什么是大件运输辅助技术？

2021-01-02 16:13  点击次数：

　　大件运输的速度慢、周期长、风险大、安全要求高，其技术水平主要和大件运输装备水平、驾驶人员操控水平以及与大件运输方案制作相关的技术发展水平有关，对运输企业的综合操作能力要求很高。与国际上，特别是发达国家的大件运输状况相比，目前国内的公路大件运输行业整体水平较落后。

　　大件运输装备技术水平

　　从大件运输装备上看，由于货物体积、重量大，道路条件复杂，对牵引车辆和载货车板要求高，需要投入大马力、大扭矩的特种牵引车;车板也需要使用能收缩的框架梁、桥式板、凹形板、扬举板、气垫板等定做车型或专用液压车板;货物装卸时还需要大型装卸机具辅助。

　　我国的大件运输装备制造起步晚、水平低，无论设计、制造都相对粗糙、简单，迄今为止，国产的重型牵引车从质量和耐用性上讲都还未过关，更不要说操作的实用性、智能化和舒适性了，只能以经济、实惠与进口车抗衡。我国很多公路大件运输企业购置重型牵引车都还依靠进口;在执行重大运输项目时，都采用进口的奔驰、沃尔沃、曼等车型上阵，投资较大。

　　但是，陕汽德龙、东风天龙等重型牵引车生产厂家不断在引进技术和开发新品，以上海电力环保、三江万山、苏州大方、天业通联、武汉天捷等为代表的国内制造企业己开发了德、法两种派系的多种国产组合式液压平板车，特别是自行式组合平板车的诞生已与国际先进水平接轨。常规轴线挂车、桥式板、凹型板、风机板等车型的制造也有了长足进步。从各国产化来看，是非常有利于国内大件运输行业降低生产成本和进一步优化运输方式的。

　　驾驶人员操控水平

　　从使用上讲，由于先进的运输设备多为进口，而国内的大件运输从业人员文化水平普遍较低，外语能力差，了解车辆性能较为滞后;无论是驾驶员还是保修工，无论是驾驶牵引车还是操作平板车，在基础结构认知和领悟能力上都还有待加强。而且，国内与国际先进运输从业者的交流机会少，进口的车型毕竟有限，国内从业人员对发达国家早就普遍使用的桥式车、自行式平板以及可首尾互换、长宽变换、半挂与全挂转换的系列车型还比较陌生。

　　与大件运输相关的技术发展水平

　　a、大件设备庞大且不规则，装载捆绑较困难，有时还需要根据产品形状和材质设计工装夹具。而很多大件运输队伍的装载较为原始，工装设计能力几乎为零。

　　b、由于从设备生产方到购买方一般都需要跨省市、地区运输，而且占用车道较多，有时需要借道或封道通行，加之电厂、石化厂等交货地点多处于较偏远的山区，运输道路条件较差，因此运输前必须做充分的路勘并选择好路线和车型，才能确保安全。从道路勘察来看，测高仪、桥检车等先进测量工具的使用，大大加强了大件运输空障路障测量的准确性和简便性。

　　c、受限于运输装备和从业人员的文化水平，国内对CAD技术、动画模拟运输和卫星实时定位、监控等计算机和信息技术的应用非常有限，好多小规模大件运输企业还停留在纸笔式手工作业模式。计算机技术的普及运用，将会给大件运输带来巨大变革，包括运用计算机进行线路筛选、模拟运输、荷载计算、方案制作在内的方式将会促使大件运输向信息化、智能化方向发展。

　　d、计算机建模、绘图等软件的应用，为道桥安全以及设备通过性的实验和验算提供了科学依据，节约时间、精力和成本。但是，大件运输相关路桥情况还缺乏数据库管理，资源不能共享，而且路桥资料分属于不同的管理机构保管，要收集和调取十分困难，很多道路勘察和审核工作重复发生，效率较低。

　　当今计算机帮助大件运输实现功能

　　通过对运输企业需求的分析，公路大件运输计算机辅助决策系统可以实现四大功能：安全性校核、动态转弯模拟、历史案例查询与数据库维护。

　　其中安全性校核分为单项校核和综合校核：单项校核包括受力可靠性校核、行进稳定性校核、绑扎稳定性校核、牵引可靠性校核、道路通过性校核;综合校核则是对单项校核中的各项校核进行全过程的校核。历史案例查询是可以查询系统已经校核过的运输项目中所运输的货物、所用挂车以及所用附件的参数信息，此功能包含在单项校核的各校核项中。数据库维护包括挂车数据库、牵引车数据库、附件数据库、路况数据库。

　　在运输大件产品时，运输企业首先关心的是如何保证运输安全。概括来讲，影响大件产品运输安全的因素主要涵盖可靠性、稳定性和通过能力三个方面。为了满足这三方面都满足安全需求，需要通过计算机受力可靠性校核、行进稳定性校核、绑扎稳定性校核、牵引可靠性校核、道路通过性校核以及动态转弯模拟这几个方面的校核。

