对汽车的动力性进行了分析,计算了燃油经济性。对整车的轴荷分配进行了计算,确定了整车选择的要求。最后分析了整车的稳定性,保证液化石油气罐车的行驶安全。参考文献韩林积,单位罐体的长度封头高度,由表.公称直径为各参数,可知其值为封头内径封头容积,由表.公称直径为各参数,可知容积为.。由此可知。罐体总体尺寸为.式中罐体总长罐筒的长度封头高度,由表.公称直径为各参数,可知其值为封头曲面高度,由表.公称直径为各参数,可知其值为罐体总长。罐体尺寸如图.所示。图.罐体尺寸参数表.公称直径为罐体各参数公称直径曲面高度质变高度厚度内表面积容积质量.罐体附属装置设计选型安全阀设计选型安全泄放装置就是为了保证压力容器安全运行防止其发生超压的种保险装置。安全泄放装置具有这样的性能使容器在正常的工作压力下运行时,它保证严密不漏,而旦容器内压力超过规定,它就能自动把容器内部的气体迅速排出,使容器内的压力始终保持在最高许用压力范围内。根据压力容器安全技术监察规程及钢制压力容器的规定,对介质为易燃液化石油气或位于有可能发生火灾环境下工作的非易燃液化石油气,其无绝热材料保温层的压力容器的安全泄放量计算公式为.式中压力容器的安全泄放量,单位压力容器的受热面积,单位计算系数,在地上的罐体系数取在泄放压力下液化石油气体的气体潜热,单位。液化石油气成分组成及汽化潜热见表.。表.液化石油气成分组成及汽化潜热成分组成丙烷丙烯正异丁烯正异丁烷残液汽化潜热则液化石油气的气化潜热压力容器的受热面积.式中罐体外径,为罐体总长,。则安全泄放量根据压力容器安全技术监察规程及钢制压力容器的规定安全阀的最小排气面积的计算公式为.式中是气体特性系数,查压力容器安全技术监察规程附件五有关规定选取取安全阀额定泄放系数,按压力容器安全技术监察规程附件五第二节有关规定中选取.设计压力,.压缩系数,其中蒸汽在工作温度和压力下的压缩系数。可根据高鸿华主编压力容器安全技术问题选取为.液化石油气绝对温度,按设计压力选取分子量,取介质的平均分子量。安全阀的排气面积计算.式中是安全阀的排气孔直径。则液化气体运输车罐体顶部应装设安全泄放装置,根据液化气体汽车罐车安全监察规程,选取内装式安全阀,使用温度,适用混合石油气,液氮,液氨,丙烯,丙烷等介质。主要材料见表.。表.主要零部件材料零件名称材料阀体,阀盖碳素钢体阀瓣,阀杆铬不锈钢密封面结合硬质合金弹簧优质铬钒钢人孔设计选型根据液体气体运输车罐体上至少应设置个公称直径不小于的人孔,储运易燃易爆毒性程度为中度以上危害介质的运输车应在气液相口处设置紧急切断装置。液化气石油罐车的整备质量为。总质量所谓总质量是指专用汽车装备齐全,满载规定值货物及乘员时的质量。其计算公式为.式中乘员质量,按座位数计,人。对于作业型专用汽车,如起重举升车高空作业车等,总质量主要由改装后的汽车底盘质量和专用工作装置质量确定,无需考虑装载质量。为了部分弥补专用汽车装载质量的下降,可采用原车底盘允许的最大总质量,合理地利用原车底盘的超载能力。般最大允许可超过原车型总质量的。设计的液化气石油罐车的总质量为。.本章小结本章主要是对整车方案设计进行了分析,为专用车的设计的特点提供了明确指导,通过对比选取了罐体形式及二类底盘,并确定了整车方案中的基本参数。本章内容是设计的初始,为以后的设计提供了重要的基本参数,做好了定的铺垫。第章罐体设计及校核.罐体设计罐体主要由圆筒体封头防波板人孔和整体式支承座等组成。在罐体上还设有安全阀液位计和紧急切断阀等装置。设计压力确定液化石油气的主要成分是甲烷,丙烷,丁烷和丁烯等。液化石油气罐车是运输液化石油气体或性质相似的其他气体液体混合的专用罐车。混合液化石油气是指时饱和蒸气压力不大于.。国家压力容器安全监察部门对压力容器的设计压力有专门的规定,设计压力的确定查钢制压力容器设计手册选取,见表.,常温下盛装液化石油气或混合液化石油气的容器,设计压力为.。