斯太尔后双桥粉粒物料运输车改装设计

1、本科学生毕业设计粉粒物料运输半挂车改装设计系部名称： 汽车工程系 专业班级： 学生姓名： 朱宏鹏 指导教师： 齐晓杰 职 称： 教授黑 龙 江 工 程 学 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelor's DegreePowder materials transport semi-trailerdesign modificationsCandidate ： Zhu Hongpeng pecialty ： Vehicle Engineering Class ： B07-8Supervisor ： Prof. Qi XiaojieHeilongjian

2、g Institute of Technology2011-06·HarBinI摘 要粉粒物料运输车是采用压缩空气使运输的粉粒物料流态化后，通过管道输送到一定距离和高度，用于运输如水泥，面粉，滑石粉，煤粉等的罐式汽车。研究粉料散装运输可以提高运输效率，节约运输费用，降低产品成本，同时能实现装运卸贮机械化。本课题以气卸散装粉煤灰车为具体研究对象，文中介绍了气卸散装粉煤灰车的发展现状，确定了承载粉煤灰的吨位并对汽车底盘进行选型及总体布置，对其罐体进行设计计算，其中包含流化板、多孔板、罐体支承装置的设计以及对罐体有效容积进行计算。利用止推板和连接支架对罐体总与二类底盘进行了连接并固定，通过

3、焊接方法保证了罐体和罐体支承座的连接。最后对整车性能进行了分析，应用CAD 软件建立整车装配、罐体总成及相关零件模型。关键词：粉粒物料；二类底盘；粉煤灰；气卸装置；改装设计ABSTRACTThe powder tanker of gas unloading take a significant roles in special vehicle. To study and design the powder tanker of gas unloading can improve the level of mechanization of loading and save labor, reduc

4、e labor intensity and lower construction costs. So, researching and designing the powder tanker of gas unloading has a very important practical significance in practical.The cement tanker of gas unloading was as specific subjects in this text. The text expound the cement tanker of gas unloading deve

5、lopment of the special vehicle, identified the tonnage of cement which carrying , to the second underpan design the tank, which includes flow of plates, porous panels, tank support and calculate the effective of tank volume.Thrust plate and connect plank is used to fix the tank with a car, through v

6、arious means such as welding tank and ensure the tank connection with support saddle. Finally, analysis the vehicle performance , Application of CAD software to establish vehicle assembly, the tank model and related spare parts.Key Words： Silt material ；the second unperpan；Flyash；Gas Disposal Plant；

7、Design Modifications目 录摘 要 . I Abstract . II第1章 绪 论 . 11.1研究现状 . 11.2选题目的 . 31.3意义 . 31.4主要内容和技术路线 . 3第2章 总体方案的选择 . 52.1 牵引车的的选择 . 52.2 罐体型式的选择 . 52.3 空气压缩机的选择 . 62.4 卸料装置的选择 . 62.5 本章小结 . 6第3章 半挂车的选型及总布置 . 73.1 半挂车的选型 . 73.2总体布置的原则 . 93.3整车参数的确定 . 103.4 本章小结 . 11第4章 罐体的总体结构和设计 . 124.1 罐体总成结构及工作原理 .

8、 124.2 罐体容积计算 . 错误！未定义书签。4.3 流态化装置的设计 . 错误！未定义书签。4.4 流态化床主要参数计算 . 错误！未定义书签。4.5 进料装置设计 . 184.6 出料装置、卸料软管及卸压装置的布置 . 184.7 罐体内部结构的设计 . 194.8 罐体的材料选择 . 204.9 罐体厚度的计算 . 204.10 封头设计 . 214.11 罐体支承座设计 . 224.12 本章小结 . 错误！未定义书签。第5章 气卸及输料装置的设计 . 245.1 空压机选择 . 245.2 输料管设计 . 245.3 气压控制系统的设计 . 275.4 本章小结 . 28第6章

