结20

第5章 罐体总成与底盘连接21

5.1总体结构21

第6章 附属装置的选择设计23

6.1取力器的选择布置23

6.2食品泵的选择25

6.3加热装置的选择26

6.4清洗装置的选择26

6.5本章小节27

第7章  整车性能计算28

7.1汽车最高车速的计算28

7.2最大爬坡度计算32

7.3汽车燃油经济性的计算34

7.4本章小结36

结  论37

参考文献38

致  谢39

3.1 车型介绍

   东风汽车公司生产的EQ1126K1是平头车,驾驶室采用日产柴技术,底盘经过优化配置,性能优越,动力强劲,最大功率达到181kw,最高时速90 km/h,具有“专用化、科技化、精品化、油耗低”等特点,完全符合国家43项法规要求。EQ1126K1底盘参数如表3-1、3-2、3-3所示。


                表3-1尺寸参数


外型尺

总长/mm                   7955

总宽/mm                   2462

高/mm                   2690

轴距/mm                   4700

前悬/mm                   1250

后悬/mm                   2005

车架前高/mm                    —

车架后高/mm                    —

轮距前轮/mm                   1900

后轮/mm                   1800

后轮胎最外尺寸/mm                   2470

车架外宽/mm                   863

驾驶室后围位置/mm                   2402

蓄电池位置/mm                   2433

 车架可用长度/mm                       —

 储气筒位置/mm                    2198

 油箱位置/mm                    2016

 接近角/mm                     28

 离去角/mm                     19

                表3-3性能参数      

最高车速 /Km/h                    90

最大爬坡度/ %                    30

油箱容积  / L                    400

百公里油耗/ L                    19

最小转弯直径/m                    16

驻车坡度/%                    20

最小离地间隙/mm/GC                    250


3.2 总成结构

3.2.1 发动机

   EQ1126K1发动机参数如表3-4所示。


              表3-4 发动机参数

型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压中冷发动机

型号                 ISDe163 30

额定转速/ r·min-1                 2200

额定功率/ KW(r/m)                 118 (2200)

最大转矩/ N·M(r/min)                 600

最低燃油消耗率/ g/(KW·h)                 200

缸径×冲程/ mm×mm                 107×124

排量/ L                 4.2

压缩比                 17.3:1

工作顺序                 1-2-4-3

3.2.2变速器

   EQ1126K1装陜齿六档变速器,采用杆式操纵,速比如表3-5。

表3-5变速器变速比

一档二档三档  四档五档六档倒档

5.6063.6272.3131.4781.000.7895.054

3.2.3车架

   EQ1126K1车架的型式为:冲压铆接结构。纵梁为槽形断面。

   纵梁断面尺寸:250× 80×(8);

   车架宽为863mm。


3.3本章小结

   本章主要介绍了所选车型的整车参数,为后面的设计提供依据,使后面的设计能够参照二类底盘的参数进行设计,保证设计的车型在行使时能够符合罐车的要求。



    液态食品罐车材料一般采用奥氏体不锈钢,用于装运牛奶、酒及饮料等液态食品,其必须符合食品卫生方面的有关标准。其要求如下:

    (1)缸体内壁的所有转角均应圆弧过渡,其中小于135的拐角的圆弧半径应不小于25mm,罐体内壁上焊接的零件,焊缝圆弧半径不小于6mm。

    (2) 不允许有液体残留现象,与液体接触的金属表面应平整、光滑,无重皮和皱纹,焊缝要求打磨;不同介质,对罐体内表面的粗糙度要求也不一样,一般 食品罐的罐体内金属表面的粗糙度必须大于1.6m,焊缝表面的粗糙度不大于16m,以保证清洗干净。

    (3)食品罐车装运的介质如牛奶、糖浆等,很容易变质,细菌超标,每次装运后都需冲洗,因此食品罐车大多带有清洗管道。清洗应能承受100C的工作温度,清洗作业后,管路内不得积存清洗介质,以防污染食品。

EQ1126K1改装时应注意以下几个问题。

   (1) 汽车整备质量包括润滑油、冷却液、燃油、备胎及随车工具;

   (2) 汽车最小转弯直径是以前外轮轮迹中心测算;

   (3) 前轮轮距按前轮接地中心计算,后轮轮距按双胎中心计算;

   (4) 最小离地间隙指满载状态下,后桥离地面间隙;

   (5) 总高尺寸是在空载条件下按驾驶室顶计算;

   (6) 最大爬坡度是指单车满载时的爬坡能力;

    (7)   燃油经济性的计算;

   (8) 最高车速的计算。


1.3.2 专用汽车的发展展望

   据有关部门预测,到2015年专用汽车市场年需求量将达到70×104辆,而目前国内专用车的年总产量只有30×104辆。在专用车品种上,目前国际上一达7000多中,而国内仅有1000多种,无论从市场需求量还是品种数量上看,专用车的发展前景是非常广阔的。

   随着我国国民经济的发展,社会分工的进一步细化,市场对专用车的需求将更加多元化,对具有特殊功能的专用车的需求必将越来越多,需求高技术专用车的呼声将越来越高。目前专用汽车市场的多元化形态将得到进一步的加强,经济与科学技术发发展要求更多的专用汽车新品种面世。未来专用汽车的主流市场将集中在城建、服务和高等级公路运输、管理这两大块,它包括了专用汽车的大多数品种,这些品种根据各行业的具体发展情况,随时间、地域的不同会形成不同品种的市场热点。我国专用汽车的市场前景将十分广阔。

1.3.3 罐式车的发展方向

   罐式车包括常见的油罐车、散装水泥车、混凝土搅拌运输车,以及使用量较少的液化气高压罐车、化工液罐车、吸污液罐车等。西部地区油气资源的开发必然会带动石化炼油业的发展,因此大型油罐车的需求也会增大,大吨位半挂式油罐车的增长速度还将加快。

   同时,我国公路网络体系的建设已经比较完善,到2007年年底,我国公路通车总里程已经达到357.3万公里汽车保有量已经超过25×104辆,并且每年还有四五百万辆的新车投入使用,诸多因素促使油品消费量猛增,大幅度带动了各种油品运输车的需求。

1.4 设计内容

以罐体为设计重点,所以罐体的设计为其主要设计内容,设计内容如下:              

(1)进行所设计的罐车二类底盘的选择,选择单车型;

(2)专用车辆的总体布置,绘制总布置草图;

(3)液罐装置的选型,设计,确定参数,计算;

(4)隔热保温装置的选型,设计;

(5)附属装置(食品泵、清洗装置、蒸汽加热装置)的选型,设计;

(6)整车的性能分析计算。

(二)在设计的过程中,需要设计的主要问题内容如下:

(1)整车尺寸的设计和计算;

(2)罐体的设计计算;

(3)喷淋清洗管路的设计;

(4)保温隔热装置的设计。

1.5 设计方法

(一)设计和计算部分的内容如下:

(1)调研;

(2)确定总体方案,进行方案分析;

(3)罐体的设计与计算。其中包括罐体截面的设计计算,罐体厚度的确定,封头的设计,罐体容积的计算;

(4)保温隔热装置的设计;

 (5)人孔等部件设计;

(6)附属装置(食品泵、清洗装置、蒸汽加热装置)的选型,设计;

(7)罐车的尺寸及质量参数确定及整车性能分析计算;

(二)图纸的绘制部分的内容如下:

(1)液罐车总体构造图;

(2)罐体的总体构造图;

(3)车架、人孔等部件装配图。


第2章 液罐汽车的总体布置

2.1总布置的原则

   (1)尽量避免对选择的汽车底盘各总成位置的变动;

   (2)应满足专用工作装置的的性能的要求,使专用功能得到充分发挥;

   (3)装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核;

   (4)应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷;

   (5)应尽量减少专用汽车的整车整备质量,提高装载质量;

   (6)应符合法规的要求。

2.2罐车的总体布置

   罐车有二类底盘和罐体组成。二类底盘选择东风汽车公司生产的EQ1126K1,后部为罐体总成。食品液罐汽车主要有汽车底盘、罐体总成、隔热装置和放料系统等组成。保温型牛奶罐车设计成半承载式罐体,椭圆形截面。

