【正文】 1 第 1 章 緒 論 國內外發(fā)展狀況 近 10年來，我國灑水車的裝備技術得到了迅速發(fā)展，產(chǎn)品的類型、功能已能基本滿足一般的作業(yè)要求。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展、城市環(huán)境衛(wèi)生容貌和人們對生活環(huán)境質量要求的不斷提高，特別是 2021 年北京奧運會和 2021年上海世博會的舉辦，對灑水車的裝備技術提出了更高的要求。灑水車及裝備將向集成化、環(huán)?；⑷诵曰?、數(shù)字化方向發(fā)展，由單一的作業(yè)功能特征向集作業(yè)、信息、監(jiān)管為一體的綜合功能特征方向發(fā)展，使國內環(huán)衛(wèi)裝備水平滿足現(xiàn)代化國際大都市發(fā)展的需求，并建立起具有一流技術、符合中國國情的環(huán)衛(wèi)作業(yè)裝備系統(tǒng)。 當今由于國外灑水汽車企業(yè)對國內市場不了解，要想進入中國市場，多會采取合資或合作的方式。國內生產(chǎn)企業(yè)應與外方進行積極的合作，學習其先進技術和管理方法，以盡快提高我國生產(chǎn)企業(yè)的技術水平和創(chuàng)新能力。我國原有的具有國際競爭力的灑水汽車品種以及入世后引進并形成生產(chǎn)能力的灑水車新品種，打入國際市場參與國際市場競爭，分析各國市場的不同需求，采取各種靈活的貿(mào)易方式，建立、健全自己的國際市場營銷網(wǎng)絡和服務體系，占領國際市場，在國際市場的激烈競爭中求生存、求發(fā)展。由于灑水車采用的多是專用設備和裝備，因此 生產(chǎn)涉及到許多相關的專利技術和專有技術。這些技術可以通過技術轉讓或技術許可等技術引進方式獲得。但是，對于引進的技術只是加以消化、吸收是遠遠不夠的，更重要的是在引進技術的基礎上進行技術創(chuàng)新，形成企業(yè)的核心技術。同時，還要注意形成一個充滿活力的技術群體，從而培養(yǎng)自己的持續(xù)性的新產(chǎn)品研究開發(fā)和生產(chǎn)能力，并將其轉化為強大的市場進入和開拓能力。否則，我國灑水汽車生產(chǎn)企業(yè)就只能永遠跟在人家后面，處于國際市場競爭的不利地位。 設計的目的和意義 目的：通過對灑水車的設計，使學生在設計過程中懂得了改裝車的基本原理及構 造，學會了基礎的計算，并且學會了進行基礎的匹配設計，將理論 2 知識運用到實踐中，學會了在技術快速更新的時代如何發(fā)現(xiàn)技術發(fā)展的趨勢，在搜集資料的過程中更使信息吸取能力更上一個層次。 意義 :灑水車具有應用范圍廣，工作效率高的優(yōu)點。并且隨著技術的不斷進步，功能在不斷的強化，生產(chǎn)和維修的成本在逐漸減小，灑水車的廣泛應用將會成為未來發(fā)展趨勢，所以對灑水車的構造、水罐、噴頭等各部分的選擇進行了設計計算。針對目前交通堵塞的現(xiàn)象，以及道路安全法規(guī)的要求，對于車整體的載重質量，車身尺寸，道路要求又做出了進一步設計，為車輛在道路上 行駛提供方面，同時提高行駛安全性。 為大大提高工作效率，對于水罐的容積，以及噴灑范圍，取力裝置都有嚴格要求，此次要設計一款適用于中國市區(qū)內行駛的灑水車，省油、能高速運行，但最適合低速運行的噴灑工作，載重量過大的灑水車，屬于浪費，為工作帶來了不便，所以有很大的優(yōu)化設計空間，經(jīng)過這樣的改進后就可以節(jié)約大量的成本，從而就更加具有競爭力?，F(xiàn)在關于灑水車的分析和總結性的論文并不多，通過對結構的分析，典型故障的總結以及灑水裝置的設計，使對灑水車有了一次更加深刻的認識，最終的目的是為今后綠化工作，提供更廣闊的空間。 全套圖紙，加 153893706 3 第 2 章 灑水車總體設計 質量參數(shù)的確定 整車整備質量 整車整備質量是指專用汽車帶有全部工作裝置及底盤 所有的附屬設備，加滿燃料和水，但沒有載貨和載人時的整車質量。整備質量是一個重要設計指標，對專用汽車的動力性和經(jīng)濟性有很大影響，整備質量減小，可以增加裝載量，節(jié)約燃料，是汽車設計工作中必須遵守的一項重要原則。 