小型卫星通信指挥车改装设计及行驶稳定性分析

2014-10-21 14:24李浩
电子世界 2014年12期
关键词:稳定性分析结构设计

李浩

【摘要】本文首先叙述了小型卫星通信指挥车改装的一般要求,其次介绍一种小型卫星通信指挥车的改装设计,最后论述了改装后车辆行驶稳定性的校核方法。

【关键词】车辆改装;结构设计;稳定性分析

1.前言

小型卫星通信指挥车是利用小型越野车作为载车平台,集成卫星天线、信息采集与处理、供配电等设备,形成机动性、多功能、一体化的移动通信指挥平台。因其具备设备集成度高、功能丰富、灵活高效等特点,被广泛应用于公共安全领域的突发事件处置中。由于作为载车平台的小型越野车车内改装空间及底盘承载能力有限,因此合理的设备布局、可靠的设备安装方案、准确的载荷计算及校核在小型卫星通信指挥车的改装实施过程中显得尤为重要。

2.改装要求

(1)机动性要求。

要求改装后的车辆(外形尺寸)公路运输不超限,能在复杂路况路面行驶,同时保证改装后车辆的车速、转弯半径、爬坡度、制动距离、越壕宽度、接近角、离去角、涉水深度等技术指标与原车的相应指标相同或接近。

(2)布局及配重要求。

整体结构布局合理,功能区域划分明确,满足并适合开展机动指挥工作;整车载重不超限,并留有适当的余量;前后配重合理,前后桥承载均不超重;左右载重分布合理,使车身左右平衡。

(3)可靠性要求。车内所有设备固定方式合理、牢固,车内设备均可以承受长时间的颠簸与振动,以及车辆急刹车时的附加惯性载荷。

(4)人性化要求。车内整洁且装饰风格一致;设备摆放位置合理,便于操作人员操作。

3.改装设计方案

3.1 卫星天线的安装设计

该小型卫星通信指挥车所选用的卫星天线为反射面直径为1.2米的静中通卫星天线,其总质量约100公斤。卫星天线上装时,要求车顶具备一定的支撑强度,故需要合理设计车顶卫星天线的安装方案。分析车顶结构可知,车顶行李架的安装固定点是车顶的最强支撑位置,故可借用此固定点来安装卫星天线。

具体安装方案如图2所示。用高强度轻质型材制作车顶平台,并在平台上预埋钢板,用于固定卫星天线;平台左右前后设置4个支撑固定件,并连接到车顶行李架的固定点处。通过受力分析可知,卫星天线的重量被车顶平台所承担,车顶平台又将重量分散在车顶的四个强度较高的安装点上,从而保证卫星天线固定的可靠性。

3.2 设备机柜的安装设计

设备机柜的安装考虑两个方面的因素:首先,保证机柜自身的强度和抗振性;其次保证机柜在车内安装的牢固性。该卫星通信指挥车的设备机柜采用焊接一体式机柜,机柜整体结构强度高。针对小型卫星通信车车载设备机柜高度较小、重量较轻、重心较低等特点,可采取如图3所示的固定方式。

车内地板通过高强度轻质型材制作的水平固定框架来找平,并连接载车底盘与设备机柜底部,实现机柜与载车底盘的可靠固定。机柜四周制作垂直固定框架,对机柜进行辅助固定,限制設备机柜的晃动。机柜与载车底盘直接相连有以下好处:

(1)直接利用原车优良的减振系统,省去了机柜底部的减振器环节,节省了车内有限的高度空间;

(2)避免了由于二次减振导致的设备机柜的大幅度晃动,提高了设备固定的安全性;

(3)受低频激振时,增强了结构的刚性,提高设备的固有频率与激振频率的比值,使隔振系数接近1,以达到设备的固有频率远离共振区[1]。

3.3 整车外观与内饰改装设计

4.行驶稳定性分析计算

4.1 整车重心计算

5.总结

小型卫星通信指挥车改装是一项系统性工作,需要综合考虑设备空间布局、载重分配、行驶稳定性等各方面因素。本文以某型“小型静中通卫星通信指挥车”为例,介绍了此类车辆改装的一种设计方案;并通过相关计算,验证了改装后车辆行驶的稳定性。

参考文献

[1]周旭.现在电子设备设计制造手册[M].北京:电子工业出版社,2008:203-204.

[2]苗永权.专用汽车改装稳定性设计[J].装备制造技术,2008,6(64).

[3]GB7258,机动车运行安全技术条件[S].国家标准局,2004.

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