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冷板式冷藏汽车改装设计【4张CAD图纸+毕业论文】

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板式 冷藏 汽车 改装 设计 全套 cad 图纸 毕业论文
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摘  要


本次设计的题目是冷板式冷藏车改装设计。蓄冷板是冷藏汽车采用汽车车厢为保温装置,并利用不同的制冷装置,从一定程度上实现各种用途、物品的运输。

冷板式冷藏车适用于各种需要低温冷藏或保温的物品的中短途运输作业,尤其是冷板式冷藏车在环保方面能做到低污染、低消耗,因此在中短途货物运输中表现非常出色。

本次设计在查阅大量相关资料的基础上,分析了冷藏保温汽车的现状、隔热厢体技术发展现状、制冷装置的技术现状的研究以及发现一些问题。从而在以上研究的基础上提出了这个设计的目的和意义,同时开展毕业设计的内容。设计中对各个总成,比如隔热货箱、副车架等部分都做了详细说明。

本设计的主要设计思路是先阐述各部分的原理,然后再对比分析他们的优、缺点,最后进行综合分析,从而使目的明确。




关键词:改装设计;蓄冷板;冷藏汽车;制冷机构;中短途运输



ABSTRACT


This design is re-equipping design of hold-over plate refrigerated vehicles. The hold-over plate refrigerated vehicles used car for the insulation installation and use different refrigerating installation, to a certain extent from various purposes, realize the items.

The hold-over plate refrigerated vehicles for need of low-temperature refrigeration or thermal insulation half and short-distance transport, especially hold-over plate refrigerated vehicles in environmental protection will be able to achieve low pollution, low consumption, so half and short-distance transport.

This design through a large number of related data, based on the analysis of the present situation of frozen insulation, heat cabins automobile body technology development present situation, the refrigeration equipment technical status and research found some problems. Thus in the above research put forward on the basis of the design of the purpose and significance of graduation design, the content. In the design of various assemblies, such as heat insulation containers, such part analyze.the made detailed instructions.

The design of the main design is expounded the first principle of each part and then contrast analysis of their advantages and disadvantages, and finally a comprehensive analysis, thus make clear purpose.




Keywords: Re-equipping design;Hold-over Plate;Refrigerated Vehicle;Refrigerating installation;Half and short-distance transport



目  录


摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract ………………………………………………………………………………Ⅱ

