相機(jī)運(yùn)輸車總體設(shè)計(jì)

王雪麗 王 政 文/圖

相機(jī)運(yùn)輸車總體設(shè)計(jì)

王雪麗 王 政 文/圖

由于相機(jī)設(shè)備外形尺寸較大，并且屬于高精密設(shè)備，對(duì)運(yùn)輸環(huán)境要求較高，車輛設(shè)計(jì)時(shí)從多方面去考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和先進(jìn)性，使其在滿足功能前提下，做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性良好，成本較低。

The Introduction of the Overall Design of Camera Transport Vehicle

This article explained the main structure and key points of the overall design of Camera Transport Vehicle based on its obvious features. In addition, the author also summarized his practical design experiences, and offered his own design ideas for reference of related designers.

相機(jī)運(yùn)輸車是現(xiàn)代大型相機(jī)運(yùn)輸保障的移動(dòng)裝備，具有較高的機(jī)動(dòng)性和較好的實(shí)用性能，可在野外條件下為有關(guān)單位進(jìn)行空中武器試驗(yàn)和打靶提供清析可見圖像和數(shù)據(jù)。由于相機(jī)設(shè)備外形尺寸較大，并且屬于高精密設(shè)備，對(duì)運(yùn)輸環(huán)境要求較高，車輛設(shè)計(jì)時(shí)從多方面去考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和先進(jìn)性，使其在滿足功能前提下，做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性良好，成本較低。筆者結(jié)合多年的設(shè)計(jì)工作提出自己的設(shè)計(jì)思路，供有關(guān)人員設(shè)計(jì)參考。

外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

相機(jī)運(yùn)輸車采用的是中國(guó)重汽ZZ1257N5847D1汽車底盤，上裝由大板廂體、30 kW靜音戶外型發(fā)電機(jī)組、系吊組件、電纜盤箱、附件箱、工具箱、墊木箱、儲(chǔ)油箱、雙速千斤頂、分體式空調(diào)機(jī)、電加熱器、除濕機(jī)、相機(jī)運(yùn)輸架、相機(jī)翻轉(zhuǎn)架等構(gòu)件組成。

根據(jù)所要安裝設(shè)備的外形尺寸及使用操作空間情況確定廂體結(jié)構(gòu)及尺寸，廂體外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)定為: 8 000×3 100×2 300 mm。由于主要設(shè)備外形尺寸較大，考慮設(shè)備重量及實(shí)際使用工況，廂體總成結(jié)構(gòu)采用上下對(duì)接形式較合理，下廂體總成高設(shè)定為400 mm，這樣相機(jī)裝卸吊裝時(shí)便于操作，操作人員視線較好?？紤]上廂體總成吊裝時(shí)易碰相機(jī)設(shè)備，在廂體總成前后部安裝兩個(gè)導(dǎo)向架，保護(hù)相機(jī)設(shè)備。

為保證廂體強(qiáng)度，上下廂體總成壁板采用筋梁帶斷熱橋大板粘接，頂、底壁板厚度為80 mm，側(cè)壁板為70 mm。上下廂體總成對(duì)接處采用鋁型材作口框，使對(duì)接處密封好，避免風(fēng)沙和雨水進(jìn)入廂體內(nèi)。此外，設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮口框處密封條在運(yùn)輸時(shí)磨損易損壞，在廂體前后4角處安裝定位錐銷。上下廂體總成對(duì)接處采用通用廂鉤拉緊鎖固，運(yùn)輸時(shí)采用細(xì)鋼絲插銷將廂鉤鎖固。

廂體總成在右側(cè)設(shè)1個(gè)出入門，在左右壁板上各設(shè)有2個(gè)采光窗和1個(gè)換氣口。在右側(cè)出入門前部設(shè)有1個(gè)電源口。內(nèi)壁粘接M3831波音軟片，底壁上面采用澆注3 mm厚防靜電地板革。廂體總成外部隨整車涂林地南方型偽裝涂料。

內(nèi)部空間布局

相機(jī)運(yùn)輸車根據(jù)實(shí)際使用工況要求，車廂內(nèi)部安裝有相機(jī)翻轉(zhuǎn)架、相機(jī)運(yùn)輸支架、導(dǎo)向架、空調(diào)室內(nèi)機(jī)、電加熱器、除濕機(jī)、配電系統(tǒng)等。其中，相機(jī)運(yùn)輸支架安裝在廂內(nèi)后部，將相機(jī)翻轉(zhuǎn)架安裝在廂內(nèi)前部；配電箱布局在廂內(nèi)中間左側(cè)上部，除濕機(jī)布局在廂內(nèi)右側(cè)中間下部。

相機(jī)翻轉(zhuǎn)架安裝在車廂內(nèi)前部。由于其外形尺寸較大，整體質(zhì)量較大，在安裝設(shè)計(jì)時(shí)為保證運(yùn)輸?shù)目煽啃裕氐夭捎昧?個(gè)乙形鋼件進(jìn)行固定，并在設(shè)備接合面粘貼橡膠板，采用螺栓和車廂底壁板連接。根據(jù)車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的最大慣性力，車廂底壁安裝點(diǎn)處將梁加強(qiáng)，在梁內(nèi)設(shè)安裝墊板。安裝時(shí)將相機(jī)翻轉(zhuǎn)架擺正，配鉆孔攻絲安裝。

