[发明专利]一种矿用自卸车车厢容量计算方法

摘要

本发明公开了一种矿用自卸车车厢容量计算方法，包括以下步骤：确定物料运动安息角；建立物料堆侧面-侧面轮廓；建立物料堆前面-后面轮廓；确定物料堆上部高度；确定物料堆峰外形；计算物料堆体积即车厢容量。本发明所采用的计算方式，在生成物料堆型过程中，应用了物料运动安息角，而各种不同类型物料具有不同的运动安息角，最终给出了运动状态下的物料堆型，大大扩展了计算所得车厢容量的适用性。本发明采用的计算模型外形呈圆锥形，并且顶部为平台，更加符合物料堆的实际形状，确保了堆型的合理性。用本发明能够保证车辆承载的合理性，充分有效地利用车厢容量。本发明将为车厢及整车的设计提供指导依据，这对于优化产品性能将产生明显作用。

主权项

一种矿用自卸车车厢容量计算方法，其特征在于：包括以下步骤：A、确定物料运动安息角散料在堆放时能够保持自然稳定状态的最大角度即单边对地面的角度，称为“安息角”；车厢的有效容量与物料的运动安息角密切相关，因此需要通过实验测定各种物料的运动安息角α；B、建立物料堆侧面‑侧面轮廓由于物料堆为三维空间体，其外部轮廓是由多个面所构成的，而将其投影在二维图中时，面积聚成线，因此在本步骤及以下步骤中，线均代表着面，也就是说线与面是等同的；以一侧车厢侧板（2）内侧上边沿为基线，以运动安息角α对应的斜度向内向上扩展形成一条直线，再以另一侧车厢侧板（2）内侧上边沿为基线，以运动安息角α对应的斜度向内向上扩展形成另一条直线，这两条直线即形成两条物料堆侧面‑侧面轮廓线（4）；事实上，物料被装入车厢后，堆尖很少形成真正的峰，更多的是形成一个平台；换句话说，两条物料堆侧面‑侧面轮廓线（4）并未真正相交于一点，而是分别与一条水平线相交，这条水平线两个交点之间的直线段即物料堆峰横向轮廓线（5），设横向轮廓线的长度相当于车厢内侧宽度的1/5；以上三条线就完整地构成了物料堆侧面‑侧面轮廓线；C、建立物料堆前面‑后面轮廓以车厢前板（1）内侧上边沿为基线，以物料运动安息角α对应的斜度向后向上扩展形成一直线，即物料堆前面轮廓线（6）；考虑到运输现场情况，以车厢底板（3）上与底板内侧边沿距离为150mm处直线为基线，以物料运动安息角α对应的斜度向前向上扩展形成一直线，得到物料堆后面轮廓线（7）；由于存在堆峰平台，用一条水平直线段连接物料堆前面轮廓线（6）和物料堆后面轮廓线（7），即物料堆峰纵向轮廓线（8），纵向轮廓线长度值与步骤B中物料堆峰横向轮廓线（5）大小相等；至此，以上三条线就完整地构成了物料堆前面‑后面轮廓线；D、确定物料堆上部高度分别计算物料堆峰横向轮廓线（5）、物料堆峰纵向轮廓线（8）与车厢侧板（2）上边沿的距离，取其小者作为物料堆上部高度；E、确定物料堆峰外形实际上，物料堆峰外形接近顶部为平台的圆锥形，由于物料堆横向轮廓线（5）和物料堆纵向轮廓线（8）不一定相等，则物料堆顶就形成了一个矩形平台；为了更加精确地反映实际物料堆峰外形，用该矩形内切圆或内切椭圆取代矩形，命名为物料堆峰轮廓线（9）；将物料堆峰轮廓线（9）以等角度划分成多个扇形，通过扇形弦（10）与水平面成α角的多个平面即是物料堆外包络面（11）；显然，等分份数越大，则物料堆峰外形越接近锥面；考虑到实际情况，份数取值为30‑40；F、计算物料堆体积即车厢容量依据步骤B‑E所确定的操作流程，使用CAD软件进行三维造型，即得到一个三维物料堆，通过CAD软件计算其体积十分容易，该三维物料堆的体积就是车厢容量。