一款粉罐半挂车的优化设计

周晓干

(安徽开乐专用车辆股份有限公司，安徽 236000)

一款粉罐半挂车的优化设计

周晓干

(安徽开乐专用车辆股份有限公司，安徽 236000)

本文以一款容积为42 m3的车型为例，通过对粉罐半挂车罐体容积和车架的计算分析，为最大限度地完成车型的优化设计提供参考。

设计条件；容积校核；轴荷计算

粉罐半挂车型为道路运输三轴半挂式车辆，运输介质为：散装水泥。罐车的装卸方式为上装下卸，本文以公告型号：AKL9401GFL，容积为42 m3车型为例，简要介绍研发和计算过程。

1 设计条件

(1)运输介质：水泥；

(2)罐体主要材质：Q345；

(3)钢板厚度负偏差： 按GB/T 709规定，钢板厚度负偏差C2=0.5 mm；

(4)罐体加工减薄量： 筒体C3=0 mm，封头C3=0.4 mm。

2 罐体容积校核

各截面面积及相对距离如下表所示：

?

3 筒体厚度计算

T=0.3×Rmax/[许用应力]+1

Q345对应的许用应力为：205 MPa

图1 粉罐分区示意图

4 满载轴荷计算

设计载质量：28 000 kg； 整备质量：11 500 kg(罐体：8 000 kg，悬架：3 500 kg)；空载时：整车重心距牵引销距离3 073 mm；货物重心距三桥重心距离2 860 mm。

满载时轴荷分配：

由上分析，设定材料为Q345，采取板单元，共划分网格157个，建立有限元分析模型。

由上图可知，纵梁应力最大为76 MPa，考虑到悬架及轮胎的弹性变形，实际应力应小于此值，并且远小于Q345的材料许用应力，整体设计偏安全。

[1] 曲文海，压力容器与化工设备实用手册，化学工业出版社，2000.1

[2] 陈国定、吴立言，机械设计[J]，高等教育出版社，2013.5