2.2.1罐体的结构

   (1)罐体

   罐体采用椭圆形截面, 两端装设平形整体封头。此结构简单, 能够承受罐体的内压, 工艺性好, 便于组织生产, 能较好地适应中小批量的生产方式。罐体为环焊缝拼接式, 罐体材料选用1Gr17不锈钢材质, 生产过程为卷板开卷、校平、根据筒体周长画线。为能有效保证切口质量及尺寸精度, 要求采用剪板机开料, 平板抛光并要求达到Ra0.4粗糙度。抛光后把表面清理干净, 随即贴上保护胶膜,并且在以后的转运、加工过程中, 要求非常小心, 不得使表面挂花、擦伤。卷筒前, 根据所选择的焊接方式, 在板料周边焊缝处开坡口, 然后卷板成筒体。卷板机辊轴要求事先用软垫缠包保护, 并须彻底清除软垫中夹杂的金属屑粒、砂粒等杂物。卷筒成形后, 先焊接纵向焊缝, 并根据技术要求对焊缝作无损探伤检验。根据罐体结构, 装配罐体内部横向防波板及垫板, 装配时要求特别注意不得损坏罐体内抛光表面。然后焊接罐体环焊缝, 组焊为整体, 同样按要求对罐体环焊缝作无损探伤。为保证已抛光表面不被擦伤、挂花, 进罐工作人员必须着软底鞋, 并在每次工作前后要将抛光表面上的金属屑粒及杂物清除干净。