9、整车主要性能参数的计算 . 296.1 动力性计算 . 296.2 燃油经济性计算 . 326.3 静态稳定性计算 . 336.4 本章小结 . 34 结 论 . 35 参考文献 . 36 致 谢 . 37 附 录 . 38附录A 外文资料 . 38附录B 外文资料中文翻译 . 43第1章 绪 论1.1研究现状专用汽车是指装置有专用设备、具有专用功能、用于承担专门运输任务或专项作业以及其他专门用途的汽车。专用汽车是相对于普通汽车而言的。普通汽车的用途比较广泛，成为基本车型，而专用汽车只要是在基本车型的基础上装设专用车身或用来完成某种货物装运的容器以及完成某种作业项目的装备的汽车。按照GB/T

10、173502009专用汽车和专用挂车术语、代号和编制方法的规定，将我国的专用汽车划分为厢式汽车、罐式汽车、专用自卸汽车、起重举升汽车、仓栅式汽车和特种结构汽车六大类。美国和西欧是最早发展专用汽车产品的国家，在日本和前苏联等国家第二次世界大战后也得到了发展。20世纪70年代末，汽车工业遇到了世界范围的萧条和滞销，发展专用汽车成了当时各个国家摆脱危机的救命稻草，于是专用汽车就在世界范围内发展了起来。进入二十一世纪后随着世界各个国家的国民经济的增长，对汽车的专业化、高速化、重型化的要求越来越明显，世界各国对专用汽车的需求逐年增加。专用汽车占载货汽车市场的半壁江山。国外专用汽车的发展趋势为，（1）专用

11、汽车重型化趋势：近年来国外专用汽车的产量明显以重型居多，其原因主要是重型专用汽车经济效益好喝重型车功率大、强度高，有中小型专用车无法替代的有点。（2）散装水泥车的列车化趋势：为了提高散装水泥车的卸料能力，国外进行了卓有成效的流态化原件的研究，使卸料速度达到1.51.8t/min。（3）一车多用化的趋势：为提高专用汽车的适应性，以满足各种特殊需要，有趋势表明国外正在谋求专用汽车的一车多用化，使专用车功能油单一向多功能发展。（4）专用底盘专业化趋势：国外不少汽车厂专门从事专用汽车底盘的生产，尤其重视专用底盘的系列化、专业化生产，满足专用车的特殊需要。（5）新材料、新技术和微计算机的应用：近年来，国

12、外专用汽车厂逐步重视新材料、新技术在专用汽车上的应用，如采用GRP 替代金属材料制造冷藏车箱体，具有强度高、质量轻、寿命长等优点，应用广泛。我国专用车起步于20世纪50年代末60年代初，早期主要侧重于应用。虽然应用较早单全面发展始于20世纪80年代，比发达国家晚了近30年。经过20余年的发展，我国专用汽车已经具有一定规模，特别是近年来，我国专用汽车发展迅速。专用汽车呈现出向箱式化、重型化、智能化、高档化。多级化发展的趋势，其中表现比较明显的是：普通货物运输箱式化。专用汽车运输重型化、列车化，货物运输专业化；特种用途车辆发展迅速。近几年我国专用汽车有如下特点。1、专用汽车生产企业逐年增加。2、专

13、用汽车产量占当年载货汽车产量的比例逐年提高。3、改装厂改装的专用汽车与主机厂生产的专用汽车取得同步增长。4、主机厂在重视生产普通自卸车和半挂汽车、列车的同时，更加重视专用功能较强的专用汽车的开发和生产，并使其产量大幅度提高。与外国同行相比，中国专用汽车还存在一些问题，主要表现为：（1）科技含量不高，产品附加值低：国产专用汽车主要分布在自卸车、牵引车、厢式车、罐式车、起重机等中、抵挡车领域，具有结构简单、功能单一、可靠性差、成本较高等缺点。（2）产品质量不高，可靠性差：我国专用汽车上装的关键件总体水平不太高，如液压件、泵类、阀类、控制仪表等现在还未达到较高的技术水平，制约了高水平专用车的开发生产

14、。（3）专用汽车品种少，难以满足各种需要：目前，国内总质量30t 、功率224kW 以下自卸车、厢式车、罐式车、半挂牵引车等运输类专用汽车底基本可以满足市场供应，但是一些技术含量较高、结构复杂、批量较小的作业类专用汽车底盘，只有少量供应（4）专用汽车底盘资粮匮乏：专用底盘的匮乏是长期困扰我国专用汽车发展的主要问题。（5）产结构不合理：国内专用汽车生产存在散、乱、差等问题。机械化程度低，手工作坊式的生产厂多，产品治疗参差不齐，在生产工艺工装方面，缺少规模的技术制造，工人水平低，限制了产品的质量单词的提高，制约了专用汽车的发展。我国专用汽车面临的有利条件：（1）我国国民经济的长期、快速、稳定发展为