表.常见介质设计参数表介质设计压力液面以下开口罐体腐蚀裕量单位容积充装量液化石油气饱和蒸气压力大于允许.其余情况.允许.丙烯.允许.丙烷.允许.设计温度确定设计温度是指容器在正常的工作过程中,在相应的设计压力下,设定的受压元件的金属温度。液化石油气体汽车罐车安全监察规程对设计温度有规定。液化气体运输车罐体的设计温度应符合以下要求罐体结构为裸式的,其设计温度为罐体结构有保温层的,其设计温度为介质可能出现的最高工作温度或最低工作温度罐体设计温度的最低值应考虑环境温度对其影响。液化石油气的主要成分是甲烷,丙烷,丁烷和丁烯等。液化石油气通常是气体和液体两种状态同时存在,主要成分是含有三个或四个碳原子的碳氢化合物。根据钢制压力容器设计手册,选取设计温度。罐体材料根据固定式压力容器安全技术监察规程,用于焊接的碳素钢和低合金钢碳素钢,其中各元素成分应满足.。选择压力容器常用低合金钢板。常见二类底盘如图.所示。图.常见二类底盘汽车底盘般应满足以下要求适用性专用汽车底盘应适用于专用汽车的特殊使用功能要求,在此基础上进行改装造型设计可靠性汽车底盘工作可靠,出现故障的几率要小,零部件要有足够的强度刚度和使用寿命,并且各总成零部件的使用寿命趋于致先进性所选汽车底盘,在动力性,经济性,操作稳定性,行驶稳定性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平,并且满足国家或行业标准方便性所选底盘要便于改装,检查保养及维修,结构紧凑与调试装配空间合理匹配。目前国内市场上底盘的种类多品种全,如解放东风红岩等系列底盘性能好,价格便宜,市场保有量大,选用的底盘也多为这些系列的产品。底盘性能对比见表.。表.底盘性能对比列表解放东风红岩适用性适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求适用于各类载重货车及专用汽车特殊功能的要求适用于各吨位载重货车的改装设计要求以及部分专用车辆的特殊要求可靠性工作可靠,出现故障的几率少,零部件要有足够的强度和寿命工作性能好,故障率低,零部件要有足够的强度和寿命性能可靠,出现故障率低,各部件要有足够的强度先进性动力性经济性行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平动力性经济性操纵稳定性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平动力性经济性行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面略低于同类车型方便性安装检查保养和维修方便,结构紧凑安装检查保养和维修方便,结构紧凑安装检查保养和维修方便,结构紧凑价格便宜较便宜便宜供货来源市场拥有量多市场拥有量多市场拥有量较多常见吨位各种吨位车型各种吨位车型轻中型载货车型经过实际调研和上网搜集各类底盘及其技术参数相关方面的资料,并结合本次改装设计专用车的用途最大装载质量使用条件专用汽车的性能指标专用设备或装置的外形尺寸动力匹配成本等各方面的综合要求,不难发现,在进行小规模的中重型载货汽车或专用车辆改装制造时,选用解放系列底盘相对较合理。故本设计中选用汽解放牌底盘。底盘参数见表.。表.底盘参数表额定载质量前轮轮距整备质量后轮轮距外廓尺寸前悬轴距后悬最小离地间隙最小转弯直径最高车速转向机构准拖挂车总质量鞍座型号驱动形式额定功率最大扭矩离合器型式接近角离去角轮胎规格.变速器型号鞍座最大允许承载质量发动机型号直列四缸直喷增压中冷.罐体型式的选择截面为圆形的鞍型支座支承罐体,该结构的优点有罐体制造方便,节省材料选择合理的鞍型支座高度可以提高罐车的稳定性罐体受力均匀。