第1章 绪论 …………………………………………………………………………1

1.1 我国冷藏保温汽车的现状……………………………………………………1

1.1.1 我国冷藏保温汽车的发展现状………………………………………1

1.1.2 我国冷藏保温汽车的生产现状………………………………………2

1.1.3 我国冷藏保温汽车制冷装置的技术现状……………………………5

1.1.4 我国冷藏保温汽车隔热厢体技术发展现状…………………………5

1.2 冷藏保温汽车的设计目标……………………………………………………5

第2章 方案分析及总布置的设计………………………………………………7

2.1 各种制冷方式的原理介绍……………………………………………………7

2.2 各种制冷方式优、缺点的对比………………………………………………8

2.3 制冷方式的综合分析…………………………………………………………9

2.4 总布置的设计…………………………………………………………………9

2.5 本章小结 ……………………………………………………………………10

第3章 制冷装置的设计…………………………………………………………11

3.1 冷藏保温汽车的热工参数选择 ……………………………………………11

3.2 隔热车厢的平均传热系数计算 ……………………………………………13

3.3 冷藏汽车的热负荷计算 ……………………………………………………14

3.4 制冷机组的选择 ……………………………………………………………17

    3.4.1制冷机所需制冷量Q0的计算 ………………………………………17

3.4.2 制冷装置选择 ………………………………………………………17

3.5 本章小结 ……………………………………………………………………17

第4章 隔热货箱的设计 …………………………………………………………18

4.1 隔热车厢的结构特点对比 …………………………………………………18

4.1.1 隔热货箱的分类 ……………………………………………………18

4.1.2 隔热货箱结构特点的对比 …………………………………………18

4.2 隔热货厢的设计及选择 ……………………………………………………19

4.3 车门及附件的设计 …………………………………………………………20

4.3.1 车厢门形式的选择 …………………………………………………20

4.3.2 附件介绍 ……………………………………………………………20

4.4 车厢总质量计算 ……………………………………………………………21

4.5 本章小结 ……………………………………………………………………22

第5章 二类底盘的选择…………………………………………………………23

5.1 二类底盘的选择原则 ………………………………………………………23

5.2 二类底盘参数介绍 …………………………………………………………24

5.3 本章小结 ……………………………………………………………………25

第6章 副车架的设计 ……………………………………………………………26

6.1 副车架的截面形状及尺寸 …………………………………………………26

6.2 副车架的前端形状及安装位置 ……………………………………………26

6.3 副车架与主车架的连接 ……………………………………………………27

6.4 本章小结 ……………………………………………………………………27

第7章 整车性能计算 ……………………………………………………………28

7.1 动力性计算 …………………………………………………………………28

7.2 燃油经济性的计算 …………………………………………………………33

7.3 本章小结 ……………………………………………………………………34

结论……………………………………………………………………………………35

参考文献………………………………………………………………………………36

致谢……………………………………………………………………………………37

附录……………………………………………………………………………………38


第1章绪  论


1.1 我国冷藏保温汽车的现状

1.1.1 我国冷藏保温汽车的发展现状

冷藏车是用来运输冷冻或保鲜的货物的封闭式厢式运输车,广义上泛指运输易腐货物的专用汽车,是公路冷藏运输的主要工具。

我国专用汽车相关的主管机构对冷藏运输车进行了多种分类,按专用设备功能将其细分为保温汽车、冷藏汽车和保鲜汽车三类:只有隔热车体而无制冷机组的称为保温汽车;有隔热车体和制冷机组且厢内温度可调范围的下限低于-18℃,用来运输冻结货物的称冷藏汽车;有隔热车体和制冷机组(兼有加热功能),厢内温度可调范围在0℃左右,用来运输新鲜货物的称保鲜汽车。 保鲜车的隔热厢体一般为一室(一个空间)也有二、三室的,以便于运输不同温度要求的货物。按制冷方式又可分为机械制冷、蓄冷板制冷、液化气体制冷(常用的如液氮和液体二氧化碳)等,以前还用过冰制冷和干冰制冷制冷装置则又有既可制冷又可加热的和仅可制冷的两种。还有就是如所有运输用专用车一样按底盘吨位分类,主要分为重型、中型、轻型、微型四个种类不同型号底盘就构成不同型号的冷藏汽车品种,通俗地称为纵向分类,按专用设备功能分类则为横向分类, 纵横交错就构成冷藏汽车的品种我国现在冷藏汽车(包括保温车、保鲜车),品种已接近500种,而发达国家则有1000余种

冷藏车由专用汽车底盘的行走部分,与隔热保温厢体,制冷机组,车厢内温度记录仪等部件组成,对于特殊要求的车辆,如肉钩车,可加装肉钩等选装件。目前,发达国家冷藏运输率达50%以上,美、日、西欧等国家高达80%~90%。

  据有关统计,目前,我国冷藏保温车约有3万辆,而美国有20多万辆,日本有12万辆。德、法等国也在4万辆左右。冷藏保温汽车占货运汽车的比例,我国仅为0.3%,美国为1%,英国为2.8%,德国为3%。

  我国目前冷藏车保有量约在30000台左右。从九十年代初期开始,我国冷藏车每年以50%左右的速度增长。到了二十一世纪开始,每年也约有20%左右的增长速度。2008年我国冷藏车的市场年增量达到5000台左右,2008年1-8月份达到3600台。

虽然从上面的数据我们可以分析出,我国的冷藏运输业相比发达国家要落后许多,不过多年来,我国冷藏保温汽车也有了很大的发展:

1.原来主要由食品进出口、商业、水产等系统按主管部门分配计划和调拨进行运输,转为自主经营的按市场需求进行运输。随着肉、鱼、禽、蛋类食品供大于求,计划供应取消,中长途调拨运输的比例减少,短途分配性运输比例大增;

2.随着我国公路建设的飞速发展,公路冷藏运输与铁路、水路相比,其比例不断提高,由90年代的20%发展到现在已近30%;

3.运输的易腐货物也从原来较为单一的冷冻肉、禽、水产发展到新鲜的肉、禽、水产占相当比例,同时水果、蔬菜、乳制品、冷饮、保健食品等保鲜食品也需用冷藏、保温、保鲜汽车运输;

4.由于需求的改变,车辆吨位结构比例也随即发生变化,由原来的重、中、轻(微)分别占10%、70%、20%发展到现在的占10%、40%、50%;

5.随着对冷藏运输质量要求的提高,冷藏汽车和保鲜汽车的占有率从10%提高到40%。 

与此同时,冷藏汽车的用户也从计划经济时的食品进出口、商业、水产部门发展到大型食品商场和菜场,大型连锁超市,食品、乳制品和冷饮生产企业等,还出现了专业从事公路冷藏运输的现代物流企业。 


