【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及散体货物运输半挂车，具体涉及一种散体货物运输半挂车的卸货装置及其设计方法。
技术介绍
1、随着现代社会的高速发展，生产运输过程中的安全受到越来越多的重视。传统的举升式自卸半挂车由于重心高度变化大，倾覆的事故时有发生，而且举升式自卸半挂车卸货时往往有一些货物粘连在车厢上，难以在实现彻底卸料，输送带自卸半挂车具有卸货快、装货多、安全性好和易操作的有点，避免了后翻和侧翻自卸半挂车的易翻车的缺点，得到了推广和应用。申请号为201720956890.2和201721420637.1的技术专利提出的自卸半挂车，带有水平自卸装置与驱动装置；所述水平自卸装置包括支撑轨道、链条、托板和传输装置；所述驱动装置包括驱动链轮和液压马达；其中水平自卸装置取代了车厢底板，虽然提高了散体货物装的卸货效率，但是受载不均匀，非常容易出现链板损坏、销轴损坏等问题。
2、申请号为202223402202.8的技术专利提出的自卸半挂车，车厢内部的两侧设置有推动部，车厢的前端设置有刮板，刮板两端与推动部相连接，由于推动部设置在推板的两侧，推板在卸货过程中中建容易发生弯曲产生破坏，同时由于设计的刮板垂直与车箱底面，卸货时产生的弯矩大，且刮板后面无支撑，刮板在某些情况下非常容易损坏。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、卸货时重心高度变化小、能够有效降低货时半挂车倾覆概率的散体货物运输半挂车的卸货装置及其设计方法。
2、为实现以上目的，本专利技术的
3、所述推板的背部设置有支撑板，推板的底部设置有尼龙滑块。
4、所述卷筒通过卷筒安装架固定在车厢尾端底板下面。
5、散体货物运输半挂车的卸货装置的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
6、s1 根据库仑土压力，在水平弯曲工况下研究推板所受散体货物的压强随货物高度变化的规律；
7、s2 对紧急制动工况下的推板进行受力分析，解出该工况下推板所受力f1、f2与推板倾斜角θ、装卸货物的基本属性之间的数学关系；
8、s3 对卸货工况下的推板进行受力分析，解出该工况下推板所受力fm、fn与推板倾斜角θ、装卸货物的基本属性以及推板启动时的加速度之间的数学关系；
9、s4 代入装卸货物的基本信息和半挂车的基本信息，得到不同工况下推板所受力与推板倾斜角θ之间的数学关系。所述货物的基本信息包括货物的容重、内摩擦角、货物与推板之间的摩擦系数、货物与车箱侧面的摩擦系数、货物破裂面滑裂角；所述半挂车的基本信息包括，半挂车紧急制动的减速度，允许装填的最大高度、半挂车车箱底面宽度、推板底部到半挂车车箱尾部的距离、卷筒卷皮带的最大速度、卷筒从静止动作到达到最大速度的时间间隔；
10、s5 解析得到紧急制动和卸货两种不同工况下，倾斜角取何值时推板受力最小，将两种工况下解析得到的角度进行互换，计算两种工况下的力的变化大小，进行比较得到较优角度。为确定两种工况哪一种工况下的推板受力较大，需将参数代入进行计算，分别将紧急制动工况和卸货工况下受力最小时的角度算出来，将紧急制动工况下的角度代入卸货工况进行计算，将卸货工况下的角度代入紧急制动工况进行计算，分析比较两种情况下力的大小变化，考虑到紧急制动工况发生的频率远低于卸货工况，因此卸货工况的优先权重更大,取权重系数0.75，紧急制动工况取权重系数0.25。
11、假定紧急制动工况在推板倾斜角度为θ1时f1最小，卸货工况在推荐倾斜角度为θ2时f推垂直于推板的分量最小，具体操作如下：
12、将θ1代入f1式，得到f1（θ1），将θ2代入f1式，得到f1（θ2），将θ1代入fn式，得到fn（θ1），将θ2代入fn式，得到fn（θ2），比较与的大小，哪一个较大，则取对应工况的倾斜角度作为后续推板的支撑板的设计参数。
13、s6 以推板面上的力在推板左下角形成的合力矩的绝对值最小为目标，设计推板支撑板的倾斜角度，完成卸货推板的设计。
14、所述s1中散体货物的压强随货物高度变化的规律为：
15、其中，
16、p2（h）——货物对推板斜面的压强，pa；
17、γ——所装卸货物的容重，n/m³；
18、h——压强计算位置到货物顶面的垂直距离，m；
19、ψ——所装卸货物的内摩擦角，°。
20、所述步骤s2中推板倾斜角θ、装卸货物的基本属性之间的数学关系为：
21、其中：
22、f1——推板所受正压力，n；
23、f2——推板所受平行于推板面的力，n；
24、θ——推板倾斜角，°；