   (2)封头

   根据罐体的使用工况及罐体尺寸, 采用冷旋压或冲压成形的整体平封头, 成形后对拼接焊缝作无损探伤, 并且抛光至Ra0.4, 根据焊接方式开具坡口。


内容简介:
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)摘 要随着我国经济的发展,奶制品、食用油、饮料等行业对产品运输的要求越来越大,大型液罐车的需求量日益增加,特别是保温型液罐车。本文以罐体为设计重点,介绍牛奶罐车主要结构和专用设备的设计及工作原理。在整个设计过程中将参考其他液罐汽车罐体截面的基本形状,选择简单、误差小的“四段圆弧拟合椭圆”方法设计罐体的截面。为了保证像奶制品、饮料等液体的口味,需要低温运输,参照隔热保温车的隔热保温原理,设计有隔热保温层。隔热保温结构是将罐体设计成双层罐,并在两层罐体之间填充隔热材料,防止外界的温度对罐内液体温度的影响。为确保在冬季远距离运输时牛奶温度不会下降,在此次设计中采用了蒸汽加热器。并对整车动力性、燃油经济性进行了计算关键词:罐式汽车;奶罐车;罐体;隔热层;保温ABSTRACTWith Chinas economic development, dairy products, edible oil, beverage, and other industries to transport products of growing demand, Large liquid tank semi-trailer of increasing demand, especially by tractor-semitrailer tanker. Based tank for the design focus,Liquid food tanker on the main structure, and special equipment to the design and working principle. Throughout the design process will make reference to other tank car tank sections of the basic shape, Choose simple, small error recording elliptical arc fitting designed tank section. And taking into account some of edible oil in winter when handling difficulties, In the inner tank wall surrounding the tank design of the heating pipes. To ensure that as dairy products, beverages and other liquid tastes, needs cold,Insulation light trucks thermal insulation theory, the design of thermal insulation layer.Thermal insulation to the tank structure is designed as a double LP, And in between the two tanks filled with insulation material, Prevent the outside temperature on relations within the liquid temperature. Finally, according to the entire tank assembly and the quality of the semi-trailer chassis , axle linked to a distribution,and vehicle performance, fuel economy for the calculation. Key words: Tank car;Liquid food cans;Tank;Insulation layer;InsulationII 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文)第1章 绪 论1.1 概述 奶罐车是一种保温型食品液罐汽车,是专用罐车的一种,其使用方便,节约运输成本,运输效率高,使用奶罐车还可以节约运输包装成本;保证牛奶在运输中的食品质量。本文讲述了保温型食品罐车的改装设计的过程和计算。在设计中将主要以罐体的设计为主,其中还包括二类底盘的选配和整车的的性能分析计算。本文将参考其它罐式车辆罐体的结构和有关罐体的设计资料,设计一种用于运输液态食品的专用汽车。在罐体的截面的选择、人孔的设计、封头的设计等的设计中采用和其它罐车相同的结构。但在罐体截面设计中,会用到制造工艺简单,计算方便,误差小的“四段圆弧拟合椭圆”的方法。考虑到该罐车在气温高时,避免外界温度对牛奶质量的影响。在罐体外设计一层隔热保温层,该隔热保温层将参考一般保温车辆的保温隔热原理。结合罐体的形状,创造性的将罐体设计成双层罐,并采用木块进行支承,然后在形成的空间内填充聚氨酯泡沫。在设计完罐体后,对整车的性能进行分析计算。1.2 目的和意义改装设计一种保温型牛奶罐车,现在人们对液态食品的需求量越来越大,食品罐车将成为一种重要的运输工具。罐式汽车在交通运输中发挥了非常重要和不可替代的作用。罐式汽车具有运输效率高、保证运输途中物料不变质、可实现装卸机械化、运输成本低、安全、环保等特点。国外的罐车发展较早,品种多,设备的现代化程度较高。我国罐车的起步发展较晚,与国外的罐车存在较大差距。液态食品罐车近年来国内市场需求量越来越大,市场前景十分广阔。随着经济的发展,罐车呈现出重型化、智能化、高档化,多极化发展的趋势。1.3 专用车的现状和发展趋势1.3.1 近年专用车的产销发展现状随着改革开放的不断深入,经济建设和人民生活对液罐汽车的需求越来越来迫切,使用的覆盖面越来越来广泛,需求量也越来越来大。我国液罐汽车的应用虽然较早,但全面发展始于20世纪80年代,比发达国家晚了近30年,但我国液罐汽车发展很快,已成为经济建设中重要的运输与作业设备,并且有着良好的发展前景。 据中国汽车工业年鉴统计资料,2006年我国公告的专用汽车企业有551家,其中按产量划分,100辆规模以内有189家、300辆以内有317家、1000辆以上有104家、2000辆以上有59家。2004年,在运营部门登记注册的货运车辆为924.6104辆,平均吨位为3.39t。载货车中,普通载货汽车占90%以上,其中大于8t的重型车占了整个运输车辆的32%,集装箱大件运输车、罐装车及冷藏车等专用车仅占5%左右,而旧车占3%。 随着经济发展的提高,专用汽车呈现出向厢式化、重型化、智能化、高档化、多极化发展的趋势,其中表现比较明显的是:普通货物运输厢式化,专用汽车运输重型化、列车化,货物运输专业化,特种车辆发展迅速,如以混凝土搅拌运输车、混凝土泵车为代表的工程建设用车和以清扫车、压缩式垃圾车为代表的城市环卫车辆发展很快。 目前,我国专用汽车行业与国外先进水平的差距主要表现在以下几个方面:一是缺乏科技含量较高的产品;二是专用车所占比例不高、专用底盘(特别是为专用汽车设计的)较为缺乏;三是专用装置的开发能力和制造水平对专用汽车限制较大;四是专用汽车生产存在散、乱、差、的现状,制约了专用汽车的发展;五是国内专用汽车内涵较低,与世界先进国家的技术水平差距较大。1.3.2 专用汽车的发展展望据有关部门预测,到2015年专用汽车市场年需求量将达到70104辆,而目前国内专用车的年总产量只有30104辆。在专用车品种上,目前国际上一达7000多中,而国内仅有1000多种,无论从市场需求量还是品种数量上看,专用车的发展前景是非常广阔的。随着我国国民经济的发展,社会分工的进一步细化,市场对专用车的需求将更加多元化,对具有特殊功能的专用车的需求必将越来越多,需求高技术专用车的呼声将越来越高。目前专用汽车市场的多元化形态将得到进一步的加强,经济与科学技术发发展要求更多的专用汽车新品种面世。未来专用汽车的主流市场将集中在城建、服务和高等级公路运输、管理这两大块,它包括了专用汽车的大多数品种,这些品种根据各行业的具体发展情况,随时间、地域的不同会形成不同品种的市场热点。我国专用汽车的市场前景将十分广阔。1.3.3 罐式车的发展方向罐式车包括常见的油罐车、散装水泥车、混凝土搅拌运输车,以及使用量较少的液化气高压罐车、化工液罐车、吸污液罐车等。西部地区油气资源的开发必然会带动石化炼油业的发展,因此大型油罐车的需求也会增大,大吨位半挂式油罐车的增长速度还将加快。同时,我国公路网络体系的建设已经比较完善,到2007年年底,我国公路通车总里程已经达到3573万公里汽车保有量已经超过25104辆,并且每年还有四五百万辆的新车投入使用,诸多因素促使油品消费量猛增,大幅度带动了各种油品运输车的需求。1.4 设计内容(1) 以罐体为设计重点,所以罐体的设计为其主要设计内容,设计内容如下: (1)进行所设计的罐车二类底盘的选择,选择单车型; (2)专用车辆的总体布置,绘制总布置草图; (3)液罐装置的选型,设计,确定参数,计算; (4)隔热保温装置的选型,设计; (5)附属装置(食品泵、清洗装置、蒸汽加热装置)的选型,设计; (6)整车的性能分析计算。(二)在设计的过程中,需要设计的主要问题内容如下: (1)整车尺寸的设计和计算; (2)罐体的设计计算; (3)喷淋清洗管路的设计; (4)保温隔热装置的设计。 1.5 设计方法(一)设计和计算部分的内容如下:(1)调研;(2)确定总体方案,进行方案分析;(3)罐体的设计与计算。其中包括罐体截面的设计计算,罐体厚度的确定,封头的设计,罐体容积的计算;(4)保温隔热装置的设计;(5)人孔等部件设计;(6)附属装置(食品泵、清洗装置、蒸汽加热装置)的选型,设计;(7)罐车的尺寸及质量参数确定及整车性能分析计算;(二)图纸的绘制部分的内容如下:(1)液罐车总体构造图;(2)罐体的总体构造图;(3)车架、人孔等部件装配图。第2章 液罐汽车的总体布置2.1总布置的原则(1)尽量避免对选择的汽车底盘各总成位置的变动;(2)应满足专用工作装置的的性能的要求,使专用功能得到充分发挥;(3)装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核;(4)应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷;(5)应尽量减少专用汽车的整车整备质量,提高装载质量;(6)应符合法规的要求。2.2罐车的总体布置罐车有二类底盘和罐体组成。二类底盘选择东风汽车公司生产的EQ1126K1,后部为罐体总成。食品液罐汽车主要有汽车底盘、罐体总成、隔热装置和放料系统等组成。保温型牛奶罐车设计成半承载式罐体,椭圆形截面。2.2.1罐体的结构 (1)罐体罐体采用椭圆形截面, 两端装设平形整体封头。此结构简单, 能够承受罐体的内压, 工艺性好, 便于组织生产, 能较好地适应中小批量的生产方式。罐体为环焊缝拼接式, 罐体材料选用1Gr17不锈钢材质, 生产过程为卷板开卷、校平、根据筒体周长画线。为能有效保证切口质量及尺寸精度, 要求采用剪板机开料, 平板抛光并要求达到Ra0.4粗糙度。抛光后把表面清理干净, 随即贴上保护胶膜,并且在以后的转运、加工过程中, 要求非常小心, 不得使表面挂花、擦伤。