国家标准道路车辆装置物固定装置合成纤维栓紧带总成使用技术规范编制说明.doc

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1、国家标准道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范(征求意见稿)编制说明 一、任务来源 本标准是根据国家标准化管理委员会下达的2008年第一批国家标准制修订计划(国标委综合200877号),项目编号为20080042-T-469,浙江双友物流器械股份有限公司、武汉理工大学和中国物流技术协会负责起草。本标准由全国物流标准化技术委员会提出并归口管理, 二、关于标准名称 2008年第一批国家标准制修订计划项目中的标准名称为人造纤维车载物固定装置,鉴于该标准的名称与已发布的GB/T 23914.2-2009道路车辆装载物固定装置 安全性 第2部分:合成纤维栓紧带总成基本相同,起草组向全国

2、物流标准化技术委员会提出标准内容调整申请,将标准名称定为道路车辆 人造纤维机织带捆绑器 使用技术规范,根据2010年4月26日北京标准研讨会议专家意见,修改为道路车辆装置物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范。本标准作为推荐性国家标准,与GB/T 23914.2-2009道路车辆装载物固定装置 安全性 第2部分:合成纤维栓紧带总成配套使用。 三、标准制订的目的和意义货物运输的捆绑器械,不但要保证正常情况下货物安全装载的作用,还要保证在运输途中,当车辆发生各种危险和事故的情况下,不发生货物与车辆分离(即货物在车辆上的约束被解除),如果发生货物与车辆分离,轻者造成货物损毁,重者造成道路堵塞、

3、撞车等交通事故,使很多局部事故演变成危害严重的重大事故。因此,国外制订了完整而严格的货物运输捆绑器械的生产和使用方面的国家标准,以最大限度地降低交通事故的发生。在我国,已经制订了GB/T 23914.2道路车辆装载物固定装置 安全性 第2部分:合成纤维栓紧带总成,并于2010年1月1日实施,它规定了合成纤维栓紧带总成的风险提示、要求、试验方法和检验规则、试验报告、标识、包装、运输和贮存等,规范了该类产品的生产和销售市场,对保证该产品质量起到有力的推动作用。但是,从我国目前对该产品的使用上,从认知到使用,还存在诸多不正确的认识。与我国高速公路的发展和公路通车里程的增加相比,相应的货物捆绑工具没有

4、改变,仍很落后,很大程度上还停留在人拉绳捆的状态,即使使用了合成纤维栓紧带总成,使用也是极不规范,而我国也没有相应的国家或行业标准来规范、指导、约束和控制交通运输捆绑器械的正确使用。近年来,我们从产品售后服务中了解到,客户还存在着不规范的使用现象,影响着产品使用性能,具体体现在如下几个方面的问题:1、端配件与车辆固定点不协调,钩脚部的圆弧半径小于车辆固定点处的环的截面半径,使得钩脚底部没有直接接触环的圆截面,处于腾空状态,钩两侧产生侧向分力,加速了钩脚部的变形和断裂,在车辆运行的变应力的作用下,如果发生钩的断裂,货物将被解除约束,发生货物散落现象。2、捆绑器械的操作,是不允许再附加加力杆的,然

5、而一部分用户却使用加力杆操作,其结果是:栓紧带总成发生超负荷,端配件和操纵件发生永久变形,影响了栓紧带的使用寿命,而且过大的拉紧力使货物发生变形破断。3、无法装入托盘的货物,往往没有进行单元化处理,也无阻挡装置,特别是长树木、长钢管、长水泥管等圆形货物,表面看来与车辆固定了,但没有进行分组捆绑,产生的后果是,车辆运行一段时间后,由于上层货物在车辆颠簸时产生的附加重力,对下层货物产生更大的作用力,这种作用力使下层的货物产生沿车厢两侧产生滑移,车厢发生变形,扩大了国家规定的车辆宽度,更为严重的是与其它车辆错车时发生挤压,或墙板破裂,货物散落。4、厢式车辆装货,后端不加栓紧带固定,其结果是:当货物运

