兴龙5312txc物料吸排车关重件设计(附件)
物料吸排车属于罐体车的一种。由于罐体车的不断改进以及其性能的不断提升，罐体车逐渐成为货主选择的运输方式之一。目前，在我国罐体车已经得到了广泛的应用。因此，对罐体车的研究分析有着重要的意义。本文根据兴龙5312TXC物料吸排车的有关参数，完成对吸排车关重件（罐体、走台）参数的设计计算，使用AutoCAD绘图软件完成罐体和走台的二维工程图绘制，并根据二维图纸完成罐体和走台有限元模型的建立，并对关重件在不同工况下进行结构静力分析，得到不同工况下的位移分布云图以及应力分布云图，找出结构薄弱位置，为关重件的设计及结构改进和更新提供了科学的理论依据，拓宽了有限单元法对物料吸排车分析设计的领域，丰富了现代化设计方法在实践中的应用。通过对关重件的分析，可以更加客观的了解关重件的结构特性，为厂放提供重要的参考依据；并且文中的一些设计方法对其她的一些类似设计分析来说具有一定的参考价值和意义。关键词 吸排车,关重件,有限元 目 录
1 引言 1
1.1 研究的目的和意义 1
1.2 国内为研究状况 2
1.3 有限元法概述 3
1.4 本文的主要研究内容 4
2 关重件的设计计算 4
2.1 罐体参数设计 4
2.2 走台参数设计 8
3 基于罐体和走台的2D与3D建模 9
3.1 罐体绘制 9
3.2 走台的绘制 12
4 吸排车关重件结构静力分析 14
4.1 罐体有限元分析 14
4.2走台有限元分析 20
结 论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 研究的目的和意义
随着我国城市化建设的迅猛发展，政府正在加速推广物料散装化。物料散装化是节能减排、保护环境、实现资源节约与综合利用的一条重要途径。物料吸排车能够将散装物料快速安全地运送到固定罐体或容器并自动卸货，具有不污染环境、降低损耗的作用。目前，物料吸排车已成为各专用车企业中发展较快的专用车品种。物料吸排车是近年来最新设计出来的一种新型车辆，是集吸污排污为一体的高科技产品。罐式车作为重要的物流设
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随着我国城市化建设的迅猛发展，政府正在加速推广物料散装化。物料散装化是节能减排、保护环境、实现资源节约与综合利用的一条重要途径。物料吸排车能够将散装物料快速安全地运送到固定罐体或容器并自动卸货，具有不污染环境、降低损耗的作用。目前，物料吸排车已成为各专用车企业中发展较快的专用车品种。物料吸排车是近年来最新设计出来的一种新型车辆，是集吸污排污为一体的高科技产品。罐式车作为重要的物流设备，在汽车运输业中的应用极为广泛。目前，我国在水泥、粉煤灰等粉粒物料的运输中，主要以碳钢罐车运输为主。粉粒物料运输车就是其中一类，主要运输散装水泥、石灰石粉、电石粉和粉煤灰。发展粉料散装运输车具有节约资源,保护环境和减轻劳动强度等诸多优点。
传统的物料吸排车会对环境造成严重的污染，因为传统的物料吸排车都使用传统方式设计生产,而且车辆运输,除尘灰的排放,原料仓卸料三个环节罐体都是露天的。一些物料吸排车使用喷水加湿等方式为了减少所产生的废弃物对环境的污染,但却促使水资源大量的减少,不仅仅如此，大量污水的产生也是一个对环境污染的突出重要问题。物料吸排车与传统物料运输相比具有以下优势：第一，运输效率高。物料吸排车可以直接将物料粉末从工厂直接运输到中转站和工地，减少了包装程序；第二，提高了运输的安全性。由于散装物料车罐体都是密封式的，有效的减小了在运输和装卸过冲时发生事故的可能性，安全性得到提高；第三，保证物料的质量。