15、专用汽车的发展带来很大的机遇。（2）“十五”期间，国家加大了对基础设施建设的投入力度。（3）北京举办2008年奥运会，已经为建筑用车、市政用车、物流用车等专用汽车提供一个巨大的市场平台。（4）加入WTO 后，我国关税和非关税措施逐步取消，将引起农业产品结构的很大变化，农产品将逐步由粮食作物生产向农作物向加工农副产品过渡。(5我国城镇建设和城市生活服务设施需要大量专用汽车（6）能源、交通、国防、市政、医疗等各行业都在寻求新的发展和突破，其中按需装备先进的专业运输车辆和作业车辆时最为重要的物质手段（7）从2000年开始，我国公路基础设施建设投资每年在3000亿元以上（8）2004年国家汽车产业发展

16、政策的颁布，为营造良好的专用汽车市场环境发挥了积极地作用，对汽车行业产生了巨大的影响。（9）从价格走向分析，入市以来，我国专用汽车市场逐渐走向了国际化。1.2选题目的1.节省劳动力，降低装卸费用。2.节约包装费用及木材，对环境保护具有重要意义。3.减少粉粒物料的损耗。4.改善工人的劳动条件，提高工作效率。5.训练学生的实际动手能力，学习能力，总结学生所学到的知识。6.制造出满足客户需求的商品1.3意义粉粒物料作为重要的生产资料和生活资料，其运输总量不断扩大，运输方式也随着用户对车辆运输效率和低成本经营等要求的提高而面着大型化、散装化、高效化方向发展。设计制造出更加先进适用的产品，已经成为现在各

17、大用户的心愿。设计此产品正式满足广大用户和社会的需求。经济意义：提高运输效率、降低运输成本，为更多的人带来实在的经济利益。社会意义：使我国的专用汽车在国际市场更有竞争力，让我国的专用汽车科技含量更高、质量更加的过关，推动我工业的发展，让我国的专用汽车国际化。1.4本课题研究的主要内容与技术路线设计主要内容及分析、校核：1.进行半挂车底盘的选择；2.根据设计总成进行汽车动力性、经济性、稳定性校核，实现整车的优化匹配；3.进行罐体结构、流化床、硫化和送料动力系统、送料系统、罐体与底盘连接结构等的设计与校核；4.绘制设计车辆的总图和上述部分的结构装配图、零件图。本课题研究的主要技术路线如图1.4所示

18、。 图1.4 技术路线图第2章 总体方案的选择2.1 牵引车的的选择由于本课题所设计的是半挂车质量3980Kg 的粉罐车，这里选用9320TP 型平板半挂车，东风天龙重卡340马力6x4牵引车（DFL4251A10）即满足其相关要求。2.2 罐体型式的选择粉粒物料运输车按其罐体型式不同可分为立式粉罐汽车、卧式粉罐汽车、举升式粉罐汽车。立式粉粒物料运输车的罐体中心线呈铅垂防线，车辆可载一个或多个立式罐。立式罐汽车适用范围广，能用于粉料、颗粒料等多种粉粒物料的散装运输。但整车质心教高，采用多个罐体时结构复杂，制造成本也较高。卧式粉罐汽车是目前使用最为广泛的一种罐式车型。其特点是罐体中心线呈水平方向

19、，罐体可以是单个仓，也可以分隔两个仓。若罐体内的流态化床与水平面成一个倾角，称为内倾卧式粉罐汽车。若罐体中心线与水平面成一个不大的倾角，则为外倾卧式粉罐汽车。卧式粉罐汽车仅在出料口处设置流态化床，卧式粉料物料运输车具有结构简单，操作方便，卸料性能稳定和质心低的优点，但适用性受到限制，一般仅用于流态化性能较好的散装粉料运输。举升式粉罐运输车在装料和行驶时，罐体中心线处于水平位置，卸料时举升机构将罐体前端升起，成倾斜状态。举升式粉料物料运输车的灌内底部通常仅在出料口处设置流态化床，卸料时罐体呈倾斜状态，粉料在重力的作用下自动下滑，集中到出料口后卸出。所以，罐体内部结构简单，容积效率高，适用范围广，

