清障車工作機構的優(yōu)化設計研究

曾廣盛

摘要：隨著社會經濟水平的不斷提升，清障車工作機構的優(yōu)化設計需要根據(jù)現(xiàn)代社會的發(fā)展情況進行創(chuàng)新，能夠達到清障救援的工作目的。清障車能夠起吊和拖牽故障或事故車輛，將事故車輛迅速帶離現(xiàn)場，保證道路的正常使用，并且避免車輛受到兩次損害，因此清障車在社會中具有重要作用，隨著社會科技發(fā)展，清障車加強創(chuàng)新力度，保證社會的健康發(fā)展。本文主要針對清障車工作機構的優(yōu)化設計進行系統(tǒng)的分析，研究結果僅供相關人士借鑒。

關鍵詞：清障車;工作機構;優(yōu)化設計

在國家社會經濟不斷發(fā)展的推動下，國內車輛的總數(shù)保持上升趨勢，導致道路出現(xiàn)事故的概率增加，為了維護道路交通的正常使用，清障車需要將事故車輛進行清除，是維護國家道路交通安全和順暢的重要工具。清障車也叫道路清障車，指的是一種裝備有道路清障救援設備的專用車輛，根據(jù)社會發(fā)展現(xiàn)狀的調查了解，清障車的主要功能是扶正、起吊、托舉、牽引等，主要應用于交通事故現(xiàn)場、違章停車等情況，從而促進社會道路交通的順利發(fā)展。隨著國內社會經濟的不斷發(fā)展，加強對清障車的完善和優(yōu)化設計，保證能夠在惡劣的環(huán)境中依然能夠發(fā)揮清障車的重要價值，增加社會的安全性保障，主要針對清障車的組成結構和內部系統(tǒng)進行全面的創(chuàng)新，促進社會經濟的健康發(fā)展，為清障車的未來發(fā)展奠定基礎。

一、道路清障車的主要內容和結構

（一）清障車的內容

清障車也叫道路清障車、拖車，是一種具有道路清障救援設備的專用車輛，主要在現(xiàn)代社會中針對道路交通事故進行扶正、起吊、托舉等行為，從而維持道路交通的正常暢通，減少因道路交通事故產生的經濟損失，實現(xiàn)社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展。

（二）清障車的結構和分類

清障車主要由取力裝置、液壓傳動機構、牽引系統(tǒng)和托舉裝置四個部分構成，能夠根據(jù)操作對象的特殊性，選擇相對性的裝置進行工作，從而達到清除路障的最終目的。在現(xiàn)實生活中， 管理人員需要根據(jù)作業(yè)對象的差異性，選擇適合的清障車，比如重型貨車、半掛車需要使用重型清障車，中型貨車、客車等適合使用中型清障車，而小型客車、轎車等使用輕型清障車。

清障車還可以按照工作的特點進行分類，分為運載類和起吊牽引類。運載類主要指的是將道路上出現(xiàn)先交通事故或故障車輛進行轉移，通過運到車上進行清理現(xiàn)場，保證道路的正常行駛;起吊牽引類指的是用清障車上安裝的起吊裝置把事故或故障車輛的一端吊離地面，然后安有牽引裝置的清障車負責將車輛轉移出道路[1]。

清障車按照車輛的結構類型進行劃分，主要分為拖吊分離型、拖吊連體型、平板型和其他類型。原理都是利用起吊和托舉裝置對故障車輛做出行為，將車輛固定在托臂上，后被帶離故障現(xiàn)場，從而完成清障車的主要工作。

二、道路清障車的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著國際社會經濟的不斷發(fā)展，關于道路清障車的發(fā)展情況主要分為國外和國內兩種發(fā)展狀態(tài)，以下從這兩個方面進行詳細的介紹。

從國外發(fā)展情況研究發(fā)現(xiàn)，國外的汽車發(fā)展歷史比較悠久，對于清障車的完善和創(chuàng)新主要集中在結構、功能、技術三個方面，隨著社會經濟的不斷發(fā)展，增加控制技術和液壓傳動的利用，能夠實現(xiàn)清障車的全面應用，推動清障車的穩(wěn)定發(fā)展，從而實現(xiàn)起吊、側拽、扶正和托舉的工作目標。

