随车作业

随车作业（精选9篇）

随车作业 篇1

调车作业的安全, 不仅对完成车站装卸工作, 加速车辆周转等指标有着很重要的影响, 而且对保证行车安全和实现列车编组计划也有着直接关系。而这其中很重要的一个岗位就是调车员。调车员就是在车站值班员和调车长的领导下, 按规定组织有关人员, 正确、及时地完成调车工作任务。

1 传统作业模式弊端

1.1 作业效率低

在以往的调车作业中, 调车员需要在行车室等候值班员下达作业计划, 并在现场认真复诵核对无误后, 方可出务作业。而此时机车已经出库完毕在站内等候, 这无形之中增加了作业时间, 降低了效率并且造成机车资源浪费。

1.2 安全隐患大

由于乘务员与调车员分属行车及调车两个系统, 二者之间容易出现配合不到位、互相依赖的情况。再者, 调车员在出务完毕后就可以回到站内的行车室休息, 容易出现“赶活”的心理。

1.3 管理难度高

乘务员与调车员在相互配合之中, 难免会出现摩擦和不和谐。由于分属两个单位管理, 两方在出现摩擦时, 无法在有效的时间内解决, 直接后果是两方当事人可能会彼此带着情绪作业。这不但加大了管理难度更是安全生产中的一大事故隐患。

2 模式调整内容与具体措施

铁运处领导审时度势, 从现场出发, 创造性的将调车员驻站模式改为随车模式, 人员纳入到机务段的安全管理中。调车员在行车作业时协助乘务员区间瞭望;调车作业时担任连结员职责, 与担任调车员职责的副司机一同参与调车, 真正实现“一岗多职、一专多能”。

2.1 系统研发提效率

由于调车员每班都是跟随机车出务, 同步作业, 节约了机车不必要的等待时间, 既提高了作业效率, 也节约了不小的成本开支。

为了将作业方式调整落到实处, 铁运处专门聘请外部科研单位研究编制了行车指令无线传输系统, 调度员和值班员可以利用该系统通过无线网络向机车终端发布调度命令和作业计划。由于无需人工传达、复诵和交递, 大大降低了计划传达错误的风险和调车人员劳动强度, 消除了安全隐患。

2.2 卡控要点除隐患

机务段教育员工要始终坚守安全生产这根“红线”, 班前休息不好、人员位置不清不准动车, 形成人人重视安全的良好氛围。由于乘调人员“同吃同喝同劳动”, 所有人员都是“上满班, 出满勤”, 调车员“赶活”现象已基本杜绝。

2.3 团队和谐易管理

机务段经常组织乘务员及调车员开展各式各样的班外活动如交流座谈会、趣味活动等, 在活动中增进感情和培养兴趣。在出务作业中, 机务段强调当班司机的“核心协调者”身份, 在乘调人员出现矛盾、冲突时, 要起到核心人和协调者的身份, 解决好现场的矛盾和冲突, 二者之间管理难的问题也迎刃而解。

2.4 开拓思路抓培训

由于调车员参与行车作业, 副司机参与调车作业, 对两岗人员的岗位技能提出了新的要求。机务段管理人员自我加压, 积极探索实践全新的培训方式。

2.4.1 调整培训方法

机务段联合职能科室积极研究新的作业方式并出台《铁运处调车作业方式调整实施方案》及补充说明, 详细解释了调车作业中的各个环节人员分工及作业办法, 使得员工的作业过程有了制度的保障和约束。同时采用集中培训的方法培训调车员的乘务岗位知识, 副司机的调车岗位知识。同时段管理人员做好下现场指导与安全专盯, 确保学员技能的快速提升和培训期间的生产安全。

2.4.2 革新培训模式

机务段积极研究开展“空中课堂”式的多媒体教学。由于年轻人占较大比例, 对网络和信息化平台熟悉, 机务段就建立了微信群, 将日常培训内容和安全提醒事项上传到群里, 供员工休息或者空闲时学习讨论, 月底开展测试以检验自主学习效果并查漏补缺, 提升了职工学习的积极性和自主性。

3 效果评价

3.1 效率提高效果

以中心站10钩的调车作业为例, 模式调整前, 单机等待时间约为5min, 计划复诵传递时间为10分钟, 调车员每钩作业时间平均8分钟, 总用时约为95分钟。而在模式调整后, 机车无需等待, 计划接收时间不到2分钟, 每钩作业平均6分钟, 总用时为62分钟。大约节省了33分钟, 效率提升30%左右。

3.2 安全管理效果

在调车作业模式调整以前, 每个车站每班需要两名调车员, 但在调车员随车后, 副司机承担起调车员的职责, 现场只需要一名连结员就足够了, 人员结构的精简是一个巨大的成功。同时带来的还有安全系数的提高, 实现了机务段管理和安全上的“双赢”。

4 结语

经过对现有作业模式弊端的研究与分析, 调车员随车模式既是永煤集团铁运处的一项创新之举, 也是由于形势所迫做出的一项改革之举。调车员随车模式的调整带来的不仅是人力资源的合理利用, 同时也缩减了生产成本, 优化了作业流程, 提高了作业效率, 使得调车作业更加安全高效流畅, 显著提升了煤炭企业运输生产的信息化水平。

摘要：永煤矿区铁运处机务段在铁运处人力资源结构调整的大旗下, 积极改革调车作业模式, 将调车员由驻站改为随车, 并研发配套系统, 创新培训机制, 旨在卡控人身和生产安全, 优化作业流程, 达到提质增效、安全联控的目的。

关键词：矿区,铁路,调车员,随车作业,改革

参考文献

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[2]赵矿英.铁路行车组织.北京:中国铁道出版社, 2009.

[3]邓召富, 张顺.浅论矿区铁路调车作业安全.煤矿现代化,

随车作业 篇2

为了加强校车安全管理，保障乘车学生的人身安全，根据《校车安全管理条例》等规定，对随车照管人员特制定本责任书。随车照管人员应当履行下列职责：

一、要全程照管好乘车学生，加强安全教育，学习道路交通安全法律法规、安全防范和急救知识。

二、学生上下车时，在车下引导、指挥，维护上下车秩序，与学生的父母或者其他监护人在校车停靠站点交接，学生下后需要横穿道路的，带领学生安全通过。

三、发现驾驶人无校车驾驶资格，饮酒、醉酒后驾驶，或者身体严重不适以及校车超员等明显妨碍行车安全情形的，制止校车开行，并立即向学校负责人报告。

四、清点乘车学生人数，帮助、指导学生安全落座、系好安全带，确认车门关闭后示意驾驶人启动校车。

五、制止学生在校车行驶过程中离开座位等危险行为。

六、核实学生下车人数，确认乘车学生已经全部离车后本人方可离车。

七、校车的副驾驶座位不得安排学生乘坐，运载学生过程中，禁止除驾驶人、随车照管人员以外的人员乘坐。

八、校车发生交通事故，驾驶人、随车照管人员应当立即报警，设置警示标志。乘车学生继续留在校车内有危险的，随车照管人员应当将学生撤离到安全区域，并及时与学校、校车服务提供者、学生的监护人联系处理后续事宜。

