GB 11567．1-2001 汽车和挂车侧面防护要求

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GB 11567．1-2001（2001-08-22发布，2002-05-01实施）

前   言

    本标准全部技术内容为强制性要求。

    本标准仅对GB 11567-1994《汽车和挂车侧面及后下部防护装置要求》中有关侧面防护装置的内容进行了修订。

    本标准等同采用了联合国欧洲经济委员会（ECE）1988年2月29日发布的ECE R73《关于就侧面防护装置方面批准载货车、挂车和半挂车的统一规定》的全部技术内容。

    本标准与GB 11567-1994的主要差异有：

    ①对侧面防护装置的形状和侧面防护装置在车辆横向位置的要求比GB 11567-1994更为具体、

详细。

    ②对侧面防护装置前端的结构和位置要求重新进行了规定。

    ③对侧面防护装置后端的位置限值进行了调整。

    ④对侧面防护装置距车辆上部的距离要求进行了调整和完善。

    ⑤对侧面防护装置的构成，增加了不允许侧面防护装置作为制动元件、气体或液体管路的要求。

    ⑥增加了对特种车辆的补充规定。

    本标准自实施之日起，替代GB 11567-1994中有关侧面防护装置的内容。

    本标准由国家机械工业局提出。

    本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。

    本标准起草单位：中国汽车技术研究中心、长春汽车研究所。

    本标准主要起草人：朱彤、朱西产、崔光滨。

    本标准委托全国汽车标准化技术委员会负责解释。

    本标准首次发布于1989年，1994年第一次修订，本次为第二次修订。

　

         中华人民共和国国家标准

     汽车和挂车侧面防护要求               GB 11567．1-2001

    Motor vehicles and trailers-Lateral             代替GB 11567-1994部分内容

         protection requirements


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1  范围

    本标准规定了对汽车和挂车侧面防护的技术要求，以有效地保护无防御行人，以免其跌于车侧而被卷入车轮下面。

    本标准适用于N2、N3、O3和O4类车辆，但本标准不适用于：

    ——半挂牵引车；

    ——为搬运无法分段的长货物而专门设计和制造的特殊用途车，如运输木材、钢材棒料等货物的车辆；

    ——为了专门目的设计和制造的、由于客观原因而无法安装侧面防护装置的车辆。

2  定义

    本标准采用下列定义。

2．1  无防御行人

    是指可能跌于车侧而被卷人车轮下的行人、骑自行车或骑摩托车的人。

2．2  侧面防护装置

    能有效地保护无防御行人，以免其跌于车侧而被卷入车轮下的装置。

3  侧面防护要求

3．1  总则

3．1．1  对于N2、N3、O3和O4类车辆，必须从全长范围考虑提供有效的侧面防护，避免无防御行人跌于车侧而卷入车轮下。当符合下列情况之一时，视为满足该要求：

    a）如果车辆按照第4章的要求安装了一种专门的侧面防护装置；

    b）如果车辆侧面的设计和（或）装备，根据其构成部件的形状和特性可取代侧面防护装置。

3．2  车辆试验条件

    a）车辆应安置在一个水平的平面上；

    b）转向轮应处于直线行驶位置；

    c）车辆应处于整车整备质量状态；

    d）半挂车应放置在支承装置上，基本处于水平状态。

4  侧面防护装置的技术条件

4．1   侧面防护装置不应增加车辆的总宽，其外表面的主要部分位于车辆最外沿（最大宽度）以内不大于120mm的位置。对某些车辆，装置的前缘允许按4．4．3和4．4．4向内弯曲。装置后端至少有250mm位于后轮胎最外侧（不包括轮胎接触地面胀出的部分）以内不大于30 mm的位置。

4．2   侧面防护装置的外表面应光滑，并尽可能前后连续；相邻部件允许搭接，但搭接的外露边沿应向后或向下；相邻部件可沿纵向留出不大于25 mm的间隙，但后部不能超出前部的外侧。螺栓和铆钉的圆头允许凸出外表面不超过10mm，其他零件只要其光滑并倒圆，也可凸出外表面不超过10 mm。所有外露的棱边和转角皆应倒圆，且半径不小于2．5mm。