内容简介:
黑龙江工程学院本科生毕业设计 1 第 1章 绪 论 国冷藏保温汽车的现状 国冷藏保温汽车的发展现状 冷藏车是用来运输冷冻或保鲜的货物的封闭式厢式运输车,广义上泛指运输易腐货物的专用汽车,是公路冷藏运输的主要工具。 我国专用汽车相关的主管机构对冷藏运输车进行了多种分类, 按专用设备功能将其细分为保温汽车、冷藏汽车和保鲜汽车三类:只有隔热车体而无制冷机组的称为保温汽车;有隔热车体和制冷机组且厢内温度可调范围的下限低于 用来运输冻结货物的称冷藏汽车;有隔热车体和制冷机组(兼有加热功能),厢内温度可调范围在 0左右,用来运 输新鲜货物的称保鲜汽车。 保鲜车 的 隔热厢体一般为一室(一个空间)也有二、三室的,以便 于 运输不同温度要求的货物 。 按制冷方式又 可 分为机械制冷、蓄冷板制冷、液化气体制冷(常用的如液氮和液体二氧化碳)等,以前还用过冰制冷和干冰制冷制冷装置则又有既可制冷又可加热的和仅可制冷的两种 。 还有就是如所有运输用专用车一样按底盘吨位分类,主要分为重型、中型、轻型、微型四个种类不同型号底盘就构成不同型号的冷藏汽车品种,通俗地称为纵向分类,按专用设备功能分类则为横向分类 , 纵横交 错 就构成冷藏汽车的品种我国现在冷藏汽车(包括保温车、保 鲜车) , 品种已接近 500种, 而 发达国家则有 1000余种 冷藏车由专用汽车底盘的行走部分,与隔热保温厢体,制冷机组,车厢内温度记录仪等部件组成,对于特殊要求的车辆,如肉钩车,可加装肉钩等选装件。目前,发达国家冷藏运输率达 50%以上,美、日、西欧等国家高达 80 90。 据有关统计,目前,我国冷藏保温车约有 3 万辆,而美国有 20 多万辆,日本有 12 万辆。德、法等国也在 4 万辆左右。冷藏保温汽车占货运汽车的比例,我国仅为 美国为 1,英国为 德国为 3。 我国目前冷藏车保有量约在 30000台左 右。从九十年代初期开始,我国冷藏车每年以 50%左右的速度增长。到了二十一世纪开始,每年也约有 20%左右的增长速度。 2008年我国冷藏车的市场年增量达到 5000台左右, 2008年 1份达到 3600台。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 虽然从上面的数据我们可以分析出 ,我国的冷藏运输业相比发达国家要落后许多 , 不过 多年来,我国冷藏保温汽车 也 有了很大的发展: 1 原来主要由食品进出口、商业、水产等系统按主管部门分配计划 和 调拨进行运输,转为自主经营的按市场需求进行运输。随着肉、鱼、禽、蛋类食品供大于求, 计划供应取消,中长途调拨运输的比例减少,短途 分配性运输比例大增 ; 2 随着我国公路建设的 飞速 发展,公路冷藏运输与铁路、水路相比,其比例不断提高, 由 90年代 的 20%发展到 现在已近 30%; 3 运输的易腐货物也从原来 较为单一 的冷冻肉、禽、水产 发展到新鲜的肉、禽、水产占相当比例, 同时 水果、蔬菜、乳制品、冷饮、保健食品等保鲜食品也需用冷藏、保温、保鲜汽车运输; 4 由于需求的改变, 车辆吨位结构 比例也随即发生 变化, 由 原来 的 重、中、轻(微)分别占 10%、 70%、 20%发展到 现在 的 占 10%、 40%、 50%; 5 随着对冷藏运输质量要求的提高,冷藏汽车和保鲜汽车的占 有率从 10%提高到 40%。 与此同时, 冷藏汽车的用户也从计划经济时的 食品进出口 、 商业、水产部门发展到大型食品商场和菜场,大型连锁超市,食品、乳制品和冷饮生产企业等,还出现了专业从事公路冷藏运输的现代物流企业。 国冷藏保温汽车的生产现状 随着需求的增长, 我国生产冷藏汽车(含保温汽车)的生产厂家(包括专业的和兼业的) 从 80 年代的 10 家 经历了 1990 年 的 20 多家 、 1995 年 的 50 多家 发展到2000年 的 73家, 并且 遍布全国 23个省市自治区(详见表 表 000 年我国冷藏保温汽车企 业按地区分布 地名 北京 天津 河北 山西 辽宁 吉林 企业数 10 1 3 2 5 5 地名 黑龙江 上海 江苏 浙江 安徽 福建 企业数 1 1 8 2 2 3 地名 江西 山东 河南 湖北 广东 广西 企业数 20 9 4 5 3 1 地名 四川 重庆 贵州 陕西 甘肃 企业数 2 1 1 1 1 随着我国政府机构改革的推进, “ 十五 ” 期间, 汽车工业主管部门由机械工业部归入国家经贸委,后国家计委和国家经贸委合并为国家发展与改革委员会。 而后, 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 汽车安全 、环保等强制性执行标准不断推出,逐步 与国际接轨,市场准入门槛 迅速升高,导致产品开发成本越来越高, 这就促使 一些小型、兼业的冷藏保温汽车企业逐步的 被淘汰;而一汽、东风、长安、江淮、江铃、北京福田、上汽通用五菱、东风柳汽的、河北长城等汽车集团和主机厂开始将发展专用车作为拓展载货汽车主产品市场的重要手段,中集(主营集装箱)、重庆力帆(主营摩托车)、河南新飞(主营冰箱空调)等其他行业的大型企业也开始生产专用汽车,冷藏汽车作为厢式专用车的主要种类,也受到重视。