平板拖车最⼩转弯半径粗略绘图计算⽅法
平板拖车最⼩转弯半径粗略绘图计算⽅法对平板拖车最⼩转弯半径的定义
本⽂参考《汽车设计》及标准JGJ100-2015《车库建筑设计规范》4.1.3 和
4.1.4 ,关于机动车最⼩转弯半径:指的是机动车在转弯时,其外侧轮胎划过的圆弧半径r1 。⽽⾮我们通常理解的,机动车内侧轮胎划过的圆弧半径。
GB1589-2004《道路测量外廓尺⼨、轴荷及质量限值》对于车辆道路宽度的定义:车⾝最外点在地⾯的投影所形成的外圆周轨迹与最内侧部位在地⾯投影所形成的内圆周轨迹的差值。
⽽我们所要计算的平板拖车最⼩转弯半径:是平板拖车在转弯时,沿转弯中⼼旋转,外侧最⼤轮廓扫过的圆弧半径(即车辆环形外半径,下图中的R),最⼤轮廓可能是车架右前⾓,也可能是右前轮轮胎外边缘(前悬较⼩的情况下,转弯时轮胎会伸出台⾯较⼤距离)
计算平板拖车(⽆牵引车状态)的最⼩转弯半径
例:平板拖车载重20t ,台⾯尺⼨12000×2500mm,
使⽤软件:AutoCAD
说明,由于平板拖车回转⽀承可360 度旋转,在⽆动⼒状态下,回转桥向左(右)转⾓能够在0-90 °⾃由变化,因此计算平板拖车⾃⾝的最⼩转弯半径时理论上回转转⾓90°时最⼩,此时前后轮轴(组)中⼼线交于整车后悬中⼼位置A点, 即理论上整车将绕A点旋转,以A点为圆⼼画圆,将整车车⾝全部包裹在内(如果前悬较短则应该把回转桥转后轮胎边缘包括在内),此圆的半径即为最⼩转弯半径,建议按此⽅法计算的值的基础上在适当增加2%左右,所求值按
照只⼊不舍取整,如测量值为R8781,则取R=8781*1.02=8956.62 ≈9000(mm)对万向轮推车来说,上述⽅法同样适⽤。区别在其拖柄为固定结构于从后轮
中⼼作图应包含拖柄头端⾯
三、计算牵引车拖挂⼀台平板拖车的转弯半径
根据汽车设计理论:当牵引车和挂车组成列车转弯时,为使所有车轮都作纯滚动,就必须使所有车轮的轴线都相交于⼀点(瞬时滚动中⼼)。理想的拖车组在运⾏过程中,应使所有车轮做纯滚动,不得存在车轮受扭转、偏移、挤压的状态。
汽车360度
因此,我们计算平板拖车+牵引车组合的转弯半径时,可以参照此理论,⽽不能单纯的追求半径最⼩状态,⼀⽅⾯是为了保护设备,提⾼设备的使⽤寿命,另⼀⽅⾯,单纯追求所谓的最⼩,实现起来存在
⼈为因素和偶然性,不能适⽤于通常状况,造成计算通过,实际通不过,尤其对于客户新建⼚房规划期的通过性模拟。
(1)转弯半径计算
牵引车+平板拖车的形式,与道路全挂车结构类似,不同的是平板拖车转盘转⾓不限位。也就是说,随着转向⾓增⼤,虽然有可能会使转弯半径进⼀步减⼩,转向⾓过⼤,拖车存在着拖动轮胎及拖柄在转
向过程中会碰到牵引车配重的可能,使轮胎使⽤寿命减少,或者损坏拖柄架、拖柄轴。因此在计算最⼩转弯半径时,我们计算的应该是所有轮胎均做纯滚动的最⼩转弯半径。
由于牵引车在拖挂平板拖车正常⾏驶时,由于平板拖车的跟随性,平板拖车不可能总按照⼀定的转向⾓进⾏转向⾏驶,牵引车也并不是按照最⼩转弯半径去⾏驶的⽽是转向⾓度由⼤到⼩,牵引车驾驶员
在此过程中需要不断修正牵引车转弯半径以保证拖车运⾏过程中始终保持沿瞬时滚动中⼼做近似圆周运动。因此计算拖挂的转弯半径值只具有参考意义,主要⽤于对道路直⾓转弯及原地掉头的模拟计