卷筒前, 根据所选择的焊接方式, 在板料周边焊缝处开坡口, 然后卷板成筒体。卷板机辊轴要求事先用软垫缠包保护, 并须彻底清除软垫中夹杂的金属屑粒、砂粒等杂物。卷筒成形后, 先焊接纵向焊缝, 并根据技术要求对焊缝作无损探伤检验。根据罐体结构, 装配罐体内部横向防波板及垫板, 装配时要求特别注意不得损坏罐体内抛光表面。然后焊接罐体环焊缝, 组焊为整体, 同样按要求对罐体环焊缝作无损探伤。为保证已抛光表面不被擦伤、挂花, 进罐工作人员必须着软底鞋, 并在每次工作前后要将抛光表面上的金属屑粒及杂物清除干净。(2)封头根据罐体的使用工况及罐体尺寸, 采用冷旋压或冲压成形的整体平封头, 成形后对拼接焊缝作无损探伤, 并且抛光至Ra0.4, 根据焊接方式开具坡口。(3)清洗喷淋装置为满足食品卫生法规要求, 在每次装运液态食品前后, 对罐体内部及所有同液态食品接触的管路, 作彻底的清洗, 不留残液、残渣, 并进行消毒杀菌。清洗喷淋水要求能够到达罐内任何部位, 并须保持一定的冲击力, 所以在罐体每个隔仓内均要求设置喷淋清洗器。清洗器应能够作360空间喷淋, 安装连结紧固, 使用可靠, 有效防止任何零部件脱落入罐中。洗涤管路和液态食品输送管路内壁焊缝要求成形良好、光洁、无尖角, 以避免杂物及杂菌附着。罐体内部管路外表面要进行打磨抛光处理, 抛光要求应与罐内壁相同。当罐外进入罐内的管路在穿过罐壁时, 焊缝必须保证在罐内施行, 并在施焊完毕后对焊缝作打磨抛光处理, 保证无尖角, 圆滑过渡。凡有食品流通的管道, 均采用食品工业用不锈钢管, 要求其内、外壁光洁, 焊接时必须采用有效措施保证内壁焊缝成形良好, 并且在设计及制作开料时, 尽量采用整体结构, 减少焊缝。弯制管路时, 要求保证弯曲处不得出现皱折及弯扁现象, 为使管路安装拆卸方便, 在管路连接处可采用圆螺纹管接配件活接头, 连接可靠, 便于清洁, 但必须注意管件密封圈均采用符合卫生标准的食品橡胶材质, 以确保无毒无害, 不污染食品。 (4)安全泄放装置 食品罐车在运输过程中, 始终保持与外界隔离和承压状态。由于温度升高, 食品液晃动及二氧化碳气体析出等原因, 会造成罐内压力增高。为保证车辆及罐体不致损坏, 在罐上加装有安全泄放阀。安全阀要求采用不锈钢材质, 安全阀内部的密封元件为食品橡胶。为尽量减少液体进入阀体内部, 或减少残液积存, 安全阀一般装设于人孔盖板上, 处于气相空间。 (5)人孔 罐体上开设一个人孔。人孔盖与法兰之间采用销轴连接, 人孔密封结构采用O形圈形式, 并将O形圈设置于人孔盖上, 减少杂物积存, 同时便于固定槽的清洗与消毒。密封圈固定槽所有内外圆角半径不小于R1.6mm , 人孔盖下表面、人孔筒节都要求抛光至Ra0.4光洁无刻痕, 无尖角。安全阀布置在人孔盖上, 阀体与人孔盖采用螺纹连接, 阀体在安装完毕后, 阀体底面应与人孔盖下表面相平齐, 以便于清洗及消毒。人孔护罩采用D2不锈钢板制作成形。护罩盖用弹性栓钩固定在护罩筒身上, 以保证车辆在运行中无松动现象, 并能有效防止外界杂物的侵入。护罩盖不得影响安全阀的起跳动作。在此应特别强调不得损伤护罩外表面而破坏美观。(6)保温隔热装置在液态食品运输过程中为有效抑制其腐败变质, 一定要保持液态食品处于较低温度。装车时一般在1 3,在整个运输过程中温升不应超过5, 所以加装隔热保温层是非常必要的。保温材料选用聚氨脂现场发泡, 此材料具有容重小, 导热系数低, 便于现场发泡施工, 不易老化的优点。(7)液态食品充放管料由于液态食品直接供人饮用, 而且车辆在公路上行驶距离远, 运行时间长, 所以凡是食品液的进出口及阀门, 都要有可靠的锁固装置和防尘防污染装置。另外充放料管路阀门要尽量靠近保温层, 要求所有管路绝不能同车辆的运动相干涉。 (8)防波板 为保证罐体自身强度、刚度, 并有效地衰减汽车运行中液态食品对车辆的涌动与冲击, 罐体内应设置横向防波板, 且使每个隔仓的容积一般不超过5m3。从增加防波板刚性、减少自重考虑, 防波板设计成球冠形, 并在防波板上开液态食品流通孔及供检修人员通过的人孔。所有开孔周边均要求修磨圆滑, 无尖角, 防波板两侧面均须作抛光处理, 并要求达到Ra0.4粗糙度。防波板在装配过程中, 务必保护已抛光后的表面, 不得挂花及擦伤。另外, 装配防波板时要注意相邻两块防波板上的人孔交错布置, 以增加防波能力。为消除罐体内部存在的无法清洁的死角及夹层, 对于防波板与垫板、垫板与罐体内壁之间的连接, 均需采用全焊结构, 并将各零部件的尖角彻底修磨光洁圆滑。为减少焊接变形, 根据受力情况, 可适当减少垫板与筒体, 防波板与垫板之间焊角高度, 并对焊角处抛光。防波板垫板在罐体最低位置处, 要求有不小200 mm 间距, 以保证液态食品能够顺利通畅地排出罐外, 减少残液的积存。(9)液位、温度及压力显示装置 在车辆运行过程中, 要求能够及时了解液态食品温度、压力等变化, 在该车上设有液位计、温度计和压力表等几种仪表。其中液位计采用浮球式不锈钢结构, 温度计采用双金属式, 压力表则要求能够显示真空度及正压力。 其目的是能够便于及时观察和控制罐内压力。上述几种测量装置, 要装设于喷淋清洗装置的工作范围之中, 从而保证清洁无菌。2.2.2罐体与副车架的连接半承载式罐体,罐体与副车架的连接结构有两种:一种是罐脚式;一种是底架式。罐脚式连接能减少自重,但采用这种结构,需要的罐脚较多,每个罐脚都要与罐体焊接,对这些罐脚的焊接位置要求较严格,因此制造工艺复杂。底架式是有两根纵梁和若干根横梁焊接而成的底架总成与罐体焊接并与底架连接的一种方式。这种方式可使罐体受力均匀合理,考虑各方面的影响因素,因此选择底架式。2.2.3罐体总成与底盘的联结罐体总成与底盘的联结可分为刚性联绑和挠性联结。刚性联结是指罐体上的罐脚或底斶与车架通过U形螺栓或连接角板直接连接,该联结方式车架的戭曲变形和力直接传递到罐体上,较易造成罐的损坏,所以这种联结形式很少使甠挠性联结是挅罐体上的罐脚或底架与车架之间加装挠性垫块或垫板,这种结构主要用来消除车架变形而造成的附加应创。罐体总成与车架之间采用橡胶缓冲垫来消除车架变形而造成的附加应力。2.3整车重心罐式汽车一般的重心较高,而重心的高度是影响整车横向稳定性的主要因素,因此在罐车的布置同设计中,何降低整车重心应是考虑的主要问题。一般来说降低整车重心只能从罐体上着手,通常应从三个方面来考虑:第一,从罐体本身着手,减小罐体高度方向上的尺寸,在容积一定的情况下,减小高度方向上的尺寸,就要增加宽度和长度方向的尺寸,因此受到外廓尺寸的限制。第二,从罐体与车架的联结部分着手,罐体与车架不能直接连接,中间必须有连接件。所以罐体与车架之间采用连接支架连接,连接方式为焊接。2.4本章小结本章主要根据所设计的罐式汽车的结构特点,对罐体截面的形式进行了分析,以及罐体与车架的联结型式的各种结构进行了比较,并对其它各部分专用设备做整体的布置。 第3章 二类底盘的选择3.1 车型介绍东风汽车公司生产的EQ1126K1是平头车,驾驶室采用日产柴技术,底盘经过优化配置,性能优越,动力强劲,最大功率达到181kw,最高时速90 km/h,具有“专用化、科技化、精品化、油耗低”等特点,完全符合国家43项法规要求。EQ1126K1底盘参数如表3-1、3-2、3-3所示。表3-1尺寸参数外型尺寸总长/mm 7955总宽/mm 2462高/mm 2690轴距/mm 4700前悬/mm 1250后悬/mm 2005车架前高/mm 车架后高/mm 轮距前轮/mm 1900后轮/mm 1800后轮胎最外尺寸/mm 2470车架外宽/mm 863驾驶室后围位置/mm 2402蓄电池位置/mm 2433车架可用长度/mm 储气筒位置/mm 2198油箱位置/mm 2016接近角/mm 28离去角/mm 19表 3-2质量参数底盘型号 EQ1126K1空载整备质量/kg 4550前轴轴载质量/kg 3600后轴轴载质量/kg 9000额定轴载质量分配允许前轴最大轴载质量/kg 允许后轴最大轴载质量/kg 表3-3性能参数 最高车速 /Km/h 90最大爬坡度/ % 30油箱容积 / L 400百公里油耗/ L 19最小转弯直径/m 16驻车坡度/% 20最小离地间隙/mm/GC 250EQ1126K1改装时应注意以下几个问题。(1) 汽车整备质量包括润滑油、冷却液、燃油、备胎及随车工具;(2) 汽车最小转弯直径是以前外轮轮迹中心测算;(3) 前轮轮距按前轮接地中心计算,后轮轮距按双胎中心计算;(4) 最小离地间隙指满载状态下,后桥离地面间隙;(5) 总高尺寸是在空载条件下按驾驶室顶计算;(6) 最大爬坡度是指单车满载时的爬坡能力; (7) 燃油经济性的计算;(8) 最高车速的计算。3.2 总成结构3.2.1 发动机EQ1126K1发动机参数如表3-4所示。表3-4 发动机参数型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压中冷发动机型号 ISDe163 30额定转速/ rmin-1 2200额定功率/ KW(r/m) 118 (2200)最大转矩/ NM(r/min) 600最低燃油消耗率/ g/(KWh) 200缸径冲程/ mmmm 107124排量/ L 4.2压缩比 17.3:1工作顺序 1-2-4-33.2.2变速器EQ1126K1装陜齿六档变速器,采用杆式操纵,速比如表3-5。表3-5变速器变速比一档二档三档 四档五档六档倒档5.6063.6272.3131.4781.000.7895.0543.2.3车架EQ1126K1车架的型式为:冲压铆接结构。纵梁为槽形断面。纵梁断面尺寸:250 80(8);车架宽为863mm。3.3本章小结本章主要介绍了所选车型的整车参数,为后面的设计提供依据,使后面的设计能够参照二类底盘的参数进行设计,保证设计的车型在行使时能够符合罐车的要求。第4章 罐体的设计4.1 罐体的材料选择及要求 液态食品罐车材料一般采用奥氏体不锈钢,用于装运牛奶、酒及饮料等液态食品,其必须符合食品卫生方面的有关标准。其要求如下: (1)缸体内壁的所有转角均应圆弧过渡,其中小于135的拐角的圆弧半径应不小于25mm,罐体内壁上焊接的零件,焊缝圆弧半径不小于6mm。 (2) 不允许有液体残留现象,与液体接触的金属表面应平整、光滑,无重皮和皱纹,焊缝要求打磨;不同介质,对罐体内表面的粗糙度要求也不一样,一般 食品罐的罐体内金属表面的粗糙度必须大于1.6m,焊缝表面的粗糙度不大于16m,以保证清洗干净。 (3)食品罐车装运的介质如牛奶、糖浆等,很容易变质,细菌超标,每次装运后都需冲洗,因此食品罐车大多带有清洗管道。清洗应能承受100C的工作温度,清洗作业后,管路内不得积存清洗介质,以防污染食品。4.2 罐体的截面的设计罐体选择什么样的型式,应从受力情况,制造工艺以及布置等方面考虑,由于罐体不允许满载液体,所以车辆在振动时,液体在罐体内晃动,对罐体内壁产生冲击力。罐体是椭圆形截面,振动产生时的冲击力(图4-1所示)会沿着罐体圆周方向均衡地分布在罐体上,不会产生应力集中的现象而使罐体破裂。如果采用矩形截面(图4-2所示)。车辆在振动时产生的液体冲击力容易造成应力集中使罐体某个部位(如棱角处)由于承受应力过大,容易产生破裂。 图 4-1 椭圆截面 图 4-2 矩形截面在罐体横截面的设计上,考虑到保证汽车的抗侧倾翻等行驶安全性大多数制造厂将罐体截面设计成椭圆形状.为了方便制造,简化工艺,降低成本,则采用近似方法生成椭圆.因此,如何用一组普通曲线的拟合近似代替椭圆,并确保其面积的大小的误差最小,就成为罐体椭圆截面近似设计和制造的一个重要问题。4.2.1 截面椭圆的基本性质 罐体截面如下图4.3所示。 