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论混凝土搅拌运输车的行驶速度限制

作者:贺劲 周润珈 帅国菊 钟正强  
评论: 更新日期:2011年03月06日


(依据向左,右两个方向的转弯,分别代入不同的转弯半径值RL 和 RR)
g——重力加速度, m/s2
B4——有效稳定幅,B4=B-e ,m ;
B——重车平地静止的稳定幅,m ;
e——质心的总偏移值(e = e1+e2+e3+e4, 取代数和),反映混凝土偏心力矩Mc(e1),路拱坡度iL(e2),轮胎变形(e3),悬挂变形(e4)等四因素对稳定幅的综合影响,mm;
H——整车质心离地高度,m。

式(3)是根据式(1)的要求而整理出来的重车侧翻临界速度计算式。笔者认为有效稳定幅B4 和整车质心离地高度H 这两项因素主要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,同时也是最为重要的两个操作因素就是行驶车速V 和行驶转弯半径R。对应于每一种行驶车速V,相应有一个使整车不至侧翻的确定之最小转弯半径R。驾驶员较为容易的操作也是按行驶车速V 确定整车转弯半径R。将式(2)改写为式(4),并对某一种搅拌筒右旋的运输车分别做向左及向右转向行驶时,结合一组运输车结构数据,就90km/h 和50km/h 这两种“最高车速”,进行转弯半径R 计算比较:

R=V2 ·H/(g·B4) (m) (4)

1)向左转向行驶:

已知: B4 = B-e
= B-(e1+e2+e3+e4)
= 1074-(-53+41+76+254)
= 756 mm= 0.756 m

满载重车质心离地高度H = 1.792 m
取重力加速度g= 10 m/s2

a. 当行驶车速V = 90km/h= 25m/s

RL90 = V2 ·H/(g·B4)
= 252 ·1.792/(10×0.756)
= 148.15m

b. 当行驶车速V = 50km/h= 13.89m/s

RL50 = V2 ·H/(g·B4)
= (13.89) 2 ×1.792/(10×0.756)
= 45.73 m

2)向右转向行驶:

已知: B4 = B-e
= B-(e1+e2+e3+e4)
= 1074-(53―41+76+254)
= 732 mm= 0.732 m

满载重车质心离地高度H = 1.792 m
取重力加速度g= 10 m/s2

a. 当行驶车速V = 90km/h= 25m/s

RR90 = V2 ·H/(g·B4)
= 252 ×1.792/(10×0.732)
= 153 m

b. 当行驶车速V = 50km/h= 13.89m/s

RR50 = V2 ·H/(g·B4)
= (13.89)2 ×1.792/(10×0.732)
= 47.23 m

由以上的计算示例可知: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,两相比较,维持重车行驶不致于侧翻的最小转弯半径都相差极大。这也就足以说明要防止运输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,就是埋下了事故隐患,既害运输车用户,也害运输车生产厂家。

应当着重指出在高速行驶条件下,运输车不但在转向行驶时,可能发生侧翻,即便在直线行驶时,若做紧急避让,或成“S”形行驶,急刹急转,也会发生翻车。个中原因在于这些操作都会导致车辆做较小转向半径的曲线行驶,达不到符合相应高速所要求的最小不倾翻转弯半径。通常情况下,这是造成运输车翻车的最主要原因。若设计一套装置,根据行驶速度读数,引导运输车驾驶员确定相对应的安全转弯半径,可能有助于减少运输车的侧翻事故。

关于安全车速(Vs)的取值,目前尚无明确规定。若Vs 过于接近V翻,运输车易于倾翻;Vs 过低,则运输不经济。因此,笔者根据黄金切割取值原理建议Vs 取值宜采用V翻的76%左右为宜。这一取值既能保证较快的车速,又适当留有余地,有利于在紧急状况下安全行车。在已了解到的Vs 取值中,有取70%V翻的,也有取80% V翻的。取76% V翻,显然是较为居中的选取。

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