2 最低穩(wěn)定車速
最低穩(wěn)定車速是衡量運(yùn)輸車能否較好地平穩(wěn)緩動(dòng)進(jìn)入預(yù)拌混凝土攪拌站,并使得其進(jìn)料口準(zhǔn)確對(duì)位于預(yù)拌混凝土攪拌站出料口的一項(xiàng)指標(biāo)。[《混凝土攪拌運(yùn)輸車》(JG/T5094-1997)]在5.1.15c 中規(guī)定:(運(yùn)輸車)應(yīng)能在不大于5km/h 的速度下穩(wěn)定行駛?!都夹g(shù)條件》在型式試驗(yàn)中一處按《專用汽車定型試驗(yàn)規(guī)程》(QC/T252)規(guī)定了最低穩(wěn)定車速試驗(yàn)項(xiàng)目。
3 安全車速
轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的側(cè)翻現(xiàn)象是運(yùn)輸車較易發(fā)生的問(wèn)題。這一問(wèn)題既與運(yùn)輸車攪動(dòng)行駛時(shí)攪拌筒旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)筒內(nèi)混凝土,使其整車質(zhì)心朝某個(gè)確定方向偏移的情況有關(guān),也與運(yùn)輸車行駛狀態(tài)(轉(zhuǎn)彎半徑,行駛速度,車輛質(zhì)心總偏移量等)因素有關(guān)。本文所述安全車速主要是指能保證運(yùn)輸車轉(zhuǎn)向行駛時(shí)不會(huì)發(fā)生側(cè)翻現(xiàn)象的行駛速度。直線行駛時(shí)的側(cè)坡安全性與側(cè)坡角度有關(guān),此間不予專門(mén)討論。
各國(guó)運(yùn)輸車行駛時(shí)的攪拌筒旋轉(zhuǎn)方向一般是按其道路車輛靠向某側(cè)行駛規(guī)定來(lái)確定的。根據(jù)我國(guó)道路車輛靠右行駛的行駛規(guī)定,國(guó)內(nèi)大多數(shù)運(yùn)輸車在攪動(dòng)行駛作業(yè)時(shí),攪拌筒旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橛倚嫦蜍囄渤翱矗槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)),相應(yīng)攪拌筒螺旋葉片旋向?yàn)樽笮_@種布置適應(yīng)了靠右行駛時(shí)公路截面左高右低的實(shí)際情況。攪拌筒右旋設(shè)計(jì)的運(yùn)輸車在攪動(dòng)工況下整車的重心攪拌筒軸線的垂直平面,向右偏離了整車中心線50~100mm,使得運(yùn)輸車的橫向穩(wěn)定性稍好了一些。由于歷史的原因,我國(guó)有些運(yùn)輸車攪動(dòng)行駛作業(yè)時(shí),攪拌筒旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樽笮嫦蜍囄渤翱矗鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)),相應(yīng)攪拌筒螺旋葉片旋向?yàn)橛倚_@種布置使得攪拌筒左旋的運(yùn)輸車在攪動(dòng)工況下整車的重心向左偏離,不適應(yīng)靠右行駛時(shí)公路截面左高右低的實(shí)際情況,有著增大側(cè)向慣性力所產(chǎn)生側(cè)傾力矩的不利影響,導(dǎo)致整車橫向穩(wěn)定性相對(duì)較差。但是,僅靠設(shè)計(jì)時(shí)的攪拌筒偏置并不能杜絕運(yùn)輸車的側(cè)翻。
每當(dāng)轉(zhuǎn)向行駛之時(shí),運(yùn)輸車不發(fā)生側(cè)傾的條件是側(cè)向慣性力所產(chǎn)生的側(cè)傾力矩小于重力所產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩,即:
m× (V2/ R) × H < mg ×B4 (1)
由式(1)可以看出,m× (V 2 / R) 就是側(cè)向慣性力,其值大小取決于m,V2 和R 這三項(xiàng)因素。側(cè)向慣性力所產(chǎn)生的側(cè)傾力矩是與運(yùn)輸車的重車質(zhì)心離地高度值H 成正比的。以7m3 運(yùn)輸車來(lái)說(shuō),其底盤(pán)車質(zhì)心離地高度為1.030m,滿載重車質(zhì)心離地高度就達(dá)到了1.792m。而軸荷與之相近的16t 汽車起重機(jī)的行駛狀態(tài)質(zhì)心離地高度只有1.466m。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明運(yùn)輸車的重車質(zhì)心離地高度比其改裝前的底盤(pán)車質(zhì)心離地高度有了不容忽視的增高。若忽略汽車懸架和輪胎變形,不計(jì)非簧載質(zhì)量及側(cè)傾影響,汽車的側(cè)翻閾值ay (單位為g)可由式(2)表達(dá):
ay / g = B' /(2H ) (2)
式2 中 B'——輪距,m;
H——整車質(zhì)心離地高度,m。
一般而言,汽車質(zhì)心高度每增高250 mm,側(cè)翻閾值就下降0.05g[3]。側(cè)翻閾值愈小,愈易側(cè)翻。載重汽車,尤其是運(yùn)輸車,其側(cè)翻閾值受到質(zhì)心高度的極大影響。因此,以底盤(pán)車的最高車速來(lái)標(biāo)為運(yùn)輸車重車狀態(tài)允許的最高車速是十分不妥的。
本文僅就重車(滿載運(yùn)輸混凝土)狀況下的運(yùn)輸車轉(zhuǎn)彎行駛,進(jìn)行穩(wěn)定性分析,討論重車側(cè)翻臨界速度計(jì)算式[1]:
?(3)
式(1)(3)中 R——重車轉(zhuǎn)彎半徑, m ;