6、到终点,打开车厢门,货物散落下来,搬运工人受到伤害。5、对于有尖角毛刺的货物,对织带没有进行有效的防护,由于磨损,整体强度会逐渐下降,甚至于发生断裂。6、从运输业管理的角度来看,一味强调成本,选用不规范的捆绑器械,使用数量和使用强度等级达不到规定的要求,经不起车辆运行中突发事故带来的影响,也是导致货物没安全捆绑的因素。由此看来,制定道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范,是当前迫在眉睫的任务,也是保证货物运输安全的必要手段。为了解决规范使用的问题,我们拟订了道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范。它规定了使用前的准备、栓紧带总成的选用、操作方法以及使用、维护

7、和检查注意事项等,这一标准的制定,对规范栓紧带总成的使用,确保货运安全将起到非常重要的作用。这里还需说明的是:GB/T 23914.2-2009与本标准,两项标准涉及对象一样,都是合成纤维栓紧带总成,但标准内容不同,前者是产品标准,而后者是该产品的使用技术规范。这两项标准是一对孪生兄弟,相互依存,各有其自身的用场。产品不规范,市场难以规范,使用的规范化无从谈起;使用要求规范,没有对应规范的产品,使用的规范化也无从谈起。因此,只有产品生产的规范化和使用的规范化同步运行,产品才有生命力,货物运输安全才得以保证。基于上述原因,我们确立制订这一标准,就是要告之广大的物流企业和货运捆绑的操作者们,如何规

8、范地使用栓紧带总成,让该类产品在货物捆绑中能够充分发挥应有的作用,让货物运输更安全、更可靠,这正是制订该标准的目的和意义所在。 四、标准编制原则和依据 (一)编制原则1、本标准的制订,是根据中华人民共和国标准化法及相关法律、规章,按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写、GB/T 16733-1997国家标准制定程序的阶段划分及代码中的原则要求进行的。2、本标准与国家已发布的GB/T 23914.2-2009 道路车辆装载物固定装置 第2部分:合成纤维栓紧带总成,保持衔接关系,使用、维护和检查方面的内容参考美国标准WSTDA-T-2 人造纤维机织带捆绑器 推荐的

9、操作、维护和检查手册的部分内容。 (二)主要参考资料 本标准在编制过程中主要参考了:1 GB/T15706.1机械安全 基本概念与设计通则 第1部分:基本术语和方法学2 GB/T15706.2 机械安全 基本概念与设计通则 第2部分:技术原则3 GB/T18923-2002 运输包装件质量界限4 周法玖约束系统在货车正碰时的力学特性分析赵燕,中国知网,武汉理工大学 2009.5 中国学位论文( )5 EN12195-1:2003 Load restraint assemblies on road vehicles Safety Part 1: Calculation of lashing fo

10、rces6 WSTDA-T-2 Recommended Operating, Care (Maintenance) and Inspection Manual for Synthetic Web Tie Downs7 EN12640:2000 RN12640-1:2005 Security of cargo carried by vehicles,Restraint pointof freight commercial vehicles,minimum requirement,testing8 European Best Practice Guidelines on Cargo Securin

11、g for Road Transport:EUROPEAN COMMISSION DIRECTORATE-GENERAL FOR ENERGY AND TRANSPORT.E-mail:tren-mailec.europa.eu. 9 STANDARD 10:ARGO SECUREMENT, National Safety Code for Motor Carriers, ISBN 0-921795-71-8, 2004.9有关由武汉理工大学赵燕教授、郑银环博士的道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带 使用技术规范相关系数取值的初步报告没有公开发表,根据GB/T 7714-2005 文后参考文

12、献著录规则,未被录入参考文献,作为本编制说明附件,附在其后。 五、标准编制过程 面对在货物运输安全性方面国内、外存在的差距,起草组2008年就开始着手跟踪、探讨,开展了一系列讨论,对我国当前货物运输安全的现状、成因,以及应对措施有一个深刻的理解和把握。在国际上对于货物运输的安全问题,欧美各国已制定了相关的法律、法规以及标准文件,而我国目前该方面的标准还处在起步阶段。因此,起草组在前两年研究的基础上提出了制定道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范推荐性国家标准。 1、成立起草小组 2009年4月在与其它单位合作完成GB/T 23914.2道路车辆装载物固定装置 安全性 第2部分

