高压清洗车设计【3.5T】
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附录:外文翻译摘要机器语言编程实现Stephan Diehla, Pieter Hartelb, Peter SestoftcaFB-14 Informatik, Universitt des Saarlandes, Postfach 15 11 50, 66041 Saarbrcken, GermanybDepartment of Electronics and Computer Science, University of Southampton, Highfield, Southampton SO17 1BJ, UKcDepartment of Mathematics and Physics, Royal Veterinary and Agricultural University, Thorvaldsensvej 40,DK-1871 Frederiksberg C, DenmarkAccepted 24 June 1999摘要:我们提出了广泛的注释书目,抽象机设计的每一个编程的主要范式(势在必行,面向对象,功能,逻辑和并行)。我们得出这样的结论:虽然大量高效摘要机器被设计为特定语言的实现,相对较小的工作已经完成设计摘要机以系统的方式。1.什么是一个抽象的机器吗?摘要机机因为他们每麻省理工学院一步一步的程序的执行;他们摘要因为他们忽略许多细节真实(硬件)机。摘要机提供一个中间的局域网计编译阶段。他们缩小差距之间的高级别的编程语言和低水平的一个真实的机器。指令一个抽象机是针对特别拉尔操作要求执行操作的具体的源语言或一类来源语言。最常见的抽象机器程序商店和一个国家,通常包括一个堆栈和寄存器流泪。该程序是一个指令序列,与特殊寄存器(程序计数器)指着下一个要执行的指令。程序计数器先进的指令完成时。这一文学学士碳化硅控制机制的一个抽象机也被称为其执行循环。1.1 替代特征上述特性适合许多抽象的名词中国,但一些抽象机抽象比其他的。极端的光谱焦特点如下:抽象机是一个中间语言一个渐进的操作语义 107 。抽象机设计一个真正的机器尚未建立。1.2 相关术语这个词有时也用于抽象机对于不同的概念和术语用于抽象的概念,例如有些作者使用术语仿真器或解释器和一些使用“虚拟机的实现变频机,类似我们使用的程序为实现的一种算法。孙呼吁摘要机的虚拟机 86,91 。“虚拟机广泛用于不同的操作系统抽象层等 121 和中的虚拟操作系统虚拟机器执行环境运行几个版本的相同的操作系统上的同机。在理论计算机科学摘要机术语有时用来模型计算包括有限状态机,粉状机,下推自动机和图灵机 61 。1.3 什么是抽象机用于?在上述表征抽象机利用他们作为中间语言compila是一个基本特征。因此,实现心理状态的一种编程语言是由2阶段。编译器的实现和实现的抽象机。这是一个典型的1分而治之的办法。从pedagogi加州来看,这简化了介绍和编程语言教学的原则实现方式。从软件工程的角度看,在引进的抽象层折痕可维护性和可移植性,它允许为设计的合同。摘要机已成功的设计,实现局域网表,不符合“冯诺依曼计算机”怎么样。作为一个后果最为抽象机外来的或新的语言。目前只有少数摘要机器语言或语言。最近摘要机已用于移动代码异构网络,如互联网。除了他们的实际优势摘要机器是理论上的吸引力,因为它们促进证明是正确的,代码成,程序分析和变换 20111 。2。摘要机哪里来的?摘要目的通常是在一个特设的机器方式的基础上的经验与其他摘要马中国或口译员或编译器的实现对于同一来源语言。但也有一些系统实验方法进行了研究。是一个魔杖最先处理的问题,所产生的抗体变频机从语言的语义。在1982,他提出了一种基于组合算子 130 。找到合适的合子不自动是一个艰巨的任务,这是简化了以后文 131 。凸轮(1985)是在一个类似的路 34 。另一种方法是根据部分评价评估口译人员的实例程序折叠反复出现的模式在中间代码 44,80,98 。终于有办法通过分离 45,56,70,89116 。通过分离是一个转变,将口译网打桩和执行部件,后者是摘要机。它还被用于在2big系统(1996)自动生成抽象机从编程语言规范 43,46 。3。摘要机编程语言 讨论在五十年代后期在美国和其他语言。各种uncols已提出康威的机 33 ,例如一个寄存器机,双指令。钢机 119 有先进的寻址模式。原则一个面向是健全的,但他们没有多使用的。我们认为,这主要是由于缺乏绩效所产生的代码。议员和加纳帕蒂 30 给概述抽象机命令式编程语言被恶狗租金在80年代中期。有些人认为,工业虚拟机 86 20世纪90年代后期可能最终发挥作用的一个面向,但我们认为,绩效将仍然是一个问题在许多领域的计算。现在我们要看看一些抽象的马中国,其目的是为更温和目标:AL GOL目标代码(1964) 109 是一个抽象algol60机。它有一个堆栈,堆程序存储。其指令提供机甲结构变量和程序的范围,配置内存,访问变量和数组,和传值调用名称的程序和要求。p4-machine(1976)是一个抽象机执行的程序,由沃斯和同事 7 。编译程序语言小和抽象机代码记录在 102 。4机有固定长度指令全文。它实现了块结构的堆栈交流发唱片(帧),采用动态和静态链接实现递归和静态作用域,再L。折射p-machine 32 是一个抽象的马中国执行的程序,用可变长度指令。紧凑的字节码该机具有特殊的指令调用帕斯卡尔的嵌套程序,称为正规专业程序,用于记录和数组索引和索引检查,处理(语言),信号和等待信号灯,等p-machine用于流行的加州巴斯卡系统微型计算机(约1977)。一个商业硬软件实现的p-machine了(见11节)。(1970)可被视为一个直接执行一个基于堆栈的抽象机器语言痊愈:只是名字子程序代码地址, 77,94 等。4。面向对象的抽象机,编程语言摘要机的面向对象的语言是通常基于堆栈的和有特别指示访问域和对象的方法。记忆管理往往是隐含的(由一个垃圾关口讲师)在这些机器。Small talk - 80(1980)是一个动态类型基于类的面向对象语言,实施汇编成一个基于堆栈的虚拟机代码。字节码指令栈马nipulation,发送消息的对象(对访问一个领域或调用方法),做为回报,为跳,等 51 (在第二版 52 省材料大部分的虚拟机器)。自(1989)是一个动态类型的阶级面向对象语言。我有一个特别简单而优雅的基于堆栈的虚拟机代码:每一个指令有一个3位指令操作码和一个5位的指标,或指令的参数彪。八个指令:自己推,推文字,发送消息(调用方法或访问一场),发送,发送,代表(以平价),返回,和延伸指数。字节码动态翻译成机器代码 28 , 29 。JAVA(1994)是一种静态类型分类面向对象的语言,其官方中等高级语言是静态类型的虚拟机(虚拟机)的字节码。虚拟机有特殊的支持动态连接,与时间验证(包括类型检查)的字节码。指令集支持对象创作,现场访问,虚方法调用,铸造一个对象的一个类,等 86 。实现硬件Java虚拟机(见11节)。5。摘要机字符串处理和语言文字字符串处理语言是一个网络编程表,字符串处理而不是重点处理数字数据。字符串处理语言已存在几十年的形式,网站和炮弹,编程工具,宏处理器,和脚本语言。这后一类是脚本语言来突出使用绑定组件 101 。组件通常是写在一个局域网(系统)衡量,如C,但他们可能是java成分自己的。串处理语言被实施解释一个专有的表示源文本,或执行是基于一些低层次的抽象机。有2个原因使用适当的抽象机:改进执行速度和更好的可移植性。机器独立性有becomel的问题近年来,因为一些不同的计算机架构已经下降显着随着时间的推移,和因为作为一个通用的弗兰卡几乎每一个平台,目前使用的。