物料在密闭式罐体内基本不受外界环境和气候条件的影响，而且对罐体内的温度、湿度等可以进行调节控制，从而使物料在运输中不会变质和损坏，物料的完好率得到大大提高；第四，改善装卸条件，减轻装卸强度。传统物料运输采用袋装，装卸时耗费大量的人力，且装卸时物料粉尘飞扬，并且散发出异味，装卸工人的身体健康得不到保障。而采用散装物料车运输，就可以实现机械化装卸，大大减轻了工人装卸时的劳动强度，并且减少了粉尘污染；第五，降低运输成本。实行散装物料运输可以实现物料的装卸、运输、贮存、加工等的全面机械化，在提高运输效率的同时，节省了大量人力、物力。在这样的背景下，物料吸排车作为龙头产品被各专用车企业大力发展。物料吸排车的产品特点是涵盖的技术含量高，企业从中得到的利润也高。在未来十年甚至几十年内，市场对物料吸排车的需求，都将保持比较旺盛的势头。目前，国内专用车生产厂家都面临着前所未有的发展机遇，物料吸排车市场存在着巨大的空间。
近年来，高科技的不断发展，各种各样物料吸排车逐渐向模块化、轻量化、系列化、小型化、个性化及电子化(自动化、智能化)发展。吸排车完成作业时要有足够的安全性和有效性，使车辆的质量减少，这就使得能源和材料有着一定的节约，国内的物料吸排车将会以这种趋势不断地发展。由于底盘的可靠性等技术上的原因,使得国产罐式车特别是大吨位罐式车存在种种性能缺点,并不能完全满足市场需求。由于罐体承受了大部分的载荷,而车架承受了一小部分载荷,从而对罐体上各个零部件的强度提出了较高的要求,利用有限元软件ANSYS对某散装罐式车的罐体和车架作了有限元分析,并用试验加以验证。由于物料吸排车属于多品种小批量产品，企业一般是一边设计一边制造，这样往往会造成产品质量下降，生产成本高，不利于企业的技术进步和行业的发展。因此，在产品设计开发阶段利用 有限元技术对结构强度、车身轻量化以及动力学性能等进行分析优化，将大大减少产品设计周期，从而提高企业竞争力。
1.2 国内为研究状况
1.2.1 国外研究情况
1865年，美国Densmore将两个巨大的木桶放在平板车上，安装密封盖后，将原油高效的运出。随着安全的提高和桶的有效运用，这些油罐车立即得到有效的运用。不久随着设计的改进和普及，一位发明者将两个桶合二为一，而将桶纵向放在平车上。1869年，为防止桶板间的泄漏，美国宾夕法尼亚约克市的Empire运输公司将铆接的铁罐直接安装在木质底架上代替垂直的木桶，在以后的90年里，普遍保持了这种形式。1900年，John?Van?Dyke设计了一种罐车，采用双行铆的港钢罐，并且废除了底架，这是现代无底架罐车的前身。1920年，焊接罐车开始使用，锻焊成为罐车结构的标准方法。1941年，罐车逐渐使用熔焊。70年代至今，主要强调罐车的安全性的改进。通常罐车可分为非压力罐车、压力罐车和其他罐车。非压力罐车的罐体壁厚相对压力罐车较薄，供通常情况下运输无危险和低蒸发压力、低介质有毒液体货物，压力罐车罐体壁更厚，装载高蒸汽压力压缩的、液化的商品，以及常温下通常为气体的物质、这包括液化石油气、氯气、无水氨和二氧化碳。
1.2.2 国内研究情况
我国从1958年由大连机车车辆厂试制出第一辆无底架轻油罐车以来，至今已有40年的历史。湖北福田是北汽福田汽车集团的专用车制造企业。为解决广大沼气用户清除沼渣沼液的难题，几年来，公司联合武汉理工大学开展了专门的调研和开发。2008年，在多方努力下，湖北福田试制出了多型号多功能、既能强力抽取沼液沼渣又能运输、喷洒的沼液渣吸排车。该车以福田轻型卡车、低速汽车底盘为基础精心设计改装而成。改进后的车型增加四路阀，能够实现压力排放; 输送管道为可搭接式两节结构，增加作业半径，提高利用价值; 罐体截面为椭圆结构，受力结构较方罐合理; 车辆尾部安装一个大灯，方便夜间作业; 增加搅拌装置，提高了抽渣能力。
1.2.3 国内外技术发展