图4-3 椭圆的形状在椭圆形状中,其中长轴AB=2a ,短轴CD=2b。则椭圆的标准方程为: (4-1)椭圆顶点处的曲率半径为: (4-2) (4-3) 椭圆的面积为: (4-4) 椭圆的周长为: (4-5)在一般的生产过程中都选择用近似法作椭圆,到目前为止,椭圆的作图方法已有轨迹法,焦点法,压缩法和圆弧法四种,其中轨迹法作出的椭圆最精确,但由于现场工作条件和绘图手段的限制,各制造厂一般不直接采用此方法。用焦点法,压缩法和圆弧法作出的椭圆均近似图形,其面积和周长的计算复杂。并都存在着较大的几何误差,将直接影响到罐体容积的设计和制造精度。为了提高椭圆近似画法的精确度,简化和方便设计制造。使用“计算法作椭圆”。其约束条件有:(1)原椭圆四个顶点的坐标位置不变。(2)用两种半径(R,r)的四段圆弧分段拟合椭圆,并使相邻两段的连接点有公共切线。(3)近似椭圆的面积和周长与理论值的误差为最小。4.2.2 计算法在拟合的椭圆图中令 AG = BG = a CG = DG = b DC = OM = ON = RAE = ME = NF = BF = r 图4-4 拟合的椭圆4.2.3 截面的计算过程在设计的罐体椭圆的截面中,其中长轴1860mm,短轴960mm,则椭圆顶点的曲率半径为: = 248mm (4-6) = 1802mm (4-7)则椭圆面积为: = 1.401696mm2 (4-8) 椭圆周长为: = 4543.58 mm (4-9)4.2.4罐体容积确定 液体的体积随着温度的变化而热胀冷缩,为保证在任何情况下,液体都不会因体积膨胀而溢出,液体不能装满,必须留有一定的气相空间,不同介质要求的最小气相空间也不一样,其充装系数一般不大于95%;在预留有足够的气相空间的前提下,尽量提高充装系数,以减小液体在运输过程中的晃动。根据车辆载重、介质密度和充装系数确定罐体容积载重量为 12450-4500-1500=Kg (4-10)6450/(10309.80.95)=7.09m3 (4-11)罐体长度为 =7.09/1.4=5.06m (4-12)内层罐的罐体的容积的计算。因为内层罐罐体的容积为内罐体的总容积减去其他附属装置的所占的容积,所以罐体的容积初步估算为7m3。假设所装载的液体的密度为kg/m3,既装载的液体的质量为:M=10307=kg (4-13) 因为罐体筒体体积为:,罐体外壁截面的面积为: S=ab=3.14(0.93+0.003)(0.48+0.03)=1.4150 m3 (4-14) S=ab=3.140.930.48=1.401696m3 (4-15)所以罐体内筒体的体积为:V=(S-S)L=(1.415-1.401696)5=0.06652m3 (4-16)由上面的计算可得整个内层罐体的质量为: M =7700 0.06652=512.204 kg (4-17)外层罐罐体质量的计算,内壁所能容纳的体积为为:S=ab=3.14 (0.93+0.063) (0.48+0.063)=1.6930 m3 (4-18) S=ab=3.14(0.93+0.60) (0.48+0.60)=1.678644m3 (4-19)外层罐体的体积为 V=(S-S)L= (1.6930-1.678644)5=0.07178 m3 (4-20) 故外层罐罐体的质量为: M=7700 0.07178=552.7kg (4-21) 由于木块和保温层的质量小,在此可以忽略不计,所以计算如下:空载时整个罐体的质量M=512.2+552.7=1064.9kg满载时整个罐体的质量M=1064.9+7210=8274.9kg 4.3 罐体厚度的确定 罐体材料的厚度取决于罐体结构的设计,例如,罐体的横截面面积与长度的比、罐体装配的类型等等。由于该罐装载的是液态食品,属于常压罐,故可以根据罐体的容积选择罐体材料的厚度。饮料类罐车,运送牛奶,酒类。为保持清洁、避免污染,均用不锈钢板焊成,板厚一般24mm。不锈钢材料制造的常压罐体的厚度如表4-1所示。 表 4-1 罐体厚度的选择 罐公称容量 (L) 常压罐 壳 底部不锈钢罐 mm mm 9000 2.50 2.509000 14000 2.50 3.0014000 3.00 3.00根据罐体的容积可以确定罐体的厚度为3.00mm。罐整体选用不锈钢材料,椭圆长轴设为1860mm,短轴为960mm,罐受压为牛奶的静压力。 P=gh =1030 9.80.96=9.69 (4-22)式中:罐受压为牛奶的静压力(Kpa); 牛奶密度(Kg);重力加速度(m/s);水罐高(mm)。根据GB150-1998设计温度下椭圆罐的计算厚度按式(4-24)计算。 (4-23) 式中:椭圆筒的计算厚度(mm);计算压力取P=9.69();椭圆筒的长轴和短轴半径和(mm);设计温度下椭圆筒材料的许用应力为;焊接接头系数,取1.0。取满足强度要求,罐体壁厚取3mm。4.4 保温层的设计由于要求罐体具有隔热保温性,将罐体设计成双层罐,内外层之间用木块隔开,其中外层与木块用铆钉连接。制作罐体时,先将层罐做好,外层罐留一个封头,等将内层罐装入后,再该封头焊接。双层罐体的型式如图4-5所示。 2 1 1内层罐体;2木块;3外层罐体 图4-5 双层罐体的型式4.4.1隔热材料的选择对隔热材料的要求:(1)发泡均匀、密度小;(2)导热系数尽可能小,一般要求在0.045W/(mK)以下;(3)对温度的变化的稳定性要好,在-4070C的使用温度范围内,使用性能要满足规定的要求;(4)具有一定的机械强度,能承受汽车在恶劣的道路条件下的振动,冲击而不受损或变形(5)吸水性和吸湿性低,耐腐蚀,抗冻性能好;(6)无毒无味,透气性小,隔热材料使用和燃烧时,不得分解出有毒和有害气体;(7)价格低易成形,可采用充填浇注,喷涂等工艺形成罐体隔热层。隔热材料选择聚氨酯,聚氨酯泡沫隔热材料是目前应用十分广泛的优良隔热材料,其主要物理机械性能为:导热系数:0.03W/(mk),抗拉强度2500MPa,抗压强度2000MPa,与钢板粘接力2900 MPa,与胶合板粘接力1400 MPa。影响聚氨酯隔热材料导热系数的主要因素有:泡沫密度、气泡直径、气泡独立率、湿度和温度等(图 4 -6)。 图 4-6保温材料的影响因素隔热材料在使用过程中会发生老化,因此隔热罐体在使用6年左右时间就应该按有关规定重新测定总传热系数,不符合规定的则应降级使用。隔热层厚度。隔热层厚度有罐体的使用要求和选用的隔热材料而定。若选用聚氨酯泡沫隔热材料,对于冷藏汽车,其厚度在50120mm之间;对于保温汽车,其厚度在3070mm之间。4.4.2断热桥结构设计设计断热桥的目的就是阻断热桥、排除罐体和罐体直接与金属零件相连。阻止外界温度的的热量通过外层罐体传到内层罐体。“断热桥”的型式如图4-7所示,设计的罐体为相同材料的双层罐,其中外层罐与木块采用铆钉连接的型式,然后再把制造好的内层罐装入,靠木块支承起来,并在两层罐体之间形成的空间内填充聚氨酯隔热材料。 1外层罐;2 铆钉;3 隔热材料;4 木块;5 内层罐 图4-7保温层的连接形式4.5 食品液罐的传热系数和热负荷计算4.5.1食品液罐传热系数的计算在使用过程中,引起罐内介质温度变化 的因素主要是热传导,即罐内介质热量通过罐体内壁、保温材料、外蒙板传至罐外空气中,热传导速率q应用傅立叶定律计算。保温罐车的保温效果计算如下:=1.63(10+6 v0.5) (4-24)式中外蒙板表面放热系数(J/hm2) ; v外蒙板表面空气流动速度(m/h)v取40Km每小时 =1.63(10+640000)=1407.23q=(T- T)/( S)+/( S)+/( S)+1/(S) (4-25) q热传导速率(J/h);T环境温度();T=20T介质温度();T=4罐体壁厚(m);=0.003m保温层厚度(m);=0.06m外蒙板厚度(m);=0.003m罐体材料导热系数(J/hm2) ;=5.5610保温层材料导热系数(J/hm2) ;=5.5610外蒙板材料导热系数(J/hm2) ;=5.5610S罐体表面积(m2);S= Lt L= 5.04=32.61S保温层表面积(m2);S= 35.17S外蒙板表面积(m2)。S=36.44q=(20-4)/(0.003/5.561032.61+0.06/5.561035.17+0.003/5.56 1036.44+1/1407.2336.44)q=786763.86(J/h)t=q/MC式中t每小时温度变化(/h) M介质质量(kg);M=6450 kg C介质的比热容(J/kg);C=2.510t=786763.86/64502.510t=0.05/h4.6本章小结 本章主要通过“四段圆弧拟合法”设计了罐体的截面,并参考其他型式的罐车及其附件,设计了该罐车的罐体保温层及热桥,并参考保温隔热汽车有所创新的设计出了双层罐体结构的隔热保温型式。第5章 罐体总成与底盘连接5.1总体结构在专用汽车设计时,为了改善主车架的承载情况,避免集中载荷,同时也为了不破坏主车架的结构,一般多采用副车架(副梁)过渡 。 在增加副车架刚度的急剧变化而引起主车架上的应力集中,所以对副车架的形状、安装位置与主车架的连接方式都有一定的要求。 5.1.1支撑座的截面尺寸及形状图5-1支承座的形状 其中底座板厚度为8毫米,支撑板厚度为12毫米。5.1.2支撑座与主车架的连接设计副车架与主车架的连接常采用如下几种形式。1止推连接板图5-5是斯泰尔重型专用汽车所采用的止推连接板的结构形状及其安装方式。连接板上端通过焊接与副车架固定,而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷,防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。相邻两个推止推连接板之间的距离在8001200 mm范围内。2连接支架连接支架由相互独立的上、下托架组成,上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定,然后再用螺栓将上、下托架相连接,见图5-6所示。由于上、下托架之间留有间隙,因此连接支架所能承受的水平载荷较小,所以连接支架应和止推连接板配合使用。一般布置是在后悬架前支座前用连接支架连接,在后悬架前支座后用止推连接板连接。 图5-5止推接板的结构 图5-6 连接支架1- 副车架;2-止推连接板;3-主车架纵梁 1-上托架;2-下托架;3螺栓3U型夹紧螺栓当选用其它连接装置有困难时,可采用U型夹紧螺栓。但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用U型螺栓。当采用U型螺栓固定时,为防止主车架纵梁翼面变形,应在其内侧衬以木块,坦在消声器附近,必须使用角铁等作内衬。 由于支撑座与罐体连成一体,副车架设计成为与主车架同样的形状因为罐体总成与副车架连成一体,罐体既要承受较大的水平载荷,又要防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移,所以本次设计中采用止推板与连接支架共用的连接方式 。5.2本章小结本章主要依照罐体总成的形状和质量设计了罐车的车架以及副车架与主车架的联接方式及各种副梁前端的形状特点。第6章 附属装置的选择设计6.1取力器的选择布置6.1.1取力器的布置除了少量专用汽车的工作装置因考虑原因工作可靠和特殊的要求而配备专门动力驱动外,绝大多数专用汽车上的专用设备都是以汽车底盘自身的发动机为动力源,经过取力器,用来齿轮液压泵、真空泵、柱塞泵、轻质油液压泵等,从而为自卸车、奶罐车、垃圾车、吸污车、高空作业车等诸多专用汽车配套使用。因此取力器在专用汽车的设计和制造方面显得尤为重要。