周曉干

(安徽開樂專用車輛股份有限公司，安徽 236000)

一款粉罐半掛車的優(yōu)化設(shè)計(jì)

周曉干

(安徽開樂專用車輛股份有限公司，安徽 236000)

本文以一款容積為42 m3的車型為例，通過對粉罐半掛車罐體容積和車架的計(jì)算分析，為最大限度地完成車型的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

設(shè)計(jì)條件；容積校核；軸荷計(jì)算

粉罐半掛車型為道路運(yùn)輸三軸半掛式車輛，運(yùn)輸介質(zhì)為：散裝水泥。罐車的裝卸方式為上裝下卸，本文以公告型號：AKL9401GFL，容積為42 m3車型為例，簡要介紹研發(fā)和計(jì)算過程。

1 設(shè)計(jì)條件

(1)運(yùn)輸介質(zhì)：水泥；

(2)罐體主要材質(zhì)：Q345；

(3)鋼板厚度負(fù)偏差： 按GB/T 709規(guī)定，鋼板厚度負(fù)偏差C2=0.5 mm；

(4)罐體加工減薄量： 筒體C3=0 mm，封頭C3=0.4 mm。

2 罐體容積校核

各截面面積及相對距離如下表所示：

?

3 筒體厚度計(jì)算

T=0.3×Rmax/[許用應(yīng)力]+1

Q345對應(yīng)的許用應(yīng)力為：205 MPa

圖1 粉罐分區(qū)示意圖

4 滿載軸荷計(jì)算

設(shè)計(jì)載質(zhì)量：28 000 kg； 整備質(zhì)量：11 500 kg(罐體：8 000 kg，懸架：3 500 kg)；空載時(shí)：整車重心距牽引銷距離3 073 mm；貨物重心距三橋重心距離2 860 mm。

滿載時(shí)軸荷分配：

由上分析，設(shè)定材料為Q345，采取板單元，共劃分網(wǎng)格157個(gè)，建立有限元分析模型。

由上圖可知，縱梁應(yīng)力最大為76 MPa，考慮到懸架及輪胎的彈性變形，實(shí)際應(yīng)力應(yīng)小于此值，并且遠(yuǎn)小于Q345的材料許用應(yīng)力，整體設(shè)計(jì)偏安全。

[1] 曲文海，壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊，化學(xué)工業(yè)出版社，2000.1

[2] 陳國定、吳立言，機(jī)械設(shè)計(jì)[J]，高等教育出版社，2013.5