本责任书一式两份，随车照管人员和学校各执一份。

学校（盖章）：

代表人（签字）：

说说明天的随车起重机 篇3

“随着涂装工艺与管理的不断提升,单色漆、金属漆、珠光漆等将越来越多地被应用于随车起重机。

外观质量

我国早期的随车起重机的外观设计方面较为单调,忽略了和汽车底盘以及周围环境的协调。目前国产随车起重机在外观质量方面比之以前有很大改观,外观设计不仅追求与城市景观相协调,而且大都采用带圆角的造型,着色也实现了与底盘的一体化。

涂装方面,在原有保护被涂物作用的基础上,越来越多的开始强调其装饰作用、价值作用及特殊功能作用,强调给人以美观的视觉感受以及因涂装美观性的不同而产生的不同的价值。而随着涂装工艺与管理的不断提升,单色漆、金属漆、珠光漆等将越来越多地被应用于随车起重机。

“更多人性化设计体现在产品中,操作手柄上多配有明显的形象化标记,而操纵系统的操作杆、各种开关、吨位计、额定载荷表以及作业范围图等尽可能集中在一处配置,提高了随车起重机的操作性和舒适型。

操纵系统

目前,国内随车起重机操纵系统大致分为上、中、下3种。8t以下随车起重机由于操作手柄高度比较低,大多数为下操作,而大吨位随车起重机(12t以上)由于操作手柄高度较高则基本采用上操作,少数为中操作,下操作极少。一般上操作的座椅固定在转台顶部,随回转一起转动,配有上下爬梯、脚踏油门及工作灯,方便快速作业及夜间照明。

中操作安装形式分为2种(均配置脚踏油门):一种是操作座椅固定在基座上,不随转台以上部分转动而转动,不过此种操作方式视野不开阔,前部操作区域属于操作盲区。另外一种是操作座椅固定在转台中部,随转台以上部分转动而转动,此种操作方式视野开阔,座椅会随吊臂一起回转,但是对起重机上装与栏板货箱之间的间隙则有所影响,导致货箱长度利用率低。

随着产品的不断改进,更多人性化设计体现在产品中,操作手柄上多配有明显的形象化标记,而操纵系统的操作杆、各种开关、吨位计、额定载荷表,作业范围图等尽可能集中在一处配置,提高了随车起重机的操作性和舒适型。

“8t以下逐渐向全液压装置方向发展。

液压系统

国产随车起重机液压系统一般仅装有平衡阀、溢流阀等普通安全装置。考虑到成本控制方面的因素,多路阀等一些液压元件也多数采用国产品牌,而国产品牌在液控制匹配上与国外品牌相比存在较大差距。

液压泵方面,目前市场主流仍为单泵配置,双联泵的普及还需要一段时间。单泵方面,柱塞泵相比齿轮泵依然是企业宣传的卖点之一。从回转机构及起升机构来看,目前市场上12t以上的随车起重机基本标配了液压绞车和液压回转装置,而8t及以下的随车起重机基本标配减速器与马达组合的形式。但近两年来,随着竞争的日益加剧,8t以下产品也有向全液压装置方向发展的趋势,如徐工,其8t以下产品配置中用液压绞车取代了减速器与马达的组合,用以提高产品竞争力。

“随车起重机有向更多节臂方向发展,追求更大作业幅度和作业高度的趋势。

产品结构及配置

从吊臂总成来说,随车起重机有向更多节臂方向发展,追求更大作业幅度和作业高度的趋势。目前,8～12t随车起重机基本都为4节臂,16t级随车起重机多为5节臂,而6.3t的随车起重机市场上多数为4节臂,3节臂也有个别企业生产,但不是主流。4节臂结构的吊臂总成形式大多为单伸缩油缸外加2组伸、缩用拉锁,包括古河以及三一新推出的12t随车起重机也是如此。

对于16t随车起重机吊臂总成,目前行业中主流是5节臂,伸缩机构形式大致分为2种,第一种是同步伸缩,采用单伸缩油缸外加3套伸、缩用拉锁。另一种是混合伸缩,即阶段伸缩结合同步伸缩,采用双伸缩油缸外加2套伸、缩用拉锁,若论优缺点,两者各有利弊。从成本角度来说,第一种形式较为廉价,但其拉锁在臂内布置较为复杂,且维修较为困难,相对第二种形式成本会稍高,但其拉锁布置及维修则较简单。

此外,目前行业中六边形结构的吊臂形式仍为主流设计。六边形吊臂在作业时较好地解决了吊臂上、下对中的问题,截面成形工艺性也较好,可以大大提高起重机的作业能力。而六边形吊臂从焊接结构上大致又可以分为3种,第一种为4道焊缝,上下各2道;第二种为2道焊缝,有上下布置,也有左右布置;第三种为1道焊缝,位于侧面或者下部。第三种形式对折弯设备要求较高,行业中应用较少,见于国外产品上有应用,另外2种在行业中较为多见。

其他配置方面,目前较为普及的液压油散热器、手油门、回转固定销、液压回转装置倒置、卷筒排绳器等已普遍使用;变幅、回转机构方面,12t以上随车起重机多数生产厂家使用双变幅油缸、双液压回转装置等以提高产品性能,增加卖点,但由此会造成成本的增加。

选装配置方面,后支腿总成目前有3种结构供用户选配,分别为为固定式后支腿、双腔伸缩式后支腿和单腔伸缩式后支腿。而副卷扬装置、后拖钩架等各种各样选配装置已经越来越影响到客户的最终购买决定。

“随车起重机的作业装置不再局限于吊钩,各种高空作业平台、抓具、夹具(砖抱夹)、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手和拔桩器等已逐渐被采用,实现随车起重机一机多用。

功能多样化

未来几年,随车起重机将向多功能方向发展。例如在现有随车起重机的基础上开发带平板拖车型特种随车起重机,将现在的随车起重机货箱改成平板型的,尾部带拖叉及爬梯,不但可以满足自装卸大型货物(如装载挖掘机、装载机等工程机械设备)的需要,还可以用于事故救援和报废拆解作业。

我们也见到客户加装副卷扬机构,在基本臂尾增加一套卷扬装置,在末节臂臂头增加一组滑轮及吊钩,使用单倍率,方便在吊装小物件时更快速。

此外,随车起重机的作业装置也不再局限于吊钩,各种高空作业平台、抓具、夹具(砖抱夹)、吊篮、螺旋钻、板叉、装轮胎机械手和拔桩器等已逐渐被采用,实现随车起重机一机多用。

“操纵系统的舒适性、整机的自动化可以大大降低操作者的工作强度,提高产品的工作效率。对此,国内随车起重机的发展正在向日欧逐步靠拢。

自动化、人性化、安全性

随着随车起重机的不断发展,用户对产品的要求已不再局限于常规功能。操纵系统的舒适性、整机的自动化可以大大降低操作者的工作强度,提高产品的工作效率。而在这些方面,国内随车起重机的发展将向日欧逐步靠拢。

油门联动机构,可将底盘油门与起重机各操作杆联动。当轻轻拉动操作杆,起重机便开始缓慢地作业,如果再稍用力拉动操作杆,发动机高速转动,带动起重机也高速运转,且速度变化平稳。此装置可轻松控制随车起重机的作业速度。

