我国自卸汽车行业发展现状及趋势分析

随着国家“稳增长”政策的不断出台和落地实施,基建投资仍将是未来自卸汽车行业需求的重要支撑,但房地产行业仍旧低迷,对自卸汽车需求的提振作用不足。2023年自卸汽车国内市场需求5.98万辆,市场仍在底部运行,但回暖趋势明显;2024年一季度我国自卸汽车实现销售1.64万辆,降幅8.70%,明显收窄。随着住建部工程机械设备更新政策的落地,我国自卸汽车行业或迎来大规模更新潮,市场需求有望触底回升。基于2023年全年以及2024年一季度数据,对我国自卸汽车行业的发展现状和趋势进行分析。

无副车架自卸汽车车架多目标轻量化优化

为了进行无副车架自卸汽车车架轻量化设计,本文应用有限元分析软件,建立无副车架自卸汽车车架有限元模型。对扭转工况下车架结构强度进行有限元分析,得到车架应力分布,并对车架进行模态分析,根据车架结构强度的有限元计算结果,对安全系数较高的结构件进行灵敏度分析,确定优化设计变量。采用最优拉丁超立方法进行样本采集,建立Kriging近似模型,以质量和最大应力最小作为目标,以一阶模态频率为约束,基于NSGA-II算法对自卸汽车车架进行多目标优化设计。优化结果表明,在保证车架模态频率的情况下,质量减小了15.55%,最大应力减少了1.55%。该优化方法满足设计要求,具有较好的轻量化效果。

基于刚柔耦合的自卸汽车卸载作业安全性分析

针对自卸汽车卸载作业时发生的侧翻问题,本文利用Hypermesh软件建立了柔性车架,采用ADAMS软件建立了刚柔耦合的8×4无副车架自卸汽车整车虚拟样机模型。该模型由柔性车架、车箱、举升机构、双前桥、中后桥、前悬架、后平衡悬架及轮胎等部件组成,并对自卸汽车在不同路面横向坡度卸载作业进行仿真分析,得到自卸汽车安全作业的路面横向坡度与举升角、装载量之间的关系,研究了不同装载量及有无副车架对其稳定性的影响。研究结果表明,自卸汽车在举升卸载过程中,在装载量一定的情况下,路面横向坡度越大,临界举升角越小;在路面横向坡度一定的情况下,装载量越大,临界举升角越小;在路面横向坡度及装载量一定的情况下,无副车架自卸汽车比有副车架自卸汽车作业更稳定;自卸汽车未正常卸载的侧翻横向坡度角小于正常卸载的侧翻横向坡度角。该研究对自卸汽车的稳定性设计及作业安全性具有一定的参考价值。

基于有限元的无副车架重型自卸汽车车架结构改进设计

为解决重型自卸汽车自重大、质心高的问题,研发了一种无副车架的重型自卸汽车车架结构。采用有限元技术建立车架有限元模型,在各极限工况下对车架结构强度进行有限元分析,得到车架的应力分布,并对车架结构强度不足之处进行改进设计,改进设计后的无副车架重型自卸汽车车架结构,可满足自卸汽车行驶作业的安全性和可靠性需求。

基于轻型货车新法规要求下的自卸汽车设计与分析

针对轻型货车“大吨小标”问题,根据工业和信息化部发布的轻型货车安全技术规范,在总质量4.5 t自卸汽车的基础上设计了一款轻量化自卸车型,重新选择动力路线,优化发动机选型,并针对驾驶室、变速箱、轮胎等配置进行优化。在满足新法规要求的前提下,使自卸汽车结构性能仍能满足用户使用要求。

氢燃料电池自卸汽车动力系统匹配设计

对燃料电池汽车系统展开分析,在此基础上,探讨天然气掺氢内燃机技术应用要点,提出整车总体设计要求,描述动力系统参数匹配策略,从动力系统组成及能量控制、电机配置及后桥速比匹配、动力电池参数匹配、氢燃料电池及供氧系统匹配、动力系统设计5个方面着手,做好匹配设计工作,提高氢燃料电池自卸汽车动力系统的整体设计水平,促进氢燃料电池汽车产业的发展。