我们将讨论的突出例子早期串处理语言,在一个抽象的马中国主要是用来实现机独立证据。 54 是一个字符串处理语言一个强大的模式匹配装置。语言已被广泛用于生成编译器,符号代数软件包,等在摘要马中国(南港)数据上操作的描述,这些那是标量数据或资料,以及数据类型和一些控制信息。本数据表示可以把字符串作为变量,并提供数据调度经营,在许多相同的方式作为面向对象系统提供的今天。机器运转的一对堆,一堆垃圾收集(标记扫描)。本指令集的设计首先提供高效支持最常见的操作和秒ondly缓解任务,它移 53 。 23 是一个宏处理器。宏处理器是基于一个替代模式,而普通字符串处理字符串数据处理器的操作灵活应用。宏处理器通常是更难比普通串亲cessors。毫升/我宏处理器实现通过低地抽象机。本机提供双栈,三个寄存器,非递归的子程序和一个小指令集。门能力一直是主要的驱动程序的设计。UNIX产生了深远的影响,我们考虑到脚本语言今天。与系统来现在古典工具集,包括外壳体,使。据我们所知,所有这些都是简单的执行使用内部表示贴近源文本。后代这些工具目前美联社pearing使用抽象的机器,主要用于速度也是机独立:AWK 1 构造解析树从源。本解释器,然后遍历解析树,解释该节点。内部节点对应于一个运算通过它完成或控制流的构建;叶通常数据指针。翻译函数返回细胞包含计算结果。控制流terruptions喜欢休息,继续,和函数返回特殊处理的主要翻译。NMARK 49 是一个版本的制作工具操作系统,它提供了一个更灵活的方式的悬垂断言能够港口这些新使文件的旧系统,n可以翻译其输入到指令使摘要机(MAM)。这些都是很容易转化为更常见的文件格式 78 。TCL 100 是一个命令语言设计为容易扩展与具体应用,网站堆命令。应用最广泛的认识信息是知识库的建立用户界面。灵活性是实现主要由代表所有数据作为字符串通过使用一个简单的和统一的接口组件要求。例如,而建造的语言是由一个程序,以2个字符串作为参数。第一个字符串是有条件的表达,其次是要执行的语句。该程序调用命令解释器的递归评价有条件的声明( 100 ,321页)。抽象机没有任何栈它自己,它依赖于实现。自8版本的使用一个字节码解释器 74 。perl 128 是一种脚本语言,与一个错误谅解备忘录模块集为各种各样的应用,如建筑脚本网页服务器。实现编译代码如下到中间,树结构表示,每个指令指向下。本摘要机有七个栈是前plicitly操纵的汇编指令。有六种不同的数据类型,以及超过300指令。引用计数是用来执行存储管理 118 。python是一种面向对象的脚本语言 87 。python是使用基于堆栈的摘要机。指令而不是像方法来电,调度操作数的类型发现在堆栈。有超过100的指示,或集团作为代码段,与跳跃改变控制流。Py thon使用引用计数垃圾收集器。hugunin 63 创造了一个实现jpython,而目标的虚拟机相反的。性能的脚本语言以上研究了一批作者。Kernighan和van Wyk 74 比较Awk, Perl, Tcl, Java,Visual Basic, Limbo, C and Scheme.。他们表现这取决于基准和平台,、有时比较C and Java语言,Romer et al 110 ,benchmark Java, Perland Tcl 使用一级缓存模拟器使用的聚合物建筑。他们得出这样的结论:尽管JAVA语言表现较差,特殊的硬件支持是不必要的。6。摘要机功能的编程和语言文字第一个抽象机功能的所有语言,如SECD 81 和FAM 26 ,严格评价,也被称为渴望或传值评价评估,其中评估函数参数在呼叫,并准确地。最近,最工作重点是懒惰(或call-by-need)评价其中,在函数的参数进行评估如果需要,最多一次。一个原因是有效的有效实施严格的评估是现在理解,因此,需要通过via这种机器在中国已经减少。核心概念抽象机功能语言包括:堆栈一般代表的一个嵌套计算。它将中间结果待计算,激活记录的活动函数调用,活跃异常处理程序,等等。堆栈是有时也用于存储参数要通过职能。环境变量的地图程序和使用情况。封闭环是用来表示一个函数作为一种价值。它通常包括一个代码的地址(的功能教育机构)和环境(结合自由变量的函数体)。堆存储数据的计算。摘要摘要从机器的细节内存管理,并因此包括指示用于分配数据结构堆中,而不是释放他们;堆栈被认为是无限的。垃圾收集器支持的假象堆是无限的;它有时回收可达能堆空间并使其可用于分配对新的对象。6.1被严格限定的语言功能secd的设计是由Landin完成,被评价为lambda语言 81 。该机得名于其组件的状态:评价一个栈,一环境,一个控制持有的指示执行,并转储和持有的延续。(即,一个描述下一步该做什么)。Cardellis Functional Abstract Machine(1983)是一个扩展和优化播种机在第一次使用本机代码实现毫升 26 , 27 。 The Categorical Abstract Machine(1985)是德运用赞诺等人。 34 。其指令对应于构造一个直角闭范畴:身份,组成,抽象,应用,配对,和选择。这是基地为caml实施ML.Zinc Abstract Machine (1990)(1990)由Leroy 82 允许更有效的执行。这是一个优化,严格版本的Krivinemachine(参见以下部分6.2)。本机为基础的字节码版本的Leroys Caml Light 35135 Objective Caml和目的实现,并用在Moscow ML 117 。6.2。懒惰的语言功能在一个懒惰的语言,功能和构造函数的参数试验的评价只有如果需要的话,然后在最一次。虽然这可以实施的代表有一种未鉴定的论点,“咚”,一个函数这将评估论证和取代自身结果,呼吁其他approaches.anim效率由于沃兹沃思的重要思想是代表亲克用图是重写的评价。本评价(重写)的一个共同的子图将汽车巨大的利益都提到它。怎么用。曾经,多次搜索图的表达式重写是缓慢的。早期实现的编译程序一固定组合子(兰布达条款全部关闭其抽象的头);这些可能是视为图重写规则 123 。后来它证明是有益的,让程序施工试指导选择合子(所谓的supercombinators) 62 。在他的开创性论文 123 ,戴维特纳描述该sk-machine支持实施sasl。编译器是基于等效吐温组合逻辑 113 和演算 40 。它生成的代码基本上是一二进制教学机。使机器更有效投加,特纳的进一步指示,每一个功能,可证明是相当于一个数字S和K组合算子。 The G-machine (1984) 目的是)评价功能程序在supercombinator形式 10,68104 。相反的解释supercombinators作为重写规则,他们被编译成顺序代码特别指示图操纵。G-machine是以Lazy ML 11 and HBC Haskell 13为基础的。 The Krivine machine (1985) 是一个简单的摘要机调用名称评价(即无共享参数评价)的纯lamb da微积分 39 。它只有三个指令,林回应三构造的兰布达微积分:变量访问,抽象,和应用阳离子。一个显著的特征是这个论点堆栈也返回堆栈(续)。 The Three Instruction Machine TIM (1986)是一个简单的抽象机评价超合子,由费尔贝恩和瑞 48 。基本调用名称版本的马中国是相当类似的克里维纳机。一个懒(call-by-need)版本需要额外的机械更新的共享函数参数;这是有点复杂的实现效率 8 。 The Krivine machine懒惰就像是提姆 36,37115 。另外一个可能添加一个清楚堆与一个单一的新的指令,使递归let-bindings 116 。由此产生的机已在一些理论研究,例如 112 。 