到 2005 年上半年,有产品投入市场的冷藏保温汽车企业(包括专业的和兼业的)共 45家,分布在十七个 省、市区(见表 表 004 年我国冷藏保温汽车企业按地区分布 地名 北京 河北 辽宁 吉林 黑龙江 上海 企业数 6 3 6 1 2 1 地名 江苏 浙江 山东 安徽 江西 河南 企业数 3 1 5 1 2 3 地名 湖北 广东 广西 重庆 贵州 企业数 1 3 3 3 1 据中国汽车报工业年鉴不完全统计, 2000年我国冷藏保温汽车产量为 2792辆, 2004 年冷藏、保温、保鲜汽车产量为 3915 辆,其中保温车占 冷藏车占 保鲜车占 从 2003 年起,冷藏汽车企业销售收入和工业总产值均达到 6 亿多元,工业增加值近 1 亿元。 20002004 年,我国冷藏汽车的产量 ( 目前 我国冷藏汽车主要生产企业有以下几家 : 中集车辆(山东)有限公司:原济南汽车改装厂与德国考格尔公司合资组建,后为中集集团收购。引进德国考格尔车厢生产技术和意大利生产线,采用全封闭聚氨酯隔热厢体,性能达我国 河南冰熊冷藏汽车有限公司,军转民企业,股票上市公司,后为格林柯尔集团兼并。曾投资 6000万元引进意大利 和设备工装。厢体为全封闭聚氨酯结构,隔热性能达到我国 镇江飞驰汽车集团有限责任公司,原镇江冷藏汽车厂。 1977 年引进罗曼冷藏车技术, 80年代引进美国维纳斯 体有真空负压 “ 三明治 ” 式生产工艺和高压灌注发泡工艺,聚聚氨酯隔热车厢性能达我国 建有符合国际标准的冷藏汽车试验室。 郑州红宇专用汽车有限公司,原名:河南红宇机械厂,军转民企业。引进意 黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 大利车厢生产技术和部分设备,车厢隔热层为聚氨酯发泡厢板组装,隔热性能达我国 表 000 2004 年我国冷藏汽车产量 年份 2000 2001 2002 2003 2004 保温汽车 合计 2792 2050 1938 2430 2169 重型 170 143 261 105 86 中型 594 231 644 412 460 轻型 1699 838 652 1438 1148 微型 329 837 381 475 475 冷藏汽车 合计 1179 1087 1483 1736 1577 重型 198 163 196 85 97 中型 173 207 630 502 473 轻型 754 529 573 1110 801 微型 54 188 84 39 206 保鲜汽车 合计 107 579 157 169 重型 19 中型 184 30 轻型 80 336 12 微型 27 40 145 139 河南新飞专用汽车有限责任公司:由以生产冰箱和空调机等制冷空调设备为主体的新飞集团组建的冷藏汽车、厢式汽车等专用汽车生产企业。凭籍其雄厚的资金和技术力量,根据市场需求, “ 十五 ” 期间开发了 90 多种冷藏保温 汽车产品,市场覆盖面不断扩大,其隔热车厢性能达到我国 北京北铃专用汽车有限公司:中日合资企业。引进日本隔热厢体生产技术,采用聚氨酯发泡工艺,隔热性能达到我国 北京晨光天云特种车辆有限责任公司:原北京天云汽车改装厂:军转民企业。引进德国 板制造技术和工艺装备,厢体隔热性能达到我国 北京福田汽车股份有限公司: “ 十五 ” 迅速崛起的我国商用汽车企业,股票上市公司。依靠其载货汽车底盘优势发展专用车,从而进一步拓展其载货汽车市场,冷藏保温汽车已有轻、中、重型 40多个品种。 其它还有江西九江福阳集装箱有限公司(系江西制氧机厂从事冷藏汽车生产的部分另行成立的中港合资企业)、河南须河车辆有限公司(引进日本五十铃冷藏车的隔热厢体整体聚氨酯发泡技术)、沈阳铭辰汽车有限公司、湖北圣龙厢式汽车改装厂等。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 国冷藏保温汽车制冷装置的技术现状 我国现有的保 温 汽车和冷藏汽车基本上均采用机械方式 制冷, 因 液氮 充冷不如 机械制冷机组加燃油 一样 方便 , 蓄冷板制冷 也 因装备质量较大 , 占用较大的空间和 装 载质量,因此都难以取代机械制冷机组 。 由于至今我国冷藏车和保鲜车年产 量仅 2000 辆左右,而 且 品种较多 , 因此难以达到批量 的经济性。我国 目前主要采用 “ 热王 ” ( 三菱机组和开利,产品多为进口 。 事实上 国内从上世纪 80 年代起 就开始 试制 、 生产制冷机组 , 襄樊汉水空调设备厂、岳阳制冷机厂(现岳阳恒立冷气设备公司)等 率先 开始试制,但均未形成一定规模 。 后来,上海冷气机厂与美国开利合资组建上海开利运输冷冻设备公司 , 生产轻型、中型、重型车用 的 独立式(制冷机组有副发动机)和非独立式(汽车主发动机带动)制冷机组 。 上海新江机器厂与澳大利亚国际制冷空调公司合资的上海国际空调设备 公司也生产过车用制冷机组;近几年劲达公司采用韩国技术在广东中山建厂生产客车空调机和车用制冷机组这些企业均以生产汽车空调机为主,兼生产冷藏车用制冷机组,产品技术基本上能满足使用要求,但由于产量小,生产规模小 ,其技术性能特别是可 靠 性很难与美国 “ 热王 ” 、开利机组竞争 。 所以,我国冷藏车配套的制冷装置技术较发达国家落后,是制约我国冷藏车发展的一个重要因素。 国冷藏保温汽车隔热厢体技术发展现状 自 上世纪八十年代以来 , 我国冷藏汽车生产企业通过对外合资合作和引进 先进技术, 从而在 隔热厢体的 生产 技术水平 上面 有 了 很大 的 提高 。 现在 的车厢生产, 隔热材料一般采用硬质聚氨脂作 , 采取 注入发泡分片拼装工艺或三明治夹芯板,密封条 则 采用多层密封截面形状和橡塑材料 。 