一种大件货陆运绑扎设计方法技术

本发明专利技术公开一种大件货陆运绑扎设计方法，其是通过依次判断车长是否足够布置货物两端的直接绑扎、货物两端能否增加绑扎、货物两侧能否增加绑扎，并在能绑扎时优先增加直接绑扎，在不能增加直接绑扎时增加绕顶绑扎，然后再判断绑扎方案能否阻止货物滑动和翻转，在能阻止时输出符合要求的绑扎方案，在不能阻止时增加绑扎装置强度，在不能增加绑扎装置强度时加设新的绑扎，并在符合要求后输出绑扎方案。本发明专利技术能够辅助工程技术人员完成大件货陆运绑扎设计工作，科学高效地设计绑扎方案，最大限度地保障大件货陆运的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种大件货陆运绑扎设计方法
本专利技术涉及大件货运输
，具体涉及一种大件货陆运绑扎设计方法。
技术介绍
大件货是指在体积上超大、在重量上超重的货物，常见大件货主要包括：火电类的定子、转子、大型变压器等；石化类的反应器、塔器、炉器等。大件货的运输是一项高难度、高技术含量的工程。在陆运大件货领域，通常使用的运载工具是模块运输车。模块运输车是一种高端的模块化重型运载工具，由数量庞大的高压轮胎和液压油缸组成，载重能力非常强，可根据需求进行拼接，组装各个模块，拼接成不同轴线数、纵列数的组合平板车，来适应不同长度、宽度、重量的大件货物的运输需求和各种工作情况。由于大件货超大超重的特点，运输时有滑动和翻转的危险。为了保证货物的安全运输，应当进行绑扎设计。所谓绑扎是指：使用绑扎装置(如钢丝绳、倒链、卡环等)对货物进行拴紧，能提供的最大绑扎力取决于绑扎装置的规格。在工程中倒链的常用的规格有3吨、5吨等，钢丝绳与倒链配套使用。所谓绑扎设计是指：在未知绑扎方案的前提下，根据受力平衡条件，反求绑扎方案。目前，我国很多承运大件货的企业，更主要依靠的是设计人员的经验，使用粗略计算的方法，来完成大件货陆运绑扎设计。这样的做法具有较大的主观性，增加了大件货陆运过程中的不确定性和风险，还降低了设计工作的效率。因此，工程上需要有一套科学合理且切实可行的绑扎设计方法。当前在本领域中，并没有针对大件货陆运的规范。可以参考的有我国铁道部于2008修订的《铁路货物装载加固规则》和欧洲规范委员会于2014年修订的LoadRestraintAssembliesonRoadVehicles-Safety(《道路车辆装载物固定装置——安全性》，以下简称欧洲规范)。铁路运输的情况与大件货公路运输差异较大，铁路规范中给出的绑扎样式单一，且工程指导性不强，不能适用于公路运输实际。欧洲规范涉及公路运输的领域，具有一定的参考意义。该规范给出的计算分析方法有：(1)根据平衡方程判断货物安全性的分析方法。具体地：先确定货物所受外力，包括：惯性力、绑扎力等；然后列出受力平衡方程、力矩平衡方程。若货物受力、力矩能够达到平衡，则货物安全。(2)根据绑扎装置承受能力判断货物安全性的分析方法。具体地：根据货物所受惯性力、绑扎装置的数量，求单个绑扎装置上需要承受的绑扎力；然后判断绑扎装置需要承受的绑扎力是否超过了承受极限。若没有超过极限，则货物安全。(3)绑扎装置数量的计算方法。具体地：先确定货物所受惯性力；然后根据绑扎装置能提供的最大绑扎力，求绑扎装置布置的最小数量。其中，第(1)种、第(2)种计算方法是一种校核方法，不涉及绑扎设计的方法。所谓校核方法是指：在已知绑扎方案的前提下，判断阻止货物发生移动的力是否大于等于促使货物发生移动的力，若是，则货物不会发生移动；判断阻止货物翻转的力矩是否大于等于促使货物翻转的力矩，若是，则货物不会翻转。若货物不会滑动和翻转，则货物是安全的。第(3)种计算方法可以被理解为一种绑扎设计的方法。然而，该算法存在明显不足：首先，该算法计算绑扎布置数量的前提是，绑扎装置有相同的绑扎强度、绑扎角度等。