所選 CA1163P7K2L2E 底盤的整備質量為 8000kg，由于在本次設計中加裝了水罐和專用工作設備，其整備質量要增大，估計其質量約為 370kg。即灑水車整車整備質量為： 837037080000 ???m kg （ 21） 裝載質量 汽車的裝載質量是指在硬質良好路面上行駛時所允許的額定裝載量。對裝載質量的確定，首先要考慮車輛的用途和使用條件。其次，要和行業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃的系列相符合，做到在裝載噸位級別上分布合理，以利于專用車產(chǎn)品的系列化、通用化和標準化。本次設計中，灑水車的裝載質量確定為 7500kg。 4 即 7500?em kg 汽車總質量 汽車總質量是指專用汽車裝備完好齊全，滿載（規(guī)定值）貨物及乘員時的質量。假設乘員質量為 65kg/人，乘坐 2 人，汽車總質量的計算公式為： kgmmmm eoa 1 6 0 0 02657 5 0 08 8 0 5 ???????? （ 22） 改裝后高壓清洗汽車最大總質量在原車最大總質量范圍內，符合質量要求。 灑水車車型的選擇 專用汽車性能的好壞對專用汽車性能影響很大，通常專用車輛所采用的基本底盤按結構分可分為二、三、四類底盤，而該灑水車是在二類底盤的基礎上進行改裝設計。所謂二類底盤，就是指在基本型整車基礎上去掉貨廂。 專用汽車底盤的選擇主要是根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質量、使用條件、專用汽車的性能指標、專用設備或裝置的外形、尺寸、動力匹配等決定，目前，幾乎 80%以上的專用車輛采用二類底 盤進行改裝設計。目前國內市場上底盤的種類多、品種全，如解放、東風、紅巖等系列底盤性能好，價格便宜，市場保有量大，選用的底盤也多為這些系列的產(chǎn)品。 一般專用改裝車輛在選用底盤時不但要根據(jù)專用汽車的類型、用途、裝載質量、使用條件、專用汽車的性能指標進行考慮，還從適用性、可靠性、先進性、方便性等方面進行比較分析，表 21 是常用二類底盤的性能對比列表： 表 21 底盤性能對比列表 解放 東風 紅巖 適用性 適用于各類載重貨車及專用汽車特殊功能的要求 適用于各類載重貨車及專用汽車特殊功能的要求 適用于各噸位載重貨車的改裝設計要求 可靠性 工作可靠，出現(xiàn)故障的幾率少，零部件要有足夠的強度和工作性能好，故障率低，零部件要有足夠的強度和壽命 性能可靠，出現(xiàn)故障率低，各部件要有足夠的強度 5 壽命 先進性 動力性、經(jīng)濟性、行駛平順性及通過性等基本性能指標和功能方面達到同類車型的先進水平 動力性、經(jīng)濟性、操縱穩(wěn)定性等基本性能指標和功能方面達到同類車型的先進水平 動力性、經(jīng)濟性、行駛平順性及通過性等基本性能指標和功能方面達到同類車型的先進水平 方便性 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結構緊湊 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結構緊湊 安裝、檢查保養(yǎng)和維修方便，結構緊湊 價格 較便宜 比較便宜 便宜 供貨來源 市場擁有量多 市場擁有量多 市場擁有量較多 常見噸位 各種噸位車型 各種噸位車型 輕、中型載貨車型 通過調研與分析，并結合本次改裝設計的特點，選用解放系列底盤相對較合理。確定 CA1163P7K2L2E 底盤作為本次灑水車的底盤，其主要技術參數(shù)見表 22所 示： 表 22 CA1163P7K2L2E 底盤性能參數(shù) 解放單橋綠化噴灑車 主要技術參數(shù) 產(chǎn)品名稱： 解放單橋綠化噴灑車 外型尺寸： 8300 2660 2940 底 盤型號： CA1163P7K2L2E 貨廂尺寸： (mm) 總質量： 16000(Kg) 接近 /離去角： 17/23(176。 ) 額定質量： 7500(Kg) 前懸后懸： (mm) 整備質量： 8305(Kg) 最高車速： 95(km/h) 發(fā)動機： CA6DE318E3， CA6DE322E3， BF4M101318E310， CA6DF318E3，CA6DF322E3， CA6DE318E3F， CA6DE322E3F， CA6DF322E3F，CA6DF318E3F 6 排量： 6618， 6618， 4764，6740， 6740， 6618，6618， 7120， 7120(ml) 功率： 136， 162， 136， 136， 162， 136， 162， 162，136(kw) 生產(chǎn)廠家： 中國第一汽車集團公司，中國第一汽車集團公司，中國第一汽車集團公司，一汽解放汽車有限公司無錫柴油機分公司，一汽解放汽車有限公司無錫柴油機分公司，中國第一汽車集團公司，中國第一汽車集團公司，一汽解放汽車有限公司無錫柴油機廠，一汽解放汽車有限公司無錫柴油機廠 排放標準： GB38472021,GB176912021 國 Ⅲ 軸數(shù)： 2 前輪距： 1914,1800/1860,1800(mm) 其它參數(shù)如下表所示： 軸距： 5400 后輪距： 1860,1800(mm) 輪胎數(shù)： 6 輪胎規(guī)格： , 燃料種類： 柴油 彈簧片數(shù)： 4/4+3,10/12+8 軸荷： 6000/10000 駕駛室乘人數(shù)： 2 整車備注： 罐體外形尺寸 (mm):長 4800,長軸 2100,短軸 1400,罐體有效容積 :方米。 專用性能： 灑水車的基本組成 :防 銹罐體 ,連通器 ,專用自吸式灑水泵 ,管網(wǎng) ,噴灑出口 ,工作平臺 ,二類底盤。 罐體采用優(yōu)質武鋼碳鋼板材制作，采用大型卷板機一次成型，封頭及罐體結合處采用先進的弧形對接焊接工藝。 灑水車標準配置：前沖后灑、側噴；高位側花灑；后工作平臺，帶綠化灑水高炮，可調節(jié)成柱狀，射程≥ 28m；也可調節(jié)成霧狀，射程≥ 15m，垂直吸程 7m。 灑水車選裝配置 :藥盤、藥泵、罐內防腐防銹、多方位進出水接頭、電磁閥、氣動閥等。 7 罐體支撐座的設計 為避免專用工作裝置的布置對車架造成集中載荷，可采用具有足夠剛性的副車架， 因此可以將這種集中載荷轉化成均布載荷，有利于改善主車架縱梁的強度和壽命。 對于灑水車的設計，由于加裝的水罐與汽車車架的連接需要通過罐體底部的支承座和固定裝置來完成，罐體支承座可相當于副車架的作用，它們都是安裝在罐體的底部。本次改裝采用整體式支承座，縱梁和橫梁焊在一起，縱梁截面有 L 形或與上部零件的連接面組成長方形、梯形、直角梯形等，上部形狀視罐體外形而定。橫梁截面多為 L 形。支承座與汽車之間用固定裝置連鎖。 支承座校核計算 罐式汽車支承座的截面形狀一般和主車架縱梁的截面形狀相同，多采用如圖 21 所示 的槽形結構，其截面形狀尺寸取決于罐式汽車的種類及其承受載荷的大小。 圖 21 支承座的截面形狀 參考 JB/ 臥式容器支座用材規(guī)定：支座材料多選用 Q235A碳素鋼。 根據(jù)機械設計手冊規(guī)定，取截面尺寸為 60 30 5mm。 假設容器總重（包括自重以及水的重量）為 mg，則支座反力 ? ? 1070035004 ????? mgF kN （ 23） 設支座長度為 L，容器重量沿長度方向均勻分布，則其均布載荷 8 4 ???? LFqkN （ 24） 建立力學模型，其受力圖、彎矩圖如圖 22： a） Q圖 b） 241qL M 圖 c） 圖 22 罐體支承座受力圖 根據(jù)受力圖、彎矩圖知： ? ? 0 0 ????? xFqxFF QAyiy （ 25） 9 ? ? qxqLxFQ ?? ? ? 0 0 2 ????? xMqxxFM Ayio （ 26） ? ? 2qxqLxxM ?? 根據(jù)彎矩圖可知，其危險截面出現(xiàn)在最大彎矩 1/2L 處，此時 ?????? qLF Q kN 1401015 1021 33m a x ???? ?? MPa235MPa 所以，支承座強度符合要求。 副車架的前端形狀及安裝位置 為了避免 由于副車架截面高度尺寸的突然變化而引起主車架縱梁的應力集中，副車架的前端形狀應采用逐步過渡的方式。例如采用如圖 24 所示的三種過渡方式。 對于這三種不同形狀的副車架前端，在其與主車架縱梁相接觸的翼面上都加工有局部斜面，其斜面尺寸如圖 23（ c）所示。 0h =1mm 0l =1520mm。