自动收钩装置,用专用操作杆就可方便地固定吊钩,可以省去随车起重机作业前、后需上下装货平台用钢丝绳固定吊钩的麻烦,实现轻松作业。

回转自锁装置,该装置与PTO(取力器)联动,取力器工作,自锁解除;取力器摘掉,回转自锁,可省去随车起重机作业前、后回转锁止轴的操作,防止忘记插入轴而造成危险事故。

从安全性方面来说,各种电子技术已经越来越广泛地运用到随车起重机上,如徐工16t随车起重机带有的微电脑的力矩限制器和古河随车起重机上配置的损毁防止安全装置等,均设置了超载、临界强度前起重机自动停止的功能,防止起重机各部位受损,并且已逐步实现了有线与无线遥控。随着机、电、液系统的成熟应用,随车起重机产品的使用安全性将得到进一步的提高,设备操作也将更加精细化、简单化。

“降低随车起重机自身质量、高强度钢板的应用、非金属材料的推广、自身结构的优化设计等诸多方面成为随车起重机今后的发展方向。

成本控制及节能减排

随着随车起重机竞争日益加剧,成本越来越制约着销量的提高及企业利润率。从进口液压元件切换为国产元件,到严格的受力计算,最大限度地减少设计余量以降低自重,生产企业纷纷加快了节约成本的脚步。钢材方面,从早期的16Mn到近年来普遍采用武钢、宝钢生产的HG60、HG70、BS600等高强度钢板,在提高材料的抗拉强度与延伸率、提供良好的切割与焊接工艺性的同时也降低了自重,节约了成本,且某种程度上也提高了整车的运载能力,降低了耗油量,间接为客户创造利润。

校车随车照管人员职责 篇4

一、在校车内醒目位置张贴《乘车学生信息登记表》（包含学校、年级、班级、学生姓名、家长姓名及联系方式、班主任姓名及联系方式等内容），每天认真填写《校车日志》。

二、每天上学、放学时提前到达候车地点，组织学生在指定位置集合、站队、候车。

三、组织学生有序上车、下车，核对每位学生的座位号，全程跟车，并对学生进行安全教育管理，严禁陌生人随意上校车。

四、清点乘车学生人数，对照《乘车学生信息登记表》，核实有无错乘车学生，及时与司机做好沟通；若学生未按时乘车，应主动打电话询问学生家长或班主任，问明情况后及时做好记录。

五、管理好学生，认真查看学生有无携带管制刀具、危险化学品、尖利物品、易碎玻璃制品等危及安全的物品，禁止学生损坏校车设施，严禁学生在校车上随意走动、打闹、把头或手伸出窗外等不安全行为及乱丢垃圾、随地吐痰、说脏话等不文明行为。对违反规定的学生作好记录，并及时报告学校校车管理人员，纳入班级考核。

六、到达站点前，提醒到站学生做好下车准备；到达站点后，认真核对学生，把该站点学生安全送下车交给学生家长或者其委托人。

随车式摩托车废气分析仪 篇5

伴随着我国摩托车数量的增加,所排尾气总量也不断地增加。但由于摩托车主要分布在我国广大农村和中小城市,给摩托车的检测带来了一定的难度。因此,开发有效的摩托车尾气监测仪器具有重要的现实意义。目前,测试方法中指出的工况法测排气污染物限值所需的设备有底盘测功机和排气分析系统,但是,其占用面积大(50 m2以上),操作复杂,实验准备时间长,成本极高。目前,除国家几所指定的摩托车专业检验机构外,几乎所有这类机构对摩托车废气检测因无CVS大型检测仪器,只能停留在使用怠速测量法的便携式分析仪或被动地通过工厂测试设备检测,已不符合国家的检测要求。

基于此,本研究探讨随车式摩托车废气分析仪的研制。

1总体设计构架

1.1设计思路

该分析仪要求随车测量工况尾气排放,必须满足几点:①要求外形尺寸小,携带方便,配置触摸屏、液晶屏具有打印功能;②为满足工况法,配置气体流量计、摩托车车速传感器;③精确的CO、HC、NOx、O2、CO2等5种气体成份采样、测量装置。

具体设计原理框图,如图1所示。

由图1可见,该分析仪车速传感器采用霍尔传感器,把主体固定在摩托车前支架上,2个圆形磁钢放置在轮辋上,通过轮辋转动测量摩托车的车速。通过气体流量计实时获取行驶中摩托车所排尾气的流量,获得的流量值送至信号转换和处理单元。车轮转速信号和气体流量信号最终都在工业计算机主板上得到处理。气体采样装置将尾气采集后经粉尘过滤器、水分离器后送给气体传感器检测,气体传感器获取摩托车尾部所排废气成份的数据,并送信号转换和处理单元。信号转换和处理单元将获得的数据信息输送给工业计算机主板,经工业计算机主板内部存贮的工作程序完成最终处理,并将相关信息送液晶屏显示,测量结果通过微型打印机输出[1](测量时的一些控制信息通过触摸屏输送给工业计算机主板)。

1.2摩托车车速测量

主板根据霍尔传感器送入的脉冲信号计算摩托车车速,若每秒输入脉冲信号为N,车轮的直径记作D(m),则摩托车的车速V为:

V=1.8πD×N,km/h (1)

1.3尾气流量测量

此仪器使用热线式流量计,其依据是热线式空气流量计热线传感系数和h与空气流量M的关系:

$h=\alpha +\beta \sqrt{{\rm M}}$(2)

式中 α、β—系数。

保持热平衡,即热线与空气的温度差不变,热平衡方程为:

$R{}_{{\rm M}}{\rm I}{}^2=(\alpha +\beta \sqrt{{\rm M}})A{}_{{\rm H}}\text{Δ}{\rm T}$(3)

式中 RM—热线阻值,AH—散热面积,ΔT—传热线温度差。

热线式电流I与传感器系数h的平方根成正比的关系:

${\rm I}\propto \sqrt{\alpha +\beta \sqrt{{\rm M}}}$(4)

因此可以通过热线式电压确定空气流量。

实验测得笔者使用的气体流量计的气体体积流量M和输出电压V的几组数据,如表1所示。

拟合曲线为[2,3]:

M=25.896+31.704(V-2.74)-0.624(V-2.74)2-7.52(V-2.74)3+12.746(V-2.74)4+7.613(V-2.74)5 (5)

体积流量和输出电压的关系,如图2所示。

1.4尾气各成分测量

试验中轻便摩托车排出的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物的质量计算公式[4]如下:

碳氢化合物的质量计算公式:

mHC=(1/S)×M×dHC×(CHC/106)×T (6)

一氧化碳的质量计算公式:

mCO=(1/S)×M×dCO×(CCO/106)×T (7)

氮氧化物的质量计算公式:

mNOx=(1/S)×M×dNO2×(CNOx-Kh/106)×T (8)