车厢 的 隔热性能一般均达到 A 级( 040 20 计目标 为载 质量 冷藏运输车, 参考 新飞公司的 车厢的传热面积 为 : 黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 =S=2(ab+bc+=2(=40以由表 知:车厢的漏气倍数 L= 热车厢平均传热系数计算 隔热车厢的各隔热厢壁 (前、侧、顶、底和后门 )除骨架部分外,均由内外蒙皮和隔热层组成,可以看作是材质均匀的多层壁,作为只有一个热量方向的单元热流体计算其传热系数。而骨架区域部分的传热系数可采用因热流法和有限差分法求得,但这种方法计算较繁杂。在实际工程应用中,可采用简化的方法计算车厢的平均传热系数,即把隔热车厢的各隔热厢壁看作是没有骨架的由 内 外蒙皮及隔热层组成的多层结构来计算其传热系数,再 根据车厢骨架的多少,乘以车壁传热结构系数而求得。 不考虑骨架的影响 )按下式计算 11( 式中: 隔热厢壁不考虑骨架影响传热系数, W/K; w 车厢外表面的放热系数。空气流速 m/s 时, w =29W/;当 m/s 时,w =5 , W/K n 车厢内表面的放热系数。当车厢内空气为自然对流时 n =79 W/K;当车厢内空气为强制循环时, n =1724 W/K i 各层材料厚度, m i 各层材料的热导率, W/K 设空气流速 V=3m/s, w = =6W/;车厢内空气为强制循环,取 n =20 W/; i =80i = 黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 11 2013611 ( 采用分片组装式货箱,取 = 中: 修正后车壁传热系数, W/K 车厢传热结构系数,与车厢骨架结构和骨架密度有关。一般整体骨架式车厢 =片组装和整体隔热层的车厢 = 隔热车厢平均传热系数为各隔热厢壁传热系数的平均值,即 K ( 式中 :K 隔热车厢平均传热系数 , W/K 隔热车厢各壁的传热面积, 隔热车厢的总传热面积, , a =a = = 2( 073*F = K FK =藏汽车的热负荷计算 黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 使用时,其隔热车厢的热负荷有以下几项: a。 )( F ( 式中: 车厢外界温度,按使用环境最高温度计算, 车 厢内空气温度,按设计的车内可达最低温度计算, 取 30 ; )( F =0=1099W b。 )()(3600 1 ( 式中: 车厢的漏气倍数, 车厢内空气密度, kg/ 车厢内空气容积, 空气的定压比热容, J/K L 水蒸汽的气化潜热, J/w 车厢外空气的相对湿度, % n 车厢内空气的相对湿度, % 车厢外饱和空气的含湿量, kg/空气 ) 车厢内饱和空气的含湿量, kg/空气 ) 实际计算时,常用如下经验公式计算 ( 一般隔热车厢 漏严重的车厢取 取 099=110W 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 C。 24/)( ( 式中: 车厢外表面受辐射的面积, 通常取车厢传热面积的 3040%, m2 车厢外表面受辐射的平均温度,常取 20 每昼夜日照小时数,常取 1216, h 实际计算时,根据日照情况采用如下公式 : ( 一般地区取 强日照地区取 取 099=110W。 d。 f( 式中: f 开 门频度系数。运输途中不开门, f =天开门 6 次以下, f =0 12 次, f =12 次以上, f = 每天开门次数 56 次, f =Q ad f =099=550W 机等产生的热量 )(241 ( 式中: 照明灯的功率( W); 风机的功率( W); 平均每天照明时间( h); 风机每天使用时间( h)。 取 100W( 4 个) 黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 500W; 12h )(241 =1/24 (100*12+500*12)=300W 冷藏汽车在运输中的制冷热负荷 Q 应是上述各项热量之和,即 ( 1099W; 110W; 110W; 550W; 300W =1099+110+110+550+300=2169W 冷机组的选择 冷机所需制冷量 制冷机的制冷量必须大于制冷热负荷 Q,考虑到制冷机的使用寿命和隔热车厢的老化等因素,制冷机的制冷量 Q0= ( 式中: n 安全系数,一般取 n= 取 n=Q0=169=3037W 冷装置 选择 本设计 采用的是非独立式的冷板制冷方式 。这种制冷方式本身不带制冷机组,只需要依赖地面的制冷机组进行“充冷”,用以满足一次运输的制冷需要。根据以上计算所得的结果,利用类比的方法,选取冷板的结构尺寸和与其相配的制冷机组。根据计算的冷量选取两块冷板,每块冷板可以蓄存的冷量为 1600W。 冷板的尺寸为:长 宽 厚( 4000 1500 100,质量为 100结构和安装位置见图 。 章小结 本章 首先对本冷藏保温汽车的主要热工参数的选择,然后计算制冷机组所需要的冷量。依据制冷量选用本车所用的冷板和冷板的数量,以及与其相配的制冷机组。最后列出制冷机组的相关参数。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 第 4 章 隔热货箱的设计 冷藏保温汽车的隔热货箱是所有冷藏保温汽车的重要装置。作为车厢,它具备厢式汽车车厢的共性,更主要的是要求 它具有良好的隔热保温性能。因此在结构上是围绕如何提高其隔热性能进行设计。 