DZS―80型湿地焊车动力性能计算探讨
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摘 要：DZS-80型湿地焊车具有牵引、发电和起吊重物的结构特点，在不同工况下都具有良好的工作性能，本文主要从整机的动力性出发，校核、研究选定的传动系统各部件是否能满足牵引性能的要求，并根据计算结果来评价、预测整机的极限特性，为进一步完善并最终定型提供依据。
关键词：湿地焊车；动力性能；计算
前言
DZS-80型湿地焊车的工作过程一般有三种典型工况：牵引工况、发电工况和起吊重物工况，它是依靠其行走机构与地面相互作用所产生的牵引力进行前进、后退等作业的。同时，当焊车停止前进并进行管道焊接、起吊重物作业时，它还担负着向电焊机提供动力，向起吊装置油缸提供压力油等任务。因此，反映这些作业能力的动力性能就成为该机的最主要和最基本的使用性能。
1整车及部件参数
1.1发动机 型号：6BTA5.9-C170柴油机；额定功率和转速：125kW/2300rpm（不带风扇、发电机等附件时的1小时功率）；最大扭矩：630Nm/1400rpm；低怠速：750±100rpm；高怠速：2450rpm。
1.2发电机 额定功率：80kW、100KVA；转速：1500rpm。
1.3油泵
1.3.1驱动油泵（两个）
排量：72 cm3 /r；额定压力：350bar；最高转速：3300rpm；容积效率：97%；机械效率：93%（估）。
1.3.2补油泵（两个齿轮泵）
排量：16 cm3 /r；工作压力：15～30 bar；最高转速：2300rpm；容积效率： 97%（估）；机械效率：85%（估）。
1.3.3吊车油泵
型号：不详；排量：16 cm3 /r；工作压力：20Mpa；转速：2300rpm；容积效率；97%（估）；机械效率：85%（估）。
1.4行走马达
排量：140.5/76.2 cm3 /r；工作压力：350 bar；转速：2800rpm；容积效率：低速 98%，高速 96%；机械效率：低速 86%，高速 84%；输出转矩：高速时，15677/44.87=350Nm，低速时，29614/44.87=660 Nm。
1.5行走机构
速度：前进：2.3/5.9km/h，后退：2.3/5.9km/h；驱动轮动力半径：0.317m；履带宽度：0.8m， 0.9m，1.0m（可选）；履带轨距；2.2m；接地比压：20.6KPa，22.9KPa，25.75KPa；轴距：2.615m；轮边减速器减速比：44.87。
2动力性计算
2.2湿地焊车极限牵引力的确定
2.2.1根据附着力计算的极限牵引力
2.2.2根据发动机功率计算的极限牵引力
发动机应在额定功率下工作。但当需要克服短期重载时，发动机应能够提供较大的牵引力。
根据已知条件，当所选定的发动机产生最大转矩时，则在驱动轮上所能产生的最大驱动力为：
可见，此值比该车所能产生的最大附着力（57200N）大，说明选定的发动机转矩足够。但是，由于附着条件的限制，发动机的转矩不能完全发挥作用，有一定的剩余，这是设计时必需的。因此，以后计算时，如果涉及到最大驱动力的话，应以能产生的最大附着力为计算依据。
2.2.3极限坡度角
从附着力和发动机的功率考虑，焊车的纵向最大爬坡度为21.3°， 纵向下坡极限角度和横向极限坡度均为27.5°。综合考虑，应确定焊车的安全爬坡能力为20°。当然，具体数值还应待进行稳定性计算后最终确定。
2.3行走液压马达的选择
行走液压马达的基本参数主要是排量和转速，所选择的液压马达必须满足焊车行驶速度的要求。与此同时，在焊车行驶时的输出转矩也必须满足能产生最大附着力的要求。
马达的额定转速为2800 rpm，故满足要求。
2.4行走液压泵的选择
2.4.1泵的排量
行走液压泵的流量应满足行走液压马达在作业时的最大速度要求130L/min，则泵的排量：
可见，该值小于泵的排量（72ml/r），满足要求。
2.4.2由外负载决定的系统的压力差
从计算可知，所选泵的排量和额定压力均满足马达的工作要求。
2.5驱动功率的计算
牵引力平衡不能反映行走机构滑转能量的损失以及其他能量损失，为全面反映湿地焊车在各种工况时的所有能量消耗情况，正确选择和评价发动机的负荷程度，应对不同工况的功率消耗进行计算。应分牵引工况、发电工况、起吊重物工况三种情况进行计算。
2.5.1牵引工况
由于发动机工作时自身会消耗一部分功率，上坡时所提供的功率不够，湿地焊车应以低速前进。通过计算可知出当坡度为20°时，分别以2.3km/h和5.9km/h爬坡时所需要的牵引功率为52.4KW 和134.5KW。因此，即使沿20°坡上坡，也必须以低速前进，因为发动机提供的功率不够；当以极限坡度角20°横向前进时，速度分别为2.3km/h和5.9km/h时所需要的牵引功率都很小，发动机功率剩余较大。
2.5.2发电工况
此时，由于焊车静止，起吊装置也不工作，发动机的功率主要消耗在发电机上。由于发电机的额定功率为80KW，设其机械效率为0.98，则所需的驱动功率为：
2.5.3起吊重物工况
此时，由于焊车静止，发电机也不工作，发动机的功率主要消耗在起吊装置的液压系统上，所需的驱动功率为：
3.总结
设计能够达到预期设计任务书的要求，其中马达与泵匹配比较合理，但马达与发动机匹配不太合理，但整体设计时选定的发动机、油泵、马达等组成部件能满足使用要求。
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