王锟 付宏卫 苏卫锋
摘 要:本文主要对半挂车行驶中出现的轮胎异常磨损问题,进行了分析,根据轮胎异常磨损的影响因素,最终提出解决问题的方案。
关键词:半挂车 轮胎磨损 方案
1 引言
半挂车在行驶过程中,司机总是感觉向一个方向跑偏,往往有意识的向反方向打方向才能保持直线行驶,导致轮胎异常磨损,如在紧急刹车等情况下,会增加车体的甩动及不稳定性,引起严重后果,因而研究半挂车轮胎异常磨损可有效提高半挂车使用寿命和性能。
2 概述
轮胎是车辆的重要零部件,影响着整车的性能,轮胎异常磨损是最常见的轮胎故障,轮胎异常磨损俗称吃胎。换言之,即:有一个或若干个轮胎内侧或轮胎外侧非正常,导致了磨损加速,最终轮胎报废,无法正常使用。根据相关调研数据显示:路上行驶的半挂车超过一半都存在吃胎问题。
3 吃胎的原因
造成半挂车吃胎的主要原因有以下两个:
3.1 半挂车的设计制造
(1)半挂车牵引板高度设计。
(2)大梁的平行对称度,大梁是否扭曲。
(3)发车调试是否合格。
3.2 平时使用保养
(1)要经常检查U形栓是否紧固到位,注意拉杆保养。
(2)按照气压标准充气,如果氣压过则轮胎边缘严重磨损;反之气压过高,则轮胎会出现中部磨损。
(3)经常定期调整轮胎换位,这样可以让磨损均匀,有效延长了轮胎使用周期。
(4)关于钢板弹簧安装是否到位,若安装错位就会导致行驶过程的振动冲击,导致轮胎出现严重磨损。
(5)仔细检查轮毂螺丝是否紧固,如果轮毂轴承松旷、钢板弹簧骑马栓未按规定拧紧、悬架松动、钢圈失圆等,都会影响到轮胎正常行驶,会出现左右摆动,致使轮胎严重磨损。
(6)检查挂车制动系统是否正常,如:刹车气路是否通畅、制动是否存在拖滞、ABS是否全面调试,一旦出现某一系统问题也会影响到轮胎磨损。
(7)超载对轮胎的损害不言而喻,尽量不要超载。
(8)配货承载不合理,特别是散货运输的用户,一定要注意轮胎的受力平衡。
(9)不良驾驶习惯,紧急制动、急剧转弯等都会造成轮胎异常磨损。
引起半挂车轮胎异常磨损现象较多,属于平时没有正确的使用和保养造成的“吃胎”问题完全可以避免。若是在出厂之前,因设计、制造等原因导致的“吃胎”问题,则用户很难解决和控制。大梁制作的平行对称度、扭曲在目前的设备工装下可以得到有效的保证,设计时牵引板离地高度的设计是决定主挂匹配的一个重要参数,也是导致半挂车“吃胎”的一个重要因素,发车调试是生产中非常重要的一道工序,合理的调试可以有效避免半挂车轮胎的异常磨损。
4 半挂车牵引板离地高度
半挂车是由半挂牵引车牵引且部分质量由其牵引车承受的挂车。半挂车在装载货物时,牵引车要承受部分载荷,因此合理设计牵引板离地高度是非常关键的,若是设计出现偏差,就会导致牵引车与半挂车相接合出现前低后高非正常现象,或者出现前高厚底的超限问题,车辆运输过程中,两侧轴荷失衡,带来不同步的制动,轴荷较小的一侧车轴会出现提前制度或抱死问题,轮胎会表层会出现定点磨损或快速磨损。
综上分析得出:出厂前设计制造中要保障牵引车充分结合半挂车。行驶水平路线上,半挂车则是前高后低,一般在均匀载荷时,后轴轴载质量略大于前轴轴载质量,主要考虑制动时,前轴不致于因质量转移而超载,并使前轴转向轻便,消除轮胎的异常磨损,其中悬架高度设计是决定牵引板离地高度的一个重要参数。
悬架是悬挂系统的一个组件,对半挂车整体起到了承上启下的重要作用,其中:悬挂系统主要分为两个部分,其一是半挂车底架装置;其二是与车轴相连的装置。它能够有效传递车轮、车架之间的负荷,减少路面不平带来的冲击性影响,优化车体的平顺。制造材料多数为钢板弹簧,它是重要的弹性元件之一,能够满足多轴承承载的需求,保障了各轴车轮均匀受力,与地面均匀摩擦,让悬挂载荷更加均匀。
悬挂工作机理:钢板弹簧通过U型螺栓紧固车轴轴体,两端固定在车架支架中,平衡臂串联,实现了平衡运行。钢板弹簧承受的重力主要源于垂直方向,水平方向的荷载力由下轴卡、拉杆共同传递,调整拉杆即可调整车轴平行度,有效规避了轮胎异常磨损的问题。在空载情况下,牵引座承载面高度宜比半挂车牵引板结合面高60mm~100mm;满载时,半挂车牵引板承载面高度宜比半挂车后轴中心处承载面高20mm~40mm。科学的计算悬架高度,合理的设计半挂车牵引板离地高度,均匀分配半挂车各车轴承载质量,能有效的防止轮胎异常磨损。
5 调试
调试在半挂车制作中起着重要的作用,如上面提到的跑偏“司机师傅总是感觉向一个方向跑偏”,就这个问题本文做进一步的论述。
5.1 原因分析
半挂车行驶中,引起跑偏的原因很多,原因的主体主要包括牵引车及半挂车,或是两者装配不当引起的,本文设定牵引车无任何问题,主要对半挂车进行原因分析:
5.1.1 车轴的平行度问题的分析
一般车轴不平行是造成跑偏吃胎的主要原因,其平行度的调整过程需要不断修正。具体检测方法见上图所示:设定车轴端面中心为基准,相邻两轴左右端面中心的间距分别设为x1、y1和x2、y2,得出(x1-x2)与(y1-y2)的差值绝对值,如果两个差值都在3mm范围以内,属于正常;继续以第一轴为基点,测量三轴对角线,设为m、n,若是得出误差值在3mm以内,则可推测三个轴平行。
5.1.2 牵引销中心位置问题的分析
如果牵引销中心位置不在纵向中心线上,受到牵引力影响,拖挂车辆会出现偏心力矩,行驶过程车辆就会出现跑偏问题。将半挂车置于平整路面,使用铅垂,得到牵引销中心点在路面的投影,设为p,继续获取第一轴两端盖中心在路面的投影,分别设为a和b,测量pa和pb的长度,此差值的允许偏差在5mm以内。