热货厢的结构特点对比 热货厢的分类 隔热货箱按照其结构型式的不同可以分为两大类,即整体式隔热货箱和分片 式隔热货箱。 整体式货箱又有整体骨架式和整体隔热层式两种。 分片式货箱也有分片注入发泡式和“三明治”板粘接式两种。 热货箱结构特点的对比 整体骨架式 货厢 : 整体骨架填嵌式 货厢 : 这种车厢的强度和刚度大;型式简单,不需要特殊的型材,但工艺繁琐。由于硬聚苯乙烯泡沫 材料的导热系数较大,为了提高车厢隔热性能,势必加厚厢壁、增加车厢的整备质量、减小了有效容积。因此该型式车厢多用于保温性能要求较低的保温汽车上。 整体骨架硬聚氨脂喷涂式货厢:它与上述的填嵌式结构主要不同之处是隔热层采用现场喷涂发泡硬聚氨 酯 泡沫成形工艺,该工艺易于使隔热材料充满整个车厢的隔热空间,故隔热性能较好;硬聚氨 酯 导热系数比聚 苯 乙烯的要低,因此在保证车厢总传热系数 K 一定的前提下,可减小车厢壁厚。但喷涂发泡的隔热层厚度不易控制均匀,因此安装内蒙皮之前,隔热层内表面须经加工取平。现场喷涂发泡空气污染比较严 重,工 人 劳动强度大。因此现场喷涂发泡工艺不如后叙的现场注入发泡工艺先进。 整体隔热层式货厢: 这种结构型式是先以整体骨架型式或以分片拼装型式制成车厢,预留隔热层空间,然后整体注入硬聚氨脂泡沫。这种车厢的最大特点是它具有完整的隔热层。车厢的隔热、密封性能好。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 分片拼装硬聚氨 酯 注入发泡式 :在结构上,该型式车厢的关键是处理好各片之间的拼接、拼缝的密封和“断热桥”的布置。要求拼接方式合理、连接可靠、装配方便、嵌合型材的品种要少;在工艺上,则要首先保证硬聚氨 酯 与内外蒙皮、骨架等 粘接可靠;其次,要求聚氨 酯 密度均匀,其均匀性和拼接方式比整体式好,工艺也简单。 “三明治”板预制粘接式:“三明治”板拼装结构是近年来发展起来的一种新型隔热车厢结构。它不但在冷藏保温汽车上得到迅速发展,而且在冷藏集装箱上也被广泛采用。 试验证明:采用“三明治”板粘接拼装的隔热车厢总传热系数 K 值和缝气倍数L 值,均比采用分片提装硬聚 氨酯 注人发泡结构的车厢低。此外,它还具备以下优点: 厢体外表平整、光滑,厢体质量小; 厢 体结构简单,工序简便,适合成批和多品种生产; 车厢断热桥设计更为合理; 车厢 隔热,密封性能好,热工指标可达国家专业指标的 A 级标准。 热货厢的设计及选择 首先 本次 设计的隔热货箱应从以下几个方面进行考虑和选择: 保温和隔热性能要好 ; 生产工艺简单,适合大批量生产 ; 维修和维护也应尽量简单、实用 ; 材料品种多,选用方面 ; 最主要的是成本应尽可能的降低成本。 然后对以上几种货箱进行一下对比分析: 整体骨架填嵌式 货厢保温和隔热性能较差,不适合采用。而整体骨架硬聚氨脂喷涂式车厢,喷涂发泡空气污染比较严重,这根本不适合未来工业发展。个人认为这种货箱的结构形式随着发展将 会被历史所淘汰。整体隔热层式货箱隔热、密封性能较好,生产工艺也相对简单,比较符合 本次 的设计要求。 下面再分析一下分片式货箱。 分片拼装硬聚氨 酯 注入发泡式工艺较简单;隔热和密封性也不错,其它性能也不错,但我感觉这种货箱在结构方面的要求过于烦琐,对于成批量的生产可能会碰 黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 到一些困难。对于 本次 设计来说,最看好的是 “三明治”板预制粘接式货箱 ,这种货箱是近几年来发展起来的一种新型结构,在冷藏保温汽车上得到了迅 速发展和广泛的应用。其优点非常明显,各种性能和 本次 设计要求也非常吻合,所以此次毕业设计就选择了这种货箱形式。 湖北 程力专用汽车 有限公司生产 这种形式的货箱 , 本设计 直接选择 。 门及附件的设计 厢门形式的选择 对货箱门的要求是:开启自如、装卸方便、关闭可靠、密封良好,具有适度的刚度和预期的使用寿命。 本设计 选择的货箱门基本符合了上述要求。结构形式为: 按车厢门的安装位置选是后门;按车厢开启方式选铰链式;按车厢门的开启角度分选 180中开门;按开启车厢的门数分选双开门。 件介绍 厢门附件主要有门铰链和门锁机械,具体分布 见 图(车门及附件的结构)。 为了引导厢内空气沿正确方向流动, 使厢内温度趋于均匀。在厢内前壁、侧壁和后门内板上装上了导风条。导风条截面一般为矩形。四壁导风条还起保护厢壁不被货物撞伤的作用。车厢板上面还铺装异形铝合金地板,它具有防滑、干燥、清洁、贮水和排水等作用。导风条和异型地板结构见图 (车门及附件的结构) 所示 。 当清洗车厢地板、冷冻食品融解和制冷装置除霜时,厢内底板经常积水。在结构上设置了漏 水 管 (排水管 )以便将积水及时排除干净。漏水管除具排水功能外,还应具良好的密封功能,在不排水时,漏水管能自动密封,以保证隔热车厢的隔热性能。下面介绍一下其结构(图 4原理。这种 漏水管在其出日处装有一截橡胶管。平时橡胶管是收缩封闭的,当积聚的积水多到一定程度时,依靠积水的重力将橡胶管胀开排水。另一种漏水管为一截塑 料管,上端与车厢底板齐平或略低,下端通到厢外,并用塞子将需放水时, 将塞子打开即可。漏水管的布置与数量见图(门及附件的结构)。 厢外的附件主要包括踏板和工作梯。为了便于人员上下和货物的装卸,踏板的离地高度在 6001000间。在此次设计中取 700为采用的是冷板制冷,不需要工作梯对制冷机组进行检修,所以本设计没有设计工作梯。