13、:合成纤维栓紧带总成标准的后期,组织召开了标准起草会议,外聘了专家,在多方支持和指导下,由浙江双友物流器械股份有限公司牵头组织成立了标准起草工作小组,主要成员浙江双友物流器械股份有限公司、武汉理工大学和中国物流技术协会。 2、信息、资料及数据的收集和掌握2009年4至10月份,起草小组在过去研究的基础上,大量搜集并研究、分析了国内外的有关资料,除上述美国国家的、北美联邦汽运部门的标准、杂志等参考资料外,还对欧洲的标准EN12195.1捆绑力的计算、EN12195.2合成纤维栓紧带总成,以及欧洲的货物运输操作手册、欧洲道路运输货物固定的最佳实践指南(European Best Practice

14、Guidelines on Cargo Securing for Road Transport)等多个运输手册进行了研究和分析,在对欧、美两地在制造和使用栓紧带总成存在个性差异的状态下,召开多次研讨会进行了深入的探讨,武汉理工大学对约束系统在货车正碰时的力学特性通过有限元模型试验进行了分析,并对拟确定的标准相关系数取值进行论证,形成试验报告和论证报告。 3、编制完成标准草案第一稿2009年11月,在以上工作的基础上,起草组经多次讨论、修改,编制完成了本标准的草案第一稿。此稿原则上是在美国标准WSTDA-T-2推荐的合成织带操作、维护和检查作了章节顺序方面的调整,考虑到为客户提供选择产品依据,补

15、充了关于产品结构、选用参数等方面的内容作为规范性附录,补充了织带保护装置,作为资料性附录,以便标准的理解和供客户选用。考虑到我国国情与北美地区使用的不同点(安全系数取值不一样),对标准中的相关系数取值进行了调整。4、编制完成标准征求意见初稿2009年12月后,起草组又重新查对欧盟与美国的操作手册,两地对货物运输途中使用的基本物理原理是一样的,虽安全系数取值不一样、使用的计算方法不一样,但欧盟对美国的货物捆绑的安全性表示认可。美国有关栓紧带使用数量的计算公式只是一个基本数量计算公式,对于不同的捆绑方法,其栓紧带的计算公式存在一定的差异,我们调整成摩擦捆绑和直接捆绑两种状态下的计算公式,对摩擦捆绑

16、,则是,对直接捆绑,则是,这一演变主要是两个因素:、美国的安全系数是3:1,欧盟各国标准中的安全系数2:1,我国也按安全系数2:1,同时也是基于与GB/T 23914.2同步考虑才调整系数取值问题。美国标准中有两段话:a) 任何固定系统的总极限工作载荷要至少大于所固定货物质量的一半。注:总极限工作载荷与货物的关系b)、总极限工作载荷是:若捆绑器是从车辆锚点至货物的连接点,那就等于捆绑器极限工作载荷的一半(直接捆绑);若捆绑器是穿过、越过或环绕货物从车辆上一锚点至另一锚点,那就等于捆绑器的极限工作载荷。(摩擦捆绑) 注:总极限工作载荷与单个捆绑器之间的联系 考虑到运输的物种和物品的属性千差万别,

17、在众多的手册捆绑案例中抽出带共性要求列入标准中,而把个性的捆绑方案做成日后的操作手册中。使标准带有普遍的指导意思,而标准主体内容不至于沉长。2010年3月份完成了标准征求意见的初稿。5、编制完成标准征求意见稿2010年4月26号北京标准讨论会后,起草小组根据专家们对标准征求意见初稿所提意见,再次进行修改,调整了标准的主体内容编排顺序。同时考虑到性能方面在GB/T 23914.2-2009 装载物固定装置 安全性 第2部分:合成纤维栓紧带总成标准中已经表述,此次修改将这部分内容作了调整,即:GB/T 23914.2 标准中所谈到的性能要求,本标准不再重复,而把使用性能方面的内容列到本标准第7章,

