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搅拌运输车罐内混凝土流体运动仿真与质心偏移分析

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机械设计与制造 2017年第9期 9-12页

作者：王超张瑞亮王铁李国兴太原理工大学机械工程学院车辆工程系山西太原030024

混凝土流体在搅拌运输车搅拌筒内,会因搅动产生周期性的侧向惯性力,从而影响搅拌运输车的侧翻稳定性。针对这一问题,用FLOW3D软件对搅拌筒内自密实混凝土流体状态的流变参数进行了仿真验证,并利用标定后的流变参数对自密实混凝土流体在... 详细信息

混凝土流体在搅拌运输车搅拌筒内,会因搅动产生周期性的侧向惯性力,从而影响搅拌运输车的侧翻稳定性。针对这一问题,用FLOW3D软件对搅拌筒内自密实混凝土流体状态的流变参数进行了仿真验证,并利用标定后的流变参数对自密实混凝土流体在搅拌筒定转速工况下的流体运动状态进行仿真,得到了搅拌筒内流体的运动状态以及自密实混凝土流体在搅动过程中的质心位移与侧向加速度变化结果,为分析流体搅动时产生的侧向惯性力对整车侧翻稳定性的影响提供依据。

关键词：搅拌运输车自密实混凝土 FLOW3D 流体质心

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搅拌运输车防侧翻动力学分析及控制方法研究

搅拌运输车防侧翻动力学分析及控制方法研究

作者：周西河重庆交通大学

学位级别：硕士

随着搅拌运输车数量的增长,造成的交通事故逐年增加,不仅造成巨大的经济损失,同时也会危及人们的生命安全。由于在常规运输工况下,搅拌运输车处于边搅拌边运输的状态,因此与其他重载货运车辆相比,不仅具有运载重量大,重心位置较高等特点... 详细信息

随着搅拌运输车数量的增长,造成的交通事故逐年增加,不仅造成巨大的经济损失,同时也会危及人们的生命安全。由于在常规运输工况下,搅拌运输车处于边搅拌边运输的状态,因此与其他重载货运车辆相比,不仅具有运载重量大,重心位置较高等特点,而且其整车质心会向左偏移。尤其是在转向过程中,在拌和料的影响下,搅拌运输车质心会产生更大的偏移,其侧向加速度和侧倾角易超出侧翻极限而发生侧翻。因此,对搅拌运输车运输稳定性和安全性的研究显得十分重要。本文在阐述搅拌运输车和搅拌筒基本构造和作用机理的基础上,通过对搅拌筒的力学分析,以及搅拌运输车侧翻影响因素的分析,计算求解了搅拌筒质心在静态、搅拌状态、转向状态下的位置,确定了搅拌运输车质心在转向工况下的偏移量。建立了搅拌运输车的转向运输条件下侧翻临界状态的力学模型,应用Matlab/Simulink软件,通过实例分析了装载率对临界倾翻角的影响、转弯半径和横向坡度角对临界侧翻速度的影响、方向盘转角和转弯半径的关系,确定了满载平地右转弯运输工况最容易发生侧翻。通过侧倾-横摆稳定机理的分析,确定了横摆运动对侧倾运动的影响,选取差速制动控制策略,基于最优控制原理和PID控制原理,应用Matlab/Simulink软件建立了搅拌运输车的防侧翻控制系统,并应用Trucksim和CATIA软件建立了搅拌运输车仿真模型,分别选取了三种不同速度70km/h、50km/h、30km/h,在施加控制和未施加控制下,对比分析了鱼钩工况、双移线工况、正弦工况、角阶跃工况四种仿真试验工况中的侧向加速度、横摆角速度和侧倾角的变化曲线,得出搅拌运输车行驶的最危险工况是鱼钩工况,在行车过程中应避免急打方向盘,尽量使方向盘转角缓慢变化。研究表明:随着侧倾运动变得愈发剧烈,当达到一定程度时,开始触发控制器,施加控制后,与侧倾运动相关的侧向加速度、横摆角速度、侧倾角都有明显的减小,差动制动控制效果明显,能够实现搅拌运输车的防侧翻控制,对减少侧翻事故发生,提高道路安全性,具有一定的借鉴意义。

关键词：搅拌运输车侧翻力学 Trucksim 防侧翻控制联合仿真

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HJY-4型混凝土搅拌运输车

工程机械 1989年第8期 7-9页

作者：殷永法铁道部工程指挥部研究设计院

铁道部工程指挥部研究设计院和铁道部工程指挥部昆明机械厂,共同研制的HJY-4型混凝土搅拌运输车,是一种新型的运送混凝土机械(见图1)。它适用于铁道隧道、水工隧峒及峒库等地下建设中,混凝土施工的输送。在混凝土配料站、集中搅拌站与... 详细信息

铁道部工程指挥部研究设计院和铁道部工程指挥部昆明机械厂,共同研制的HJY-4型混凝土搅拌运输车,是一种新型的运送混凝土机械(见图1)。它适用于铁道隧道、水工隧峒及峒库等地下建设中,混凝土施工的输送。在混凝土配料站、集中搅拌站与衬砌施工现场之间输送干混合料或湿拌合料。该车于1984年12月试制成功。经过整机性能试验和工程中较长时间工业性考核与试用,并于1987年11月通过部