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 踏板结构见图(车门及附 件的结构)所示。 图 水管结构 厢总质量计算 按照 前面所计算选取的硬质聚氨酯厚度 结合厢体表面积以及密度,可计算出车厢大致重量。 表 用材料的导热系数值 材料名称 密度 导热系数 材料名称 密度 导热系数 纯铝 2710 236 纤维板 245 合金 2660 162 木屑板 179 钢( c 7840 木(垂直木纹) 496 钢( c 7790 木(平行木纹) 527 钢( c 7750 苯乙烯泡沫 2530 锈钢 7820 氨酯泡沫 4060 木板 105437 气 上表,密度取 60kg/厢尺寸参照新飞公司 藏车,数据为: 外尺寸:长宽高 6154 2394 2154( 内尺寸:长宽高 5990 2230 1990( 得出硬质聚氨酯的使用体积为 经过计算,硬质聚氨酯填充物的质量为309又由图 据公式 找出,硬质聚氨酯厚度为 80 黑龙江工程学院本科生毕业设计 22 图 同隔热材料厚度与总传热系数 K 的关系 章小结 本章主要从 隔热车厢结构特点的对比、 隔热车厢的选择和附件的设计三个 方面进行介绍。 内容上通过对比整体式和分片式货箱的特点 ,参照设计目标 ,选出本设计采用的货箱 “三明治”板预制粘接式货箱。最后对车厢附件,包括厢内和厢外附件都做了详细的介绍。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 第 5 章 二类底盘的选择 类底盘的选择原则 专用汽车底盘 选型的好坏对专用汽车性能影响很大。汽车底盘的选择或设计专用底盘主要根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形尺寸、动力匹配等来决定。 目前我国对于常规厢式车、罐式车、自卸车通常采用二类底盘的改装设计。而冷藏保温汽车正是厢式车的一种。利用二类底盘设计的重点在于整车总体布置和工作装置设计。在设计时若严格控制了整车总质量、轴载质量分配、质心高度位置等,则基本上能保持原车型的主要性能。但是,无论采用何种二类底盘,都很难满足某些专用汽车的性能要求。例如用普通汽车底盘改装厢式 货车,存在质心过高,轴荷分配不合理的问题;改装消防车,首先是底盘车速就达不到要求;改装客厢式专用车,存在平顺性差的问题。因此,可以这样说,若要使我国的专用汽车上质量、上档次,一定要开发出一些符合专用汽车的专用性能的底盘。 二类底盘的选型方面,一般应满足下述要求: 适用性 对货运车用的总成应适应货运要求,保证货运安全无损;对乘用车用的总成应适于乘客的需要。达到乘座安全舒适;对各种专用改装车的总成应适于专用汽车特殊功能的要求,并以此为主要目标进行改装选型设计,例如各种取力器的输出接口等。 可靠性 所 选用的各总成工作应可靠,出现故障的机率少,零部件要有足够的强度和寿命,且同一车型各总成零部件的寿命应趋于均衡。 先进性 所选用的底盘或总成应使整车在动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平。而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。 方便性 所选用的各总成要便于安装、检查、保养和维修。处理好结构紧凑与装配调试 黑龙江工程学院本科生毕业设计 24 空间合理的矛盾。 在选用专用汽车底盘时,除了上述因素外,还有以下两个很重要的方面:一是汽车底盘价格,它是专用汽车购置成本中很大 的部分,一定要考虑到用户可以接受。这也涉及到专用汽车产品能否很快地占有市场、企业能否增加效益等间题。二是汽车底盘供货要有来源,要同生产汽车底盘的主机厂有明确的协议或合同,无论汽车底盘滞销或紧俏,一定要按时将底盘供货。 综合以上的所有因素,本文采用了一款非常适合本设计的二类底盘。目前市场上应用最多的二类底盘是一汽、东风、斯太尔等几个公司生产的二类底盘。为符合底盘选择基本规则以及设计要求,本次设计采用的是一汽集团生产的二类底盘面介绍一下它的优点。它的最主要优点就是它是一汽集团生产的专门用于中型厢式运输车改装设计的底盘,专用性能较好,很大程度上提高整车性能。新飞公司生产的 藏车就是用这款底盘,其销量不错。其次,价格也比较便宜,对比同类产品可以便宜 500800 元左右。因此,相对来说,还是一款比较实用的专用汽车底盘。 类底盘参数介绍 二类底盘 主要 参数 介绍 见表 表 类底盘主要参数 底盘型号: 量 参数 (整车装备质量 4470 整车外型 尺寸 (总长 8364 额定装载质量 6596 总宽 2370 最大总质量 11261 总高 2710 发动 机参 数 型号 距 (前桥 1900 功率 1320 (后桥 1800 排量 L) 悬长 (前悬 1240 最大扭距 (Nm/r/650 后悬 2425 基本 性能 参数 最高车速 107(km/h) 行驶角 () 接近角 22 最小离地间隙 (218 离去角 15 轴距 (4700 轮胎规格 黑龙江工程学院本科生毕业设计 25 章小结 本章的内容首先介绍二类底盘的选择原则,同时提出自己在二类底盘的选择和改装设计中的一些看法。参照自己的设计目标,对比国内知名改装企业生产的二类底盘的各个方面的优、缺点,选取一汽集团生产的 二类底盘。最后介绍二类底盘的一些主要参数。