3.2整车重心高度计算
整车各单元对前轮中心沿的高度方向(Y向)取矩,带入数据计算可以得到整车的重心高度应为H=1651.2mm。
对整车的横向(Z向)取矩(左正右负),带入数据计算得出Z0=20.36mm,此质心距中心线偏距在汽车底盘性能指标范围内。
4 整车稳定性校核
此隧道工程专用车辆,主要用于隧道和洞库施工用,在除尘机组工作的工程中整车处于停运状态,随着掘进面的前移,整车可以进行慢速、间歇性移动。这种行驶工况对整车的行驶稳定性要求较低,根据静力学稳定性核算即可满足。但是为了提高除尘机组的利用率和机动性能,不可避免的需要整车在公路和隧道以及坡道上行驶,因此整车的行驶稳定性要求也是非常关键的一项指标[3][4]。
4.1汽车横向稳定性校核
根据汽车横向稳定性的要求,要使汽车不会发生横向倾覆,则质心位置必须满足公式(1):
(1)
式中,
为附着系数,一般取;
H——质心高度,mm;
b——轮距,mm;
代入数值后计算,满足式(1)条件限制,故本除尘机组专用车辆的横向稳定性满足安全要求。
4.2汽车纵向稳定性
根据汽车纵向稳定性的要求,若质心的高度位置(沿Y向)满足公式(2),此车将不会发生纵向倾覆。
(2)
式中,为附着系数,一般取;
H——质心高度,mm;
L2——质心到后轴中心线的水平距离,mm;
代入数值后计算,。即此车质心位置完全满足式(2)要求,故整车的纵向稳定性能满足安全性要求。
以上设计计算均采用ZZ1243BM5641型汽车底盘参数。除尘机组在此底盘上安装后(如图2所示),进行实际使用验证,整车的各部分布置符合除尘机组的性能要求,汽车的行驶安全性很好。
图2 湿式除尘机组专用车辆
5小结
本次设计的除尘机组专用汽车整体性能强,除尘机组与承载底盘为一体式设计,可以实现移动除尘,抵近污染区,从粉尘源头进行治理,减少洞内全长污染,非常适合长轴线的隧道除尘。另外,除尘机组与承载底盘结合为一体,行驶和工作的稳定性好,结构紧凑,占用空间小,移动灵活方便,工作效率高。
参考文献
[1] 赵应华.长大隧道施工通风消烟除尘新技术[J].山西建筑.2008.04(Vol.34,No.11):P309-310
[2] 齐梦学.TBM施工通风除尘方案及应用[J].建筑机械化.2006.11:P58-60
[3] 苗永权.专用汽车改装稳定性设计[J].装备制造技术.2008.06:P64-67
[4] 杨璐.专用汽车设计中应重视安全性校核[J].重型汽车.1999.06:P18