根据取力器相对于汽车底盘变速器的位置,取力器的取力方式可分为前置、中置和后置三种基本形式,每一种基本形式又包括若干种具体的结构。专用车取力器总布置方案决定于取力方式。常用的取力方式分类如下:主要分为发动机取力、变速器取力、传动轴取力和分动器取力其中发动机取力又分为从前端取力和从飞轮取力,变速器取力又分为从I轴取力、从中间轴取力、从中间轴末端取力、丛轴取力和从倒档齿轮取力。 (1发动机前端取力方案其特点是采用液压传动,适合于远距离输出动力。故此种取力方夏常用于由长头式汽车底盘改装的大型混凝土搅拌运輓车。(2)飞轮后竮取力方案此方案特点是取力器不受主榻合器影响,传动系统与发动机直接相连,取力器到工作装置距离短、传劈系统简单可靠、取出的办率大、传动效率飘。这种方案应用较广,如由平头式汽车改装的、中型混僝土搅拌车等。(3)变速器轴取力方案(上置式)图6-1是从变速器轴取力的布置方案。该方案又称变速器上置式方案,此种方案将取力器跌置于变速器之上,用一惰轮与轴常啮合齿轮啮合获得动力,故需改制原变速器顶盖。此方案应用很广,如自卸车、液罐车、冷藏车、垃圾车等一般都从变速器上端取力。图6-1 变速器轴取力布置方案1-齿轮轴;2-离合啮合;3-花键轴;4-蜗杆;5-蜗轮;6-离合手柄;7-输出凸缘;8-变速器轴;9-拨叉;10-拉杆;11-取力器壳体;12-惰轮;13-小齿轮(4)从变速器取力的其它各种方案从变速器取力还有多种结构形式,图6-2是从轴取力方案。最常见的是中间轴齿轮取力,称为侧置式取力器,又可分为左侧与右侧布置方案,如CA1091系列汽车取力器、EQ1126系列汽车取力器均为侧置取力器。图6-2变速器轴取力方案1-发动机;2-离合器;3-变速器;4-取力器;5-水泵6.1.2取力器的选择 因为变速箱与取力器是配对使用的,根据变速箱型号选择取力器型号,所以选择的取力器型号是4205607-010,其参数见表6-1取力器型号4205607-010配对齿轮1700k1-053-13速比1.21输出旋转方式与发动机旋向相反输出方式矩形内花键最大扭矩(N.m)168操纵方式软距离电控气操纵表6-1 取力器参数表取力齿轮齿数法向模数压力角螺旋角径向变位系数螺旋方向齿宽1700k1-053-13284252025250右旋2556.2食品泵的选择牛奶在罐中往出泄放时,如果让其在重力的作用下自流,这样牛奶流出的时间会很长,为了节省时间,特在罐车底部加装一食品泵用以加速泄牛奶的速度。根据牛奶的静压力选择食品泵,牛奶的静压力P=9.4Mpa,所以选择食品泵的型号为CB-100,其技术参数如表6-2表6-2 食品泵技术参数规格型号额定压力最高压力排量额定转速CB-10010 Mpa12.5 Mpa99.5(ml/r)1500r/min 计算排完罐车中的牛奶所需要的时间每分钟可以放出牛奶的体积为V=99.51500=ml罐车中的牛奶体积为7m=ml所放完牛奶所需的时间为t=/=47min6.3加热装置的选择当装运的介质即牛奶在北方的冬天里长时间运输时,为证牛奶的运辑过程,要加装加热装置。加热方式主要有:电加热、懃烧油加热、蒸汽加惭3种。燃烧油加热:主要由燃烧器、鼓风朲、燃烧室、道、温变传感器和配电箱组成,罐车上一般采用燃油燃烧器,燃烧器和鼓风机做成一体,燃烧室和烟道做在罐内,直接给罐内介质加热,温变传感器测量介质温度,从而根据介质温度调节燃烧器的火力大小或开关,为了保证充分燃烧,在燃烧过程中,鼓风机不断地向燃烧室补充空气。该加热方式结构复杂,但成本低。目前最常用的是蒸汽加热,一种采用无缝钢管折弯成盘管顺长度方向布置在罐内,该结构简单,但管道浮于罐内,管道下方的介质可能加热不到,为此管道离罐底应尽可能地近;另一种是将加热管道做成槽形沿罐体的长度方向直接焊接在罐体底部外侧,每根间距200-300mm不等,根据使用要求,焊接成首尾相连通的通路,这样罐体成为加热的一部分,直接对罐体加热,本文产用通常使用的蒸汽加热装置.,该加热方式需要有外接蒸汽,否则便不能工作。 加热管道为的无缝钢管,用一寸的的钢弯连接往复循环与罐体外壁四周,用一寸的固定圈把加热管道固定于罐体外壁上。在加热管道的外端有外接头,内接头,弯头,三通球阀,管接头等连接好。注意:连接好相关接头不可漏气。加热管道之间距离可根据需要而定。6.4清洗装置的选择 在每个隔仓内分别设置一个清洗器,为满足食品卫生法规的要求,在每次装运液体前后,对罐体内部几所有同食品接触的管路作彻底的清洗,不留残液,残渣,并进行消毒杀菌,清洗喷淋水要求能够达到罐内任何部位,并须保持一定的冲击力,所以在罐体每个隔仓内均要求设置喷淋清洗器。清洗器应能够作360空间喷淋。有效防止任何零部件脱落入罐中,清洗管路和液体输送管路内壁焊缝要求成形良好,光洁,无尖角,以避免杂物及杂菌附着。罐体内部管路外表面要进行打磨抛光处理, 抛光要求应与罐内壁相同。清洁时接入清洗液体,并调节清洗液体的压力,使压力不会对罐体内侧造成损坏,一般清洗情况下,可以采用下表6-3工作参数。表6-3清洗液工作参数清洗步骤时间(min)温度(C)化学药剂(%) 压力(Pa)流量 L/h初步冲洗4 冷 0 503000清洗4 90 1503000二次冲洗8 90 0 503000吹送蒸汽- 160 0 91000消毒1 冷 0.5 503000干燥6 100 0 0.330006.5本章小节本章主要根据所设计的罐式汽车特点,对其附属装置进行了选择设计,并对各种方式进行了比较择。第7章 整车性能计算7.1汽车最高车速的计算在外特性图上动机的输出蹬矩和输出功率随着发动机的转速变嚄二条重要特性曲线(见图7- 1),为非线形曲线。工程实践表明,可用而次三相式来描述汽车发动昺的的外特性即 (7-1)式中 发动机输出转矩(Nm); 发动机输出转速 (r/min); a、b、c待定系数,有具体的外特性曲线决定。已知外特性曲线时,根据外特性数值建立外特性方程式如果已知发动机的外特性,则可利用拉格朗日三点插值法求出公式中的三个待定系数的a、b、c。在外特性曲线上取三点,即、及、,依拉氏插值三项式有: (7-2)将上式展开,按幂次高低合并,然后和式(6. 1)比较系数,即可得三个待定系数为: (7-3) (7-4) (7-5)因为不知道外特性曲线图,故按经验公式拟合外特性方程式。如果没有所要发动机的外特性,但从发动机铭牌上知道该发动机的最大输出功率及相应转速和该发动机的最大转矩及相应转速时,可用下列经验公式来描述发动机的外特性: 图7-1 发动机的外特性曲线 (7-6)式中 发动机最大输出转矩(Nm); 发动机最大输出转矩时的转速(r/min); 发动机最大输出功率时的转速(r/min); 发动机最大输出功率时的转矩(Nm), (7-7)由公式(6. 1)、(6.2)、(6.3)、(6.4)和(6.5)可得 (7-8)发动机外特性曲线是在市内试验台架上测量出来的。台架试验时发动机未带附件,且试验工况相对稳定,带上全部附件设备时的发动机特性曲线称为使用外特性曲线。使用外特性的功率小于外特性的功率,因此应对台架试验数据用修正系数进行修正,才能得到发动机的使用外特性。按GB标准试验(中)=0.850.91 表 7-1动力性相关系数 名称 符号 数值 发动机外特性修正系数 0.82 直接挡时传动效率 0.89其他挡时传动效率 0.86 空气阻力系数 CD 0.8 滚动阻力系数 fo 0.0086 0表7-2 汽车的动力参数 名称 符号 数值与单位发动机最大功率/kw 118发动机最大功率时的转速/ r/min 2200发动机最大转矩/ Nm 600发动机最大转矩时的转速/ r/min 1500 车轮动力半径/ m 0.520 车轮滚动半径/ m 0.536主减速比 5.07汽车列车迎风面积 7汽车满载列车总质量/ kg 12483 汽车最高车速的计算,利用公式(7-7)计算发动机的额定转矩为: = =当汽车以直接挡行驶时有公式: (7-9) (7-10) (7-11) (7-12) (7-13) 又因为A0,D0,所以方程的底二个根即是所求专用汽车的最高车速,有: (7-14)= 82.6 km/h7.2最大爬坡度计算按照汽车以最低挡稳定速度爬坡,有j=0,为简化起见,设f=fo,则可得到下面的公式 (7-15)对上式两边以为自变量求导,可得: (7-16)当时,得到最大值时,此时有:将上式代入(6.15)式,可得:令 (7-17)则 对上式进行整理后可得: (7-18)当时,但实际上阻力总是存在,并且滚动阻力系数愈大,汽车的爬坡度能力愈小。因此对上式中取负号,便得到专用汽车的最大爬坡角; (7-19)因,则上式可简化为: =16 (7-20)由此可得到专用汽车的最大爬坡度,为: =0.301 (7-21)7.3汽车燃油经济性的计算 汽车的燃油经济性,常用一定运行工况下汽车行使百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行使的里程来衡量。在我国燃油经济性的指标是L/100km既行驶100km所消耗的燃油升数。其数值越大,其数值越大,汽车燃油经济性越差。等速行使百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标。指汽车在一定载荷(我国标准规定轿车为半载,货车为满载)下,以最高挡在水平良好路面上等速行使100km的燃油消耗量。常测出每隔10km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量,然后在图上连成曲线。称为等速百公里燃油消耗量曲线,用它来评价汽车的燃油经济性曲线。其计算公式为: (7-22)其中 为等速行驶车速时的阻力功率; 为燃油消耗率; 汽油的可取6.967.15,柴油可取7.948.13以20km/h为起始车速。计算当车速为20km/h,30km/h,40km/h,50km/h,60km/h,70km/h,80km/h,代入公式(6.23): (7-23) 表7-3 计算结果 Km/h 20 30 40 50 60 70 80 17.8 32.4 45.7 62.1 84.2 98.3125.8可画出该柴油的负荷特性曲线如下图所示: 图 7-2 发动机负荷特性曲线 根据万有特性曲线用公式,计算不同车速对应的各点的燃油消耗量,并画出等速百公里燃油消耗量曲线,如下图7-3所示: 图 7-3 等速百公里燃油消耗量曲线7.4本章小结在整车的改装设计中,汽车的各项性能参数在车辆的设计中是一个重要的问题。本章主要根据设计的整车的质量、尺寸等参数,按照汽车理论对整车的最高车速和最大爬坡度,及燃油经济性进行了分析计算。结 论 本次设计完整的设计出了保温型食品罐车的罐体总成。设计的重点是罐体总成的设计。在比较了各种罐体的横截面的设计中,选择了计算方法简单,计算结果误差小的“四段圆弧拟合椭圆”,而且这种方法做成的椭圆结构工艺简单。考虑到需要隔热保温,在参考有关资料和老师的指导下,设计成两层罐,用在两层罐体之间充装隔热材料的办法,起到隔热保温的作用。由于在北方冬季远距离运输中可能会有热量损失,故在此次设计中采用了加热装置,该加热装置可以使牛奶在运输过程中保持一定的的温度,虽然该设计解决了隔热保温的问题,但却增加了罐体总成的质量,而且使罐体装载液体的有效容积,比其它相同大小的罐体的有效容积要小。 参考文献1徐达.专用汽车设计M.北京理工大学出版社.2000.72王占歧.非满载液罐汽车制动稳定性的研究N.吉林工业大学学报.19913陈铭年.雷治国.徐建全等.椭圆截面液罐车在坡路上质心坐标的计算J.专用汽车.20044贺德明.啤酒罐车结构及工艺特点J.专用汽车.2000.35刘哲义.何明辉主编.专用汽车构造M.