第六章整车计算及质心位置确定第一节轴荷计算及质心位置确定1、本章所用质量参数说明(Kg)T 底盘承载质量F 底盘整备质量(不含上车装置)NL 有效载荷V A1 底盘整备质量时的前轴荷HA1 底盘整备质量时的后轴荷V A2 允许前轴荷HA2 允许后轴荷HAG2 允许总的后轴荷(驱动轴+支撑轴)NLA2 允许后支撑轴轴荷VLA2 允许中支撑轴轴荷GG2 允许总质量(载货汽车底盘整备质量+上车装置质量+允许载荷)NL2 允许有效载荷V A3 实际有效载荷(AB+NL)时的前轴荷HA3 实际有效载荷(AB+NL)时的后轴荷)GG3 实际有效载荷(AB+NL)时的总质量NL3 实际有效载荷(AB+NL)HA4 底盘后轴荷(包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱,但不含AB和NL)GG4 底盘总质量(包括所有附加质量例如驾驶员、附加油箱,但不含AB和NL)NLV 由轴荷超载引起的有效载荷损失HAü超过允许后轴荷V Aü超过允许前轴荷AB 上车装置质量EG 整车整备质量(载货汽车底盘+AB)M 附加质量,例如:M1 驾驶员+副驾驶员M2 备胎(新、老位置移动时)M3 起重机(随车吊)、起重尾板等LV A 前轴荷占总质量的比例(%)2、本章所用尺寸参数说明(mm)A、轴距A1、轴距(第一后轴中心线至第二后轴中心线)A理论理论轴距(只用于3轴或4轴)a1 与轴荷比例(驱动轴与支撑轴之比)有关的从理论轴线到驱动轴的距离W 前轴中心线至驾驶室后围的距离W2 前轴中心线至上车装置前缘的距离X 货厢或上车装置的长度y 均布载荷时最佳质心位置至前轴中心线的距离(AB+NL)y'假设的质心位置至前周中心线的位置y1 驾驶员+副驾驶员位置距前轴中心线位置y2 备胎(新、老位置移动的距离)y3 起重机(随车吊)、起重尾板等MHS 附加质量的质心高度GHSL 整车空载质心高度GHSV 整车满载质心高度FHS 底盘的质心高度ABHS 上车装置的质心高度NLHS 允许有效载荷的质心高度2、轴荷计算a)双后轴:a1=A1/2A理论=A+a1b)后支撑轴:a1=NLA2×A1/HAG2A理论=A+a1c)中支撑轴:a1=VLA2×A1/HAG2A理论=A+A1-a1示例(一般)对于上车装置比较简单的车辆,例如自卸车、栅栏车或厢式车(未装随车吊、起重栏板等),为实现轴荷的最佳分配,y值和y'值应相等,否则会减少有效载荷。
此外,一定要遵守法规对车辆轴荷分配及限值的规定。
示例1:4×2载货车由于安装了一个200L附加油箱和备胎由中部移到尾部,见图6.1.1。
需要计算:Y'NL2HA3V A3HAüNLVGG3图6.1.1NL2=GG2-F -AB -M HA 3=HA1+((AB ×y ')+M1(-y1) -(M 2×y 2) +(M 2'×y 2')+(M 3×y 3)+(NL 2×y '))/A NL V = HA ü×A/ y '示例参数说明:V A1 …… 3260 kgHA1 …… 1955 kgF …… 5215 kgV A2 …… 6000 kgHA2 …… 10000 kgGG2 …… 16000 kgW2 …… 550 kgA …… 4900 kg其它参数说明:X=6380mmy ' …… 3740 mm AB …… 1300 kgy1 …… -210 mm M1 …… 150 kgy2' …… 3550 mm M2 …… 100 kgy2 …… 5230 mm M2' …… 100 kgy3 …… 2600 mm M3 …… 200 kgy '=W2+X/2 V A 3=GG2-HA 3HA ü =HA 3-HA2 GG3 =GG2- NLV计算结果:y'=550+6380/2=3740 mmNL2 = GG2 ……16000 kg-F ……5215 kg-AB ……1300 kg-M1 ……150 kg-M3 ……200 kg9135KgHA3=1955+((1300×3740)+150×(-210) -(100×5230)+(200×2600)+(9135×3740))/4900=1955+39683400×/4900=10054 KgV A3=16000-10054=5946 KgHAü=10054-10000=54 KgNLV=54×4900/3740=71 KgGG3=16000-71=15929 Kg示例2:4×2自卸车带前置起重机(随车吊)由于有前置起重机(随车吊),W2要计算,起重机支腿宽度及需要的自由空间按起重机型号确定,见图6.1.2。