液压传动在自卸汽车上的应用

自卸汽车应用广泛,其中轻型自卸汽车在城市建设、水利工程、环卫等行业中应用较为普遍,重型自卸汽车在国家大型工程项目中也不可或缺。液压传动技术是直接影响自卸汽车使用性能和安全性能的重要技术,本文从自卸汽车的结构特点出发,对自卸汽车液压传动系统的工作原理及举升机构的结构形式进行了分析,液压举升机构是自卸汽车的关键装置,直接影响到自卸汽车的主要性能及整车设计,近年来液压传动相关技术发展迅速,有关举升机构的许多优化设计正从研究走向实际应用。

水电工程电动自卸汽车台时费及综合成本分析研究

以电动自卸汽车为研究对象,参照现行水电工程机械台时费定额的费用组成与计算原则进行分析研究,形成不同载重量的电动自卸汽车台时费,并与同等型号的油动自卸汽车台时费进行对比分析。同时,推导出与电动自卸汽车配套使用的充电桩数量、充电桩费用的计算公式,通过算例具体对比分析电动自卸汽车方案与油动自卸汽车方案的综合成本,说明电动自卸汽车方案的经济效益,为后续水电工程尤其是大型土石坝工程中使用电动自卸汽车提供投资编制、施工方案比选的参考。

警惕工程施工自卸汽车交通事故

据不完全统计,在道路交通事故中,因工程施工自卸汽车翻车、举升中落等造成的事故占事故总数的40%以上。工程施工自卸汽车翻车不仅会造成巨大经济损失,而且极易造成人员伤亡。研究、探讨工程施工自卸汽车发生翻车事故的愿因,采取预防措施,是十分必要的。

渣土自卸汽车后厢门塞焊孔的结构形式研究

通过塞焊孔解决渣土自卸汽车后厢门内外厢板夹层间加固撑焊接不牢,致使内外厢板与加固撑之间形成空鼓,严重影响产品质量。针对该问题进行了剖析,并经过一系列研究分析、实践验证,进行了不断的优化改进。目前后厢门塞焊孔主要有三种结构形式,可根据客户实际需求选用。

DKC12型地下自卸汽车制动系统设计及制动过程分析

设计和分析计算了ＤＫＣ１２型地下自卸汽车的制动系统。通过计算该车制动时的最大减速度、最大制动力矩和制动时的桥荷分配，分析了其制动性能。假设蓄能器内气体处于绝热状态，用计算机计算和优化了整个充压－制动过程，得到了蓄能器充满油后的制动次数、压力和充油量，预估和优化了制动系统各元件参数。理论分析表明，ＤＫＣ１２型地下自卸汽车制动系统满足整车制动性能要求。

基于虚拟样机的自卸汽车卸载作业侧翻分析

针对自卸汽车卸载作业时发生的侧翻问题,分析影响自卸汽车作业安全的因素。根据自卸汽车结构及其作业特点,建立自卸汽车整车虚拟样机模型。采用多体系统动力学分析软件(ADAMS),对自卸汽车在不同横向坡度卸载作业的安全性进行仿真分析,得到自卸汽车安全作业的举升角与路面横向坡度、装载重量间的关系。结果表明,一定载荷条件下,横向坡度越大,临界举升角越小;横向坡度相同时,载重越大,临界举升角越小;未正常卸载工况的临界举升角小于正常卸载工况的。本研究为减少或避免自卸汽车卸载作业时的侧翻事故提供了参考依据。

基于ADAMS自卸汽车举升机构优化设计

针对自卸汽车举升机构经验类比设计方法工作量大、效率低的问题,采用虚拟样机技术对机构进行优化设计分析。对自卸汽车举升油缸后置直顶式举升系统进行建模分析,以举升缸的容量与举升力为优化设计的目标数,以举升缸铰接点的位置为设计变量,考虑了边界约束、不干涉性约束、举升缸安装长度约束、最高油压约束等4个约束条件,基于ADAMS对液压举升机构进行优化设计。设计举升缸输出力及液压油压力特性的试验台,对优化设计分析结果进行试验分析。结果可知:在货箱举升、回落过程中,当每一级缸筒或活塞杆伸出和缩回时,无杆腔内油压都会出现冲击;通过参数优化举升最大长度减少到3675.80mm,减少5.91%;台架试验验证了分析的可靠性,可以为实际优化设计提供参考。