式中 mHC—试验中排出的碳氢化合物质量,g/km;mCO—试验中排出的一氧化碳的质量,g/km;mNOx—试验中排出的氮氧化物的质量,g/km;S—实际行驶的距离,km,它可由转数计累计转数与车轮周长的乘积得到;dHC—碳氢化合物在温度为273 K和大气压力为101.33 kPa时的密度,dHC=0.619 kg/m3;dCO—氧化碳在温度为273 K、大气压力为101.33 kPa时的密度,dCO=1.25 kg/m3;dNO2—排气中氮氧化物的密度,用NO2当量表示,在温度为273 K和大气压力为101.33 kPa时为2.05 kg/m3;CHC—稀释排气中的碳当量的容积浓度(如丙烷的浓度乘以3),10-6,CCO—稀释排气中一氧化碳的容积浓度,10-6;CNOx—稀释排气中的氮氧化物容积浓度,10-6;M—气体流量计测得的气体体积流量,m3/h;T—测量过程摩托车所用的时间,s;Kh—湿度校正系数。

2硬件设计

2.1气体采样装置的气路设计

气体通过采样后进入气体传感器,传感器输出0～100 mV的电信号,模拟信号通过A/D转换后变成微机能处理的数字信号[5]。

分析仪的采样系统气路示意图,如图3所示。

从排气管进来的气体通过软管后进入水分离器,第1个过滤器把从软管中进来的气体和水滴分开。第2个过滤器是网式微粒过滤器(能滤除95%直径大于0.1 μm的微粒)。除了滤除小微粒,第2个过滤器能够滤除通过第1个过滤器的水气。三头电磁阀用来选择摩托车尾气中的样气或者调零作用的气体。扁平水气过滤器不能通过任何液态水,也不能通过任何细小的微粒。通过扁平过滤器后的气体被抽到双头阀。最后,气体被分成2个部分:①通过限流器后进入传感器;②被排到空气中。电化学传感器安装在采样系统的末端。取样系统设计中把尾气中的水气和微粒最大限度地滤除,这样可以提高传感器测量时的精度。

2.2气体流量计电路设计

气体流量计的电路连接图,如图4所示[6]。

图4中,U1为气体流量计,OUT为其信号输出端,OUT和T1937 ISS2的EXTA1相连,气体流量计的模拟信号在T1937 ISS2(T1937 ISS2是所用的气体传感器的一个部件)中转换为数字信号,再通过串口输出到工业计算机主板,数字信号可通过PC机上的软件进行处理。

2.3车轮转速传感器电路设计

车轮转速传感器的电路,如图5所示[7]。

图5中,U4为霍尔式传感器,摩托车行驶时,车轮每转1圈,将会有2个电信号输入到8051的INT0端,接着TTL信号在8051的TXD端输出,并通过MAX232把TTL电平转换为RS232电平,MAX232信号通过T1OUT和R1IN直接与PC机进行数据交换。

3软件设计

采用VB6.0编写测试软件,可以实现串口数据的输入、处理和输出。测试程序,如图6所示。程序设置好各个控键的功能,执行相应的控键就能进入相应的模块[8]。

整个程序除了分析仪测试程序外,还包括用户数据输入/输出程序,Access存储数据。通过编写程序,可以实现数据的直接打印。

在测量之前应该对仪器进行预热和调零工作,仪器可以自动完成这两项工作,并可以用空气作为调零的标准气。

4对比试验及其分析

实验中,笔者使用尾气鉴定用标准气进行了测试,测量了CO和C3H8的浓度。CO和C3H8的实际浓度分别为3.49%和0.322%,用设计的仪器测得的结果分别为3.527%和0.3114%,相对误差分别为1.06%、3.3%。

在做怠速法实验中,使用VEA-401尾气分析仪与笔者研制的仪器进行对比实验,分别测试了CO、HC和CO2的浓度。用VEA-401尾气分析仪测得的浓度分别为0.108%、25.72×10-4%、3.10%,使用本研究研制的仪器测得的浓度分别为0.11%、26×10-4%、3.14%。与VEA-401尾气分析仪相比,本研究仪器所测得数据的相对误差分别为1.67%、1.09%、1.2%。

在做CVS工况法实验中,笔者使用TCP-I型摩托车排气污染物测量装置与研制的仪器作对比实验。用TCP-I型摩托车排气污染物测量装置测NOx、CO、HC的浓度分别为0.2 g/km、5.07 g/km、0.91 g/km。用本研究的仪器测得的浓度分别为0.203 g/km、5.124 g/km、0.929 g/km,与TCP-I型摩托车排气污染物测量装置相比,本设计仪器测得的数据的相对误差分别为1.5%、1.06%、2.07%。

5结束语

本研究提出的基于工况法的随车式摩托车尾气分析仪使用起来非常方便,可以通过触摸屏、键盘或鼠标直接操作。仪器使用Windows 98系统,可视化程度高。此分析仪的数据处理速度也很快,并且,此仪器可以存储大量的数据;在数据精度上,与其他大型仪器非常接近。但在气体流量计和摩托车速度测量的设计方面还有待改进。

参考文献

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[7]何立民.单片机初级教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.

随车作业 篇6

1 涂装车间随车辅具的种类

涂装车间随车辅具的分类方法有以下几种。

(1) 按使用工序可分为前处理辅具、电泳类辅具和喷涂类辅具。

(2) 按辅具形状可分为支撑类和夹状类, 支撑类又可分为普通支撑辅具和弹簧支撑辅具。

(3) 按辅具材料可分为不锈钢辅具、镀锌钢辅具、45号碳素硬质钢辅具、弹簧钢辅具和普通A3碳钢辅具。

(4) 按辅具的作用可分为电泳后盖支撑杆、电泳前盖支撑杆、电泳四门辅具、喷涂后盖辅具、喷涂前盖辅具、喷涂四门辅具和喷涂油箱盖辅具等。

2 涂装车间随车辅具的设计及优化

涂装车间随车辅具的设计主要应根据不同车型的工艺孔和具体的涂装工艺要求来设计, 设计原则是简单、精准、适用、耐用、安装方便、满足涂装工艺要求。设计的一般步骤如下。

(1) 构思。根据车型工艺孔以及需要满足的具体涂装工艺要求, 设想出合适的辅具形状和可行性设计方案。

(2) 测量。用合适精度的量具 (如卷尺、游标卡尺和螺旋测微仪等) 测量出需要的数据, 如辅具所要固定的车身零部件的位置和辅具的大小等。

(3) 绘图。根据测得的数据进行精确的绘图, 然后与测得的数据进行反复比对和修改, 经领导审核后定稿。

(4) 打样。将图纸送往辅具制造厂打样, 打样的数量一般需满足5～10辆车的安装。

(5) 修改。征求工段长及工艺员的意见, 对辅具样件和图纸进行修改, 直到使用者和设计者都满意为止。

(6) 定型和批量生产。辅具定型后, 辅具厂家进行批量生产, 到货后投入涂装生产线使用。

一款新的辅具很难一次设计完美。设计第一稿以能满足涂装生产线的工艺要求为目标, 然后根据设计原则对辅具设计进行优化。优化时要权衡各方面的因素 (如员工安装是否方便、优化后的辅具在使用过程中的报废量是否减小、优化后是否弥补了优化前辅具的缺点等) , 以使优化后的辅具更精准、简单、方便、耐用, 并具有更高的性价比。下面以两个具体的例子说明随车辅具的设计和优化过程。

案例1:某汽车厂A2车型喷涂车门辅具的设计和优化

(1) A2车型喷涂车门辅具的设计

某汽车厂A2车型喷涂车门辅具需要满足的涂装工艺要求是:a.PVC工序要求车门开度是6～8 mm, 并应避免车门上的PVC胶条被碰伤;b.中涂和面漆工序要求车门开度是3～4mm, 并应避免自动机喷涂时在车门边角产生流挂。