The Spineless-Tagless G-machine (1989) 是德运用佩顿琼斯作为一个精致的g-machine 105 。这是用在格拉斯哥的哈斯克尔编译器 103 。有许多更抽象的机器功能传统的语言比我们在这里可以提。典型的他们开发的理论究,或在工作上一些新的语言或执行技术。这是最终的表现,决定是否一个抽象机已被精心设计的。一个网站综合概述了在25语言功能实现提供假台标记 58 。7。摘要机器的逻辑编程和语言文字逻辑编程语言的基础上预测美食微积分。该程序是作为一个有限集推理规则。执行一个逻辑程序每形式逻辑的推论。语言是最有益永逻辑编程语言。在序言本规则在一个标准的形式被称为普遍量化角条款。一个目标表是用于启动计算,试图找到证据,这一目标。大多数研究在编译的程序围绕的Warren Abstract Machine WAM(1983)这已成为事实上的标准 133 。它提供了特殊用途的指示,其中包括统一的各种类型的数据和指令控制流指令执行回溯。原来的报告沃伦 132 给出的赤裸的骨骼和有一些努力,目前本丸的教学方式 2,50138 。阿联酋的使用四个内存领域:堆,栈。 The WAM分配结构和变量的堆。收集垃圾自动回收堆分配的空间结构和变量这是不再包含从程序。堆栈包含点的选择和环境。在选择点有条目的地址以往的选择点,下一个选择条款(连续指针)和一些存储寄存器的丸。环境建设sists的永久性的变量的一个条款。欺诈ceptually堆栈可以分为2组,所谓的那or-stacks。该and-stack包含环境和or-stack包含选择点。在这种方法下,WAN的跟踪哪些绑定还有要收回后失败和条款前一个替代条款可以尝试,即在回溯法。最后按下表,PDL,包含对节点,它必须被视为未来的大学分类算法。统一的电流匹配目标与头一个条款和约束变量在这两个目标和头。研究侧重于代优化生产后的代码和结果扩展和国防部ifications的WAN已提出。一些技术,进行了调查,索引条款,环境微调,登记等位置 66,88 和 108 提出的目标。数据流分析,特别是抽象解释,和尾巴递归优化的基础已经被有效实现方法 125127 。8。摘要机的混合编程和语言文字编程语言的研究人员尝试结合最好的不同语言模式杂交亲编程语言。函数式逻辑语言摘要机器已经被设计为扩展抽象机的功能性语言 79,97 或扩展的WAN 21,57 。WAN的有同样是基础,抽象机器约束逻辑编程语言 16,65 ,同时,约束逻辑编程语言OZ 90 和同时,实时语言ORLANG 9 。9。摘要机的并行编程和语言文字asnotedbyblair 18 ,平行地分布模型由于超收敛趋势高速网作品,平台独立性和微内核操作系统。几个这样的模型进行了讨论在 73 ,最值得注意的是并行虚拟机系统(1990)这是一个抽象的临克组异相电脑作为一个单一的组件putational资源 15120 。螺纹摘要机器担(1993) 38 和一个类似的,但更简单摘要机 3,47 已提出的创ALLY目标架构的多线程的高度并行机。并行和分布式体系结构提供网站计算,编程语言的实现机构对这些系统试图利用。一些重要的问题在执行标准并行抽象机编程语言静态和动态调度 19114 ,粒度任务,分布式垃圾收集 69 和代码和线程迁移 126136 。10。专用抽象机在自然语言解析抽象机对WAN进行调查。相对于一般的临日志的程序,在统一的语法往往大和有效的统一指令添加到WAN 17139 。超文本摘要机(1988)是一个服务器一个超文本存储系统 25 。数据结构对机器的图形,背景,链接节点,和属性。指令的机器的初始吞并交易与服务器访问和修改这些。11.结论近40年来抽象机已用于编程语言的实现。如新语言的出现,从而将抽象机器工具来处理复杂的实现语言文字。而抽象的机器是一个有用的工具桥之间的差距,一个高层次的语言和低层建筑,还有许多工作要做发展理论抽象机。这种理论是必要的支持系统的开发抽象机器语言和结构规格。 文献1 A.V. Aho, B.W. Kernighan, P.J. Weinberger, The AWK Programming Language, Addison-Wesley, Reading, MA,1988.2 H. At-Kaci, Warrens Abstract Machine A Tutorial Reconstruction, MIT Press, Cambridge, MA, 1991.3 Engelhardt, Alexander, Wendelborn, An overview of the Adl language project, Proceedings of the Conference on High Performance Functional Computing, Denver, Colorado, 1995.4 K.A.M. Ali, OR-parallel execution of Prolog on BC-machine, Proceedings of the Fifth International Conference and Symposium on Logic Programming, MIT Press, Cambridge, MA, 1988, pp. 15311545.5 K.A.M. Ali, R. Karlsson, Scheduling OR-Parallelism in MUSE, Proceedings of the 1990 North American Conference on Logic Programming, MIT Press, Cambridge, MA, 1990,pp. 807821.6 K.A.M. Ali, R. Karlsson, The MUSE Or-Parallel Prolog Model and its Performance, Proceedings of the Eighth International Conference on Logic Programming, MIT Press, Cambridge, MA, 1991, pp. 757776.7 U. Ammann, Code Generation of a Pascal-Compiler, In: D.W. Barron (Ed.), Pascal The Language and its Implementation,Wiley, New York, 1981.8 G.Argo,Improving the three instruction machine, Fourth International Conference on Functional Programming Languages and Computer Architecture, Imperial College,London, Addison-Wesley, Reading, MA, September 1989, pp.100112.9 J.L. Armstrong, B.O. Dcker, S.R. Virding, M.C. Williams, Implementing a functional language for highly parallel real time applications, Proceedings of the Conference on Software Engineering for Telecommunication Systems and Services (SETSS92), Florence, 1992.10 L. Augustsson, A compiler for lazy ML, 1984 ACM Symposium on Lisp and Functional Programming, Austin, Texas, ACM, 1984, pp. 218227. 