20、常用来装运流态化性能差的粉料，但由于增加了举升机构，使用，维修复杂。综上所述，本设计中选择双锥内倾卧式粉罐，如图2.1所示。 图2.1 双锥内倾卧式粉罐结构图2.3 空气压缩机的选择1. 空气压缩机的分类常用的空气压缩机有回转滑片式和摆杆式两种。回转滑片式具有体积小，排量大等优点，但所排出的压缩空气含有油气，须经过过滤才能进入罐体气室。而摆杆式应不需要润滑油来润滑，故排出的压缩空气比较洁净，对粉料无污染，是一种比较理想的空气压缩机。因此选择摆杆式空气压缩机。2. 空气压缩机的布置方案空气压缩机工作所需要的动力通过柴油机获得。空气压缩机固定在汽车驾驶室与罐体之间的车架上。2.4 卸料装置的选择卸

21、料方式可以分为气卸和自卸两种。气卸式就是利用空气压缩机向罐体内吹入压缩空气，使罐内的粉料迅速流态化，当罐内压力达到一定值的时候，打开卸料阀，粉料随着气流流出，实现卸料。自卸式是利用粉料的自身重力进行卸料，这个过程依靠液压系统来实现。卸料前，液压系统将罐体举升到某一高度，然后打开卸料口，粉料在自身重力作用下实现卸料。 液压系统的布置难度较大，自身质量较大，卸料对稳定性要求比较高。对于卧式罐体，气卸式卸料更为便利，所以本设计选用气卸式卸料系统。出料装置有上吸式和下排式两种形式：（1）上吸式出料装置具有卸料平顺，吸嘴高度可以调节，不易产生堵塞等优点，目前应用较广。（2）下排式出料装置具有结构简单，维

22、修方便，节约罐体有效容积等优点，但易产生堵塞。出料口开设在罐体下部中央的多孔板和罐体壳上，与出料管的一端焊接。2.5 本章小结本章确定了整车总体设计方案，即为设计一种采用摆杆式空气压缩机和上吸式气卸式散装水泥运输改装车。通过比较立式粉罐汽车、卧式粉罐汽车、举升式粉罐汽车和斗式粉罐汽车的罐体的结构特点选定双锥卧式罐体。第3章 半挂车的选型及总布置3.1 半挂车的选型目前，改装专用汽车选用的底盘主要是二类或三类底盘，也有为某些专用汽车设计的专用底盘。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车底盘主要根据专用汽车的类型、用途、转载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用

23、设备或装备的外形尺寸、动力匹配等来决定。目前我国对常规的罐式车通常采用二类底盘改装设计。所谓二类底盘，是指在基本型整车的基础上去掉货箱。根据产品的可靠性大多选用大品牌的底盘车辆，本设计选用9320TP 型平板半挂车。平挂车的具体参数如表3.1所列。表3.1 牵引车具体参数列表公告型号：DFL4251A10驱动形式：6X4发动机型号：东风天龙 dCi340-30轴距：3200+1300mm马力：340马力额定载重：0吨扭矩：1500N ·m 牵引总质量：40吨排量：11.12L 排放标准：欧汽缸数：6变速箱档位数：9个最高车速：95KM/h产地：湖北 基本信息>> 货箱参数

24、>> 3.2总体布置的原则总体布置的任务是正确选定整车参数，合理布置工作装置和附件，使取力装置、专用工作装置、其它附件与所选定的汽车底盘构成相互协调和匹配的整体，达到设计任务书所提出的要求，（图3.1为气泄粉罐车整车结构图）布置时应按照以下原则：(1 尽量避免变动汽车底盘各总成位置；(2 尽量满足专用工作装置性能的要求，充分发挥专用功能； (3 必须对装载质量，轴荷分配等参数进行估算和校核； (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； (6 应符合有关法规的要求。 图3.1 气卸粉罐车整车结构图3.3整车参数的确定 第5章 气卸及输料装