18、作为使用注意事项的三个影响因素之一。本次修改根据4月26日北京标准研讨会议专家们的意见,对栓紧带总成选用一章进行编排顺序的调整,基本顺序为:1、使用前的准备;2、栓紧带总成的选用;3、操作方法;4、使用、维护和检查。将GB/T 23914.2 纳入本标准的组成部分,并作为规范性引用文件放在文件清单中。 六、标准的主要内容及说明 1、范围本章界定了本标准的标准化对象、适用范围。对象含盖:使用前的准备、栓紧带总成的选用、操作过程和方法以及操作维护和使用注意事项,本标准的适用范围是公路运输中的货车、全挂牵引车及牵引货车挂车等车辆,对其他运输方式也可参照使用。2、规范性引用文件考虑本标准和GB/T 2

19、3914.2是同一对象不同侧面的两个相关的标准,将GB/T 23914.2作为引用标准是必要的。 3、术语和定义本章所列术语与已发布的GB/T 23914.2-2009标准的术语保持一致性关系,111条术语与定义是重复列出的,以方便使用。1221条术语为新增术语,并给出理解这些术语所必需的定义,增强标准在实践中的理解和可操作应用。4、使用前的准备本章主要介绍栓紧带总成使用前的准备,主要有二个方面的要求,一是对装载的货物进行单元化处理以及货物固定前的处置,二是对运输车辆及辅助装置的准备,其中辅助装置中列出了阻挡装置的种类和织带保护装置的种类,供用户参考。5、栓紧带总成的选用本章规定了栓紧带总成的

20、选择,选用时应注意如下几个方面的问题: 总则; 规格的选择,及应考虑的三个因素:一是栓紧能力,二是端配件和织带宽度,三是工作长度; 使用数量的确定:表述了确定的前提,初步估算的方法的计算公式; 类型的选择,主要介绍四个类型的选用原则6、栓紧带的操作方法:本章主要从三个方面介绍了栓紧带的操作方法,一是捆绑方式的操作,二是拉紧装置的操作,三是捆绑点的分布问题。在捆绑类型的操作中,介绍了捆绑方式的两大类型,一是摩擦捆绑,二是直接捆绑,其中直接捆绑中又分述了斜拉捆绑、顶角捆绑、环形捆绑和弹性捆绑。在拉紧装置的操作中,根据拉紧装置的结构,分述了棘轮式、绞架式、拉紧扣式和凸轮式的操作方法。在捆绑点的分布中

21、,分述根据装载车辆的分布和根据装载货物的分布方法。 本章根据栓紧带中间操纵机构的不同,分三个类型分别进行操作方法的介绍。 7、使用、维护和检查注意事项本章为栓紧带总成提供了操作、维护和检查应注意的事项,主要介绍五个方面的问题,一是使用注意事项,包括机械因素、环境因素和使用性能的影响因素;二是有关维护的问题,三是使用检查,包括用户接收检查、初始检查、日常检查、定期检查和途中检查、检查记录;四是途中检查的方法;五是停止使用及处置,指出织带常见损坏的几种类型和停止使用后的处置方法。附录共有三个附录,附录、为规范性附录,附录为三大类栓紧带总成的结构;附录为三大类常用规格及性能指标;附录为资料性附录,提

22、供栓紧带总成使用的保护装置,供客户在产品应用中选择。 七、社会影响及对标准采用的建议制定符合我国国情的道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范,明确合成纤维栓紧带总成的操作、使用及维护要求,对保证货物运输安全,减少交通事故的发生起着重要的关键作用,同时有利于市场对合成纤维栓紧带总成的认可和产品推广,有利于促进产品出口和提高我国合成纤维栓紧带总成产品的整体水平和应用能力。本标准是结合我国实际情况,参照国外欧美相关标准、操作手册自行编制的,期望能在国内尽快审核发布并实施。考虑到本标准初次制订,还有待于经实践后再予完善,建议先作为推荐性标准使用。道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带