关键词：搅拌筒双排轮轴车轮结构无机非金属材料混凝土 HJY-4 搅拌运输车

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混凝土搅拌运输车传动装置的结构设计

制造业自动化 2011年第3期33卷 154-155,166页

作者：钱利霞江玲玲重庆三峡学院万州404000

本文介绍了混凝土搅拌车传动装置的主要结构特点和性能参数,对几个重要部件进行结构设计,并对该传动装置的维护保养进行论述。该装置结构紧凑,运转可靠,输出扭矩大,噪音低、维修率低,得到了众多用户的好评,与国外知名品牌相比,具有明显... 详细信息

本文介绍了混凝土搅拌车传动装置的主要结构特点和性能参数,对几个重要部件进行结构设计,并对该传动装置的维护保养进行论述。该装置结构紧凑,运转可靠,输出扭矩大,噪音低、维修率低,得到了众多用户的好评,与国外知名品牌相比,具有明显的性价比优势。

关键词：搅拌运输车传动装置减速机行星传动液压系统

基于AMESim的搅拌运输车电液控制系统仿真

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筑路机械与施工机械化 2009年第9期26卷 59-61页

作者：王颖娴毛兴中杨海佳西安职业技术学院机电工程系陕西西安710032 陕西交通技术学院汽车系陕西咸阳713702 佛山市南海区公路局广东佛山528200

对电控混凝土搅拌运输车的液压系统进行了建模和仿真,建立了电控混凝土搅拌运输车的电液控制系统的传递函数。在此基础上,利用AMESim软件对电液控制系统进行仿真分析,并分别在进料工况、正常工况和改变斜盘角度三种工况下,对系统的仿真... 详细信息

对电控混凝土搅拌运输车的液压系统进行了建模和仿真,建立了电控混凝土搅拌运输车的电液控制系统的传递函数。在此基础上,利用AMESim软件对电液控制系统进行仿真分析,并分别在进料工况、正常工况和改变斜盘角度三种工况下,对系统的仿真模型进行了验证。

关键词：搅拌运输车液压系统仿真数学模型

基于主副一体式车架的搅拌运输车侧翻稳定性分析

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基于主副一体式车架的搅拌运输车侧翻稳定性分析

作者：王超太原理工大学

学位级别：硕士

搅拌运输车在城市道路中的行驶安全性是目前工程上急需解决的难题,其频发和严重的侧翻事故对驾驶者、城市道路和工程建设中的安全有着极大的威胁。搅拌运输车整车质量大,质心位置相较于其它工程用车高且会随着流体在搅拌筒内的搅动而发... 详细信息

搅拌运输车在城市道路中的行驶安全性是目前工程上急需解决的难题,其频发和严重的侧翻事故对驾驶者、城市道路和工程建设中的安全有着极大的威胁。搅拌运输车整车质量大,质心位置相较于其它工程用车高且会随着流体在搅拌筒内的搅动而发生动态变化,这些特点都直接导致了搅拌运输车的侧翻稳定性较差;再者,由于驾驶员在行驶过程中的不规范的操作也更易引起侧翻事故的发生。车架作为整车装配的基体,其结构形式直接影响整车质心的高度。所以,开展搅拌筒内流体运动和车架结构对整车质心的影响研究,进而提出改善搅拌运输车侧翻稳定性的方案,对搅拌运输车的设计及行驶安全性具有重要的理论意义和工程实际价值。本文采用多种仿真分析方法,对混凝土流体在搅拌筒内的运动与整车质心和车辆侧翻稳定性的关系进行了分析研究,在此基础上,提出了车架主副一体式改进和搅拌筒转速主动控制的方案来提高搅拌运输车的侧翻稳定性。本文的主要内容及结论有:1)利用Flow-3D软件仿真验证自密实混凝土流体的流变参数,利用标定后的流变参数仿真流体在搅拌筒内的运动,得到流体质心的三向位移和侧向加速度;2)建立搅拌运输车弯道行驶的侧翻数学模型,利用1)中结果,分析流体质心的运动与车辆侧翻稳定性的关系,得到流体的运动使车辆的转弯安全车速降低至少2.68%,车辆的侧翻稳定性变差。在此基础上,分析搅拌筒几何结构参数:安装角度、螺旋升角、装载量及转速等对流体质心运动和车辆转弯安全车速的影响,得到可使搅拌运输车侧翻稳定性相对较高的一组参数;3)利用Hyperworks软件建立搅拌运输车车架有限元模型,分析流体质心偏移和侧向惯性力对车架受力情况的影响,得到车架的最大应力提高了至少13.51%,车架变形增大了至少18.60%,受力情况变差。在此基础上,对搅拌运输车车架进行一体式改进,对比分析转弯工况下两种车架结构的力学特性,一体式车架的低重心、高强度的优势可使车架的最大应力至少减少17.55%,车架变形减少了至少4.09%;4)利用ADAMS软件建立不同车架结构的搅拌运输车整车模型,进行多种工况下的整车仿真,得到流体质心偏移及侧向惯性力、车架结构形式、车速、转向轮转动角度、搅拌筒转速等与搅拌运输车侧翻稳定性的关系。基于以上分析结果,提出对搅拌筒转速主动控制的提高车辆侧翻稳定性的方案。搅拌筒内流体的运动会使车辆的侧翻稳定性降低,车架受力情况变差,改进后的一体式车架不但改善了车架的力学特性,其低重心的优势还提高了车辆的侧翻稳定性。研究得到的车辆安全车速与转弯半径、横向坡度角以及搅拌筒转速的关系,为工程上提高搅拌运输车侧翻稳定性提供了思路。

关键词：搅拌运输车自密实混凝土流体动态质心一体式车架侧翻稳定性