图1是第一次设计的辅具, 此辅具的紧固装置是由卡槽底座 (2) 和类六角螺栓 (1) 组成的。用卡槽底座 (2) 卡住车身B、C柱或车门边沿, 再用类六角扳手紧固螺栓 (1) , 即可完成辅具的安装;辅具卡口 (3) 确定车门的开度, 工艺要求有几种开度就设计几个卡口, 以满足不同工序车门开度不同的要求。

该车门辅具的优点是, 可以改变紧固装置的固定位置, 达到4个车门通用的目的, 减少了车门辅具的存放空间。

该车门辅具的缺点如下。

a.该辅具安装时需要专用的类六角扳手工具, 增加了员工的安装难度。

b.该辅具材质的硬度需要高于45钢的硬度, 而在较高硬度的钢材上开槽, 加工难度较高。

c.该辅具日常维护 (如用工装清洗液清洗) 后, 在很短的时间内就生锈, 内六角螺牙容易被腐蚀, 因此造成的辅具报废量大。

(2) A2车型喷涂车门辅具的优化

针对上述缺点, 对该车门辅具进行了优化 (见图2) 。

优化后的车门辅具取消了用类六角螺栓固定的装置, 而改用夹子固定。固定方式是, 先用卡口 (7) 、 (8) 卡住车窗边沿, 用手捏紧夹柄, 使固定杆 (4) 卡入车门下方的工艺孔后放松夹柄即可。挡口 (5) 、 (6) 控制车门开度, 满足不同工序车门开度不同的要求。

优化后辅具的优点如下。

a.员工安装容易, 只要利用固定杆 (4) 和卡口 (7) 、 (8) 夹住车身就可以, 不必使用安装工具 (类六角扳手) 。

b.优化后辅具报废量比优化前降低一半。

c.辅具材质只需使用普通A3碳钢, 加工难度低。

优化后辅具的缺点是:辅具占用的空间体积较大, 需摆放在专门的工装架上。

案例2:某汽车厂A2车型电泳门钩的设计和优化

(1) A2车型电泳用车门钩的设计

由于车身在前处理和电泳槽中受到的槽液冲击力量较大, 同时车身在运输设备的作用下, 在各个槽中呈各种状态, 有的输送设备 (如全旋反向输送机RO-dip3) 对车身的旋转或摆动是很剧烈的, 所以要求车身的固定非常牢固, 否则车身可能失去控制碰撞到槽体部件而变形甚至报废。例如, 针对车身电泳涂装的工艺要求, 设计了固定车门的车门钩 (见图3) , 达到了车身电泳涂装时固定4个车门的目的。利用车门和B、C柱的锁工艺孔设计了 (3) 、 (6) 两个相应螺柱, 螺柱依附在支撑底座 (1) 、 (4) 上, 两个支撑底座用一根连杆 (5) 连接, 连杆与支撑底座的角度 (2) 为85°。角度 (2) 可根据不同车型进行调整, 目的是在员工安装辅具时, 使螺柱很容易对准车身的锁工艺孔, 方便员工安装。

此门钩的优点是:a.可以牢固地固定白车身的4个车门;b.门钩材质是普通A3碳钢, 制造难度较小。

缺点是:a.门钩需要旋到车门锁的工艺孔中, 安装比较麻烦;b.该门钩的易损部位是螺柱 (3) 、 (6) , 任何一个螺柱的损坏都将导致门钩的报废。

经过对白车身工艺孔进行仔细研究, 发现车门锁的工艺孔下方有1个不带螺纹的工艺孔, 直径为8 mm。如果利用这个工艺孔, 就能省去1个螺柱, 且丝毫不影响门钩的性能。

(2) A2车型电泳用车门钩的优化

优化后的电泳用车门钩见图4。优化后的电泳用车门钩取消了螺柱 (6) 及其支撑底座 (1) , 设计了1个拐角 (8) 和1个挡片 (7) 。安装时只要将拐角 (8) 伸入不带螺纹的工艺孔并逆时针旋转90°, 利用拐角方向的改变和挡片 (7) 锁住拐角 (8) 即可。

优化后门钩的优点如下。

a.省去1个螺柱。

b.员工安装更加方便。

c.与优化前相比, 制造难度更低。

3 涂装车间随车辅具的管理

3.1 随车辅具的清洗

涂装车间的随车辅具在用过一段时间后, 由于表面积漆需要用碱水浸泡清洗。清洗剂的主要成分是NaOH, 浓度为10 mol/L, 浸泡温度为60℃, 浸泡时间是10～12 h。随车辅具浸泡后要用高压水枪进行清洗, 水枪压力要大于10 MPa。门钩清洗干净后用锌系磷化液浸泡处理, 以防生锈。磷化液的总酸度是21点、游离酸度是1.4点, 促进点数是1.8点, 温度为常温, 浸泡时间为5～10 min, 浸泡后的辅具用压缩空气吹干后送至工位供使用。为了保证清洗工作顺利完成、防止辅具在清洗过程中丢失, 采用了表格管理的方法, 记录清洗前、后的辅具数量和清洗时间等, 有效防止了辅具在清洗过程中的丢失。

3.2 辅具的日常维修

辅具的日常维修主要有以下3条途径。

a.辅具的小配件 (如螺帽、小弹簧和小螺丝等) 损坏或丢失时, 主要由员工自己维修, 利用停产或加班的时间将损坏的辅具修理好。

b.辅具脱焊或进行小规模改制时, 联系设备科进行维修, 只须进行简单焊接就能使辅具完好如初。

c.如辅具的部件损坏或需进行较大规模的改进时, 可联系辅具专业厂家进行维修, 比报废辅具节约成本。

3.3 辅具的转运

辅具是重复使用的, 且安装、卸件工位不固定, 员工需要将辅具从卸件工位拿到安装工位。如某汽车厂的喷涂四门辅具, 在PVC工位安装, 在修饰交车工位卸下;油箱盖辅具在电泳下件工位安装, 在修饰交车工位卸下, 员工需将卸下的辅具从修饰交车工位送至PVC工位或电泳下件工位。以前的做法是谁需要谁转运, 这种管理模式弊端较多:a.没有确定的责任人;b.辅具易在转运过程中丢失;c.转运辅具的人数较多, 效率不高。现在, 该汽车厂对这种管理模式进行了优化, 每个班次由1个人专门转运辅具, 分发到各个需要安装的工位, 有效地避免了上述弊端。

3.4 辅具的现场摆放

涂装车间随车辅具的种类多、数量大, 如某汽车厂需要1 000个左右的喷涂四门辅具才能满线运转。如果停产排空, 辅具的摆放就成为一个问题。该汽车厂为了解决这一问题, 根据不同辅具的特点设计了不同的专用工位器具, 如喷涂四门辅具的专用工位器具——四门辅具架 (见图5) 。