11 L. Augustsson, The interactive lazy ML system, J. Funct. Programming 3 (1) (1993) 7792.12 L. Augustsson, T. Johnsson, Parallel graph reductionwith the h,Gi machine, Proceedings of the Conference on Functional Programming Languages and Computer Architecture (FPCA89), London, ACM, New York, 1989,pp. 202213.13 L. Augustsson, HBC The Chalmers Haskell compiler, Web Page, 1999, URL: http:/www.cs.chalmers.se/augustss/ hbc.html.14 J. Batali et al., The Scheme-81 architecture, system and chip, MIT Conference on Advanced Research in VLSI, 1982.15 A. Beguelin, J. Dongarra, A. Geist, B. Manchek, V. Sunderam, Recent Enhancements to PVM, Internat. J. Supercomput. Appl. 9 (2) (1995).16 C. Beierle, Formal design of an abstract machine for constraintlogic programming, IFIP Congress, vol. 1, 1994, pp. 377382.17 C.Beierle,G.Meyer,H.Semele,Extending the Warren Abstract Machine to Polymorphic Order-sorted Resolution, Technical Report IWBS Report 181, Institute forKnowledge-based Systems, Stuttgart, 1991.18 G.S. Blair, A convergence of parallel and distributed computing, in: M. Kara, J.R. Davy, D. Goodeve, J. Nash (Eds.), Abstract Machine Model for Parallel and Distributed Computing, IOS Press, Amsterdam, 1996.哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) I 摘 要 随着城市化步伐的加快,道路的迅速增加,对环保要求的日益提高, 导致城市对高压清洗车的需求日益增长。开发具有自主知识产权的高压清 洗车也就成了我国城市环卫事业中的重要课题,而且对提高我国专用车的 设计水平,带动我国环卫车辆的自主设计开发具有重要意义。北京一些大 城市更是迈向国际化大都市的步伐,对城市环境质量要有更高的要求,因 此,高压清洗车作为清洁城市的“卫士”应该是当前最具发展前景的专用 汽车品种之一。 文中通过大量调研,改装了一种以二类底盘为基础,额定载质量为 3.5t 的高压清洗汽车。文中主要进行了由水罐、水罐的内部结构、及二类 底盘装置的选型和设计。对高压水泵、液压泵、液压缸的选型计算。最后, 对改装完成后的高压清洗车进行了必要的动力性、燃油经济性和稳定性等 主要整车性能的计算分析,计算结果表明整车性能满足要求。 关键词:汽车;底盘;水泵;液压泵;液压缸 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) II Abstract With acceelerated of urbanization, rapid increase in roads, environmental protection requirements increasing, resulting in city-to-high-pressure cleaning vehicle demand. Development of independent intellectual property rights of high-pressure cleaning vehicle of urban sanitation has become an important subject of the cause, but also to improve the level of special vehicle design, sanitation vehicles driven my own design and development of great significance. With the end of the 2008 Olympic Games, Beijing and other major cities is accelerated towards the pace of an international metropolis, the urban environmental quality to be demanding, therefore, high-pressure washing cars as a clean city, defender should be At present the most promising varieties of Special Purpose Vehicle. A large number of research paper, a modified chassis to the second category, based on the quality of the rated 3.5t containing high-pressure car wash. In this paper, mainly by high-pressure pumps, hydraulic pumps, hydraulic cylinder and chassis attachment system comprising water, hydraulic system design. Finally, after the completion of the conversion of high-pressure car wash had the necessary power, fuel economy and stability of vehicle performance, such as the calculation of the main analysis, the calculation results show that the vehicles meet the requirements of performance. Keyword: Automobile; Chassis; Water pump; Hydraulic pump;Hydraulic cylinder 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) III 摘 要 .I ABSTRACT.II 绪 论 .