25、置的设计一般对气力输送系统的基本要求是：压缩空气具有一定的压力、流量和调节二相流浓度的功能；压缩空气不含水、油以及其他的杂质；结构紧凑，工作可靠、操作方便、压力损失小。5.1 空压机和柴油机选择系统需要的输送空气量Q 用下式确定：gvQ Ka= (m3/min （5.1） 式中 Ka 输送系统的漏气系数，1.11.2，取1.15；v 卸料速度，1.2310kg/min；固气二相流浓度，取70；g 空气密度，2.75kg/m3。3Q =( m3/min固选择Q =7.5 m 3/min规格的空压机，型号为WBK-7.5/2型。WBK 系列无油摆杆式空气压缩机属容积式中回转类的一种，它通过曲柄摇杆

26、机构使转子做90度往复摆动，周期性改变气缸内工作容积。从而实现连续吸气，压缩与排气。该机具有结构独特、性能可靠、具有体积小、重量轻、耗能低、震动小、排气量大、维修方便等特点，并具有其它空压机无可相比的优点，既气缸内不需加油润滑、压缩空气纯洁无油。具体参数如下：空压机尺寸：670mm 472mm 450mm ； 排气公称压力：0.2Mpa ； 轴功率：28kw ；排气量：7.5m 3/min。柴油机选择 侨丰牌/170发动机5.2 输料管设计我国气卸散装粉料罐式汽车的输料管直径一般都采用100mm ，实践证明是可行的。粉料必须有足够的能量来克服各种阻力，始终维持其悬浮状态到达输料管出口。这个能量

27、由罐内压力和气流速度来提供。输料管入口处的固气二相流速度用下式确定。1214(60s Q v v d +=（5.2）式中 1Q 在入口处压力下空气流量，约等于空压机的额定流量； s 粉料的密度，33.210kg/m3；d 粉料管的内径，100mm ；3124(7. 51. 2103200固气二相流在管道中经过直管、弯管以及阀门等到达出口时有压力损失。它包括动态损失和静态损失两部分。即：1d j H H H =+ （5.3）式中 1H 输料系统全部压力损失； d H 动压损失；。 j H 静压损失动压损失用下式计算：222(1 2g gs d gv v H v =+ （5.4）式中 g 空气密度

28、，2.75 kg/m3；g v 气体速度，16.7m/s； 混合比，取=70。22s gv v 粉料速度平方与气流速度平方之比，取22s g v v =0.650.85，值大时取小值。这里取22s g v v =0.70。2d H =+=KPa静压损失包括固气二相流与直管壁的摩擦压力损失H ，垂直升高压力损失h H 及局部阻力压力损失H ，即：j h H H H H =+ （5.5）直管中摩擦压力损失H 用下式计算：2(1 2g gL v H C d=+ （5.6）式中 摩擦阻力系数，查有关手册，当管道直径100d =mm 时，取0.0235=，也可用下式计算：(0. 0125011K d =

29、+=1.0(0.0125+0.0011/0.1=0.0235 式中 K 管道内壁系数，无缝钢管为1.0； L 直管长度，5m ；C 气体速度修正系数，查表得C =0.5。252. 7516. 70. 02316. 2320. 1H =KPa垂直升高的压力损失h H 用下式计算：9. 8(1 h g H h =+ 式中 h 垂直升高的高度( m ；9. 82. 75(170 15h H =+=KPa各种局部阻力的压力损失H 用下式计算：2(12g g v C H += （5.7）卸料阀的局部阻力系数为48，取6；单向阀的局部阻力系数为1.02.5，取局部阻力系数为2，则有：22. 7516. 7

30、(10. 570(6110. 42H +=+=KPa 于是有119. 17154. 81173. 98流态化元件的压力降取决于流态化元件材料的种类和特性，由实际测量得到。考虑到使用一段时间后透气性有所下降，阻力略有增加，选取2H 值时应略高于实测值。对于纺织品制作的流态化元件可取2H =9.8KPa 。于是总的压力损失为：可依据此选择空气压缩机的排气压力为0.2Mpa 。5.3 气压控制系统的设计气卸散装水泥车的液压系统的作用是对卸料过程进行控制，以实现卸料的平顺性、可靠性、安全性。装料时，关闭放气阀、卸料阀和多路阀，开启排气口，打开装料口即可装料入罐； 卸料时，关闭装料口及排气口、打开多路阀