但在工程中，通常是不同绑扎强度、绑扎角的绑扎装置同时布置。两者存在很大差异。其次，该算法中，假定绑扎装置仅对其牵拉方向起约束的作用，故以货物各方向受力为依据，分别计算出横纵方向的绑扎装置的数量。这与实际情况不符。实际上，绑扎装置通过增加摩擦力的方式，对各个方向都起到约束作用。若忽略这一因素，会导致过度绑扎。最后，该算法并未给出绑扎的设计逻辑，也没有提供绑扎方案的寻优思路，所以根据该算法很难得到切实可用的绑扎方案，更不能很好地指导绑扎工程实际操作。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种大件货陆运绑扎设计方法，其能够辅助工程技术人员完成大件货陆运绑扎设计工作，科学高效地设计绑扎方案，最大限度地保障大件货陆运的安全。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种大件货陆运绑扎设计方法，包括以下步骤：(1)判断车长是否足够布置货物两端的直接绑扎；若车长足够，则进行步骤(2)；否则进行步骤(4)；(2)判断货物两端能否增加绑扎，若能，则进行步骤(3)；否则进行步骤(4)；(3)在已有绑扎基础上，在货物两端增加一组直接绑扎；根据货物上绑扎点和车辆上绑扎点的空间位置关系，确定出新增绑扎的绑扎角度；(4)判断货物两侧能否增加绑扎，若能，进行步骤(5)；否则，进行步骤(6)；(5)在已有绑扎基础上，在货物两侧增加一组直接绑扎，根据货物上绑扎点和车辆上绑扎点的空间位置关系，确定出新增绑扎的绑扎角度；(6)在已有绑扎基础上增加一组绕顶绑扎，根据车辆上绑扎点的位置和货物的几何尺寸，确定出新增绑扎的绑扎角度；(7)设定所有绑扎装置的强度为初始强度；(8)判断当前绑扎方案是否可阻止货物滑动和翻转，若判断结果为是，则进行步骤(10)；否则，进行步骤(9)；(9)判断绑扎装置的强度能否增加，若能，则增加绑扎装置的强度，修改绑扎方案，重复进行步骤(8)；否则，增加绑扎，重复进行步骤(1)；(10)输出满足要求绑扎方案。其中，步骤(8)中，判断当前绑扎方案是否可阻止货物滑动和翻转，需要通过计算机程序进行货物受力状态判断，其步骤为：(21)将货物信息、路况信息、驾驶信息、绑扎信息输入到货物受力分析程序中；其中，货物信息至少包括货物形状、长度、宽度、高度、重量、重心位置；路况信息至少包括行驶路线上的最大纵坡、最大横坡、转弯路面的最小转弯半径和超高、风力等级；驾驶信息至少包括在平直路面的车速和刹车时间、在下坡路面的车速和刹车时间、在转弯路面的车速；绑扎信息包括绑扎道数和各道绑扎的绑扎样式、绑扎角、绑扎强度；(22)受力分析程序根据输入的路况信息、驾驶信息确定货物受力状态校核的工况，包括平直路面紧急刹车、下坡路面的缓和刹车、通过转弯路面、通过横坡路面；(23)受力分析程序根据输入的货物信息、路况信息、驾驶信息、绑扎信息计算货物受力；(24)受力分析程序将货物受力计算结果带入到稳定性分析的工况中，进行平直路面紧急刹车的纵滑分析、下坡路面缓和刹车的纵滑分析、通过转弯路面的横滑分析、通过转弯路面的横翻分析、通过横坡路面的横滑分析、通过横坡路面的横翻分析；(25)输出受力分析结果；若分析结果均为通过，则说明货物安全，输出是；否则输出否。其中，步骤(1)中，判断车长是否足够布置货物两端的直接绑扎方法是，获取货物的尺寸、车辆载货部分的长度与宽度或是模块运输车的轴线数与纵列数、货物装载位置进行比较，判断货物前后两端的车辆载货部分是否有足够的剩余长度布置直接绑扎。其中，步骤(2)中，判断货物两端能否增加绑扎具体方法是，在已有绑扎基础上，排除已经使用的绑扎点，判断货物的两端是否存在或者能够通过焊接方法增加绑扎点；判断车辆的相应位置是否还有绑扎点。