- 1 - 1.1 课题研究前景 .- 1 - 1.2 课题研究现状 .- 1 - 1.3 课题研究目的和意义 .- 3 - 1.4 设计的主要内容 .- 3 - 第 2 章 高压清洗车总体设计 .- 4 - 2.1 总体设计方案分析 .- 4 - 2.2 质量参数的确定 .- 4 - 2.2.1 整车整备质量 .- 4 - 2.2.2 装载质量 .- 5 - 2.2.3 汽车总质量 .- 5 - 2.3 高压清洗车底盘的选型 .- 5 - 2.4 罐体支撑座的设计 .- 7 - 2.4.1 支撑座校核计算 .- 7 - 2.4.2 副车架的前端形状及安装位置 .- 9 - 2.4.3 罐体支撑座的固定装置 .- 10 - 第 3 章 水路系统的设计计算 .- 11 - 3.1 水罐的设计及计算 .- 11 - 3.1.1 罐体选材 .- 11 - 3.1.2 罐体设计要求 .- 11 - 3.1.3 罐体容积的确定 .- 11 - 3.1.4 壁厚计算校核 .- 12 - 3.2 水泵的选型计算 .- 14 - 3.3 取力装置的分析计算 .- 16 - 3.4 液压阀的选取 .- 17 - 3.4.1 方向控制阀的选取 .- 18 - 3.4.2 溢流阀的选取 .- 18 - 3.5 水路计算 .- 18 - 3.5.1 水路压力损失分析 .- 18 - 3.5.2 水路压力损失计算 .- 19 - 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) IV 第 4 章 液压系统的选型计算 .- 21 - 4.1 确定液压系统主要参数 .- 21 - 4.1.1 初选系统压力 .- 21 - 4.1.2 确定液压缸尺寸 .- 22 - 4.2 选择调速方式及油路循环方式 .- 23 - 4.2.1 调速方式的选择 .- 23 - 4.2.2 油路循环方式的选择 .- 23 - 4.3 液压元件的选择 .- 24 - 4.3.1 液压缸的选取 .- 24 - 4.3.2 液压泵的选取 .- 24 - 4.3.3 液压辅件的选择 .- 27 - 4.4 管道的选择 .- 27 - 4.4.1 管道内经的确定 .- 27 - 4.4.2 管道的确定 .- 28 - 4.5 确定油箱的容量 .- 28 - 第 5 章 高压清洗车基本性能参数计算 .- 29 - 5.1 动力性计算 .- 29 - 5.1.1 发动机外特性 .- 29 - 5.1.2 汽车的行驶方程式 .- 31 - 5.1.3 动力性评价指标的计算 .- 34 - 5.2 燃油经济性计算 .- 38 - 5.3 高压清洗车稳定性计算 .- 39 - 结 论 .- 42 - 参考文献 .- 43 - 致 谢 .- 44 - 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 1 - 绪 论 1.1 课题研究前景 近 10 年来,我国高压清洗车的装备技术得到了迅速发展,产品的类型、 功能已能基本满足一般的作业要求。随着经济社会的快速发展、城市环境 卫生容貌和人们对生活环境质量要求的不断提高特别是,高压清洗车及装 备将向集成化、环保化、人性化、数字化方向发展,由单一的作业功能特 征向集作业、信息、监管为一体的综合功能特征方向发展,使国内环卫装 备水平满足现代化国际大都市发展的需求,并建立起具有一流技术、符合 中国国情的环卫作业装备系统 。1 当今由于国外高压清洗汽车企业对国内市场不了解,要想进入中国市 场,多会采取合资或合作的方式。国内生产企业应与外方进行积极的合作, 学习其先进技术和管理方法,以尽快提高我国生产企业的技术水平和创新 能力。我国原有的具有国际竞争力的清洗汽车品种以及入世后引进并形成 生产能力的清洗汽车新品种,打入国际市场参与国际市场竞争,分析各国 市场的不同需求,采取各种灵活的贸易方式,建立、健全自己的国际市场 营销网络和服务体系,占领国际市场,在国际市场的激烈竞争中求生存、 求发展。由于清洗车采用的多是专用设备和装备,因此生产涉及到许多相 关的专利技术和专有技术。这些技术可以通过技术转让或技术许可等技术 引进方式获得。但是,对于引进的技术只是加以消化、吸收是远远不够的, 更重要的是在引进技术的基础上进行技术创新,形成企业的核心技术。同 时,还要注意形成一个充满活力的技术群体,从而培养自己的持续性的新 产品研究开发和生产能力,并将其转化为强大的市场进入和开拓能力。否 则,我国清洗汽车生产企业就只能永远跟在人家后面,处于国际市场竞争 的不利地位 。2 1.2 课题研究现状 我国高压清洗车的研发机构、改装生产企业通过引进、消化、吸收国 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 2 - 外先进技术,加快了国产高压清洗车新产品的研发和生产,使国产高压清 洗车的技术装备水平得到较快发展和很大提高,改变了传统的的环卫作业 方式,由人工作业向机械化、半机械化方向发展,高压清洗车的装备技术 由简单型向技术密集型方向发展,已由低压力喷洒发展到高压力清洗。用 高压力、小流量的清洗车淘汰单一洒水工功能的低压力、大流量的洒水车, 符合节约型社会发展的要求,用最少的水量获得最佳的清洗效果 。3 我国清洗汽车产品具有价格优势,由于我国劳动力成本和原材料成本 与发达国家相比较为低廉,因此我国清洗汽车产品在性能、质量与国外产 品相同的情况下,具有价格优势。但是,我国清洗汽车品种过于单一,远 远不能足国内外市场的多品种需求。如果我国清洗汽车生产企业可以通过 合资、技术引进等手段,促进技术的升级换代,使我国清洗汽车产品的技 术性能水平接近和达到国际先进水平,提高产品的性能价格比,就能进一 步满足国内,乃至国外市场的多样化需求。我国的清洗汽车汽车在形成独 立的清洗汽车生产行业以后,已经成功地引进了许多整车和零部件技术项 目。尽管我国专用汽车市场需求量大,但由于品种单一、数量和品质又不 能完全满足国内市场需要,国外专用汽车制造商一定会积极寻找机会,进 入中国市场。我国具有人工成本低、资源丰富、投资环境优越以及本土的 市场营销网络等区位优势,因此国外清洗汽车制造商多趋向于采取合资的 方式进入中国市场。在这种情况下,只要我国企业能在合资企业中将外方 注入的先进技术和管理方法,进行消化、吸收和整合,就能促进我国专用 汽车行业的技术更新换代。 目前,国内除压缩式垃圾车、车厢可卸式垃圾车和公路型扫路车的功 能已接近国外同类产品,而高压清洗车与国外先进产品相比,其功能还存 在一定的差距,并且性能与国外先进产品存在较大差距。生产企业受加工 装备简陋、工装模具不全、工艺技术落后、生产规模小的限制,低端产品 特征明显,整车性能差。技术上缺乏具有自主知识产权和概念创新。大部 分国产高压清洗车是以模仿进口车功能为基础来研制生产的,产品同质化 现象较为普遍,缺乏具有自主知识产权和创新的产品。 事实说明,与发达国家相比,国产高压清洗车在功能结构、作业效率、 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 3 - 可靠性、推广程度等多方面还落后许多;在用的不少国产高压清洗车存在 着技术落伍、寿命短、作业效率低、达不到环保要求等缺陷,清洗城市下 水道、管道的沉积物、死角泥沟的疏通,大部分城市仍主要靠人工用竹片 等疏导,用勺掏空,劳动强度大,条件差,效率低。