19世纪40年代，对于罐体的设计及强度校核主要是依靠传统设计方法。对罐体的结构做出了许多简化设计，用实验的方法来验证设计的结果，该方法具有一定的科学性。传统经验设计方法，在我国目前的物料吸排车设计计算中仍起到一定的作用，具有方便快速的优点。但是，这种设计方法也有明显的缺陷，主要表现在以下的两个方面：（1）经验设计具有一定的盲目性，关重件比如在吸排车的罐体的设计方面得不到更高改进。都
1 引言 1
1.1 研究的目的和意义 1
1.2 国内为研究状况 2
1.3 有限元法概述 3
1.4 本文的主要研究内容 4
2 关重件的设计计算 4
2.1 罐体参数设计 4
2.2 走台参数设计 8
3 基于罐体和走台的2D与3D建模 9
3.1 罐体绘制 9
3.2 走台的绘制 12
4 吸排车关重件结构静力分析 14
4.1 罐体有限元分析 14
4.2走台有限元分析 20
结 论 22
致谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 研究的目的和意义
随着我国城市化建设的迅猛发展，政府正在加速推广物料散装化。物料散装化是节能减排、保护环境、实现资源节约与综合利用的一条重要途径。物料吸排车能够将散装物料快速安全地运送到固定罐体或容器并自动卸货，具有不污染环境、降低损耗的作用。目前，物料吸排车已成为各专用车企业中发展较快的专用车品种。物料吸排车是近年来最新设计出来的一种新型车辆，是集吸污排污为一体的高科技产品。罐式车作为重要的物流设
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随着我国城市化建设的迅猛发展，政府正在加速推广物料散装化。物料散装化是节能减排、保护环境、实现资源节约与综合利用的一条重要途径。物料吸排车能够将散装物料快速安全地运送到固定罐体或容器并自动卸货，具有不污染环境、降低损耗的作用。目前，物料吸排车已成为各专用车企业中发展较快的专用车品种。物料吸排车是近年来最新设计出来的一种新型车辆，是集吸污排污为一体的高科技产品。罐式车作为重要的物流设备，在汽车运输业中的应用极为广泛。目前，我国在水泥、粉煤灰等粉粒物料的运输中，主要以碳钢罐车运输为主。粉粒物料运输车就是其中一类，主要运输散装水泥、石灰石粉、电石粉和粉煤灰。发展粉料散装运输车具有节约资源,保护环境和减轻劳动强度等诸多优点。
传统的物料吸排车会对环境造成严重的污染，因为传统的物料吸排车都使用传统方式设计生产,而且车辆运输,除尘灰的排放,原料仓卸料三个环节罐体都是露天的。一些物料吸排车使用喷水加湿等方式为了减少所产生的废弃物对环境的污染,但却促使水资源大量的减少,不仅仅如此，大量污水的产生也是一个对环境污染的突出重要问题。物料吸排车与传统物料运输相比具有以下优势：第一，运输效率高。物料吸排车可以直接将物料粉末从工厂直接运输到中转站和工地，减少了包装程序；第二，提高了运输的安全性。由于散装物料车罐体都是密封式的，有效的减小了在运输和装卸过冲时发生事故的可能性，安全性得到提高；第三，保证物料的质量。物料在密闭式罐体内基本不受外界环境和气候条件的影响，而且对罐体内的温度、湿度等可以进行调节控制，从而使物料在运输中不会变质和损坏，物料的完好率得到大大提高；第四，改善装卸条件，减轻装卸强度。传统物料运输采用袋装，装卸时耗费大量的人力，且装卸时物料粉尘飞扬，并且散发出异味，装卸工人的身体健康得不到保障。而采用散装物料车运输，就可以实现机械化装卸，大大减轻了工人装卸时的劳动强度，并且减少了粉尘污染；第五，降低运输成本。实行散装物料运输可以实现物料的装卸、运输、贮存、加工等的全面机械化，在提高运输效率的同时，节省了大量人力、物力。在这样的背景下，物料吸排车作为龙头产品被各专用车企业大力发展。物料吸排车的产品特点是涵盖的技术含量高，企业从中得到的利润也高。在未来十年甚至几十年内，市场对物料吸排车的需求，都将保持比较旺盛的势头。目前，国内专用车生产厂家都面临着前所未有的发展机遇，物料吸排车市场存在着巨大的空间。