31、、操纵动力输出装置来驱动空气压缩机，向罐内充气加压。当罐内气压达到输送散装水泥粉料所需要的压力(196Kpa时，打开卸料阀进行卸料；卸料结束后，关闭卸料阀，打开放气阀，放出罐内剩余的压缩空气。单向阀的作用是防止在卸料过程中，空压机发生故障时，流态化粉料倒流入空压机内；安全阀的作用是防止空压机的排气压力乃至罐体内的充气压力；多路阀的作用是控制系统同时或单独向两气室充气。图5.3为气压控制系统工作示意图。 1-空气压缩机；2-放气阀；3-气压表；4-安全阀；5-多路阀；6、7-单向阀；8-卸料阀图5.3 气压控制系统工作示意图 5.4 本章小结本章完成了对空气压缩机的选择，确定了输料管的内径和气流

32、速度，完成了输料管的设计，计算了输料系统、流态元件的压力损失。确定了动力源柴油机的选择。最后对气压控制系统进行了设计。并附有气压系统的图样。第6章 整车主要性能参数的计算专用汽车性能参数计算是总体设计的主要内容之一，最基本的性能参数计算包括动力性、燃油经济性和稳定性的计算。其中动力性参数可由发动机的动力特性图求出，也可根据发动机输出转矩和转速的关系式，利用驱动力一阻力平衡方程直接求出。6.1 动力性计算发动机的外特性是指发动机油门全开时的速度特性，是汽车动力性计算的主要依据。外特性一般有三种获得方法，即由发动机厂家或汽车底盘制造厂家提供，直接由发动机台架试验测出或由经验公式拟合。工程实践表明，

33、可用二次三项式来描述汽车发动机的外特性，即2e e eT a n b n c =+ (6.1 式中 e T 发动机输出转矩(Nm ；e n 发动机输出转速(r/min； a 、b 、c 待定系数。从发动机铭牌上知道该发动机的最大输出功率P em （这里为132Kw ）及相应转速和该发动机的最大转矩及相应转速，可用下列经验公式来描述发动机的外特性：22( (em p e em t e t p T T T T n n n n -=- (6.2式中 em T 发动机最大输出转矩，为650N m ；t n 发动机最大输出转矩时的转速，为1400r/min；p n 发动机最大输出功率时的转速2300r/

34、min； p T 发动机最大输出功率时的转矩。9549emp pP T n =17250954995491193.6252000em p p P T N m n =。 以上两式联立可得：2222( 2( ( ( ( em pt p t em p t p em p t em t p T T a n n n T T b n n T T n c T n n -+=-=-=-(6.3 代入数据可以算得a =-0.726×310- b =-6.6614 c =-0.7742×210则发动机的外特性可表示为：表6.1 变速器各档传动比 o i 主减速器速比，为5.26；传动系统某一档的

35、机械效率；发动机外特性修正系数，国内标准取为0.850.91，取为0.88；d r 驱动轮的动力半径，d r 约等于自由半径，可取为0.540。表6.2 各档位的回转质量系数18 整理后得：212(cos sin a m j Av Bv C C f =+ (6.14 D dg d g da i i aA C A r r i i bB rr i i c C r C m g =-=-=D由此可以算得各档位时的系数A 、B 、1C 、2C 和D 值，计算结果如表6.4所列。表6.4 各档位的系数A 、B 、C 1、C 2和D 值 衡量汽车动力性能的评价指标有三个，即最高车速、最大爬坡度和加速性能。

36、（1计算最大爬坡度max i将最低档（第一档位）的A 、B 、1C 和2C 值代入下式得19将E 值代入下式 max arcsin(E f =- max max i tg =0.3115（2计算最高车速max v将直接档的A 、B 、1C 和2C 值代入下式，可得该车的最高车速max v ，即：2max ( 2B kC Dv A-+-=57.4=km/h6.2 燃油经济性计算气卸散装水泥运输车的等速百公里油耗可以根据发动机的负荷特性或万有特性来计算。首先根据汽车的行驶车速a v 计算出相应的发动机转速e nrv i i n a g e 377. 00=(r/min (6.19然后由汽车在该车速