武汉工业出版社.19946王维昌.液罐车罐体尺寸和载液量的优化配合J.九江职业技术学院学报.2002.47柳志武.液罐车罐体防置冲击板的设计J.专用汽车.20048张孝琼.加热管道外式保温罐车的设计J.专用汽车.2005,3.9阎九赢.董富春.谈油罐车总体布置与设计J.专用汽车.1994.210唐应时.唐驾时.重型液罐车罐体防冲击板的设计J.专用汽车.2002.211马子轩.油罐车底阀的结构及设计要点J.专用汽车.1999.212苗永权.专用汽车改装稳定性设计J.装备制造技术.2008.613高大兴.罐车清洗需要新技术J.石油商技术.1999.1014韩林.我国专用汽车发展综述J.商用汽车.2005.0215徐超彦.韩林.国内专用改装汽车市场发展态势分析J.物流技术与应用.2007.0316赖锋.重型汽车制动系统结构分析及其设计方法研究D.武汉理工大学.200617路长国.顾锋.罐车装卸阀防漏设计J.液压与气动.2008.118司景萍.液类货物运输中质心位置的计算分析J.内蒙古工业大学学报.2002.319Ficher F D.Rammerstorfer F G.A refined analysis of sloshing effects in seismically excited tanks M.199920CPal N.Bhattacharyya S.K.Somha P K.Coupled slosh dynamics of liquid-filled composite cylindrical tanksJ.Journal of EngineeringMe-chanics.1999致 谢 通过这学期的毕业设计,使我学了许多课本学不到的知识,得到宝贵的经验。在整个的毕业设计过程中,导师李涵武老师给了我细心的指导,在毕业设计的过程中,李涵武老师无论是在生活上、思想上还是学习上都给予了我极大的关心和照顾。他渊博的学识、严谨的治学态度、对工作一丝不苟的作风和崇高的敬业精神将使我终身受益。在这半年里,我不光向李涵武老师学到了许多专业知识,同时他也教会了我很多人生道理。在此向我的导师致以深深的谢意。在论文的撰写过程中还得到了汽车系其它老师的热情帮助,帮我解决了不少难题。此外,在毕业设计的完成过程中,同学给了我热情帮助,给我的设计提出了很多好的建议,在此表示诚挚的谢意。本设计几经周折终于定稿,感到无比欣喜。尽管在撰写过程中遇到很多困难,但在解决困难之后,让我体会到了学术研究的乐趣,懂得了在面对困难时,坚韧不拔的精神和乐观积极的心态对于克服困难至关重要。相信这对我以后的学习和工作都大有裨益。附 录Shutoff valve for cryogenic liquid storage tankIn order to achieve the foregoing objective, the automatic pressure relief means includes a cylindrical housing attached to a vent tube having a seat at one end. The other end of the vent tube is attached to a safety regulator valve to vent gas to the atmosphere. The cylindrical housing is closed except for a hole at its lower end. A steel ball, which has a diameter greater than the hole in the lower end of the housing, is contained within the housing below the seat. As the cryogenic tank is filled, the steel ball first responds to the momentum of the gas escaping through the vent tube and is lifted toward the seat. When the cryogenic liquid reaches the steel ball, the addition momentum of the liquid with its greater mass drives the steel ball into engagement with the seat and substantial halts the escape of gas through the vent tube. Once the steel ball has engaged the seat, the difference in pressure between the gas in the tank and the setting of the safety regulator valve on the vent tube holds the steel ball in place against the seat until the filling operation is complete, and the pressure in the tank has decayed to the operating pressure of the tank. Although the steel ball does not float in the cryogenic liquid, the momentum of the liquid against the steel ball in the enclosed housing is sufficient to drive the steel ball against the seat and substantially seal off the vent tube.A pressure relief means includes a vent tube which extends through the neck and which has an exhaust port at its top end and an internal pressure relief valve at its lower end. The internal pressure relief valve only extends a short distance into the vapor space at the top of the inner vessel . A safety pressure relief valve is connected to exhaust port and has a pressure set point above the operating pressure (emptying pressure) of the tank and below the higher delivery pressure (filling pressure) of the tank. Turning to FIG. 2, the internal pressure relief valve includes a cylindrical housing which is connected to the bottom end of the vent tube. The housing is enclosed except that its lower end has a hole therein to allow entry of gas and liquid . Near the top of the housing 36 there is provided a tapered seat which surrounds an opening leading to the vent tube. Enclosed within the housing is a ball which is formed of steel for example. Other materials may be used as long as they have sufficiently high melting temperatures so that the ball can remain within the housing while the tank is being welding during fabrication. Materials that can withstand the heat of fabrication are too dense to float in the cryogenic liquid in the inner vessel. Consequently one cannot rely on the buoyancy of the ball to force the ball into contact with the tapered seat and close the internal pressure relief valve. I have discovered that the momentum of the cryogenic liquid flowing into the housing can be used to propel the ball into engagement with the tapered seat and substantially close the internal pressure relief valve. In order to fill the tank (FIG. 1), a single delivery hose from a transport tank (not shown) is connected to the inlet/outlet port by means of the coupling and pipe. The vapor pressure in the transport tank causes the cryogenic liquid in the transport tank to flow through the hose, through coupling, through pipe, through pipe, and into the inner vessel. As the cryogenic fluid rises in the inner vessel, the vapor pressure increases until it exceeds the set point of safety pressure relief valve. Once the set point of safety pressure relief valve is exceeded, the vapor escapes (as shown by arrows in FIG. 2) through the internal pressure relief valve, the vent tube, the exhaust port, and the safety pressure relief valve, which has its set