因此,环卫部分希望 开发一种低价格,多功能的清理车,特别是那些功能强大的高压清洗车, 它不仅可以用于清洗城市下水管道、管道的沉积物、死角沟渠的疏通,亦 用于清洗工业排液管道、壁面等。高压清洗车的需求,随着城市建设,公 路建设的发展,国家对加大基础设施和公路建设的大投入,这必须推动市 政车辆设备的市场需求。 1.3 课题研究目的和意义 伴随着工业的迅猛发展,环境污染变得越来越严重,环境保护成为一 个全球性的战略问题。为适应城市环卫事业的发展,及时改善城市环境质 量,改善空气质量,开发和发展各种行之有效的清洗车辆,成为我们面前 的重要任务 。城市化步伐的加快,道路的迅速增加,对环保要求的日益2 提高,导致城市对高压清洗车的需求日益增长。 为此,开发具有自主知识产权的高压清洗车也就成了我国城市环卫事业中 的重要课题,而且对提高我国专用车的设计水平。北京等一些大城市更是 加快了迈向国际化大都市的步伐,对城市环境质量要有更高的要求,因此, 高压清洗车作为清洁城市的“卫士”,应该是当前最具发展前景的专用汽车 品种之一。 1.4 设计的主要内容 本设计是改装一种高压清洗车,并满足专用汽车相关设计要求。需进 行二类底盘的选型分析,产生具有实践意义的选型总结。然后对车辆进行 总体布置,用总布置草图表达主要底盘部件重要工作装置的布置。进行水 罐的详细设计,在正确计算的基础上,完成部件设计选型,达到工艺合理、 小批量加工容易、成本低、可靠性高,装载质量达 3500kg 的要求。最后, 完成总装配图,清楚表达设计。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 4 - 第 2 章 高压清洗车总体设计 与普通汽车相比,高压清洗车是装置有专用设备,具备专用功能,用 于承担专门清洗任务的汽车。因此,设计上再满足普通基本型汽车性能的 基础上,还要满足专用清洗功能的要求,与专用工作装置合理匹配,构成 一个协调的整体,使高压清洗车的基本性能和专用功能都得到充分发挥 。4 2.1 总体设计方案分析 目前,市场上的高压清洗车种类众多,其总体设计方案也各不相同。 通过前期调研以及结合本次改装设计的特点,设计方案图 2-1。 方案一: 图 2-1 总体设计方案比较 布置简单,效率利用率高,节省了低压水泵,利用节流阀对高压水进行 降压,以实现低压清洗。并且与液压系统相对独立,可以互不干扰进行作 业。 2.2 质量参数的确定 2.2.1 整车整备质量 整车整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备, 加满燃料和水,但没有载货和载人时的整车质量。整备质量是一个重要设 计指标,对专用汽车的动力性和经济性有很大影响,整备质量减小,可以 增加装载量,节约燃料,是汽车设计工作中必须遵守的一项重要原则。 变速箱 取力器 2 高压水泵 液压泵 液压缸 取力器 1 高压清洗 节流 阀 低压清 洗 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 5 - 所选 EQ1081 底盘的整备质量为 3720kg,由于在本次设计中加装了水 罐和专用工作设备,其整备质量要增大,估计其质量约为 1500kg。即高压 清洗车整车整备质量为: kg 5201370m 2.2.2 装载质量 汽车的装载质量是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定装载量。 对装载质量的确定,首先要考虑车辆的用途和使用条件。其次,要和行业 产品规划的系列相符合,做到在装载吨位级别上分布合理,以利于专用车 产品的系列化、通用化和标准化。本次设计中,高压清洗车的装载质量确 定为 3500kg。即 kg350em 2.2.3 汽车总质量 汽车总质量是指专用汽车装备完好齐全,满载(规定值)货物及乘员 时的质量。假设乘员质量为 65kg/人,乘坐 3 人,汽车总质量的计算公式为: kg81956502meoa 改装后高压清洗汽车最大总质量在原车最大总质量范围内,符合质量要 求。最大轴载质量的分配应基本接近原车底盘轴载要求,改装后的高压清洗 汽车的整车质心位置比原汽车的质心略向后移 。5 2.3 高压清洗车底盘的选型 专用汽车性能的好坏对专用汽车性能影响很大,通常专用车辆所采用的 基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘,而该高压清洗车是在二类底盘 的基础上进行改装设计。所谓二类底盘,就是指在基本型整车基础上去掉货 厢。 专用汽车底盘的选择主要是根据专用汽车的类型、用途、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 等决定,目前,几乎 80%以上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。采用 二类汽车底盘进行改装设计工作重点是整车总体布置和工作装置设计,对底 盘仅作性能适应性分析和必要的强度校核,以确保改装后的整车性能基本与 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 6 - 原车接近 。6 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。 一般专用改装车辆在选用底盘时不但要根据专用汽车的类型、用途、 装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标进行考虑,还从适用性、可靠 性、先进性、方便性等方面进行比较分析,表 2-1 是常用三类底盘的性能 对比列表: 表 2-1 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 能方面达到同类车型 的先进水平 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 较便宜 比较便宜 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 通过调研与分析,并结合本次改装设计的特点,选用东风系列底盘相 对较合理。确定东风 EQ1081 底盘作为本次高压清洗汽车的底盘,其主要 技术参数见表 2-2 所示: 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 7 - 表 2-2 底盘技术参数列表 底盘型号 EQ1081 底盘整备质量(kg) 3720 发动机 YC4E140 底盘最大承载质量(kg) 5230 轴距(mm) 3800 厂定最大设计总质量(kg) 8950 车架前悬/后悬 (mm) 1270/1730 规格(mm) 68002140 2395 接近角/离去角 22.5/18.5 轮胎规格 7.5016,8.2516 2.4 罐体支撑座的设计 为避免专用工作装置的布置对车架造成集中载荷,可采用具有足够刚性 的副车架,因此可以将这种集中载荷转化成均布载荷,有利于改善主车架 纵梁的强度和寿命。 对于高压清洗车的设计,由于加装的水罐与汽车车架的连接需要通过 罐体底部的支承座和固定装置来完成,罐体支承座可相当于副车架的作用, 它们都是安装在罐体的底部。本次改装采用整体式支承座,纵梁和横梁焊 在一起,纵梁截面有 L 形或与上部零件的连接面组成长方形、梯形、直角 梯形等,上部形状视罐体外形而定。横梁截面多为 L 形。支承座与汽车之 间用固定装置连锁 7。 2.4.1 支撑座校核计算 罐式汽车支承座的截面形状一般和主车架纵梁的截面形状相同,多采用 如图 2-2 所示的槽形结构,其截面形状尺寸取决于罐式汽车的种类及其承受 载荷的大小 8。