非满载液罐汽车制动稳定性及其影响因素.doc

非满载液罐汽车制动稳定性及其影响因素 一 /| ★设计?计算?研究★ \l/ 非满载液罐汽车 制动稳定性及其影响因素 武汉汽车x-ak~学张淑墼{I [摘要]研完了非满载液罐汽车制动时,液体货物质心位置变化对汽车制动稳定 性的影_响.文中通过制动时受力分析,建立了数学模型,分析研完了主要结构和使甩参 数对同步附着系数和前后轮抱死间隔时间的影响.硝究盅现,罐中安装横向隔板对汽 车的制动稳定性有明显改善作用,并通过道路试验进行了验证. 主题词I圭璺室!堕夔堂堕墼Abst咖ctTheinfluenceofthevariationoltank.gravitycentreduringbkigpro cess0nthbrakingstabilityotthetankerwithpartialloadisstudiedinthispapA mathematicaldynamicmodelissetapandtheeffectotserviceandstrucnJpam uD0nsmchr0nou5coefficentofadhesionandthetimelagbetweenfrontadrewhl 】ockupisa啦!vzeaItisfoundthatthetankwiththepartitionisadvantage..t0n髓E ingstabltyandtheresultsareverifiedbyfieldtest? IvwordsTanker,BrakingStability,PartitiontMathematicalmodel 1.前盲 液罐汽车是运输和临时保存各种液态货 物的专用车辆.近年来,随着石油和化学工业 的迅速发展,液罐汽车的使用范围愈来愈广. 在非满载工况下,装载液体货物的汽车 由于液体的易流动性,货物的质心在制动过 程中会发生变化.这种变化将改变汽车前,后 轴的轴荷分配,从而对液罐汽车的翩动性能, 特别是对其翩动稳定性产生影响.针对这种 情况,本文从理论和试验两方面研究非满载 液罐汽车的制动稳定性,并分析其主要影响 因素. 2.液罐汽车制动时的数学模型 2.1液罐汽车制动时受力分析 液罐汽车在平直,硬质良好路面上制动 时受力分析如图1所示.为便于分析,将汽车 整备质量的质心位置与液体货物的质心位置 分别考虑.图中忽略了滚动阻力和空气阻力 1996.1专用汽车 I莉 ,Im1m,l ZlI【Ib.II一 Ⅱ】一 L一 图l液罐汽车制动时的受力瞄 的影响. 由图1,可得下列平衡微分方程式 — V (m+re)V=一(I+XD z一警I】+警) z.一警+hgo~v,』l+rag!n+警 (1) ? 3? 式中:m.——液罐汽车整备质量 m——液体货物质量 …b,h,o 一 液罐汽车整备质量的质 心位置至前,后轴距离及高度 ,b,^g——液体货物质心位置至前, 后轴距离及高度 L——液罐汽车轴距 s——制动距离 —— 汽车行驶速度 —— 制动减速度 g——重力加速度 z,z——前,后轴车轮的地面法向反 作用力 ,—— 前,后轴车轮的地面切向力 ,是与Z,Zz及轮胎路面附着系 数,有关的参数X=?Z,X.一仍? z对于一个具体的汽车,影响,的主要 参数是前,后车轮沿路面的滑移率^,^,其 关系为一P(^).一P()附着系数与滑 移率的关系可由道路实验测试确定. 公式(1)中的液体货物质心位置参数, 6,hg取决于液体装载质量和制动减速度.由 于液体质心位置坐标求解公式十分复杂,有 关求解方法及公式详见参考文献1.经在计 算机上求解,并进行线性回归后可用下式表 达: I—K1一K2 1hg=K.一K.?矿(2) I6一L一口 式中;K——线性回归系数(一1,2.3.4) 另外,对前,后制动车轮进行受力分析, 可得; lJ11=一坼L+1? (3) 【J22=一坼2+2? 式中:,,.,——前,后轮转动惯量 坼,坼——前,后轴制动力矩 ,—— 前,后轮转动角加速度 r,——前,后轮动力半径 2.2液罐汽车制动时的数学模型 ?d 联立式【1),【2),(3),并进仃整理后得到 下列液罐汽车制动时的数学模型: S:V 9=f(~fi,仍) .一去坼+警() +[m(K一争-rnohgo] +[m.gb.+mg(L—K.)] 吐一坼z十警() 一 In一警-rnohgoif( +rm.ga.+mgK] (4) 式中. ,(,)B±~2_4AC,( ,镌)≤0 一 (一他) 日=竺!=苎三二!二竺!曼: L (一仍)++o C一争[0b.竹+竹(L—K1) +m0no仍+mK1 3.液簟汽车制动稳定性分析 汽车的制动稳定性是评价汽车制动性能 的重要指标之一.当制动器制动力足够时, 前,后车轮抱死顺序取决于汽车的同步附着 系数和道