近年来，高科技的不断发展，各种各样物料吸排车逐渐向模块化、轻量化、系列化、小型化、个性化及电子化(自动化、智能化)发展。吸排车完成作业时要有足够的安全性和有效性，使车辆的质量减少，这就使得能源和材料有着一定的节约，国内的物料吸排车将会以这种趋势不断地发展。由于底盘的可靠性等技术上的原因,使得国产罐式车特别是大吨位罐式车存在种种性能缺点,并不能完全满足市场需求。由于罐体承受了大部分的载荷,而车架承受了一小部分载荷,从而对罐体上各个零部件的强度提出了较高的要求,利用有限元软件ANSYS对某散装罐式车的罐体和车架作了有限元分析,并用试验加以验证。由于物料吸排车属于多品种小批量产品，企业一般是一边设计一边制造，这样往往会造成产品质量下降，生产成本高，不利于企业的技术进步和行业的发展。因此，在产品设计开发阶段利用 有限元技术对结构强度、车身轻量化以及动力学性能等进行分析优化，将大大减少产品设计周期，从而提高企业竞争力。
1.2 国内为研究状况
1.2.1 国外研究情况
1865年，美国Densmore将两个巨大的木桶放在平板车上，安装密封盖后，将原油高效的运出。随着安全的提高和桶的有效运用，这些油罐车立即得到有效的运用。不久随着设计的改进和普及，一位发明者将两个桶合二为一，而将桶纵向放在平车上。1869年，为防止桶板间的泄漏，美国宾夕法尼亚约克市的Empire运输公司将铆接的铁罐直接安装在木质底架上代替垂直的木桶，在以后的90年里，普遍保持了这种形式。1900年，John?Van?Dyke设计了一种罐车，采用双行铆的港钢罐，并且废除了底架，这是现代无底架罐车的前身。1920年，焊接罐车开始使用，锻焊成为罐车结构的标准方法。1941年，罐车逐渐使用熔焊。70年代至今，主要强调罐车的安全性的改进。通常罐车可分为非压力罐车、压力罐车和其他罐车。非压力罐车的罐体壁厚相对压力罐车较薄，供通常情况下运输无危险和低蒸发压力、低介质有毒液体货物，压力罐车罐体壁更厚，装载高蒸汽压力压缩的、液化的商品，以及常温下通常为气体的物质、这包括液化石油气、氯气、无水氨和二氧化碳。
1.2.2 国内研究情况
我国从1958年由大连机车车辆厂试制出第一辆无底架轻油罐车以来，至今已有40年的历史。湖北福田是北汽福田汽车集团的专用车制造企业。为解决广大沼气用户清除沼渣沼液的难题，几年来，公司联合武汉理工大学开展了专门的调研和开发。2008年，在多方努力下，湖北福田试制出了多型号多功能、既能强力抽取沼液沼渣又能运输、喷洒的沼液渣吸排车。该车以福田轻型卡车、低速汽车底盘为基础精心设计改装而成。改进后的车型增加四路阀，能够实现压力排放; 输送管道为可搭接式两节结构，增加作业半径，提高利用价值; 罐体截面为椭圆结构，受力结构较方罐合理; 车辆尾部安装一个大灯，方便夜间作业; 增加搅拌装置，提高了抽渣能力。
1.2.3 国内外技术发展
19世纪40年代，对于罐体的设计及强度校核主要是依靠传统设计方法。对罐体的结构做出了许多简化设计，用实验的方法来验证设计的结果，该方法具有一定的科学性。传统经验设计方法，在我国目前的物料吸排车设计计算中仍起到一定的作用，具有方便快速的优点。但是，这种设计方法也有明显的缺陷，主要表现在以下的两个方面：（1）经验设计具有一定的盲目性，关重件比如在吸排车的罐体的设计方面得不到更高改进。都
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