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 8 - 图 2-2 支承座的截面形状 参考 JB/T4712.1-2007 卧式容器支座用材规定:支座材料多选用 Q235A 碳素钢。 根据机械设计手册规定,取截面尺寸为 60305mm。 假设容器总重(包括自重以及水的重量)为 mg,则支座反力 kN5.1047350mgF 设支座长度为 L,容器重量沿长度方向均匀分布,则其均布载荷 kN.Lq 建立力学模型,其受力图、弯矩图如下: a) Q图 b) 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 9 - 241qL M 图 c) 图 2-3 罐体支承座受力图 根据受力图、弯矩图知: 0 0xFqFQAyiy (2-1) xLQ 00 2xMqMAyio (2-2) 根据弯矩图可知,其危险截面出现在最大弯矩 1/2L 处,此时 kN21405.12qLFQ MPa235MPa3max 所以,支承座强度符合要求。 2.4.2 副车架的前端形状及安装位置 为了避免由于副车架截面高度尺寸的突然变化而引起主车架纵梁的应 力集中,副车架的前端形状应采用逐步过渡的方式。例如采用如图 2.4 所 示的三种过渡方式。 对于这三种不同形状的副车架前端,在其与主车架纵梁相接触的翼面 上都加工有局部斜面,其斜面尺寸如图 2-4(c)所示。 =1mm 0h =1520mm9。 0l 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 10 - 图 2-4 副车架前端的三种形式 (a)U 形 (b)角形 (c)L 形 2.4.3 罐体支撑座的固定装置 1.止推板连接 连接板上端通过焊接与副车架固定,而下端则利用螺栓与主车架纵梁 腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷,防止副车架与 主车架纵梁产生相对水平位移。相邻两个推止推连接板之间的距离在 500 到 1000 mm 范围内 4。 图 2-5 止推板的连接结构 1副车架 2止推连接板 3主车架纵梁 2.罐体支撑座固定装置 本次改装设计采用适用范围比较广的刚性连锁,连结块分别装支承座和车 架上,然后用螺栓、螺母将两者刚性连接在一起 5。结构见图 2-6 所示: 1 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 11 - 2 图 2-6 刚性固定装置 1支承座 2车架 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 12 - 第 3 章 水路系统的设计计算 高压清洗车配有水路清洗系统,高压水路系统产生高压水源(水压达 10MPa 以上) ,充分利用高压水的动能,以高压力、低流量的方式清洗,去 污能力强、高效节水,被广泛应用于城市下水管道的清洗作业。低压水路 系统提供大流量、低压力水(水压达 0.3MPa 以上) ,可以对壁面进行一般 冲洗和洒水,也可以对树木、园林进行喷洗和浇灌以及应急消防 10。 3.1 水罐的设计及计算 3.1.1 罐体选材 高压清洗车罐体属于常压钢制容器,根据 GB150 钢制压力容器规 定:锅炉和压力容器用钢都可以在常压容器中使用。通过机械设计实用 手册可知,15 号钢由于具有极好的塑性、韧性、焊接性能和冷冲压性能, 广泛用于受力不大韧性要求较高的零件。比如,化工容器、蒸汽锅炉等。 能满足大部分容器的壳体的要求。所以,高压清洗车罐体采用 15 号钢板即 可满足要求。 3.1.2 罐体设计要求 根据专用汽车结构与设计要求,确定罐体形状,应有利于降低整车质 心高度,减少自身质量,增大容积效率,减小空气阻力,并与驾驶室外形 相称,使整体造型美观,所以选择罐体设计成椭圆形,由于平盖封头具有 结构简单、制造方便的特点,主要用于常压和低压设备上或者高压小直径 设备上,因此封头推荐采用长、短轴比值为2的标准型平盖封头。受工艺要 求、制造条件以及容器安装要求等,建议容器的长径比范围在27范围内 11。 根据QC/T750-2006清洗车通用技术条件规定: 在罐内设有横向防 波板,以加强罐体刚度及减弱车辆行驶中水对罐体的冲击。罐体上部开有 直径为500mm的圆形孔,便于工作人员出入检查和维修,人孔附近要设置 扶手和扶梯。为防止空气和水对罐体的氧化,罐体内表面要经过防腐蚀处 理。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 13 - 3.1.3 罐体容积的确定 根据罐体设计要求规定,还要考虑整车的布置以及载荷的分配,确定 为4000mm2000mm1000mm。椭圆形横截面罐体的总体积按下式计算, 见图3-1 所示: (3-1)OVLabV3421 式中 、 椭圆长短轴长度 (m);ab L椭圆筒体长度 (m); 、 封头长度 (m);12 罐内附件的体积总和 (m)。OV 图3-1 椭圆形横截面罐体容积计算图 罐内附件主要为防波板,其体积相对于罐体体积很小,可做忽略不计。 特殊形状封头具有更强的承压能力,作为高压清洗车的水罐只需承受常压, 因此,采用平盖封头,取 即可满足要求。根据计算公式,知:021L 328.641mV 3.1.4 壁厚计算校核 根据压力容器设计知识规定知:由于常压和低压容器按照强度计算公 式出的壁厚较小,给制造和运输带来了困难。为了满足制造工艺的要求以 及运输和安装过程中对刚度的要求,对壳体规定了不包括腐蚀欲量的最小 厚度。 圆筒的最小厚度按照下列规定设计 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 14 - 当 时, ,且不小于3mm 。380iD10/2miniD 罐体内径 mm4in 在水罐内部,水均匀分布,可等效为均匀载荷,取h=1000mm。 MPa33108.9.10ghP 假设支座为支点,水罐与支座接触部分为横梁,建立力学模型: a) 图QF b) 281ql M图 c) 图3-2 水罐受力分析图 根据 )图,得方程 (3-2) a 0ioiyF 211 xMqAyQ即 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 15 - 21 10 qlxxMFQ则 当 时,剪应力 取得最大值lx,0Q (3-3)plF2max 由机械设计实用手册,知: 钢板厚度 mm时, MPa; MPa; MPa16min35s375b430tD 鉴于常压容器压力较小,储存介质的危害程度也较小,因此钢板的安 全系数取 。.,5.,.Dsb MPa; MPa; MP20.137btn150.2stn2875.1430D ttn a。 取 MPa。5t 取横梁一段为研究对象,假设其尺寸为30mm1mm4mm,对于矩形 横梁,最大切应力为平均切应力的1.5倍。 (3-4) 5.1max MPa150MPa25.906.03.892.4ax 所以,强度符合要求。 3.2 水泵的选型计算 根据 QC/T750-2006 清洗车通用技术条件规定,清洗车基本参数见表 3-1 所示: 表 3-1 清洗车基本参数 序号 项 目 参 数 值 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 16 - 清洗路面 清洗管道 清洗墙面 1 清洗水压力,MPa 5 10 0.3 2 清洗水流量,L/min 60 60 30 3 清洗宽度,m 清洗车宽度 根据高压水射流清洗作业安全规范知,工作压力在 10 到 100MPa 的水 射流,属于高压水射流,设备主机多采用高压往复泵。 