23、总成 使用技术规范标准起草小组二一一年二月附录:路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范中相关系数取值的初步论证报告赵 燕 郑银环2009.09.03道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范中相关系数取值的初步论证报告对于标准道路车辆装载物固定装置 合成纤维栓紧带总成 使用技术规范中的有关系数取值,从去年初本项目开始启动,我们课题组就着手进行相关的理论验证工作,经过这段时间详细的分析和研究,得出以下的论证结论。一、捆绑器数量计算公式的系数确定标准中:根据捆绑器上的标识确定其极限工作载荷,根据公式计算保证装载物安全所需的捆绑器的使用数量。式中,为装载物质量,为捆绑器

24、的极限工作载荷。计算公式是根据美国标准WSTDA-T-2的简单计算公式修正得来。一)对于美国标准中的公式,系数0.5的取值可从下面两方面来论证。1、根据美国法规和力学知识推导美国法规规定:393.102(b)要求链条、钢索、钢带、合成织带和绳索满足最低的制造标准,不禁止其它类型固定装置的使用,也不为那些装置确定制造标准。因此,如果固定装置的总极限工作载荷大于货物重量的1/2,那货物是可以固定好,不会滑移或从车上掉下来。因此,捆绑器的选用数量对于系数0.5,从力学方面来考虑。根据摩擦力的定义,可以认为是防止装载物产生滑移所要克服的最大摩擦力(临界状态下)。因为一般物品的动摩擦系数要比静摩擦系数小

25、得多,所以0.5为与接触面材料有关的静摩擦系数。表1为常用货物的静摩擦系数S。由表中数据可知,通常情况下,接触面配对材料间的静摩擦系数,可取,所以装载物即将发生滑移的临界状态下产生的最大静摩擦力。因而捆绑器所需的总工作载荷至少为,则。表1 常用货物的静摩擦因数s摩擦副材料摩擦因数s锯木锯木夹布薄板/夹布胶合板0.5锯木铝槽0.4锯木钢板0.4锯木波纹金属薄片0.3波纹金属薄片波纹金属薄片夹布薄板/夹布胶合板0.4波纹金属薄片铝槽0.4波纹金属薄片钢板0.4波纹金属薄片波纹金属薄片0.4硬纸板箱硬纸板箱硬纸板箱0.5硬纸板箱木质托盘0.5大袋子大袋子木质托盘0.4钢及金属板涂油的金属板涂油的金属

26、板0.1平坦的型钢锯木0.5未上漆的粗糙钢板锯木0.5上漆的粗糙钢板锯木0.5未上漆的粗糙钢板未上漆的粗糙钢板0.4上漆的粗糙钢板上漆的粗糙钢板0.3上漆的金属桶上漆的金属桶0.2混凝土墙壁墙壁没有中间过渡层(混凝土/混凝土)0.7有木质中间过渡层的成品木材(混凝土/木材/木材)0.5顶板顶板没有中间过渡层(混凝土/支承桁架)0.7有木质中间过渡层的钢架(钢/木材)0.5顶板有木质中间过渡层的钢架(混凝土/木材/钢)0.552、根据美国法规和欧洲标准EN12195-1中的捆绑受力分析推导无论美国标准还是欧洲标准,虽然两个标准存在差异(美国产品的极限工作载荷与破断强度的关系是1:3,欧洲产品的极

27、限工作载荷与破断强度的关系是1:2),但是它们在进行受力分析时,其理论基础都是一样的。美国法规规定:393.102 货物固定装置和系统最低的性能指标(a)、性能指标:(1)破断强度捆绑器(包含链条、钢索、钢带、合成织带和绳索)和其它附件或张紧装置用于把货物固定在商用机动车辆上,在以下条件下,施加在捆绑器上的最大力不能超过生产商制定的破断强度:前向0.8g的减速度;后向0.5g的加速度;侧向0.5g的加速度。(2)极限工作载荷捆绑器(包含链条、钢索、钢带、合成织带和绳索)和其它附件或张紧装置用于把货物固定在商用机动车辆上,在以下条件下,施加在捆绑器上的力不能超过极限工作载荷:前向0.435g的减