四门辅具架长1 500 mm、宽690 mm、高1 680 mm, 有9根立柱 (2) , 每根立柱上有6根挂件杆 (1) 。每根挂件杆 (1) 可挂10件喷涂四门辅具, 两个辅具架可摆放的辅具数量是6×9×10×2=1 080件。数量较多的辅具可以整齐地挂在辅具架的挂件杆上, 不仅美观、整齐, 还节约了场地。

另外, 还有其他的专用工位器具, 如多功能摆放台 (见图6) 。每个盒子贴上分类标签, 要求员工将从修饰工位卸下的辅具分类摆放在不同的盒子里, 避免了辅具的混放和错用。

3.5 新辅具一次投入数量的计算方法

新辅具的一次投入数量要根据具体的工艺操作段、储备段内的载荷小车组数和生产节拍确定。一般计算公式如下。

式中, S为新辅具一次投入的数量, 个;Z为工艺操作段内的载荷小车组数, 个;N为每辆待涂装车身需要的辅具数量, 个;C为储备段内载荷小车组数, 个;A为涂装车间的平均生产节拍, min/台;Q为保洁公司清洗辅具的数量, 个。

Q一般根据辅具总数和清洗周期取近似值, 如在线辅具是1 400个, 要求清洗周期是一个星期, 每天就需要清洗1 400/7=200个, 此时的Q等于200个。例如, 某涂装车间需要一次性投入喷涂四门辅具, 每辆待涂装车身需要4个该辅具进行四门定位, 该车间的工艺操作段的载荷小车组数是150辆, 储备段的载荷小车组数是30辆, 生产节拍是2.5 min/台, 要求辅具转运人员每2 h到修饰工位取一次辅具, 辅具的清洗周期为一个星期。那么, 一次性投入该辅具的数量应该是:

3.6 其他

一起随车式起重机事故的分析 篇7

随车式起重机是安装在汽车上的臂架型起重机, 这种起重设备既可以装卸自载的货物, 也可以为其他车辆进行装卸。随车式起重机由臂架、回转机构和支腿等部分组成, 通常安装在汽车驾驶室与车厢间以及车厢后部, 车厢较长时也可安装在车厢中部。随车式起重机一般采用液压驱动。通常随车式起重机是曲臂式, 前臂相对后臂可以曲折, 也可一起绕转柱进行回转和俯仰动作。前臂一般有2~3节, 由液压油缸驱动来完成伸缩、曲折、俯仰等动作。工作时需先放下支腿。转场工作时, 可折叠臂架, 方便运输。随车式起重机可配备各种吊具, 以适应不同的工况。

随车式起重机在作业时具有流动性大、作业场所不固定等特点, 并且由于作业场所和作业环境多变、汽车行驶和起重功能兼备以及结构复杂, 其操作难度相对其他起重机而言有所增大。除常见的起重事故, 例如吊具损坏、捆绑不当、机构故障、结构件破坏、人为因素等造成的起重物坠落以及一般机械伤害事故以外, 随车式起重机还会有失稳性倾翻、臂架破坏、挤压伤害以及在转场作业过程中发生交通事故等情况。

事故一旦发生, 必然会造成人身和财产损失, 因此对随车式起重机的事故原因进行分析和总结改进是很有必要的, 可以避免相关事故再次发生。

1 随车式起重机的常见事故

按目前随车式起重机的事故统计, 除交通事故外, 占比例较大的随车式起重机事故起因如下:

(1) 随车式起重机安全保护装置未装或失灵, 例如起升高度限制器、力矩限制器、超载保护装置、运行极限限位器、吊钩防脱钩装置等保护装置未安装或失灵;设备未接地或未可靠接零, 漏电保护器不可靠等。

(2) 违反安全操作规程进行作业, 例如未确认起吊物重量而直接起吊, 超载施工, 歪拉斜吊, 起吊重物下站人, 吊装吊具使用不规范, 吊重捆扎不可靠, 吊钩挂钩不可靠以及操作人员不具备操作资格等。

(3) 日常检修保养未按要求进行, 例如未建立并执行定检检修保养制度 (日检、周检、月检、年检等) , 导致设备带病运行。

(4) 作业及维修等工作人员未按规定配备劳保防护用品。

(5) 作业检修时无安全监控人员或无警示线。

(6) 作业时未能保证设备和起吊物体与作业环境中其他物体例如电线、灯杆等的安全距离。

(7) 随车式起重机的安装或拆卸工作未按规定程序进行。

2 一起随车式起重机事故的分析

2.1 事故概况

201X年XX月X日16:30, 在某地附近水务施工工地, 某公司一台随车式起重机在水务工程施工完成后, 准备清理现场。在使用一台随车式起重机吊装一块钢板时, 一工人A为使钢板精准落位, 使用撬棍对已吊离地面的钢板进行撬动, 在撬动过程中, 吊索从吊钩内松脱, 钢板坠地, 造成施工工人一死一伤。

2.2 设备基本情况

该设备为一台液压伸缩臂随车式起重机, 目前该型设备主要参考以下几个标准:GB/T26473—2011《起重机随车起重机安全要求》、QC/T459—2004《随车起重运输车》等。

(1) 载重车参数。生产厂家:某商用车有限公司;型号:XXX;最大允许总质量:25 000 kg;整备质量:7 460 kg;生产年月:201X年X月X日。

(2) 随车吊参数。生产厂家:某股份有限公司;型号:XXX;出厂编号:XXX;最大起升质量:12 000 kg;出厂年月:201X年X月。

(3) 载荷参数。钢板, 重量约3 000 kg。

2.3 现场勘查情况及原因分析

因事故现场已经被破坏, 本次技术分析仅依据事故单位负责人描述并对照设备当前状况进行。该设备除吊钩闭锁装置损坏外, 无其他异常。吊钩型式为带闭锁装置的旋转环眼吊钩, 事故发生后, 吊钩闭锁装置 (即防脱钩装置) 失效, 整车设备、起重机构及吊钩部件、吊重过程如图1~4所示。

2.3.1 事故经过

施工作业过程中, 该3 t钢板已经被吊离地面, 没有使用专用吊具施工, 而是使用2根钢丝绳, 分别挂住钢板一侧, 再钩挂到吊钩上。在移动铁板的过程中, 施工工人使用撬棍撬动铁板。在撬动过程中, 铁板左侧施加力F, 受力后, 吊钩下部向侧向力的作用方向运动, 从而造成倾斜。这时, 吊钩内左侧的吊索绳头滑移到吊钩边缘, 拉脱防脱钩装置, 造成吊起重物坠落, 砸在下方和侧方2名配合人员身上, 从而造成事故。

2.3.2 事故原因分析

(1) 直接原因:施工配合人员违规作业。根据施工安全操作要求, 随车式起重机工作前, 要观察附近设备与人员情况, 工作区域内无任何人员, 指挥人员只能在作业区域外指挥。作业过程中, 起重臂及吊重货物下严禁站人。操作人员 (包括司机、司索、指挥) 需经培训上岗。起升、下降、回转要平稳, 不得在空中摇晃, 同时要尽量防止紧急制动或冲击振动等现象发生, 应避免吊钩在起吊过程中受侧向载荷影响造成斜向拖拉、钢丝绳滑脱或使起重机失稳。该施工人员违反安全操作要求, 在起吊过程中, 站在起重臂及吊重货物附近进行作业, 并给吊重施加侧向力, 导致负载坠落后引发人身伤害。