结合本次设计,确定高压清洗车水泵的清洗压力为 16MPa,清洗水流 量在 100 至 150L/min,采用高压往复泵。 因此,通过调研分析以及参考现在市场上高压清洗车高压水泵的使用 状况,考虑各种泵的使用情况、条件以及质量保证,初选上海耀登机电设 备有限公司生产的 KF 系列高压水泵和山东潍坊生建集团生产的 3DS-8/16 型高压水泵为参考。两款泵的参数比较见表-.2 所示: 表 3-2 水泵参数比较 型 号 流量 (L/min) 进口压力 (MPa) 出口压力 (MPa) 转速 (r/min) 要求功率 (kw) KF36 122 0.02 16 800 37 3DS-8/16 133 0.02 16 1480 55 根据清洗车通用技术条件规定,清洗车的轴功率要小于等于发动机铭 牌功率的 65%,其余的 35%作为储备功率。根据公式: (3-5) 213KNeS 式中 水泵所需发动机功率;eN 泵的轴功率;s 发动机附件系数 常取 =1.12;1K1 标定功率换算系数 常取 =1.10;2 2K 离合器传动效率 常取 =0.955;11 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 17 - 取力器传动效率 常取 =0.985;22 水泵传动轴传动效率 常取 =0.99 3 3 KF36 高压泵轴功率计算: kw66.95kw=67.210.29.859.7sN %65103 3DS-8/16 高压泵轴功率计算: kw66.95kw3.4sN 通过计算功率均符合要求,但是由于 3DS-8/16 高压泵的功率要求偏大, 能满足条件的取力器很少,而且尺寸也都会偏大。如果采用这款泵,通过 转速计算,需要采用变速器上盖取力,但这种取力方式多用于消防车上, 对于本次改装不适用。所以,本次改装高压水泵采用 KF36 高压泵。 3.3 取力装置的分析计算 由于绝大多数专用汽车上的的专用设备都是以汽车自身的发动机为动 力源。本次改装,高压水泵和液压泵通过取力器获得动力,带动专用工作 装置进行工作。因此,取力装置的选取显得尤为重要 。7 通过水泵的选型计算,选用 KF36 型高压水泵。确定取力器的传动比: (3-6) 21ni 式中 发动机额定转速 (r/min);1n 专用工作装置转速 (r/min);2 5.3802i所 以 , 同理,液压泵取力器传动比为 7.15i 通过转速计算的传动比过于偏大,普通取力器难以满足要求。在此考 虑采用变速器侧盖取力,由于在设计变速器时已经考虑了动力输出,因而 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 18 - 一般在变速器的左侧和右侧都留有标准的取力窗口。也有专门生产与之配 套的取力器厂家,因而这样的取力器较常用。并且,这种取力形式一般都 是从变速器的中间轴上的齿轮取力,因而在传动路线上经过了变速器一对 常啮合齿轮的减速,所以,取力器输出轴的转速总是低于发动机的转速, 传动比也会有所降低,便于取力器的选取。 由于所选高压水泵功率为 37kw,选用的取力器的功率输出要能满足水 泵的需求。经过调研分析,考虑选取湖北云梦新宇齿轮箱制造有限公司的 PTO26/273PQ3-2E-A 型、PTO25/252L1HS4-1 型取力器。该公司为东风汽 车生产配套取力器,取力器挂挡灵活、定位准确、没有脱档和卡滞的现象, 工作时无异响。其相关参数见表 3-3: 表 3-3 取力器参数表 型 号 额定输入转矩 (Nm) 输入功率 (kw) 速 比 定位销孔 (mm) PTO26/273P Q3-2E-A 210 30 1.266 08.2 PTO25/252L 1HS4-1 120 30 0.828 . 联接轴径直 径(mm) 法兰盘螺柱孔 (mm) 操纵方式 总成干质量 (kg) 外形尺寸(mm )3014 气动 12 198170206 气动 12 230178206 由于水泵属于平方转矩负载,根据经验公式: (3-7)nPT954 式中 水泵额定转矩 (Nm) ;T 水泵轴功率 (kw) ,取 22.67kw;p 水泵额定转速 (r/min),取 800r/minn 所以 Nm6.2708.954T 取力器输出转矩为: 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 19 - Nm Nm86.25.120 T.70T 所以,取力器输出转矩能能满足水泵转矩要求。 3.4 液压阀的选取 水路系统中选择合适的液压阀,是使系统的设计合理,性能优良,安 装、维修方便,并保证系统正常工作的重要条件 12。 3.4.1 方向控制阀的选取 清洗水经高压水泵后需要通过降压节流来完成低压清洗作业。低压清 洗主要用于清洗壁面墙面用。根据清洗车通用技术条件规定,本次改装确 定低压水路清洗要求为:P=0.51.0MPa,Q=40L/min。为达到降压节流的 效果,为此可考虑加装 AQF3-E16B 调速阀进行降压节流,技术参数见表 3-5 所示: 表3-5 调速阀参数 型号 通径/mm 额定压力 /MPa 最高使用压力 /MPa 最大流量 /(L/min) 最低工作压 力/MPa AQF3- E16B 16 16 20 50 0.7 3.4.2 溢流阀的选取 根据清洗车通用技术条件规定,高压水泵出水口处应设置安全装置, 保证高压水泵的稳定工作。先导式溢流阀是常用于高压、大流量时的溢流、 定压和稳压元件。因此考虑加装 CC2V-6W 先导式溢流阀,该阀具有压 力高,调压性能平稳,最低调节压力低和调压范围大的特点。技术参数见 表 3-6 所示: 表3-6 溢流阀技术参数 型号 通径/mm 调压范围/MPa 额定流量 (L/min) 公称流量 (L/min) CC2V-6W 16 0.635 160 200 3.5 水路计算 由于水在流经管路时会受到水路管壁的摩擦,所以水压会有压力损失。 因此,需要对水路进行压力损失计算。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 20 - 3.5.1 水路压力损失分析 水泵以及冷却器的各项参数如表 3-7、表 3-8 所示: 冷却器允许回油流量: (3-8 ) 4/21VDQ油 4/601065.33 =54.3L/min 由油水流量 1:1,可知水的流量等于油的流量,当冷却器水流量小于 340 L/min 时,水的压降则不会超过 0.05MPa。 表 3-7 高压水泵各项参数 高压水泵流量 1Q122L/min 高压水泵进口尺寸 D25.4mm 冷却器液压油流量 3130L/min 冷却器所需水流量 130L/min 冷却器水侧进口尺寸 3 16mm 冷却器油侧进口尺寸 4D16mm 冷却器技术参数如表 3-8 所示: 表 3-8 冷却器技术参数表 冷却器油水流量比 1:1 水的运动粘度 v m /s063 水的比重 kg/m3 3.5.2 水路压力损失计算 由雷诺数 (3-9) dqvRe4 可知,在液体粘度 、管道内径 一定的条件下,雷诺数的大小与流量成正v 比。溶液在管道内的流速 哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计(论文) - 21 - m/s (3-10)5.416.342dqv 此时雷诺系数: 20705.6eR 求得沿程阻力系数: (3-11)19./31.25.eR 水在喷出前沿程压力损失为: (3-12)3/DP 61025.49.0
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