28、速度;后向0.5g的加速度;侧向0.25g的加速度。(b) 车辆的车厢并不能防止货物垂直运动。如果货物没有完全充满车辆的车厢,那固定装置必须提供向下的力,此力至少为货物重量的20% 。如果货物完全充满车厢,那货物可按照393.106(b)(通过有足够强度的结构、垫料、支撑梁、捆绑器或它们的组合把货物牢固地固定在车辆上)固定。因此可知,(1)在下列条件下:.前向0.8g的减速度;.后向0.5g的加速度;.侧向0.5g的加速度,捆绑器的张力不能超过破断强度,可得(美国标准:破断强度为极限工作载荷的3倍)。根据欧洲标准EN12195-1中的捆绑受力分析,正常行驶条件下,为避免滑移,可知捆绑器的数量当

29、车辆刹车、加速、转弯处于极限状态时,;常用货物的动摩擦系数,。因此可推导出(2)在以下条件下:.前向0.435g的减速度;.后向0.5g的加速度;.侧向0.25g的加速度,捆绑器的张力不能超过极限工作载荷得。根据欧洲标准EN12195-1中的捆绑受力分析,正常行驶条件下,为避免滑移,可知捆绑器的数量当车辆刹车、加速、转弯处于极限状态时,;常用货物的动摩擦系数,。因此可推导出综合以上两条,得通过上述公式的推导过程,我们可以发现按照欧洲标准确定捆绑器数量时,需考虑捆绑方式、接触面配对材料等多种影响因素,公式繁杂,计算复杂,计算结果表明所需的捆绑器数量较多,因此捆绑更安全,但相应的价格成本就增加了。

30、按照美国标准确定捆绑器数量时,公式简单,计算简单,计算所需的捆绑器数量较少,所以捆绑安全性有所降低,但较经济。我国的国情和美国不同,在美国,一方面路况好,另一方面其货物装载情况好(多为厢式货车装载),因此按照此法确定捆绑器数量是能保证装在安全的。但应用到我国时,就需要对计算公式进行修正。二)计算公式中系数0.75的确定我国捆绑器的制造是按欧洲标准执行的,即产品的极限工作载荷是破断强度的1/2,而美国产品的极限工作载荷是破断强度的1/3。所以在公式中需要对此进行换算修正。对美国标准, (为破断强度)应用到我国,产品的极限工作载荷是破断强度的1/2,则有这样,我们在按修正后的公式确定捆绑器的数量时

31、,综合考虑了捆绑安全性和经济成本两方面的因素,计算出来的数量比按美国标准的要多,更安全些;价格成本比按欧洲标准的要少,更经济些。二、有关刹车、起动、转弯时的加速度值的确定一)通过计算机仿真验证在欧洲标准EN12195-1中,对公路运输中货车和拖车装载时的加速度系数作了规定,见表2,表中给出的加速度系数是最大值。表2 公路运输中的加速度系数、和安全范围加速度系数,纵向,横向,垂直向下向前向后仅滑动倾斜纵向0.8 a0.51.0横向0.50.5+0.2b1.0a代替IMO中与有关的数值1。b仅对非稳定装载+0.2。表2中的数据反映了汽车在刹车、起动、转弯等情况下产生的最大加速度值。对于表2中的有关

32、数据,从08年初,我们就开始进行相关理论论证和计算机仿真,得出了比较一致的结论。具体论证见附件文档货物约束系统在货车正碰时的力学特性分析。我们以一轻型卡车为研究对象,通过计算机仿真分析了在正碰时车身变形、速度变化、加速度变化和能量变化情况,具体详见论文第二章P23P29页。从碰撞仿真中可以看出汽车前部发生了明显的挤压变形,保险杠在受压变形后又压迫连接其上的结构件,最终压迫车架、驾驶室,车架前部变形明显,驾驶室受到严重压缩。汽车驾驶室前部变形比较严重,起到了吸收能量的作用,而后部货箱变形则较小。出现这种现象的原因是正面碰撞发生时,汽车车身前部受到猛烈的撞击,冲击能量很大,在极短的时间内动量变化迅