(2) 间接原因:施工作业单位管理不到位。该单位安全管理制度、操作规程等齐全, 作业人员经使用单位、随车式起重机制造单位培训后方能上岗;但安全操作规程及使用说明中未明示吊拉不规则载荷注意事项, 日常监督检查没有落实到位, 导致施工作业人员违规操作。

2.4 建议整改预防措施

(1) 修复或更换防脱钩装置;

(2) 更换为安全吊钩或设计使用专用吊具等, 提高设备本质安全;

(3) 加强施工作业管理。

3 结语

通过对以上经验教训的分析以及整改, 希望能避免相关事故的发生, 为安全生产和人民群众的生命财产安全提供有力保证。

摘要：通过介绍一起随车式起重机的起重坠落事故并对其原因进行分析, 得出了坠落事故的原因及预防措施, 对于避免随车式起重机坠落事故的发生、减少人民的生命财产损失有着重要的实际意义。

随车作业 篇8

1. 整体结构

随车起重机多级同步水平伸缩支腿由支腿伸缩缸1、支腿缩回绳2、支腿伸出半滑轮3、支腿伸出绳4、一级支腿5、支腿缩回滑轮6、二级支腿7、支腿伸出滑轮8、拖链9、铝管套10、基座固定体11等组成,其整体结构如图1所示。

多级同步水平伸缩支腿通过支腿伸缩缸1带动支腿缩回绳2及支腿伸出绳4,实现2级支腿同步伸缩。这几个部件均安装在伸缩支腿内部,充分利用伸缩支腿内部空间,可以使伸缩支腿外形简明、结构紧凑。

2. 主要部件及相互关系

多级同步水平伸缩支腿主要部件及内部结构如图2和图3所示,主要部件及相互关系如下所述。

(1)支腿伸缩缸

支腿伸缩缸1缸筒底部通过销轴与二级支腿7底部连接。支腿伸缩缸1活塞杆通过销轴与一级支腿5顶部连接。支腿伸缩缸1的2根液压胶管外部套装在拖链9上,以减少液压胶管磨损。2根液压胶管与铝管套10中的2根液压钢管连接,2根液压钢管与基座固定体11上的2个管接头连接。基座固定体11上的2个管接头与支腿伸缩液压系统进、回油路连接。

2.支腿缩回绳3.支腿伸出半滑轮4.支腿伸出绳5.一级支腿6.支腿缩回滑轮7.二级支腿12.螺栓

(2)支腿缩回滑轮

二级支腿7的前端两侧各安装1组支腿缩回滑轮6。该滑轮安装在二级支腿7的内侧立面,其滑轮支座通过螺栓固定在二级支腿7的内侧立面(即一级支腿5与二级支腿7之间立面间隙处)。由于一级支腿5与二级支腿7立面之间的间隙很小,不便润滑滑轮轴承,为此滑轮采用自润滑轴承。二级支腿7的2个立面分别加工1个通孔,以方便安装支腿缩回滑轮6。

(3)支腿缩回绳

2条支腿缩回绳2与2个支腿缩回滑轮6配合使用。支腿缩回绳2一端固定在一级支腿5的末端,另一端绕在支腿缩回滑轮6上以后,固定在基座底部。基座底部设置钢丝绳调节装置,用以调整支腿缩回绳2的长度,使该钢丝绳处于绷紧状态(见图2)。

1.支腿伸缩缸2.支腿缩回绳3.支腿伸出半滑轮4.支腿伸出绳5.一级支腿6.支腿缩回滑轮7.二级支腿8.支腿伸出滑轮9.拖链10.铝管套11.基座固定体

1.支腿伸缩缸2.支腿缩回绳4.支腿伸出绳7.二级支腿8.支腿伸出滑轮9.拖链10.铝管套11.基座固定体13.支腿伸出绳绳头固定处14.支腿缩回绳绳头

(4)支腿伸出滑轮

2个支腿伸出半滑轮3和2个支腿伸出滑轮8分别安装在一级支腿5和二级支腿7的尾部内侧下平面,均水平安装、对称分布。支腿伸出半滑轮3的半圆形滑轮绳槽,安装在外侧。支腿伸出半滑轮3没有绳槽的一侧设有1个带有螺纹孔的铁块与螺栓12相配合。通过旋动螺栓12,可调整支腿伸出半滑轮3的位置,进而调整支腿伸出幅度。

(5)支腿伸出绳

支腿伸出绳4缠绕在支腿伸出半滑轮3和支腿伸出滑轮8的滑轮槽内,其一端固定在一级支腿5的末端,另一端固定在基座固定体11前端内侧序号13处(见图3)。支腿伸出绳4固定后,即可通过旋动支腿伸出半滑轮3上的螺栓12,调整支腿伸出半滑轮3的位置,从而调整支腿伸出绳4的松紧度,使支腿伸出绳4处于绷紧状态。

3. 工作原理

(1)支腿伸出过程

支腿伸缩缸1活塞杆伸出时,支腿伸缩缸1活塞杆不断将一级支腿5推出,同时在支腿伸出半滑轮3、支腿伸出滑轮8和支腿伸出绳4共同作用下,二级支腿7、支腿伸缩缸1与一级支腿5同步从基座固定体11中伸出。在支腿伸出过程中,支腿伸出绳4和支腿缩回绳2分别沿着支腿伸出滑轮8和支腿缩回滑轮6不断展开,直到二级支腿7内侧挡铁与一级支腿5底部接触时为止(此时支腿即完全伸出)。

(2)支腿缩回过程

支腿伸缩缸1活塞杆缩回时,支腿伸缩缸1活塞杆不断将一级支腿5缩回。同时在支腿缩回滑轮6和支腿缩回绳2共同作用下,二级支腿7、支腿伸缩缸1与一级支腿5同步缩回到基座固定体11中。在支腿缩回过程中,支腿缩回绳2和支腿伸出绳4分别沿着支腿缩回滑轮6和支腿伸出滑轮8不断折叠,直到二级支腿7底部与基座固定体11底部接触时为止。

4. 组装方法

多级同步水平伸缩支腿内部结构布置紧凑,首次组装调试时,为防止出现卡滞或互相干涉现象,应采用反向安装方法,且需多次拆装。多级支腿组装方法如下:

首先,将2个支腿伸出半滑轮3安装在一级支腿5内部两侧,将一级支腿5与支腿伸缩缸1铰接,再将2条支腿缩回绳2安装至一级支腿5尾部带孔销轴中固定。

其次,将2条支腿伸出绳4分别与2个支腿伸出半滑轮3缠绕后,将绳头固定在一级支腿5尾部。

再次,在二级支腿7尾部下平面两侧安装2个支腿伸出滑轮8,再将一级支腿5 (连同支腿伸缩缸1)装入二级支腿7内。

然后,将2条支腿伸出绳4与2个支腿伸出滑轮8安装于二级支腿7尾部,再将支腿伸出绳4安装至基座固定体1 1头部序号13处固定(见图3)。

最后,安装拖链(图1中件9)、铝管套(图1中件10),并固定支腿缩回绳2。

随车作业 篇9

根据随车起重机变幅机构处于实际折叠状态时的10 个铰点位置坐标, 运用ADAMS软件建立了QH400 折臂式随车起重机变幅机构虚拟样机的模型, 对并对该起重机变幅机构进行了仿真分析。在ADAMS软件中进行参数化建模时, 对模型简化处理, 忽略了构件几何形状对机构的影响;由于起重机作业过程中运动速度变化不大, 因此还忽略了转动惯量对机构的影响。