37、时的行驶阻力计算出发动机的转矩e T （平坦路面上匀速行驶时，i F =0，j F =0）( (200a D a g d j i g d e Av C gf m i i r F F i i r T +=+= (6.20 根据e T 和e n 的计算值，在万有特性图上查出有效燃油消耗率e g (g/kw·h，在利用下式计算百公里燃油消耗量s Q （L/100km）：20rg T i i Q e e g s 36720= (6.21式中 燃油的重度，N/L。汽油可取r =6.96N/L7.15N/L； 柴油可取r =7.94N/L8.13N/L。随着车速的不同，各档位燃油消耗量也不同，下

38、面来计算一下汽车在直接档时经济速度(4050km/h下的燃油消耗量，代入式(6.19得39. 1268550. 0377. 050126. 5377. 00=rv i i n a g e (r/min由式（6-20）得(20a D a g d e Av C gf m i i r T +=e T 20.550=+=N·m由式（6-21）得27. 21550. 083672306607. 213126. 536720=rg T i i Q e e g s L/100km6.3 静态稳定性计算由普通汽车底盘改装成的专用汽车，其质心位置均较普通货车为高，其原因是由于副车架或工作装置的布置，使

39、装载部分的位置提高了，因此需对整车的静态稳定性重新进行计算。对气卸散装水泥运输车，不仅要对运输状态进行稳定性计算，对作业状态的稳定性也应进行计算，如汽车在高速转弯和急刹车的过程中，就有纵向或侧向失稳的可能性。分析专用汽车的静态稳定性，首先应计算出整车的质心位置。当气卸散装粉煤灰车的总布置基本完成后（见总装配图），即可对该车的质心位置进行计算。计算时可根据已有的资料，或利用试验结果，也可用计算方法来确定专用车各总成的质量及其质心位置坐标，然后按照力矩平衡方程式，求出整车的质心位置。初步估算出质心的高度h=1.9m。车辆的稳态稳定性是指车辆停放或等速行驶在坡道上，当整车的重力作用线越过车轮的支承点

40、(接地点 ，则车辆会发生翻倾。若整车的重力作用线正好通过支承点，21则车辆处于临界的倾翻状态，此时的坡度角称为最大倾翻稳定角max 。另一方面，当车辆停放在坡道或在坡道行驶时，若坡道阻力大于附着力时车辆由于附着力不足而向下滑移，同样也会出现失稳，其最大滑移角max a 仅取决于车轮和路面间的附着系数，有：=max tan a （6.22）由于侧翻是一种危险的失稳工况，因此，为避免侧翻，依据测滑先于侧翻的条件 有：hB2 取汽车轮胎和普通混凝土路面间的横向附着系数=0.7，则专用汽车的最大侧倾稳定角应大于28°。右图为侧向稳定的临界状态，有：max 1.84B h = 式中 B 轮距(

41、m；所以汽车的纵向稳定性得到保证。图7.1为汽车的侧向稳定性图。 图7.1向稳定性的临界状态图6.4 本章小结本章对气卸散装水泥运输车的动力性以及稳定性，燃油经济性等整车性能进行了计算。保证汽车在行驶过程中的安全、稳定。结 论本设计结合课题的需要设计了一台总质量为38000KG 以上的气卸散装粉煤灰车。其中完成的工作和得出的结论如下：1. 所采用的是市场上成熟的二类底盘进行改装，动力强劲，车架强度高，燃油经济经济性较好；2. 设计双锥内倾卧式罐体，有效的降低了整车的质心；整车的性能得到了很好的保障；3. 采用涤纶等合成纤维作为流化元件，其表面光滑，易于粉料在其表面流动，降低水泥残留量，透气而不

42、漏料，吸湿性和附着力低，长期使用性能稳定，强度高，耐磨损，耐腐蚀；4. 采用上吸式出料装置，卸料平顺且速率高，卸料高度可以自由调节，不易产生堵塞；5. 罐体各部分采用焊接，接合平顺，密封性好，毛刺少，对降低粉料的剩余率有利。采用连接支架和止推连接板有效的保证了罐体总成与底盘之间横向和纵向的固定；6. 选用南京空气压缩机有限公司生产的摆杆式无油空压机，为卸料系统提供充足的无污染压缩空气；在气卸散装水泥车的设计过程中也存在了很多难点和不足：(1 整车性能在分析时由于数据不是很全，在计算时有一定的误差；(2 在CAD 运用上还存在很多问题，有的地方画的不到位；(3 在细节上还可能做的没有达到老师的要

