理论教育 设计平板车悬架电液控制系统

设计平板车悬架电液控制系统

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-52为一个悬架升降过程的电液比例控制系统框图。图5-52 平板车升降过程电液控制系统原理图运输车悬架缸为柱塞缸,每个支撑组均安装有测压接头和压力传感器,能够随时监控悬架系统的压力变化,保证悬架系统正常稳定工作。平板车液压悬架电液控制系统原理图,如图5-53所示。

设计平板车悬架电液控制系统

1.悬架结构设计

平板车多个轮系通过液压悬架支撑安装在车架下,支撑整个车体,承担载荷并传递运动。多点液压悬架按照区域分组,形成3点或4点稳定支撑。

液压悬架主要由悬挂架、平衡臂、悬架液压缸、摆动轴和轮胎轮辋构成,其中驱动悬架摆动轴内安装轮边减速器和液压马达,摆动轴能够自动适应横坡的要求,保证每个轮胎承载基本相同。

液压悬架有多种形式,以铰接单作用平衡臂式悬架液压缸作为研究对象,其结构可以简化为平面滑块摇杆机构,如图5-50所示。

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图5-50 悬架机构简图

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图5-51 液压缸油液流量与悬架转角的关系

经计算,液压缸的输出力为:

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图5-51为悬架柱塞缸的油液流量与悬架平衡臂转角的关系,同理可以得到缸压力与转角的关系。该曲线为液压系统参数的确定和液压元件的选取提供了依据。

2.平板车独立悬架电液控制系统

现代电液比例技术的迅速发展和成功应用,为重型运输车的控制提供了一种新的技术手段。平板车悬架系统要求每个悬架按照预定的速度升降,否则在升降过程中就会出现悬架升降速度过快或过慢,造成平板车无法正常升降。图5-52为一个悬架升降过程的电液比例控制系统框图。

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图5-52 平板车升降过程电液控制系统原理图

运输车悬架缸为柱塞缸,每个支撑组均安装有测压接头和压力传感器,能够随时监控悬架系统的压力变化,保证悬架系统正常稳定工作。悬架缸负载传感多路阀和负载传感变量泵控制,与运输车转向液压系统组成一体的运输车闭式负载传感液压控制系统。平板车液压悬架电液控制系统原理图,如图5-53所示。

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图5-53 大型运货车悬架液压系统

3.现场调试及改进

(1)悬架液压系统优化设计 运输车的升降控制采用负载传感电液比例多路阀,而常用的负载传感阀只在进口装有压力补偿阀,使悬架缸的油液流回油箱时没有流量调节,尤其是在混凝土箱梁偏载造成载荷不均的情况下使运输车整车下降平稳性以及同步性很差。在比例多路阀的出口安装压力补偿阀,也能够对悬架缸回流油液进行流量调节,悬架控制电液比例多路阀组如图5-54所示。

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图5-54 悬架控制电液比例多路阀(www.daowen.com)

(2)悬架分组模式及整车安全系数的提高 如果此运输车架梁工况仍然采用运梁的悬架分组模式,每组悬架轮胎的支反力基本相同,则运输车在第一吊点提起或第二吊点到位且未提起时,可能绕其前端或后端纵向倾覆。为了防止这种危险情况的发生,将运输车的悬架液压缸按双列四组分组,同组内悬架液压缸互相连通。运输车主梁结构采用平面弹性支承连续梁模型进行计算,如图5-55所示。

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图5-55 车架结构的4个等跨度弹性支承连续梁模型

运货车绕A点的稳定力矩等于运输车自重对A点的力矩,而绕A点的倾覆力矩等于轮胎支反力分别对A点的力矩之和,如图5-56所示。根据设计规范,前者与后者之比不小于1.3即为安全。

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图5-56 车架纵向倾覆模型

由于运货车的车架主梁是等刚度的,弹性支承是等刚度和等跨度的,因而通过弹性支承连续梁五弯矩方程的一般形式推导出适用于运货车工况的实用五弯矩方程。

K′=4K

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将式(5-5)两边各乘以l2K′,并设978-7-111-39966-7-Chapter05-62.jpgα为弹性特征系数,可得

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弹性支承连续梁的超静定次数等于支点数减去2,在每一个支点上都可以按照式(5-6)写出五弯矩方程式,解联立方程式即可求出各支点弯矩,于是可按照一般连续梁的公式求出各支点反力,公式如下:

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为了便于计算运输车在配合架设箱梁时的整车纵向倾覆稳定性,根据上式作出支点反力影响线坐标,再根据实际工况加载求反力。对于图5-56所示的连续梁,求得其反力影响线坐标,如表5-2所示。

表5-2 弹性支承连续梁反力影响线坐标

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经计算求得:α=0.03,β=21.68。

当混凝土箱梁的一半(P=450t)作用在第四个支点上时,可得:R1=0,R2=9.45t,R3=42.92t,R4=80.81t。

已知运输车的自重线载荷q=79.5kN/m,根据图5-56可计算得到运输车配合架梁时整车绕A点稳定力矩M和倾覆力矩M为:M=44074.8kN·m;M=37545.9kN·m。

根据稳定力矩M和倾覆力矩M可得到纵向倾覆安全系数λ=1.17。为了使纵向倾覆安全系数达到1.3,在运输车的前后两端靠近悬架等距的位置各安装两个液压支腿,液压支腿通过支腿横梁与主梁螺栓联接在一起。

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