相機(jī)運(yùn)輸架安裝在車廂內(nèi)后部，外形尺寸和質(zhì)量同樣較大，且對(duì)安裝精度要求較高。在安裝設(shè)計(jì)時(shí)，為保證運(yùn)輸?shù)目煽啃?，在相機(jī)運(yùn)輸架底部設(shè)計(jì)了8個(gè)鋼絲繩減振器，在車廂底壁板內(nèi)設(shè)置了梁和墊鐵，安裝時(shí)配鉆孔攻絲安裝。

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.配電系統(tǒng)

相機(jī)運(yùn)輸車配電系統(tǒng)主要由供電、配電、用電3部分組成。運(yùn)輸時(shí)，車廂內(nèi)可采用內(nèi)燃機(jī)供電或外部市電供電2種方式，輸入電源為三相交流380 V/50 Hz。廂體內(nèi)右壁設(shè)有1個(gè)配電箱，是整車電氣系統(tǒng)的核心。其功能為：電源的監(jiān)測(cè)功能，漏電保護(hù)，相序錯(cuò)誤報(bào)警，短路保護(hù)功能和過載保護(hù)等。

2.溫濕度控制系統(tǒng)

由于相機(jī)設(shè)備對(duì)運(yùn)輸環(huán)境有特殊要求，保證車廂內(nèi)溫度在20±4 ℃變化，于是車廂內(nèi)安裝了2臺(tái)分體式空調(diào)，后壁板上安裝了2臺(tái)電加熱器。車在行進(jìn)中，駕駛員在駕駛室內(nèi)操作遙控盒，啟動(dòng)空調(diào)或電加熱器，對(duì)車廂內(nèi)溫度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。溫度控制操作時(shí)，駕駛員可根據(jù)遙控盒溫濕度顯示屏上的數(shù)據(jù)，選擇開啟空調(diào)或者電加熱器的數(shù)量。

另外，在運(yùn)輸過程中可根據(jù)車廂內(nèi)濕度數(shù)據(jù)，在駕駛室內(nèi)啟動(dòng)車內(nèi)除濕機(jī)開關(guān)，使車廂內(nèi)的濕度滿足相機(jī)運(yùn)輸要求。

3.發(fā)電機(jī)供油系統(tǒng)

在長(zhǎng)途運(yùn)輸中，由于發(fā)電機(jī)組油箱只能夠使用8 h，為保證在長(zhǎng)途運(yùn)輸中車廂內(nèi)溫度，在副車架右側(cè)還安裝了1個(gè)儲(chǔ)油箱。不過，駕駛員在行進(jìn)中仍要留意發(fā)電機(jī)組油箱中的油量，發(fā)現(xiàn)不足時(shí)，采用手工加油的方式，來保證發(fā)電機(jī)組不間斷工作。

整車平穩(wěn)性能

廂體總成尺寸確定后，根據(jù)公路、鐵路運(yùn)輸限界規(guī)定，結(jié)合汽車底盤縱梁距地面高度尺寸，對(duì)人員和廂體總成質(zhì)量、副車架質(zhì)量、車內(nèi)2個(gè)大設(shè)備質(zhì)量、配電箱、配電系統(tǒng)及其他附件質(zhì)量進(jìn)行估算。

汽車底盤參數(shù)如下：整備質(zhì)量G底盤=9 450 kg，底盤設(shè)計(jì)總質(zhì)量G底盤設(shè)計(jì)總=25 000 kg，駕乘人員3人G駕乘人員=225 kg。整車總質(zhì)量為：G總=G廂體＋ G廂內(nèi)設(shè)備＋G廂外設(shè)備＋G駕乘人員＋G底盤＋G車架油水=20 191 kg。

底盤軸距L=5 825/1 350 mm，輪距B=1 830 mm。經(jīng)計(jì)算得出如下結(jié)論：相機(jī)運(yùn)輸車總重為20 191 kg,該車底盤承載要求整車總重不超過25 000 kg，因此整車總質(zhì)量滿足底盤承載要求；質(zhì)心位置距地面高為1 436 mm；距汽車底盤后軸為1 475 mm；距寬度中心線偏右4 mm，經(jīng)計(jì)算前橋軸荷4 583 kg<滿載時(shí)前軸荷7 000 kg，后橋軸荷15 608 kg<滿載時(shí)中后軸荷18 000 kg?？梢缘贸鼋Y(jié)論：整車軸荷分配滿足汽車底盤軸荷要求。

另外，汽車在行駛過程中，整車質(zhì)心高度對(duì)行駛安全性有較大影響，質(zhì)心過高可能造成橫向翻車和縱向翻車。為避免行駛過程中發(fā)生翻車，整車的質(zhì)心應(yīng)符合下列要求：

式中：B—汽車輪距，B＝1 830 mm；Z— 整車質(zhì)心高度，Z=1 436 mm。

φ—地面附著系統(tǒng)：標(biāo)準(zhǔn)要求為φ＝0.6；Ly—整車質(zhì)心偏離中心線距離，Ly=4 mm。

代入數(shù)據(jù)得：（B/2 –Ly）/Z=0.63＞0.6；

結(jié)論：橫向穩(wěn)定性滿足要求。

式中：L—整車質(zhì)心距后橋距離，L=1 475 mm;φ—地面附著系統(tǒng)：標(biāo)準(zhǔn)要求為φ＝0.6;Z—整車質(zhì)心高度，Z=1 436 mm。

代入數(shù)據(jù)得：L/Z=1.02＞0.6;

結(jié)論：縱向穩(wěn)定性滿足要求。