4．3   侧面防护装置可以是一个连续平面，或由一根或多根横杆构成，或者是平面与横杆的组合体；当采用横杆结构时，横杆问距不大于300 mm，且截面高度：

    a） N2和O3类车辆不小于50 mm；

    b） N3和O4类车辆不小于100 mm。

    平面和横杆的组合结构应形成一个实际连续的侧面防护装置，应满足4．2的规定。

4．4  侧面防护装置的前缘的构造应满足的要求

4．4．1  位置

4．4．1．1  对于N2和N3类汽车：前缘应处在最靠近它的轮胎周向切面之后300 mm的范围之内，该切面是与车辆纵向平面垂直的铅垂面；

4．4．1．2  对于全挂车：前缘应处在4．4．1．1所述平面之后500 mm范围之内；

4．4．1．3   对于半挂车：若安装有支腿，则前缘位于支腿的中心横截面之后不大于250 mm处，但是在任何情况下前缘到转向中心销位于最后位置时的中心横截面之间的距离不能超过2.7m。

4．4．2   当侧面防护装置的前缘位于开阔空间时，侧面防护装置的前缘应具有一个连续的、贯穿其整个高度的垂直构件；对于N2和风类车辆，该垂直构件的外侧面向内弯曲100 mm，垂直构件的前端面向后弯曲至少50 rnm，对于N3和0，类车辆，该垂直构件的外侧面向内弯曲100 mm，垂直构件的前端面向后弯曲至少100 mm。

4．4．3  对于N2和N3类汽车，若4．4．1．1中所述300 mm尺寸落在驾驶室区域，则前缘与驾驶室后壁板件间的间隙不超过100mm，若有必要，应向内弯成一个不大于45°的角度。此时4．4．2的要求不再适用。

4．4．4  对于N2和N3类汽车，若4．4．1．1中所述300 mm尺寸落在驾驶室以后，并且侧面防护装置的前缘向前延伸，进入到驾驶室区域，则前缘与驾驶室后壁板件间的间距不超过100 mm，必须满足4．4．3的规定。

4．5   侧面防护装置的后缘应处在最靠近它的轮胎周向切面之前300 mm的范围之内，该切面是与车辆纵向平面垂直的铅垂面。

4．6   侧面防护装置的下缘任何一点的离地高度不应大于550 mm。

4．7   侧面防护装置的上缘与其上部的车辆构件相距应不超过350 mm，该构件是指与切于轮胎外侧表面（不包括轮胎接触地面胀出的部分）的铅垂平面交割或接触的零部件。下述情况例外：

    a）当4．7中所述平面没有与车辆构件相交，则装置的上缘应与货台平面持平或距离地面至少950mm高，视其小者而定；

    b）当与4．7中所述平面相交的车辆构件距离地面超过1．3m，则装置上缘的离地高度不应小于950 mm：

    c）针对集装箱运输或车厢可拆卸式结构专门设计制造的车辆，侧面防护装置的上缘允许按上述和b）确定，将集装箱和可拆卸式车厢视为车辆构件。

4．8   侧面防护装置应具有一定的刚度，固定牢固（不因振动而松动），除4．9中所述零部件外，应采用金属或其他适当材料制造。当用直径220 mm±10 mm的圆形平压头施以1kN的静压力垂直作用于该装置外表面的各部分时，其因受力而产生的变形应满足下述要求：侧面防护装置在最后250 mm段的变形量不超过30 mm；其余部分变形量不超过150 mm。

4．9   固定地安装在车辆上的各种设施，如备胎、蓄电池架、储气筒、燃汕箱、灯具、反射镜、工具箱等可以作为侧面防护装置的一部分，但其要满足本标准的要求。侧面防护装置与固定安装设施的间隙应符合4．2的要求。

4．10   制动元件，气体或液体的管路不允许作为侧面防护装置。

5  关于某些特种结构车辆的补充规定

5．1   可伸缩式挂车压缩为最短时，侧面防护装置应符合第4章所有的要求；而在伸长后，应符合4．7和4．8的要求，4．4或4．5不需全部满足，只需满足其中任意一条；挂车伸长不应使装置沿长度方向产生间隙。

5．2     罐式汽车，即具有固定安装于车辆的封闭容罐，并备有用于装卸的软管或管路接口，为运输液态物料而专门设计的车辆，侧面防护装置除因操作功能而无法满足的规定外，应尽可能符合第4章的所有要求。