算。
按照拖车回转桥45°及60°转⾓分别绘图,⽤绘图法到瞬时滚动中⼼点,假设拖车绕O点做圆周运动。此时,通过拖柄中⼼点旋转牵引车,使牵引车后轮中⼼线延长线交于O点,并以O点为圆⼼做圆,
将拖车及牵引车完全包括在内,此圆即为它们的转弯半径(⽤作图法旋转牵引车使后轮中⼼线延长线⼤概在O 点附近处即可)
由图可知,回转桥转向⾓越⼤,整个的转弯半径越⼩,甚⾄在达到90°转
向⾓时为最⼩。这⼀结果取决于牵引车司机如何操作保持回转桥架与车⾝夹⾓始终保持,⽽且忽略了形成此状态前期的转向调整过程,属于理论上可以达到,实际上上难以实现的数值。
因此在计算直⾓通道通过性时,我们不考虑进⼊时的转⾓变化以及进⼊时的最佳起始转向点位置,⼀般选择以45°转向⾓寻瞬时滚动中⼼进⾏模拟计算,较为符合⼤众化操纵⽅式。计算的结果也能够保证⼤多数驾驶员能够实现。更⼤的转⾓⽅式只适合模拟极限作业场地。此时车头的转⾓实际上是有驾驶员不断调整的,可以有⽆数的值且不停的变动(内然牵引车喇叭⼝牵引座需要考虑两侧⽿板的影响)
如果平板拖车较⼩,以回转桥前后轮中⼼线画圆后车头不能包含进去,且牵引车以拖柄中⼼线旋转需要⼤于45°后才能到到瞬时滚动中⼼点,需要判断按照先调整牵引车转向⾓⼤于45°以后轮中⼼线相交后与O 点后,牵引车转弯半径是否⼩于实际最⼩转弯半径,如果⼩于,这说明前轮过转向不能实现。根据经验,则需要调整平板拖车车⾝与回转桥的夹⾓,此时按照回转桥以回转中⼼旋转45°,到拖车前后轮轴中⼼交点O;牵引车以牵引座中⼼同⽅向旋转45° 后, 到拖车前轮中⼼线及牵引车后轮中⼼线交点O',再根据O点和O'点的位置相应调整车⾝与回转桥。然后作图求最⼩转弯半径。
(2)直⾓转弯计算:
最⼩通道宽度,绘图⽅法同最⼩转弯半径,绘图时注意牵引车+拖车沿内环及外环按照道路两侧有⽛⽯及视线以及常规停车不可能达到理论模拟的精准等原因,需各增加200-300mm的安全距离,对⾮万向轮拖车通常取300mm,对于万
向轮拖车或者巷道及本⾝道路条件有限的情况下,通常按照不⼩于200mm取值,
如果有⼀条路宽超过平板拖车+牵引车总长度⾄少1m以上,即整个拖车组完全直线⾏驶拖
车尾部已出直⾓弯,牵引车头⾄道路边缘后还有⾜够转弯的距离,那么另外⼀条最窄通道宽度≥拖车+
牵引车组最⼤宽度+600mm即可实现通过,如拖车+牵引车组长度12m,宽度最⼤为2400mm,其中⼀条道路15m宽,则另⼀条通道最⼩宽度≥3000mm即可满⾜通过性。
总结:牵引车拖挂⼀台拖车(不论拖车⼤⼩)的最⼩转弯半径及过直
⾓通道所需路宽绘图法:
⑴将拖车回转桥及拖柄复制成块,其它部分复制成块,牵引车制作成块⽂件,便于后期作图旋转;
⑵将拖车回转桥架连同拖柄参照车⾝以回转⽀承中⼼点转45°备⽤
⑶将牵引车参照拖柄中⼼线转45 °或参照车⾝转90°,连接拖柄环中⼼
与牵引车牵引座中⼼;
⑷根据平板拖车与牵引车尺⼨关系,将会出现两种情况如下图,此时到瞬时滚动中⼼点要根据平板拖车前后轮中⼼线交点O与拖车前轮中⼼线与牵引车后轮中⼼线交点O'的位置确定调整牵引车头还是车⾝(本作图为配合后期直⾓通
道,使拖车车⾝⼀直保持⽔平,若需旋转拖车车⾝,则可选中回转桥+牵引车头沿回转中⼼做相对旋转)
⾓转弯道路宽度⽤