其中，步骤(3)中，判断货物两侧能否增加绑扎的判断方法是，在已有绑扎基础上，排除已经使用的绑扎点，判断货物两侧是否还存在或者能够通过焊接方法增加绑扎点；判断车辆的相应位置是否还有绑扎点。由于大件货在运输过程中货物受力情况非常复杂。受力包括重力、惯性力、风压力、摩擦力、绑扎力等。惯性力是指当运载车辆行驶过程中有加速度时，使货物保持原有运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大件货陆运绑扎设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)判断车长是否足够布置货物两端的直接绑扎；若车长足够，则进行步骤(2)；否则进行步骤(4)；(2)判断货物两端能否增加绑扎，若能，则进行步骤(3)；否则进行步骤(4)；(3)在已有绑扎基础上，在货物两端增加一组直接绑扎；根据货物上绑扎点和车辆上绑扎点的空间位置关系，确定出新增绑扎的绑扎角度；(4)判断货物两侧能否增加绑扎，若能，进行步骤(5)；否则，进行步骤(6)；(5)在已有绑扎基础上，在货物两侧增加一组直接绑扎，根据货物上绑扎点和车辆上绑扎点的空间位置关系，确定出新增绑扎的绑扎角度；(6)在已有绑扎基础上增加一组绕顶绑扎，根据车辆上绑扎点的位置和货物的几何尺寸，确定出新增绑扎的绑扎角度；(7)设定所有绑扎装置的强度为初始强度；(8)判断当前绑扎方案是否可阻止货物滑动和翻转，若判断结果为是，则进行步骤(10)；否则，进行步骤(9)；(9)判断绑扎装置的强度能否增加，若能，则增加绑扎装置的强度，修改绑扎方案，重复进行步骤(8)；否则，增加绑扎，重复进行步骤(1)；(10)输出满足要求绑扎方案。

【技术特征摘要】
1.一种大件货陆运绑扎设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)判断车长是否足够布置货物两端的直接绑扎；若车长足够，则进行步骤(2)；否则进行步骤(4)；(2)判断货物两端能否增加绑扎，若能，则进行步骤(3)；否则进行步骤(4)；(3)在已有绑扎基础上，在货物两端增加一组直接绑扎；根据货物上绑扎点和车辆上绑扎点的空间位置关系，确定出新增绑扎的绑扎角度；(4)判断货物两侧能否增加绑扎，若能，进行步骤(5)；否则，进行步骤(6)；(5)在已有绑扎基础上，在货物两侧增加一组直接绑扎，根据货物上绑扎点和车辆上绑扎点的空间位置关系，确定出新增绑扎的绑扎角度；(6)在已有绑扎基础上增加一组绕顶绑扎，根据车辆上绑扎点的位置和货物的几何尺寸，确定出新增绑扎的绑扎角度；(7)设定所有绑扎装置的强度为初始强度；(8)判断当前绑扎方案是否可阻止货物滑动和翻转，若判断结果为是，则进行步骤(10)；否则，进行步骤(9)；(9)判断绑扎装置的强度能否增加，若能，则增加绑扎装置的强度，修改绑扎方案，重复进行步骤(8)；否则，增加绑扎，重复进行步骤(1)；(10)输出满足要求绑扎方案。2.根据权利要求1所述大件货陆运绑扎设计方法，其特征在于，其中，步骤(8)中，判断当前绑扎方案是否可阻止货物滑动和翻转，需要通过计算机程序进行货物受力状态判断，其步骤为：(21)将货物信息、路况信息、驾驶信息、绑扎信息输入到货物受力分析程序中；其中，货物信息至少包括货物形状、长度、宽度、高度、重量、重心位置；路况信息至少包括行驶路线上的最大纵坡、最大横坡、转弯路面的最小转弯半径和超高、风力等级；驾驶信息至少包括在平直路面的车速和刹车时...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜尊峰，朱海明，许栋，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12