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随着全球经济的逐步增长,国与国之间、国里各地和各地之间的货运量也逐步增多,能源消耗量也大幅上涨。在这样的背景下,大型液罐车在道路货物运输中占据了不可替代的地位。在时间的证明下,其装卸灵活、运输地方多且机动性高和运输效率高等优点充分表现出来。根据道路运输部门调查结果显示,目前世界上超过80%的业态产品通过液罐车运输,其中石油行业用液罐车运输为最多[1]。因为相对于其他普通运输货车而言,液罐车在液体货物运输方面有着很大的优势,其在运输行业受到极大的重视,其中在工业发达的国家运用广泛。
一、国外研究概况
目前,国外对大型液罐车的研究相对于我国来说比较超前,其具体表现在于国外已有一套完善的比较体系来降低自己液罐车的运输成本。德国相关部门实验表明,38t的液罐车装载货物和装载等质量的货物的普通货车运输相同的路段相比,油耗降低了13%,两辆车在保养费用方面也相差了20%左右(半挂液罐车比普通货车低),半挂液罐车不管在哪方面优势都很明显[1]。日本极东开发公司计算表示,运输距离远到一定程度,半挂液罐车装载货物为普通货物的3倍时,运输下来的总体成本反而降低了50%[1]。
根据相关数据表示,在符合国家法律法规规定的道路运输汽车总质量的前提下,提高液罐车的运输效率主要可通过优化结构、减小整车装备质量、使用新型材料等方法[2]。国外工业发达的国家的重型汽车厂已经想到了一种很好的方法,即为半挂液罐车设计装备罐车专用底盘,这种底盘硬度高重量适宜,可相对来说减少车身质量、帮助半挂液罐车在相同状况下获得最佳的动力匹配、降低半挂液罐车在满载时的重心使其在行驶过程中更加稳定和更加安全[3]。美国Texaco公司减小半挂液罐车车轴轮胎直径,使整车质心高度降低,并且前移了罐体位置,使承载质量为27000L的半挂液罐车承载容积变成了32000L[3]。日本极东公司将半挂液罐车的加油系统做成了可拆卸的装置,使其可作为普通的运油车使用减轻自重提高运油量,且加油系统便于安装、维修和操作[4]。美国负荷公司减轻半挂液罐车自重提高运输效率,其通过优化牵引座、泵箱和车身防护件等附件达到降低自身质量的目的[5]。
优化半挂液罐车的结构性能,使其具备更好的实用性和安全性,提高液罐车的运输效率,降低其能耗,使其能够用更少的能源创造更大的价值将是未来液罐车发展的必然趋势。
二、国内研究概况
最近几年以来,我国国内对大型液罐车的研究投入教少,可查阅的相关文献基本空白,在制造和研究方面刚刚起步。从2000年以来,国内才刚开始对液罐车方面进行研究,吉林大学等高校和中国轻骑集团、梁山中集东岳车辆有限公司等大型企业都对液罐车的稳定性、安全性和运输经济性进行研究,为我国的半挂液罐车发展提供丰富的理论依据[6]。
吉林大学的赵伦峰等人利用电脑软件对各种工况下的半挂液罐车进行运动仿真,了解其受力情况,对半挂液罐车进行结构上的改良,优化半挂液罐车的承载质量及在符合我国相关政策的情况下改良驾驶舱角度优化视野范围[7]。新疆农业大学的孙颖等人通过ANSYS软件对半挂液罐车罐体在各种形式工况下进行研究,得到不同部位的受力分布情况并且得到了温度参数和液体填充量对液罐车的罐体部分应力影响的回归方程,有效的改善了液罐车运输过程中液体泄漏的这一现象[8]。湖南大学的唐应时等对重型液罐车罐体的防波板进行研究,研究出了一种更加简易的计算冲击力的办法;在这个计算方法的基础上,津门宏图飞机制造厂的柳志武提出了一种新的计算半挂液罐车罐体防波板厚度的公式[9][10]。福建农林大学的雷治国等人应用MATLAB对半挂液罐车进行计算,发现了影响液罐车纵向稳定性的因素主要有:液体的装载量、液体粘度和液体的密度等等,同时他们也对液罐车横向防波版是否会对罐车稳定性影响进行研究,得出了液罐车满载情况下液体质心高度和车辆行驶过程中极限坡路倾角两个参数的计算公式[10][11]。
综上所述,国内目前对液罐车的研究相对来说还是比较少,投入方面也较为薄弱,所以虽然做出很多努力,但还未形成较为完善的体系[]。
参考文献:
[1]陈风超.一种新型半挂液罐车的轻量化设计与性能优化[D].山东大学,2015.
[2]谢普.半挂式液罐车动力学建模及稳定性分析[D].吉林大学,2011.
[3]韦伟.半挂液罐车轻量化研究[D].江苏大学,2012.
[4]李杰.半挂液罐车侧倾稳定性控制研究[D].长春工业大学,2018.
[5]Suzuki,Yoshinori;Dai,Jing.Decision Support System of Truck Routing and Refueling: A Dual-Objective Approach: Decision Support System of Truck Routing and Refueling[J].Decision sciences.2013,44(5).
[6]吴相稷.半挂液罐车整车侧向动力学建模及参数优化匹配[D].昆明理工大学,2018
[7]刘标永,陈灿宣,滕炫龙.一种半挂液罐车副车架结构的优化设计[J].中国重汽集团柳州运力专用汽车有限公司.2019,6:197-199.
[8]胡晓明.应用相似模型的半挂液罐车横向稳定性控制[J].淮阴工学院.2015,10:27-32.
[9]胡晓明,李万莉,朱为国,赵志国. 半挂液罐车的避障运动仿真分析[J]. 同济大学机械工程学院;淮阴工学院.2013,7:151-158.
[10]赵伟强,凌锦鹏,宗长富. 半挂式液罐车防侧翻控制策略开发[J]. 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室.2019,41(1):50-56.
[11]陈益苞.半挂式液罐车仿真模型的建立与分析[J].广东松山职业技术学院电气工程系.2017,44(8):39-43.
[12]Tong,Fan;Azevedo,lnes;Jaramillo,Paulina.Economic Viability of a Natural Gas Refueling Infrastructure for Long-Haul Trucks[J].Journal of infrastructure systems.2019,25(1).
资料编号:[264471]