point below the pressure of the transport tank. Consequently, the vapor is vented to the atmosphere instead of being compressed above the liquid and creating back pressure sufficient to counteract the vapor pressure in the transport tank. As the vapor escapes through the vent tube, it necessarily passes through the hole and the housing. As the gas passes through the housing, the momentum of the escaping gas causes the steel ball to rise within the housing toward the tapered seat. The steel ball and housing are dimensioned such that the momentum of the gas is not sufficient to drive the steel ball into engagement with the tapered seat. Once the liquid rises to the opening of the enclosed housing, liquid is forced through hole and into the enclosed housing. Because the liquid has a greater mass and therefore greater momentum than the gas, the momentum of the liquid flowing into the housing is sufficient to drive the steel ball into engagement with the tapered seat. To assure proper operation of the internal pressure relief valve, the dimensioning of the steel ball and the enclosed housing is critical. Particularly, in a preferred embodiment of the present invention in which a steel ball is used, I have found that a 1/2 inch steel ball performs satisfactorily when the inside diameter of the housing 36 is 5/8 inch. Moreover, for a steel ball with a diameter of 1/2 inch, the inside diameter of the housing must be 5/8 inch plus or minus 1/32 inch. If the inside diameter of the housing is too small, the momentum of the gas will be sufficient to drive the steel ball into engagement with the tapered seat prematurely closing the internal pressure relief valve and preventing the tank from being completely filled. If, on the other hand, the inside diameter of the housing is too large, the momentum of the liquid will not be sufficient to drive the steel ball into engagement with the tapered seat, and the internal pressure relief valve will not close allowing escape of liquid as the tank continues to fill. If another heat resistant material other than steel is used for the ball, such as a lighter weight heat resistant material, the tolerances on the inside diameter should be less critical. Likewise, using a tapered housing which has a greater diameter at the top and a smaller diameter at the bottom (much like the tapered seat) should likewise provide for less critical dimensional tolerances between the inside diameter of the housing and the diameter of the ball. Once the float ball engages the tapered seat, further escape of liquid or vapor from within the inner vessel is substantially inhibited although the metal to metal contact between the ball and the tapered seat will not provide a complete seal. In the context of the present invention the tapered seat which substantially inhibits the escape of liquid and gas is considered a sealing seat. The use of a sealing gasket such as the O-ring employed by the prior art has been eliminated because such sealing gaskets are generally made of materials that cannot stand the heat of manufacture or if capable of withstanding such heat, are expensive. Moreover, the seal created by the ball and tapered leaks only a small amount of gas and only for the time that the vapor pressure exceed the set point of the safety pressure relief valve. Even after the valve has been substantially closed by means of the steel ball, cryogenic fluid will continue to flow into the tank until the vapor pressure in the vapor space in the inner vessel equals that of the vapor pressure in the transport tank. That further increase in the level of the liquid in the tank increases the internal vapor pressure inside the inner vessel, and the resulting pressure differential between the inside of the inner vessel and the set point of the safety pressure relief valve insures that the steel ball is securely seated against the tapered seat to insure against further significant venting of vapor or escape of liquid during the filling process. Once the cryogenic tank has been filled, the transport tank hose is uncoupled from self-closing coupling. As the gas is subsequently withdrawn from vessel 14 through regulator , the pressure of the vapor will be reduced below the set point of safety pressure relief valve, and the steel ball will drop from engagemnet with the tapered seat. With the steel ball disengaged from tapered seat , the tank is ready for the next filling operation. In filling tank 10 in FIG. 1, the small amount of vapor and liquid that escapes during the filling operation through port is less economically important than the cost of providing a skilled transport operator and/or sophisticated pumping and venting appara
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:HD5120GNG奶罐车改装设计【汽车类】【3张CAD图纸】
链接地址:https://www.renrendoc.com/p-273070.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2024  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!