25、ψ——所装卸货物内摩擦角，°；
26、a——半挂车紧急制动的减速度，m/s2；
27、g——标准重力加速度；
28、α——破裂面与货箱底面夹角，°；
29、s——半挂车车厢的宽度，m；
30、μ1——所装卸货物与推板之间的滑动摩擦系数。
31、所述步骤s3中fm、fn与推板倾斜角θ、装卸货物的基本属性以及推板启动时的加速度之间的数学关系为：
32、其中，
33、fn——推板给货物垂直于推板面的力，n；
34、fm——推板给货物平行于推板面的力，n；
35、a——卸货时的最大加速度，m/s2；
36、μ2——货物与车厢侧板之间的摩擦系数；
37、μ3——货物与皮带之间的摩擦系数；
38、g——标准重力加速度；
39、γ——货物容重，n/m³；
40、h——压强计算位置到货物顶面的垂直距离，m；
41、θ——推板倾斜角，°；
42、ψ——货物内摩擦角，°；
43、l——推板底部到车箱尾部的距离，m；
44、h——所卸货物顶部到车箱底部的垂直距离，m；
45、s——车厢的宽度，m；
46、μ4——货物与推板之间的摩擦系数。
47、所述步骤s6中分为三个阶段：第一阶段通过定β的取值范围；第二阶段根据β的取值范围确定合力矩公式，：
48、当β>90°-θ时，进行受力分析可以得到货物给予推板的合力矩公式如下，
49、，
50、当β<90°-θ时，进行受力分析可以得到货物给予推板的合力矩公式如下，
51、其中，
52、t——货物给予推板的合力矩，n·m；
53、h——货物堆积高度，m；
54、θ——推板的倾斜角，°；
55、β——推板的支撑板的倾斜角，°；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种散体货物运输半挂车的卸货装置，其特征在于：包括推板（1）、皮带（2）和卷筒（3），所述推板（1）位于车厢前端，所述卷筒（3）位于车厢尾端，所述皮带（2）的两端通过皮带压条（4）分别与推板（1）、卷筒（3）连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种散体货物运输半挂车的卸货装置，其特征在于：所述推板（1）的背部设置有支撑板（5），推板（1）的底部设置有尼龙滑块（6）。
3.根据权利要求1所述的一种散体货物运输半挂车的卸货装置，其特征在于：所述卷筒（3）通过卷筒安装架（7）固定在车厢尾端底板下面。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的散体货物运输半挂车的卸货装置的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的散体货物运输半挂车的卸货装置的设计方法，其特征在于，所述S1中散体货物的压强随货物高度变化的规律为：
6.根据权利要求4所述的散体货物运输半挂车的卸货装置的设计方法，其特征在于，所述步骤S2中推板倾斜角θ、装卸货物的基本属性之间的数学关系为：
7.根据权利要求4所述的散体货物运输半挂车的
8.根据权利要求4所述的散体货物运输半挂车的卸货装置的设计方法，其特征在于，所述步骤S6中分为三个阶段：第一阶段通过确定β的取值范围；
...【技术特征摘要】
1.一种散体货物运输半挂车的卸货装置，其特征在于：包括推板（1）、皮带（2）和卷筒（3），所述推板（1）位于车厢前端，所述卷筒（3）位于车厢尾端，所述皮带（2）的两端通过皮带压条（4）分别与推板（1）、卷筒（3）连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种散体货物运输半挂车的卸货装置，其特征在于：所述推板（1）的背部设置有支撑板（5），推板（1）的底部设置有尼龙滑块（6）。
3.根据权利要求1所述的一种散体货物运输半挂车的卸货装置，其特征在于：所述卷筒（3）通过卷筒安装架（7）固定在车厢尾端底板下面。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的散体货物运输半挂车的卸货装置的设计方法，其特征在于，包括以...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄璜，李贤，谢周平，陈勇，庞骞，鲁旭东，余成波，杨武红，朱春东，
申请(专利权)人：中国重汽集团湖北华威专用汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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