根據(jù)國內發(fā)展現(xiàn)狀的調查發(fā)現(xiàn)，國內清障車的發(fā)展本身落后于國外一些國家，在開始發(fā)展階段，產品結構和功能比較單一，針對技術的應用比較落后，導致清障車的整體性能比較低，在21世紀后期，隨著國內道路交通事業(yè)的快速發(fā)展，加強完善清障車的整體功能，通過增加清障車的智能化、人性化和多功能化特點，實現(xiàn)道路清障車的順利發(fā)展，并且能夠有效解決國內社會中車輛出現(xiàn)事故或者故障的處理工作，從而降低出現(xiàn)道路交通事故的概率，保持道路的暢通[2]。

三、清障車軸荷方面的計算和設計

軸荷主要指的是清障車的質量分配到其余車軸上的比例問題，軸荷一般在設計階段就已經得出結果，根據(jù)清障車的調查研究得知，軸荷主要受到性能要求、上裝布置形式、以及輪胎的磨損程度三個方面的影響。根據(jù)現(xiàn)實清障車的研究和剖析，計算出前軸軸荷和清障車的質量關系，并且明確車輛前后軸的關系和差值范圍，保證在國家合格標準范圍內，從而完成對清障車的研究和創(chuàng)新。以下圖表為清障車軸荷的標準值和托舉質量的關系，如圖一所示。

四、吊臂和托架的有限元方面設計

有限單元法主要是以數(shù)學和物理知識為理論基礎，同時借助計算機技術求解工程技術問題的辦法。根據(jù)現(xiàn)代社會發(fā)展情況的調查了解，雖然計算機技術能夠有效改變結構理論力學的應用，但是有限元法能夠增加數(shù)值的精準度和有效性，在清障車的創(chuàng)新過程中得到廣泛的應用，特別是吊臂和托架方面，加強對吊臂、伸縮臂和基本臂的應力分析，并且構建三維建模和幾何模型，發(fā)揮結構的價值特點，從而提高清障車的工作質量和效率[3]。

五、吊臂和托架的模態(tài)方面設計

模擬分析是未來掌握機械結構或設計部件的模擬特性，能夠為清障車的結構部件進行構動態(tài)響應特性的研究奠定堅實的基礎，從而實現(xiàn)清障車的完善和創(chuàng)新工作，維護社會道路交通的正常秩序。模態(tài)分析主要從單自由度系統(tǒng)和多自由度系統(tǒng)兩個方面，對吊臂和托架的全伸或全縮兩個方面進行系統(tǒng)的研究，記錄發(fā)生共振的可能性，研究結果表明托架發(fā)生共振的可能性大，而吊臂則不會發(fā)生共振，為未來的創(chuàng)新設計提供重要的數(shù)據(jù)支持。

六、托架的減重優(yōu)化設計

根據(jù)現(xiàn)代社會發(fā)展情況的調查得知，實行減重優(yōu)化主要從兩個方面進行設計，分別是優(yōu)化產品部件的機構，以及部分結構采用新型輕質材料[4]。但是如果實行減重設計，會直接影響清障車的質量和安全問題，因此實現(xiàn)輕量化和可靠性的平衡狀態(tài)，通過不斷的改變托架的強度剛度，增加計算機命令的應用，實現(xiàn)創(chuàng)新設計的發(fā)展目標，從而完成對清障車機構的設計研究。

結語：綜上所述，隨著我國道路交通的快速發(fā)展，國內汽車的保有量保持上升的趨勢，雖然能夠提高人們的工作效率，但是也造成交通事故發(fā)生概率的增加，因此加強對清障車的創(chuàng)新和管理是社會發(fā)展的重要組成部分。根據(jù)現(xiàn)代社會清障車的發(fā)展現(xiàn)狀進行系統(tǒng)研究，主要從清障車的軸荷方面、吊臂和托架的有限元方面、

托架的減重優(yōu)化方面、吊臂和托架的模態(tài)方面等，進行科學合理的設計和規(guī)劃，保障清障車的正常工作，提高清障車工作的安全性和穩(wěn)定性，以此來保證社會經濟的順利發(fā)展。

參考文獻：

[1]賈俊祥.清障車工作機構的優(yōu)化設計研究[D].河北：河北工業(yè)大學，2015.DOI：10.7666/d.D820297.

[2]朱瑛，張銀成，郭建燁，等.一種小型道路清障車的設計[J].機床與液壓，2016，44（6）：107-112.DOI：10.3969/j.issn.1001-3881.2016.06.020.

[3]殷際良.一種智能快速舉升、檢修、救援清障車：CN201720443378.8[P].2018-01-19.

[4]寶雞中車時代工程機械有限公司.多功能清障車：CN201720759593.9[P].2018-01-12.