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 26 第 6 章 副车架的设计 车架的截面形状及尺寸 专用汽车副车架的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同,多采用图 截面形状尺寸取决于专用汽车的种类及其承受载荷的大小。为了提高 副车架的抗扭和抗弯能力, 可以 采用一块腹板将副车架截面封闭起来,这样可以很大程度上提高其抗扭和抗弯的能力。加入加强板后的形状见图 图 车架的截面形状 ; 图 加强后的副车架截面形状 本设计采用不加腹板的副车架截面形状。 副车架的截面尺寸 ( 880200 。 车架的前端形状及安装位置 为了避免由于副车架截面高度尺寸的突然变化而引起主车架纵梁的应力集中,副车架白前端形状应采用逐步过渡的方式。可以采用图 6示的三种过渡方式。 (a)U 形; (b)角形; (c)L 形 图 副车架的三种前端形状 黑龙江工程学院本科生毕业设计 27 图 钢质副车架的前端形状 对于这三种不同形状的副车架前端,在其与主车架纵 梁相接触的翼面上都加工有局部斜 面,其斜面尺寸见 c)所示: 520 实际加工中上述几种形状加工比较困难,本文采用图 副车架前端简易形状,此时斜而尺寸较大。采用钢质的副车架: 700300设计中取 50 设计时副车架的横梁和纵梁采用焊接 ,焊接方法为仰焊。 副车架在底盘上布置时,其前端应尽可能往驾驶室靠近。 车架与主车架的连接 副车架与主车架的连接常用以下三种形式。 夹紧螺栓。 在 本 设计中采用 止推连接板和 U 形夹紧螺栓两种连接 形式,保证了强度和刚度的要求,使连接更加可靠 。止推连接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。 相邻两个止推连接板之间的距离在5001000围内, 我在设计选取这个距离为 900为了防止主车架纵梁翼面变形采用 U 形螺栓进行固定,使用角铁作内衬。 副车架的尺寸和完整结构见图 所示 。 章小结 本章是介绍本设计中的一个重要部件 副车架,主要从副车架的截面形状及尺寸、副车架前端形状和副车架和主车架的连接 三个方面进行介绍。在副车架和主车架的连接上采用止推连接板和 U 形夹紧螺栓两种连接形式,保证了副车架和 主车架的连接的可靠性。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 28 第 7 章 整车性能计算 在 整车性能计算这章主要对 动力性和燃油经济性的计算,由于冷藏出发生纵翻和侧翻的可能性非常小,本章就不对稳定性进行计算了。 对于动力性的计算主要是最高车速和最大爬坡度的 计算 ,然后和原车动力性对比一下,看动力性是否发生大的改变。 对于经济性的计算就是等速百公里油耗的计算,然后和原车的经济性作下对比,看经济性是否发生较大的改变。 综合评价一下改装后的整车 性能,看是否符合改装设计的原则。如果某些参数改变太大,必须对相应的部分进行从新设计,然后进行计算,直到和原车的整车性能参数相差不多,这样的设计才算成功。 力性计算 冷藏车整车的有关参数见表 速器参数见表 表 藏汽车的有关参数 名 称 符 号 数 值 与 单 位 发动机最大功率 45动机最大功率时的转速 530r/动机最大转距 50Nm 发动机最大转距时的转速 400 r/轮动力半径 轮滚动半径 r 减速比 藏汽车迎风面积 藏汽车的总质量(满载) 11000黑龙江工程学院本科生毕业设计 29 表 速器传动比 档 位 1 2 3 4 5 6 车动力性计算步骤如下: 系数 、 、 k、 确定结果见表 表 力性计算有关参数 名 称 符 号 数 值 发动机外特性修正系数 接档时传动系效率 它档时传动系效率 气阻力系数 动阻力系数 k 用车辆的空气阻力系数 ( 间。取 准试验(中) = = 部分轮胎和 k 的试验结果见表 分轮胎 和 k 的试验结果 轮胎尺 寸 载荷 /kN f0 k 0 60508p 00508p 20508p 20508p k=转质量系数 可以按下述经验公式估算: =1+1 + 式中: 1 2 =档时取上限,高档时取下限。 计算结果见表 转质量换算系数 的计算结果 黑龙江工程学院本科生毕业设计 30 档位 1 2 3 4 5 6 发动机外特性曲线的数学方程 发动机外特性曲线见图 我们利用三点插值法来拟合该发动机的外特性曲线。我们先从外特性图上取三点有代表性的坐标值,即: 400 r/50Nm 800 r/36 Nm 530r/p=n Pp = 45100030 =548 Nm 然后利用下面三个公式进行计算 、 的值。为计算方便,记 )( 3121 11 a e =)2 5 3 01 4 0 0)(1 8 0 01 4 0 0( 6 5 0 =10黑龙江工程学院本科生毕业设计 31 图 发动机的外特性曲线 )( 3212 22 ( a e =)2 5 3 01 8 0 0)(1 4 0 01 8 0 0( 5 3 6 = 10)( 2313 33 a e =)18002530)(14002530( 548 =10 21 = 0 0100-3 21231132 )()()( = 1 4 3 5 3 01 8 0 0( 10
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本文标题:冷板式冷藏汽车改装设计【4张CAD图纸+毕业论文】
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