33、速,形成瞬时数值极高的冲击力,车身前部受此冲击力作用,在碰撞时产生的应力远远超过材料的屈服应力而发生较大的塑性变形,同时将大部分冲击能量吸收掉,使汽车动能降低。汽车在碰撞发生过程中冲击力从前部传到后部有一个时间上的延迟,数值上也发生显著衰减,汽车的后部承受的应力减小,没有明显的变形发生。通过货厢B点处加速度曲线图(图1)可知,其最大加速度峰值约为0.9g,从整个加速度曲线来看,第一个峰值出现在17ms,大小是0.8g。加速度峰值出现在54ms左右,有一个延迟,大约为0.9g。其峰值比前围板上测点的峰值小,是因为货厢的选点在车身上比较靠后,碰撞后车头经过塑性变形后吸收大部分能量,降低了加速度的峰

34、值。图1 货厢某底板上的加速度曲线系统的能量变化图如图2所示。从图中可以看出,系统动能呈非线性逐渐减少。车身由于塌陷变形而吸收冲击能量,从而内能增加,随着变形的增大,内能也增大;同时动能因被转化而减少,减少的动能与增加的内能基本保持同步,在峰值的一点差距是由于部分动能转化为热能消散掉了。图2 系统能量变化曲线通过课题货物约束系统在货车正碰时的力学特性分析的仿真研究,对轻型货车,在极限的碰撞事故情况下,车厢所产生的最大加速度值约为0.9g,因此在货车正常行驶条件下产生的加速度值是不会超过该峰值的,这也从一方面验证了表2中的加速度系数的取值。对中型和重型货车的有关验证,可作类似研究。二)我国国家标

35、准有关规定在我国国家标准GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法“5制动系统性能要求” 中对车辆的制动距离和平均减速度有明确规定,如表3所示。具体详见附件GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法。表3 制动性能要求M类机动车是指至少有4个车轮并且用于载客的机动车辆;N类机动车是指至少有4个车轮并且用于载货的机动车辆。因此对于货车来说,其平均减速度为5m/s2,约0.5g。另外在国家标准GB7258-2004机动车运行安全技术条件“7制动系”中也有规定,详见附件GB7258-2004机动车运行安全技术条件。在国家标准GB12543-2009汽车加速性能试验方法“4

36、试验程序”中对起步加速性能试验作了规定:车辆由静止状态全油门加速到100km/h;车辆由静止状态全油门加速通过400m的距离;记录 以上项目的行驶时间。通过查阅各种车型加速性能比较,一般汽车加速度不超过0.5g。详见附件GB12543-2009汽车加速性能试验方法。三、快速计算公式的应用问题对于标准的制订,极限的事故情况不能作为其制订依据,我们考虑的是在正常行驶条件下的使用规范。所以计算捆绑器数量的简单公式的制订不能包罗万象,不能考虑各种各样的影响因素,只是一个快速选择公式,用于确定所需捆绑器的最少数量,只考虑最常用的正常使用情况下,保证货物装载安全。在附件文档货物约束系统在货车正碰时的力学特

37、性分析中,我们详细论证了捆绑器在货车碰撞中所起到的作用,针对不同的捆绑方式(包括过顶捆绑,纵横方向上的斜拉捆绑以及顶角捆绑),分别计算有无捆绑器作用下货物纵向位移的情况,计算结果很好地验证了捆绑器在货车碰撞中所起到的保护作用。具体详见论文第四章P53P57页。因此在各种捆绑情况下,汽车正常行驶时,捆绑器的使用可以有效的降低货物的移动距离,从而保护货物不发生损坏。四、欧洲标准中的环形捆绑和弹性捆绑对于欧洲标准中的环形捆绑和弹性捆绑方式,其计算类似倾斜捆绑和对角捆绑方式,计算公式由GB/T23914.1-2009 道路车辆 装载物固定装置 安全性 第1部分:捆绑力的计算给出。 武汉理工大学 赵燕 郑银环 二九年九月三日

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