截面为椭圆矩形罐体,该结构的优点是椭圆矩形罐车转弯时的横向稳定性随着载油量和油密度的增加而减少。所以椭圆矩形油罐车载油量越多,油密度越大,转弯时越不稳定。但是椭圆矩形罐体制造困难,截面为圆角梯形罐体,该结构的优点是质心低稳定性好容积效率高。但是工艺性差,不适合批量生产。结构鹅颈式罐体,该结构的优点是重心相对于半挂直通罐有所降低,稳定性提高其载质量可以提高。但制造工艺复杂,不易加工。横截面为椭圆罐体,该结构的优点是罐体具有质心低横向稳定性好制造工艺简单,但是整车的装载容积不高。随着世界各国国民经济的增长,公路交通状况的改善,高速公路的迅速发展,对汽车的专业化高速化重型化的要求越来越明显,世界各国对专用汽车的需求逐年增加。近年来,专用汽车增长率均大于载货车增长率,各国专用车的产量占载货车产量的比率逐年递增,发达国家尽量以专用车替代载货汽车。目前专用汽车占载货汽车市场的半壁江山。从世界各国专用汽车的技术含量看,专用汽车技术含量比普通载货汽车高,而重型专用汽车属于高技术高附加值产品,其附加值达以上。而今,日本韩国汽车工业发展的道路也是优先发展专用汽车,首先占领国内市场,以国产车替代进口车,世界许多国家也纷纷借鉴。在欧美日等发达国家,专用汽车的拥有量超过载货汽车总量的。罐体运输车已经形成了系列化和通用化,并且与其他设备形成和谐的配套,完成了整个产品物流链的全自动化。而作为运载工具的运输罐车,为提高运输效率,将向着重型化和大吨位方向发展,并且自动化程度不断提高。由于国外专用汽车公司有着很强的专业分工,并且拥有先进的设计和分析手段,其专用汽车的可靠性极高。目前,罐车的发展状况呈现出如下的趋势和特点单个罐体向大容量发展。这意味着对罐体的设计制造选材检验等方面提出了系列新的更高的要求。罐体容积的大型化和操作条件的日益苛刻。许多罐体在使用中不仅需要承受高温高压,还要承受热疲劳和机械疲劳的联合作用,大大增加了容器的设计难度。近年来,世界各国从确定产品安全可靠性出发,开展了对罐体容器高参数的精心研究和设计,提出了些新的设计思想和方法,高参数设计是罐体设计的又个特征。罐体容器使用的钢材种类日益繁多。各种新型钢材的研究取得了很大的进展,液罐车材料要求达到耐腐蚀耐酸碱强度高易焊接等要求。同国外相比,我国半挂液罐车差距主要是,罐体的容量,以及罐体的材料和半挂车支撑车架的结构设计等。提高这方面的设计和制造水平,必要时引进些零部件,可以促进和提高我国液罐车零部件的发展。可以预见,今后随着我国交通运输事业的发展,半挂液罐车必将取得更大的发展。.设计的主要内容本设计包括以下内容如下研究运输罐汽车的组成结构与设计进行运输罐汽车的总体结构布置进行二类底盘选择进行罐体总成详细设计管路系统设计辅助装置设计整车性能计算分析。其中罐体的设计包括筒体的设计封头的设计人孔设计安全阀选择设计防波板设计支座设计管路系统的设计。其设计的技术路线如图.所示。图.设计的技术路线第章整车总体方案设计.专用汽车设计特点专用汽车与普通汽车的区别主要是改装了具有专用功能的部分,能完成些特殊的运输和作业运输,罐车,改装,设计,毕业设计,全套,图纸,下载的选择.整车参数确定尺寸参数质量参数.本章小结第章罐体设计及校核.罐体设计设计压力确定设计温度确定罐体材料罐体公称直径罐体厚度确定的罐体封头确定罐体尺寸确定.罐体附属装置设计选型安全阀设计选型入孔设计选型液位计设计选型温度计的选取罐体防波板设计管路系统设计.罐体校核.罐体的焊接焊接接头分类
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(图纸) 罐体防波板.dwg
(图纸) 罐体人孔盖组件.dwg
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