5．3   对于安装有伸缩支腿的车辆，允许侧面防护装置留出供支腿伸出的相应空隙。

5．4   对于安装有绳缆固定装置，具备卷扬输送功能的车辆，侧面防护装置允许留有供绳缆通过并拉紧的空隙。

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粉罐汽车多锥内倾卧式罐体结构

杨震华
柳州乘龙专用车有限公司  广西柳州  545005

摘  要：提出了采用多锥内倾卧式罐体结构可以省掉多孔板、滑料板及其相应支撑，既可降低生产成本、增大罐体有效容积，又能提高整备质量利用系数和经济型指标；论述了多锥内倾卧式罐体的卸料原理和设计方法。
关键词：多锥内倾卧式罐体、滑料板、多孔板、流化床

大容积、高品质的粉罐汽车（文中均指单车型）目前已成为行业发展的趋势。然而，由于钢材、燃油价格的不断上涨，以及国家安全法规对汽车长、宽、高的限制，粉罐汽车在生产成本、容积增长、品质提升等方面遇到了许多难题。采用各种传统的罐体结构，通常在增大罐体有效容积的同时，却更大程度上增加了生产成本和整备质量，使产品品质变得更差。
经过多次三维建模和计算研究，发现传统的粉罐汽车在降低生产成本、提高整备质量利用系数、增大罐体有效容积及提升用户的经济型指标等方面，还有很大空间，即采用新的多锥内倾卧式罐体结构。
1  传统的圆柱形卧式罐体结构
圆柱形卧式罐体结构，是流态化式气力卸料罐体的一种传统结构，也是国内目前在大型粉罐汽车上应用最广泛的一种结构。如图1所示，该结构罐体内设有侧滑料板和中间滑料板及其相应支撑，采用多孔板、帆布板等组成流化床。图1为某专用汽车厂容积最大的圆柱形卧式罐体总成，双舱型结构，有效容积34 m3，容积利用率为82%。图中罐体的直径和长度尺寸已至极限，最宽处为罐体外侧的楼梯。若想增加有效容积而将罐体直径再增大，必然会使楼梯紧贴罐壁难以攀爬，或者使整车宽度超过国家安全法规限制的2.5 m。要增加罐体有效容积，唯一的办法就是再多分舱室。经计算，对于圆柱形卧式罐体，采用多分舱室方法使有效容积增加并不多，而生产成本和整备质量却增加不少，并且会使用户操作性变得更差，经济型指标不理想。

图1 圆柱形卧式罐体总成（双舱型）
2  多锥内倾卧式罐体结构
这是一种全新的罐体结构，如图2所示。筒体由2个小封头和多个圆顶-椭圆底斜锥筒组成，每两个锥筒内倾构成一个舱；流化床由多条帆布管和内嵌板组成，采用压条、螺栓等将之直接固定在斜锥筒底面；斜锥筒底面母线与水平面成固定夹角β；过流化床最外沿点的锥筒切线与水平面成一定夹角θ；罐内无多孔板、滑料板及其相应支撑；整个罐体仅在封头底部有小的气室，容积利用率可高达99%。
图2也为双舱型罐体，有效容积40 m3。图中所注罐体的长、宽尺寸与图1相同，高度尺寸比图1大，考虑到国内二类底盘的主车架上翼面距地面高度通常为1 120～1 150 mm，因此整车极限高度为：2 830+   1 150=3 980 mm，不会超过法规限制的4 m。 事实上，由于锥筒小端外径仅为φ2 210 mm，可将楼梯布置在小端附近，这样锥筒大端的椭圆短轴完全可以更靠近2.5 m，使罐体有效容积变得更大。当然，若将罐体舱数分得更多，罐体有效容积也可变得更大。

