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案例分析:SPMT模块车6轴线车板运输稳定性

SPMT 模块车主要应用于重型和超大型结构物的运输,具有载重量大、运动灵活的优势,主要应用于重型和超大型结构物的运输,在港口码头大件滚装、装备制造业、海洋石油、化工、桥梁建造等工程领域应用广泛。一般情况下,SPMT作业之前需将PPU、6轴线车板、4轴线车板三者进行纵向及横向拼接,构成车组之后进行大件的运输,采用平均分组的编点设计方式。在某些特殊情况下,需要使用一个6轴线车板连接PPU进行运输作业。此时由于PPU的作用,车板会绕某个轴线产生纵向倾斜的趋势,例如将一个6轴线车板按照3-3-3-3的均分方式编点,车板存在绕第5个轴线纵向倾斜的趋势。

稳定性分析过程

通过建立SPMT模块车6轴线车板稳定性计算模型,对编点方式与货物载荷位置的关系进行分析。

6轴线车板稳定性计算

假定地面基本平整,忽略压力沿地面方向的分量,仅考虑垂向分量。按矩形四点支撑进行编点分组,分组A/B中轴线数量为n,分组C/D中轴线数量为6-n,n 取1、2、3、4、5。图1为n=3 时的编点分组示意图。

案例分析:SPMT模块车6轴线车板运输稳定性

取SPMT 车板上表面最前端位置为坐标原点,建立如图2所示坐标系。其中,地面对分组A/B 轴线的反力为P1、地面对分组C/D 轴线的反力为P2、货物重量G 与车板前端距离为L、PPU 重量为f1,PPU 重心与车板后部边缘的距离为L’。车板折算到每个轴线上的自重f=3.9 t,车板轴线间距均为1.4 m。

案例分析:SPMT模块车6轴线车板运输稳定性

6轴线车板稳定性判定准则

SPMT每个轴线可承受的载荷是有上限的,对于德国索埃勒公司生产的实心轮胎SPMT 车板,每轴线最大可承受48t 的载荷。同时,不同分组之间的支撑液压差最大≤50 bar,即不同分组之间轴线载荷之差最大≤9 t。

除此之外,地面对轮胎的反力P1、P2 还均需>0 t。这是因为假若其中一个反力等于0,则说明此时车板中只有两个分组承受载荷,而两点支撑是不稳定的,车板必定发生纵向的倾斜。得出如下判别式:

案例分析:SPMT模块车6轴线车板运输稳定性

该判别式仅适用于低重心货物,假若货物重心较高,在满足判定准则的基础上,还应对车货系统的稳定角进行核算,两者均满足的情况下才能认定车货系统的稳定性满足作业要求。

案例分析:SPMT模块车6轴线车板运输稳定性

根据上述条件受力分析以及判别式,可得:,对于n=3 的编点方式,当货物重心与车板前端距离在3.6~4.3 m 之间时,车板承载能力较强,可达170 T 以上,为最佳放置位置;当货物重心与车板前端距离超过4.3 m 时,车板承载能力急剧减小。相对于n=3 的编点方式,n=4 时的稳定区域相对减小,但趋势是一致的,货物最佳放置位置为:重心与与车板前端距离在3.7~4.2 m 之间。

n=1 与n=2两种编点方式下的稳定区域基本一致,均对货物重量有最小值的限制,这是因为板车空载时车板自身是不稳定的,需要由货物载荷来保车货系统的稳定;作为n=1 与n=2 之间的过渡,n=2 时稳定区域形状与n=3 的情况接近,但增加了货物重量最小值的限制,以保持车货系统的稳定。

案例分析:SPMT模块车6轴线车板运输稳定性

工程实例对比分析

为了更好的说明分析结果,将上述计算结论在某甲板片的运输项目中进行验证。该甲板片重52 t,长32 m,宽10 m。采用2 挂6轴线SPMT 模块车进行运输,四点支撑,前后均分编点。

验证时,甲板片重心与车板前端间距设置为4.8m。此时甲板片重心位于图4 所示的稳定范围之外。配车图及实际操作显示的不同分组支撑压力见图6。可见其分组压力极不均匀,分组A 与分组D 之间的压差为102-17=85 bar,分组B 与分组C 之间的压差90-24=66 bar,均不满足不同分组压差≤ 50 bar(9 t)的要求,SPMT不能将甲板片顶起。将甲板片重心与车板前端间距调整为3.9 m 后,使其处于图4 所示的稳定范围之内后,甲板片运输作业顺利完成。

案例分析:SPMT模块车6轴线车板运输稳定性

编后语

以上的案例分析来自于文章《SPMT模块车6 轴线车板运输稳定性分析》,通过以上分析可以得出:SPMT 模块车6 轴线车板仅在3-3-3-3 和4-4-2-2 两种编点方式下能够实现空载行驶;在3-3-3-3 编点方式下,货物重心与车板前端距离在3.6~4.3 m 之间时,车板运输能力最强;在4-4-2-2 编点方式下,货物重心与车板前端距离在3.7~4.2 m 之间时,车板运输能力最强。

专用车时代原创内容,作者:Bob,该文章不代表专汽通立场。转载请注明出处:https://www.spvtime.com/113832/

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