集装箱自装卸半挂运输车总体设计方法研究
郭晓亮
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郭晓亮,. 集装箱自装卸半挂运输车总体设计方法研究[J]. 设计研究,20236. DOI:10.12721/ccn.2023.157001.
摘要: 在近些年来,随着我国经济的不断发展,各行各业都呈现出了非常大的发展潜力,物流运输业同样也是如此,正在快速发展。当前阶段由于人们对于物流行业的需求越来越大,因此集装箱“门到门”这种运输模式逐渐受到了人们的广泛欢迎,最终逐渐出现了集装箱自装卸系统,这种方式具有十分灵活的特点,在市场上竞争当中占有越来越多的优势。因此本文将对集装箱自装卸半挂运输车总体设计方法进行探究,以期能够为这一方面的工作提供更多的帮助。
关键词: 集装箱;自装卸半挂运输车;总体设计方法
DOI:10.12721/ccn.2023.157001
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1. 引言

在近些年以来,虽然我国的公路集装箱运输业已经有了很大的发展,但是长短途运输这一方面的发展相对来说还比较慢,这主要是因为我国公路集装箱的装卸方式相对来说还不够完善,大部分都要依靠机械进行辅助装卸,甚至在很多情况下都需要依靠人工进行辅助装卸。这种方式使得集装箱的运转效率大大降低,成本费用大大提升。在这样的情况下,集装箱自装卸系统就出现了,因此本文将重点对集装箱自装卸半挂运输车的总体设计方法进行研究。

2. 集装箱自装卸运输车总体设计

2.1单侧滑移式侧面吊起重装置的基本结构

从一定程度上来说,侧面吊的起重装置一般分为前起重装置以及后起重装置这两部分,这两部分的铰点位置以及运动轨迹都是一样的。本文主要以后起重装置为例进行介绍。在可滑移的起重装置当中,基座总成与工作平台相类似,都是通过滑块与半挂车底盘工字梁相连,同时又为支腿总成和下臂总成提供支持,这一构件是整个起重装置当中最为复杂而且受力相对来说最大的组件。在侧面吊工作的过程中,需要将一些装载多的集装箱吊至偏离底盘中心线的位置,在这样的情况下如果仅仅依靠侧面吊自身的重量很难能够提供非常大的吊力,而支腿总成在这一过程中所发挥的作用就是为整辆车提供更高的稳定性,避免车辆在装卸的过程中出现倾翻的情况。此外从另一方面上来说,上下臂总成与人手臂发挥的作用比较类似,它需要借助液压系统提供的动力支持,实现对集装箱的起吊作业。一般来说,吊链总成的一段往往都是与上臂臂头连接在一起的,另外一端则需要通过旋锁装置将集装箱的四个角件连接起来,确保在起吊的过程中,侧面吊能够更简单而且平稳地装卸集装箱。

2.2借助ADAMS系统

2.2.1构建模型

一般来说,完整的ADAMS模型主要包括创建构建、零件的三位模型,施加作用于模型上的力或者运动这几个方面,在ADAMS当中设有专门的对接口软件,能够实现三位建模软件的导入,但是在这一环境中与自装卸系统有关的一些物理参数,比如:转动惯量,质量等因素往往都需要再次加入。

2.2.2验证模型

在模型构建完成之后需要再次对其进行验证,可以采取的一些方法有测量模型特征,观察仿真曲线是否合理等,在这一过程中如果有一些实际的实验参数,那么就可以在其中直接输入数据,对实验结果与方针结果的差异进行对比。

2.2.3模型的完善

在这一模型被验证之后,可以通过添加一些与实际情况相同的因素来对模型进行完善,例如可以在接触面上对摩擦约束进行定义。但是在对模型进行完善的过程中还需要注意这一机械系统的实际使用情况,如果模型过于复杂那么很容易就会出现错误,但是最终反映在结果上却不是很明显。从另一方面来说,如果模型过于简单,很容易就会出现计算结果失真的情况,对设计者的判断产生影响。由此可见,在进行优化设计的过程中,必须要对整个模型进行参数化处理,通过对参数的修改实现模型自身的修改。

2.2.4模型的优化

ADAMS优化设计的过程与传统优化设计之间的差异不是很大,往往都是按照一定的步长来实现参数化的变量设计,最终使得模型的参数能够得到改变。运用ADAMS系统通过提前已经设定好的算法得到这一系统最优的设计方案。在这些工作完成之后,整个系统的仿真优化工作也就完成了,这是结构设计工作中最为重要的内容。

2.3单侧滑移式侧面吊起重装置的结构设计

2.3.1基座总成

从一定程度上来说,在侧面吊当中一般不需要对副车架进行安装,在这样的情况下基座总成往往就需要起到连接起重装置和承载整个装置的作用。而在整个运动系统当中,基座总成又需要成为机架,并为其提供4个连接铰点。基座总成采用箱型结构,在立板的合适位置上安装4根铰点轴分别作为下臂、支腿、下臂油缸以及支腿变幅缸来提供旋转轴,然后在合适的位置当中对横向的封板进行焊接,确保整个基座的抗弯扭强度能够得到提升。

基座总成的底部需要采取槽型截面的形式,直接装卡在半挂车工字梁的上表面。在与工字梁相互结合的位置上需要使用尼龙材料的滑块,然后还需要涂抹一些黄油进行润滑。在操作的过程中需要确保上下滑块之间的距离合适,如果距离过小,那么阻力相对来说就比较大,在对一些重量比较大的集装箱进行起吊时,往往会出现起重装置对半挂车大梁扭曲过大的情况。在缝隙比较大的情况,也可能会对工字梁产生冲击,最终导致在滑移的过程中出现不稳定的情况。

2.3.2上臂和下臂

在整个起重装置当中,上下臂的结构相对来说比较简单。同一个基座的总成结构相对来说也比较相似,同样也都采用箱型结构,在一些受扭比较大的位置对立板进行加强,使得上下臂的抗扭强度得到增强。同时上下臂的各铰点并不在一条直线上,在对臂体进行设计时需要运用圆弧进行过渡,在这些区域当中应力相对来说比较集中,因此需要对强板进行焊接。

3. 结语

综上所述,随着集装箱自装卸系统的出现,对集装箱自装卸半挂运输车总体设计方法进行研究具有十分重要的意义,因此有必要针对这一方面探索一些科学有效的设计方法,有效地提升集装箱自装卸半挂运输车的性能。

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