自卸汽车侧翻预警装置设计

为了解决自卸汽车侧翻问题,根据自卸汽车的结构及其作业特点,分析自卸汽车的侧翻机理。根据自卸汽车的侧翻机理,以侧倾角作为自卸汽车侧翻预警系统的侧翻预警指标,建立自卸汽车的侧翻预警模型。通过自卸汽车的侧翻预警模型研究了自卸汽车侧翻预警方法,并进行自卸汽车侧翻预警装置的设计。设计的自卸汽车侧翻预警方法和预警装置适合自卸汽车的工作特点,方法简单,有一定的汽车侧翻预警精度。

自卸汽车底盘异常振动原因的试验分析

针对某自卸汽车底盘在使用过程中出现的异常振动问题,进行了道路行驶试验研究。测量了典型部位的振动加速度信息,并进行了时域和频域分析,得到了自卸汽车底盘的振动特性,找出了导致该自卸汽车底盘产生异常振动的原因。当车速为60 km/h或65 km/h时,车轮不平衡质量引起的激励或路面不平引起的激励频率接近了该自卸汽车底盘车架的1阶、2阶固有频率,车架产生共振,使自卸汽车底盘发生异常的横向抖动。为消除或减少该自卸汽车底盘异常振动现象,应控制各车轮不平衡质量,或改进车架结构,使车架结构的固有频率远离车轮的激振频率。

公矿自卸汽车车架模态有限元及试验分析

建立了以板壳单元为基本单元的公矿自卸汽车车架有限元分析模型,应用NASTRAN有限元分析软件计算了该车架在自由状态下的模态参数;进行了模态试验,提取模态参数。计算结果与试验结果对比分析表明,所建立的有限元模型和分析方法是可行的,可为分析车架在工作状态下的动态特性及车架结构的进一步改进提供依据。

虚拟样机的自卸汽车侧开式密封装置优化设计

为提高自卸汽车侧开式密封装置的整体性能,利用机械系统动力学软件ADAMS建立了自卸汽车密封装置的参数化虚拟样机模型。采用OPTDES非线性二次规划算法,以自卸汽车密封装置主动摆杆驱动力矩最小为优化目标,对平行四杆机构中各构件铰接点进行优化计算。优化结果表明,优化后的密封装置主动摆杆驱动力矩减小,相对优化前减少21.4%。与传统设计方法相比,采用虚拟样机优化设计方法,可提高自卸汽车侧开式密封装置的工作性能,缩短生产周期,降低制造成本。

铰接式自卸汽车平顺性仿真

针对开发的重型铰接式自卸汽车,应用多体动力学分析软件ADAMS建立了铰接式自卸汽车虚拟样机模型,并进行了随机路面下的平顺性仿真研究,为评价铰接式自卸汽车驾驶员乘坐舒适性提供了一定的参考依据。

重型自卸汽车车架横梁异常断裂原因分析

针对无副车架的重型自卸汽车在使用过程中出现的车架横梁异常断裂问题,建立了以板壳单元为基本单元的自卸汽车车架有限元分析模型,采用NASTRAN有限元分析软件对车架强度进行分析。有限元分析结果表明,车架横梁异常断裂现象是横梁连接部位应力值大于材料的屈服强度引起的,这与实车车架断裂结果吻合。根据实际工艺要求,改造车架结构,将连接第2根横梁和纵梁的L板厚度变大,并将平衡悬架推力杆支座由整体式支撑改为分体式支撑,从而使两处的最大应力值分别比原结构下降20.4%和51.7%。改进后车架断裂区的强度明显提高,这表明改造方法有效。

220t矿用自卸汽车动力学研究

对220 t电动轮矿用自卸汽车进行整车结构设计,通过对实体结构简化处理得到整车实体模型.利用ANSYS软件建立整车满载工况的有限元模型,经模态计算得到整车的低阶固有频率,并对固有频率所表现出的主振型进行了分析.基于标准的频域路面功率谱密度函数,通过频/时变换得到时域路面随机位移函数,计算了路面随机位移时间函数激励下整车的动力响应,获取车架、前后桥、车厢、悬架等主要受力构件的位移随时间变化的规律.根据模态和动力响应分析结果针对具体研究车型的初设计提出了改进意见,指出了对主要受力构件进行疲劳分析的必要性.