图2 多锥内倾卧式罐体总成（双舱型）
由以上可知，与传统的圆柱形卧式罐体相比，多锥内倾卧式罐体结构具有以下特点：
a. 罐内结构简单，容积利用率高，同一级别车型的罐体可设计容积大（图2罐体有效容积比图1多6 m3）；
b. 不需要焊装多孔板、滑料板及其相应支撑，既简化了制造工艺、降低了生产成本，又减轻了整备质量。经计算，图2罐体质量比图1少0.8 t，若将有效容积也设计成34 m3，则比图1罐体质量至少可减轻1 t；
c. 流化床采用多条帆布管及内嵌板直接并行平铺在锥筒底面，无夹层，不内漏，装配、维修简便；
d. 气室空间小，气流几乎直接作用到流化床，缩短了卸料前的加压时间，减小了压力损失和燃油消耗，提高了用户的经济型指标；
e. 圆顶-椭圆底斜锥筒的下料、卷形及对接组焊比圆柱形的复杂、技术要求高；不规则底架的下料、组焊也比圆柱形的技术要求高。但对于目前三维设计及数控切割技术的广泛应用，这些问题已经容易解决。
3  多锥内倾卧式罐体的卸料原理和设计方法
3.1  卸料原理
多锥内倾卧式罐体卸料时，压缩空气透过帆布管进入粉料颗粒之间，使粉料流态化，粉料流态化后会象液体一样具有由高至低的流动性，当罐内压力上升到196 kPa时，打开出料碟阀，粉料便在罐内压力作用下经卸料管排出。
3.2  流化床倾角β及滑料角θ的确定
如图2所示，各舱的斜锥筒底面母线与水平面成一定夹角β，称为流化床倾角，目的是使粉料在流态化后向最低处集中。β一般取粉料静止安息角的三分之一左右，角度越大粉料流向最低处越快，卸料速度会相应提高，但角度越大罐体容积会越小。水泥的流化床倾角β取10°～13°。
如图2所示，过流化床最外沿点的锥筒切线与水平面成一定夹角θ，称为滑料角，θ必须略大于粉料的静止安息角（一般大1°～3°），以保证筒壁上的粉料都能在重力作用下自动下滑到流化床参与流态化，否则筒壁上会产生死角。因此在设计帆布管的数量及铺放位置时，要确保θ角略大于粉料的静止安息角。水泥的滑料角取40°～42°。
3.3  临界流态化速度Vf及粉料带出气流速度Vt 的计算
临界流态化速度Vf，即使粉料开始发生流态化时的气流速度。Vf按下式计算：
Vf =4.08  [1]                            (1)
式中，ds为颗粒直径，水泥取88×10-6 m；ρs为颗粒真密度，水泥为3 200 kg／m3；ρg为气体密度，在气体压力p=0.3MPa,气体温度T=373K，气体常数Ra=29.28时，ρg= p／(Ra×T)=2.75 kg／m3；η为气体的动力粘度，一般取0.021 8×10-3 Pa•S。
按(1)式计算水泥的临界流态化速度为Vf =0.009 (m／s)。      
粉料带出气流速度Vt，即粉料开始形成稀相流态化床时的气流速度。Vt按下式计算：  
Vt = [1]                  (2)
按(2)式计算水泥的带出气流速度为Vt  =0.58 (m／s)。              
3.4  流化床面积A的确定
流化床面积的大小与罐体尺寸和舱数、流化床结构型式、所运输粉料性质有关，其中起主要作用的是粉料的临界流态化速度和带出气流速度。将流化床的最大允许面积用Amax表示，最小允许面积用 Amin表示，则流化床面积A必须满足下式：
                   Amin≤A≤ Amax                                                                     (3)
Amax和Amin按下式计算：
                 Amax=                                                                      (4)
                   Amax=                                                                  (5)                     
式中：Q空为空压机排量,m3／min， Ka为输送系统的漏气系数。若所装运粉料为水泥，所配空压机排量为Q空 =7.5 m3／min，输送系统的漏气系数Ka =1.2，则Amax =11.57 m2  ，Amin =0.18 m2 。
        由 (3)、 (4)、(5)式可知，当Q空一定时，A与Vf 成反比，若流化床面积过大，透过帆布管的气流速度就会小于粉料的临界流态化速度，粉粉就不能良好地流态化，流动性差，容易滞留在床面上；当Q空一定时，A与Vt成反比，若流化床面积过小，透过帆布管的气流速度就会大于粉料带出气流速度，形成稀相流态化床，使床层的稳定操作行为急剧偏离理想行为，导致操作失常，出现卸料不完全。
由上可知，在确定粉罐汽车所运输粉料的性质和空压机排量后，对罐体尺寸和舱数及流化床面积的确定，要考虑使透过流化床的气流速度在粉料的Vf 和Vt之间。对于多舱型罐体，由于气室分为多个独立舱，各舱可以单独进气流态化及卸料，因此，可通过计算单个舱的流化床面积来判断与所选空压机是否匹配，以及预测粉料流态化操作行为的品质。