需要计算:W2y'y3NL2HA3V A3HAüNLVGG3W2=W1+KRF y'=W2+X/2y3= W1+KRF/2 NL2= GG2-F -AB-M示例参数说明:V A1 …… 3165 kgHA1 …… 1795 kgF …… 4960 kgV A2 …… 6000 kgHA2 …… 10000 kgGG2 …… 16000 kgW2 …… 408 kgA …… 3600 kg其它参数说明:X=4200 mm KRF …… 500 mmy ' …… 3008 mm AB …… 1200 kgy1 …… -210 mm M1 …… 150 kgy3 …… 658 mm M3 …… 1300 kg计算结果:W2=408+500=908 mmy '=908+4200/2=3008 mmy3=408+500/2=658 mmNL2 = GG2 …… 16000 kg-F …… 4960 kg-AB …… 1200 kg-M1 …… 150 kg-M3 …… 1300 kg8390KgHA3=1795+((1200×3008)+150×(-210) +(1300×658)+(8390×3008))/3600=1795+29670620/3600=10037 KgV A3=16000-10037=5963 KgHA ü=10037- 10000=37 KgNLV=37×3600/3008=44 KgGG3=16000-44=15956 Kg示例3: 6×2厢式车装高顶驾驶室、厢式车箱、底盘车架后端装起重尾板(质心y 3在车架后端),见图6.1.3。
需要计算:图6.1.3y'y3NL2HA3V A3GG3LV A(%)A理论(计算见本节2)y'=W2+X/2 y3=A+A1+LNL2= GG2-F -AB-MHA3=HA1+((AB×y')+M1(-y1) +(M2×y2) -(M2'×y2')+(M3×y3)+ (M4×y4)+(NL2×y'))/A 理论V A3= GG2-HA3 GG3= HA3+ V A3LV A= V A3/ GG3×100V A1 ……3945 kgHA1 ……3545 kgF ……7490 kgV A2 ……6500 kgHA2 ……10000 kgNLA2 ……6000KgHAG2 ……16000 KgGG2 ……22000 kgW2 ……620 mmA ……4400 mmA1 ……1315 mmL ……1795 mm其它参数说明:X=7200mm a1=493 mm A理论=4893mmy'……4220 mm AB ……1600 kgy1 ……-400 mm M1 ……150 kgy2'……6790 mm M2 ……115 kgy2 ……2950 mm M2'……115 kgy3 ……7510 mm M3 ……480 kgy4 ……400mm M4 ……230 kg计算结果:NL2 = GG2 ……22000 kg-F ……7490 kg-AB ……1600 kg-M1 ……150 kg-M3 ……480 kg-M4 ……230Kg12050KgHA3=3545+((1600×4220)+150×(-400) -(115×6790)+(115×2950)+(480×7510)+(230×400)+(12050×4220))/4893=3545+60798200/4893=15971KgV A3=22000-15971=6029 KgGG3=15971+6029=22000 KgLV A=6029/22000×100=27.4%示例4:6×4载货车带后置起重机(随车吊),见图6.1.4。
注:KRF:起重机支腿宽度及需要的自由空间安起重机型号确定。
需要计算:图6.1.4y'y3NL2HA3V A3GG3LV A(%)A理论(计算见本节2)y'=W2+X/2 y3=W2+X+KRF/2NL2= GG2-F -AB-MHA3=HA1+((AB×y')+M1(-y1) -(M2×y2) + (M2'×y2')+(M3×y3)+ (NL2×y'))/A 理论V A3= GG2-HA3 GG3= HA3+ V A3LV A= V A3/ GG3×100V A1 ……4110kgHA1 ……4010 kg(后轴1和2)F ……8120 kgV A2 ……6500 kgHA2 ……16000 kgGG2 ……22000 kgW2 ……650 mmA ……4325 mmA1 ……1350 mm其它参数说明:X=6400mm a1=675 mm A理论=5000mmy'……3760 mm AB ……1700 kgy1 ……-400 mm M1 ……150 kgy2'……2950 mm M2 ……115 kgy2 ……6825 mm M2'……115 kgy3 ……7350 mm M3 ……1800 kg计算结果:NL2 = GG2 ……22000 kg-F ……8120 kg-AB ……1700 kg-M1 ……150 kg-M3 ……1800 kg10230Kgy'=560+6400/2=3760mmy3 =560+6400+780/2=7350mmHA3=4010+((1700×3760)+150×(-400) -(115×6825)+(115×2950)+(1800×7350)+(10230×3760))/5000 =4010+57581175/5000=15526KgV A3=22000-15526=6474 KgLV A=6474/22000×100=29.4%计算最佳质心在超过设计允许轴荷时,要计算上车装置和有效载荷的最佳质心位置(y)。