通过ADAMS软件提供的设计研究 ( Design Study) 工具, 考察变幅机构各铰点位置坐标对动臂液压缸和吊臂液压缸受力情况的影响, 并进行优化分析。

通过ADAMS软件提供的试验设计 (Design of Experiments) 工具, 合理优化对动臂液压缸和吊臂液压缸受力影响较大的铰点位置坐标, 减小了动臂液压缸和吊臂液压缸受力。

2 优化方案设计与驱动约束函数建立

随机选取吊臂油缸速度均为108 mm/s的3 种工况。其中:工况一的吊臂油缸运动3.6 s时动臂油缸开始伸缩, 最大起吊高度为3 m;工况二的吊臂油缸运动7.9 s时动臂油缸开始伸缩, 最大起吊高度为4.5 m;工况三的吊臂油缸全伸, 伸缩油缸伸1 036.97 mm, 动臂油缸伸缩最大幅度为5.7 m。

考虑到随车起重机会处于不同的工况下, 因此采取单目标函数进行优化。需要测量铰点轨迹以测试模型以及动臂液压缸和吊臂液压缸的受力情况。笔者选取动臂液压缸驱动约束函数为目标函数, 对该机构模型在一种工况下的受力情况进行空载优化, 对比分析动臂液压缸优化前后受力曲线, 比较其优化前后的受力变化情况, 并观察优化过程对吊臂液压缸受力情况产生的影响。可以用同样的方法对其他工况下的受力情况进行优化, 并验证其优化效果[1,2]。

点击ADAMS软件View标签中的直线驱动 (Translational Joint Motion) 按钮, 选择测试液压缸之间的移动约束, 创建直线驱动。每个液压缸有不同的驱动函数, 要依次在对话框中 “F (time) =”一栏中输入各个液压缸的驱动约束函数表达式。

设动臂液压缸的驱动约束函数为Motion1, 吊臂液压缸的驱动约束函数为Motion2, 二者的表达式均可采用STEP函数, 均为初始位置到最长位置[3,4]。动臂液压缸在0~10 s移动216 mm, 在50~65 s移动574 mm, 其驱动约束函数表达式代码为

Motion1=STEP (time, 0, 0, 10, 216) +STEP (time, 50, 0, 65, 790-216)

3 铰点位置坐标与液压缸受力情况优化分析

对主要的铰点位置坐标进行参数化, 细化完善随车起重机机构模型, 以便比较3 种不同工况下液压缸的受力变化情况[5,6,7]。

3.1 空载情况下动臂液压缸的受力分析

要达到优化模型的要求, 就需要进行创建并观察设计变量以及迭代模型等工作。依次对各个设计变量进行优化分析, 可知设计变量 “DV_4”“DV_5” “DV_8”和 “DV_9”的敏感度最高, 也就是 “POINT_2y” “POINT_3x” “POINT_4y”和“POINT_5x”的位置变化对动臂液压缸的受力变化影响最大。

通过优化 “DV_4” “DV_5” “DV_8” 和“DV_9”这4 个设计变量, 可以使动臂液压缸的最大受力值Fmax尽可能小。

利用ADAMS软件对随机起重机进行优化设计分析, 可生成动臂液压缸受力曲线和迭代过程中的动臂液压缸受力曲线, 分别见图1 和图2。

3.2 对液压缸受力情况进行优化设计

选取工况二, 对动臂液压缸受力情况进行优化设计, 同时该优化设计过程也会对吊臂液压缸受力情况产生影响。动臂液压缸和吊臂液压缸优化前后受力曲线对比, 分别见图3 和图4。

由图3 可以看出通过对铰点位置坐标的优化, 动臂液压缸受力情况得到了很好的优化。设计变量“DV_5” “DV_9” “DV_10” “DV_14” “DV_15”和 “DV_17”值分别为-781.96, -451.93, 1 350, 60.164, 1 100, 4 808 时, 随车起重机的动臂液压缸受力最大值Fmax≥210 514 N。

由图4 可以看出吊臂液压缸受力情况变化不大。优化前受力范围为-87 407.954 9 N≥F '≥72 755.217 4 N, 优化后受力范围为-86 758 N≥F '≥70 887 N, 优化比较成功。

可以用同样的方法验证工况一和工况三, 分析优化设计对随车起重机机构的影响效果。

4 验证优化效果

选取工况一和工况三, 对动臂液压缸受力情况进行优化设计, 验证其优化效果, 同时观察该优化设计过程对吊臂液压缸受力情况产生的影响。综合分析3 种工况下的优化效果, 以确定优化是否达到预期目的。

4.1 验证工况一

验证优化设计过程对随车起重机在工况一下的影响效果。优化前动臂液压缸受力最大值Fmax=295 500 N, 受力最小值Fmin=-2 250 293 N。优化后Fmax=178 590 N, Fmin=-44 312.082 N。由数据可知取值范围明显变小, Fmax明显变小, Fmin变化不大, 优化过程达到预期效果。

优化前吊臂液压缸受力最大值F'max=567 700 N, 最小值F'min= -331 240 N。优化后F 'max= 223 740 N, F 'min= -238 240 N。由数据可知取值范围明显变小, F 'max与F'min都明显向受力平均值靠近。

4.2 验证工况三

验证优化设计过程对随车起重机在工况三下的影响效果。优化前, 动臂液压缸受力最大值Fmax=608 720 N, 受力最小值Fmin=-117 510 N。 优化后Fmax=385 550 N, Fmin=1 254.348 5 N。由数据可知取值范围明显变小, Fmax明显变小, Fmin更靠近平均值, 优化效果明显。

优化前吊臂液压缸受力最大值F'max=614 760 N, 受力最小值F 'min= 7 063.520 4 N。 优化后F 'max=593 870 N, F 'min=-11 852.781 2 N。由数据可知F 'max明显变小, F'min变化不大, 整体满足对优化效果的要求。

4.3 综合分析3 种工况下的的优化效果

设计变量 “DV_4” “DV_5” “DV_8” 和“DV_9”值分别为1 450, -800, 1 050 和-423.088时, 随车起重机的动臂液压缸受力最大值Fmax≥25 953.8 N。

当然, 对动臂液压缸受力情况进行优化时, 也会对吊臂液压缸受力情况产生影响。比较吊臂液压缸优化前后受力曲线, 可以看出吊臂液压缸受力情况变化不大, 优化前受力范围为-87 407.954 9 N≥F '≥72 755.217 4 N, 优化后范围为-86 758 N≥F '≥70 887 N, 优化比较成功。

5 结论

1) 通过优化 “DV_4” “DV_5” “DV_8”和“DV_9”这4 个设计变量, 可以使动臂液压缸的最大受力值Fmax尽可能小。

2) 对动臂液压缸受力情况进行优化时, 也会对吊臂液压缸受力情况产生影响。

3) 吊臂液压缸优化前后受力情况变化不大。

4) 整体优化比较成功。

参考文献

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