公鐵兩用高空作業車穩定性計算

劉冬秋

摘 要：根據BS EN 280-2013+A1-2015，使用圖解法對高空作業車進行了最大橫坡作業抗傾覆穩定性、斜坡上工作臂帶載下降至最大幅度時的抗傾覆穩定性兩個工況的計算。

關鍵詞：公鐵高空作業車;傾覆穩定性;圖解法

1 引言

公鐵兩用高空作業車是既能夠在公路上運行使用，又能夠在軌道上使用的跨界產品，主要用于鐵路電氣化線路接觸網檢修、維護、信號安裝等高空作業場合。導致高空作業車傾覆的原因是傾覆力矩大于穩定力矩。因此，穩定性計算應按照各種位置、載荷及力的組合作用而產生的最不利于穩定性的工況來計算。本文根據BS EN 280-2013+A1-2015，使用圖解法，對公鐵兩用高空作業車進行穩定性計算。

2 車輛運用環境及主要參數

最大橫坡作業抗傾覆穩定性

最大橫坡取軌道最大外軌超高160mm，再加EN280規定的底盤水平精確性誤差0.5°，即最大傾斜角為：

最大橫坡作業的抗傾覆穩定性，取其中不利的工況計算，即外側道軌較內側軌道高160mm，車輛最大傾斜角6.86°;作業裝置全伸展至最大幅度，滿載，臂回轉至最大角度35°，工作斗朝軌道中心線外方向轉動30°。

對于伸展的結構，作用力矩應乘以1.1的系數，來考慮動態沖擊。風力乘以系數1.1，且視為作用在水平方向上。工作平臺上人員工作產生的手操作力應乘以系數1.1，并視為作用于產生最大傾翻力矩的方向。

4 斜坡上工作臂帶載下降至最大幅度時的抗傾覆穩定性

即上節所述最大橫坡工況載荷，再加上作業車下降時的運動結構件/部件和載重因加速度和減速度引起的慣性力，這是同時考慮最大斜坡、靜態載荷、動態載荷、風載荷的作業車最不利載荷組合工況。按EN280規定，結構質量和載重產生的力因加速度和減速度引起的動態作用，可將這些力乘以系數0.1，并作用于產生最大傾覆力矩的方向。

據此，斜坡上帶載下降至最大幅度時的抗傾覆穩定性計算圖見圖2。

由圖2可見，斜坡上帶載下降至最大幅度工況的傾覆線為2-2。穩定力矩和傾覆力矩均為第3節最大橫坡工況靜態力矩與下降運動動態力矩之和。即：

5 結論

根據EN280標準規定的方法和取值，按照考查不利載荷組合、計算取最不利傾覆線的原則，使用此公鐵兩用高空作業車設計圖紙數據，對作業車鐵路使用環境2種工況進行了抗傾覆穩定性計算。所有計算結果如表2。

計算結果表明，此公鐵兩用高空作業車在可能的不利載荷組合情況下，計算的穩定力矩均大于傾覆力矩。由表2數值可以看出，鐵路作業狀態的最不利載荷組合工況為“最大橫坡、下降至最大幅度停止”，此時穩定力矩仍大幅高于傾覆力矩。

根據計算結果可得如下結論：

1）該車輛在最不利載荷組合工況下，抗傾覆穩定性足夠。

2）此計算方式適用于公鐵兩用移動式升降工作平臺高空作業車的穩定性計算。

參考文獻：

[1]BS EN 280-2013+A1-2015 移動式升降工作平臺.設計計算.穩定性標準.建造.安全性.檢驗和試驗[S].

[2]GB/T 9465-2008 高空作業車[S].