43、求；参考文献1毕云龙. 散装水泥车发展和产品开发方向J .武汉：专用汽车杂志. 2005，1：312涂元春. 我国专用汽车行业发展现状及未来预测J .武汉：专用汽车杂志，2009,5.3金先龙. 国外专用汽车新技术M .武汉：湖北科学技术出版社，19944徐达. 专用汽车结构与设计M .北京：人民交通出版社，20085曹春利. 气卸散汽车装水泥车罐式汽车关键技术的探讨J .专用汽车:2003，1:15-186夏家华，许林发，程辉. SSC-2型气卸散装水泥车的研究与开发M .武汉：武汉工业大学出版社，19987夏家华，许林发，程辉. 小型气卸散装水泥车的平衡问题J .专用汽车：1999，2：1

44、4-178向晓峰. 卧式散装水泥车流化床设计的几个问题J .专用汽车：2005，1：33-359高宏伟. 气卸散装水泥运输车的结构特点及改进J .专用汽车：2003，9：48-4910左培文. 张超. 2008年专用汽车行业发展特点J .武汉：专用汽车杂志，2009，2.11宇文祥. 全球化：专用汽车产业的大趋势J .武汉：专用汽车杂志，2009，10.12徐正平. 气卸散装水泥车罐体设计问题的研究J .江苏理工大学学报：自然科学版，1999，3：11-17.13卞学良. 专用汽车结构与设计M .北京：机械工业出版社，200714刘庆庭. 降低气卸散装水泥车罐体高度的方法的研究J .河南交通科

45、技：1994，6：333615 梅彦利，宋松公，娄宗勇，张亚元. 新型粉粒物料运输车的研制与应用16韩万喜. 气卸散装水泥运输车吹卸效率探究J .重型汽车. 2002，5.17张泽. 气卸式散装水泥罐车结构分析J/OL.19962010-3-7.18中国标准化研究院. Specification for repairs to tyres for motor vehicles used on the19中国标准化研究院. Vehicle security - Specification for locking systemsFor passenger cars and car derived v

46、ehiclesJ/OL.19922010-3-7.致 谢经过一个学期的紧张工作，所设计的粉状物料运输半挂运输车最后按时完成了，也将给自己的大学生活画上了一个圆满句号。整个设计用到了我们四年所学到的大部分知识，通过本次设计将所学到的知识窜连起来，可以说是对自己大学这几年所学进行了一个比较全面的回顾和复习，通过这么长时间的锻炼和学习，使自己学到了很多在课堂上不曾学到的知识和经验、学到了通过各种渠道收集有用资料，自学一些相关课程，这也是自己在毕业即将踏上社会之际对自己能力的一个检验。由于本人的能力和经验有限，此次所设计的粉状物料半挂车能否满足实际作业的要求还需要在实践过程中检验。但是通过这次设计达到

47、锻炼自己独立完成任务的目的。在整个设计过程中经常遇到一些自己解决不了的问题，但是得到老师和同学帮助，在此向给予我支持和帮助的齐晓杰老师以及其他老师表示最衷心的感谢！附 录附录A 外文资料A. market situation analysis and research trendA. is half hanged tractor, dump truck, car, tank car, van, the special structure of hoisting lift car, store house bar car, and other special vehicles. From abr

48、oad, the development of the car industry, the development trend of auto specialty. In the 20th century 70, 80 time, the main functions of the developed countries of specialized automobile vehicles is 50% of the quantities, now has been increased to 80 %. China's current below 25 %. China has joi

49、ned the WTO, developing automobile industry is facing a great challenge, special vehicle is an important part of automobile industry, affected is inevitable. With the development of economy and the construction of infrastructure, China will need a lot of special automobile, therefore the tenth-five period in China will be truly special development into "fast track"Special automobile market analysisIn recent years, China's special automobile industry. In 1990, the production of specialized aut