　　安全性校核中单项校核

　　01.受力可靠性校核

　　大件运输企业通常校核的挂车车型有液压平板全挂车、半挂车和鹅颈挂车三种。

　　a.液压平板全挂车受力可靠性校核

　　液压平板全挂车结构复杂，纵向很长，在挂车上设计有主纵梁来主要承受货物载荷和轮胎的支反力，形成了材料力学中的梁式构件。并且不同的编点方式、不同的支撑方式(两支架、三支架、四支架和五支架)，全挂车主梁的受力、主梁的弯矩、编点后的轴线载荷会有所不同。这就需要在预选的编点方式、支撑方式下，对全挂车主梁的受力、主梁的弯矩、各点的轴线载荷进行校核。只有各项都通过校核，才能保证运输安全。

　　b.半挂车和鹅颈挂车受力校核

　　由于半挂车自身结构的原因，挂车的前销、后轴、主梁三部分都承受货物的载荷和轮胎的支反力。当前销和后轴所受载荷超过它们的允许值或主梁所受弯矩和变形过大时，其相应部分都会有发生断裂的危险，所以在装载前就需要对半挂车的前销和后轴所承受的载荷以及主梁所受弯矩和变形进行校核。只有各项都通过校核，才能保证挂车安全运行。鹅颈挂车的液压编组通常为前一轴或两轴线与鹅颈液压装置联通，其余轴线成纵向分别连成两点回路，并且鹅颈挂车一般不超过10轴线，故可简化为半挂车进行计算，其校验项也与半挂车基本相同。另外，在高速行驶时，半挂车和鹅颈挂车可能会出现动力超载现象，所以有必要计算出载货车辆在各种路况上的最高限速，以保证挂车安全运行。

　　02.行进稳定性校核

　　挂车在运行时，如果货物的中心在水平面的投影落在了挂车稳定三角形的外边，就有发生倾覆的危险。影响挂车行进稳定性的因素很多，其中内部因素主要有挂车宽度、货物中心高度、货物重量以及在大风条件下货物的迎风面积等;外部因素主要有纵坡坡度、横坡坡度以及横向大风等。

　　对于半挂车而言，行进稳定性包括纵向稳定性和横向稳定性。对全挂车和鹅颈挂车来说，其稳定性除了纵向稳定性和横向稳定性外，还需考虑塌点稳定性。所谓“塌点”是指挂车装载后如果发生液压支撑回路软管破裂，受损软管所在的液压回路就会失去支撑作用，致使挂车下塌倾斜，这种现象称为“塌点”。出现塌点时车体将会产生严重倾斜，加之路面的坡度，车体最易发生横向失稳。

　　03.绑扎稳定性校核

　　当行进中的车组在紧急制动时，形成的巨大惯性力可能造成货物前滑或者前翻;当车组处于横坡或者发生塌点事故时，侧向分力可能造成货物侧滑或者是货物侧翻。所以在运输大件货物时，一般要预先进行绑扎方案设计。绑扎的越稳定，货物的抗翻倒性和抗侧滑性就越好，为了保证载货挂车的安全运行，就有必要对挂车的绑扎稳定性进行校核。

　　04.牵引可靠性校核

　　如果牵引车动力不足，挂车车组就无法运行;如果牵引车与地面间附着力不足，车组就会发生打滑现象。因此为了保证挂车车组的可靠行驶，必须进行牵引可靠性校核。根据汽车行驶理论，保证挂车车组可靠行驶有两个条件，一是牵引车能够提供足够的动力，这与牵引形式、上坡坡度、货物重量、挂车车型等因素有关;二是牵引车的驱动轮必须有足够的附着力，保证驱动轮不打滑，这与牵引车自重、驱动轮与地面摩擦副以及牵引车承重有关系。

　　05.道路通过性校核

　　一般地，车辆越长，其纵坡通过能力和弯道通过能力越差，所以对于该项校核，与半挂车和鹅颈挂车相比，全挂车、低平台挂车和长货挂车就显得更有必要。道路通过性校核主要有纵坡通过能力校核和弯道通过能力校核。纵坡通过能力校核是通过计算出在车辆长度范围内凸、凹纵坡分别允许的拱高，来判断挂车是否能够顺利通过某纵坡。弯道通过能力校核是通过计算车辆转弯外半径、车辆转弯内半径、货物扫空外半径、货物扫空内半径，来判断是否能够通过某一弯道。

　　动态转弯模拟

　　在运输大件产品时，是否能够使车辆顺利通过某一弯道，往往是一个操作难点。如果到了现场才发现通不过的话，这就会造成人力物力的浪费，给企业带来经济损失。假如能事先通过软件来进行转弯模拟，直观明了地表达车辆以一定的行驶速度和转弯角度能否通过某弯道，这样可以帮助工程技术人员事前判断车辆通过弯道的可行性，把操作失误的可能性降到最小，避免了进退两难的尴尬局面，为企业减少了不必要的损失。

　　总结

　　算机辅助功能同时兼顾了企业和道路部门的双方利益，充分考虑了线路运行的可能性，使得大件运输更加方便简单，不会造成不必要的资源浪费，是很好今后发展的方向。