一種自動卸貨汽車翻斗安全警示系統設計

馬濤

摘 要：本文主要研究的內容是通過增加一套輔助裝置，在自動卸貨汽車卸貨時給予駕駛員一定的提醒，避免駕駛員因為疏忽忘記放下自動卸貨汽車的貨斗，導致發生一些安全事故。

關鍵詞：自動卸貨汽車 安全 警示系統

Design of a Safety Warning System for Dumping Bucket of Automatic Unloading Truck

Ma Tao

Abstract：The main research content of this article is to add a set of auxiliary devices to give the driver a certain reminder when unloading the automatic unloading truck， to prevent the driver from negligently forgetting to put down the automatic unloading truck's hopper and causing some safety accidents.

Key words：automatic unloading truck， safety， warning system

隨著經濟的不斷發展自動卸貨汽車在我們的生活中的使用越來越廣泛，我們不難看到，大到國家的建筑工程小到家里的貨物運輸都離不開自動卸貨汽車。自動卸貨汽車是使用頻率比較高的交通運輸工具，經常用其運輸土料、砂石、鋼材、水泥等建筑材料。它與裝載機、挖掘機、履帶輸送機等配合使用會使工程進展速度得到有效提升。然而，我們又發現一些運輸作業頻繁的進行同樣的往復任務，駕駛員在運輸過程中慢慢的會出現疲勞駕駛，超負荷駕駛或者大意等問題。如果駕駛員在卸貨結束后忘記了放下自動卸貨汽車的翻斗，將會造成非常嚴重的后果。

經過調查發現，自動卸貨汽車發生的事故中，有相當一部分是因為沒有放下貨車車廂導致的，這樣的事故對周圍建筑，電線網絡等造成較嚴重危害，有時候會威脅到駕駛員和周圍群眾的生命安全，要避免此類事故的發生，只能要求駕駛員及時的放下自動卸貨汽車的翻斗，而目前的卸貨汽車上雖然已經有一些安裝了警示系統，但是受到汽車配置、價格等因素影響，還有相當一部分自動卸貨汽車沒有安裝相應的警示系統，所以我們努力設計一套安全警示裝置，及時提醒駕駛員在行駛之前放下自動卸貨汽車貨斗，防止意外情況發生。

1 自動卸貨汽車的結構組成

自動卸貨汽車的結構是由發動機、動力傳動裝置、底盤、液壓傾卸裝置、副車架、車身、貨斗、電器設備等組成。

自卸車的液壓傾卸裝置由以下三個基本部分組成：

1、傾卸機構? 由貨廂、副車架、鉸鏈軸以及傾卸杠桿機構等組成。

2、液壓驅動系統? 由取力器、傳動軸、油泵、管路系統、舉升油缸以及分配閥等組成。

3、附件系統由安全撐桿、舉升限位裝置、后箱板自動啟閉裝置、貨廂下落導向板、以及副車架連接裝置等組成。

其中在貨斗與車架的連接處是傾斜機構，傾斜機構的作用是使貨車的貨斗發生傾斜，自動的將所載貨物卸下，隨后貨斗降下恢復到車架位置。傾斜機構是由液壓裝置輔助完成的，包括液壓油箱、控制單元、油泵和液壓舉升缸、舉升連桿和三角臂等組成（圖2）。

2 自動卸貨汽車的分類

按貨物傾卸方向分可以分為：后傾式自動卸貨汽車、側傾式自動卸貨汽車和三面傾卸式自動卸貨汽車，如下圖左側為后傾式自動卸貨汽車，右側為側傾式自動卸貨汽車。

3 安全警示裝置設置的原理

我們通過感應汽車貨斗與車架的位置可以判斷是否需要提醒駕駛員。當貨斗離開車架時，就說明汽車的貨斗已經被頂起，所以此時就可以提醒駕駛員注意貨斗已經被升起，一直到駕駛員放下貨車貨斗。提醒裝置才會停止工作，解除對駕駛員的提醒。因為整個卸貨過程持續時間不長所以從開始升起貨斗就開始提醒，到貨斗放下再解除提醒，時間不長，蜂鳴器不會給駕駛員造成不良影響。

4 開關及感應裝置的設置

當起升機構工作時，貨車貨斗會離開汽車車架。我們可以在汽車車架上安裝一個常斷開開關，當汽車貨斗放下時，此開關一直受到貨斗的壓縮處于斷開狀態。當汽車貨斗被升起時，開關在回位彈簧的作用下打開，此時使電聲元件通電工作;隨貨斗降落，最終貨斗還會和汽車車架相接處，在接觸的時候，會再一次把開關壓下，此時開關處于斷開狀態。系統斷電，提醒裝置停止工作。

5 電聲元件的選擇及電路的構成

因為考慮到我們針對的群體主要是低端的自動卸貨汽車，在不大量提高汽車成本的情況下，我們考慮用原有汽車上的一些設備，將蜂鳴器安裝在駕駛室方向盤周圍，可以在自動卸貨汽車翻斗升起時提供聲音提示，我們在儀表盤上在閃光燈上用顯眼的紅色濾光片覆蓋，做成自動卸貨汽車貨斗舉升起來的標志，這樣聲音和提示燈共同作用下，相信能給駕駛員足夠多的提醒。當貨斗升起時危險警示燈打開，可以給周圍車輛行人發出警示注意避讓。整個電路系統并聯在汽車主電路上，不會給汽車整體電路造成負擔。

6 可行性分析

1、自動卸貨汽車的舉升過程是在車廂滿載時，從車廂開始舉升到車廂舉升到最大的舉升角度的時間，稱為舉升時間，一般持續時間為15～25s。當車廂卸完所有貨物后，開始下降到完全降落到車架上的的時間，稱為降落時間，一般持續時間為8～15s。自動卸貨汽車在舉升和下降的整個過程持續的時間非常短，電聲原件不會給駕駛員造成不良影響，不會造成駕駛員聽覺疲勞導致出現疏忽。

2、我們通過對汽車電器、電控部分研究發現加裝這樣的一個附加的系統不會給汽車整個電路造成不良影響，汽車電路完全能夠承受這樣的附加系統所帶來的負荷。從基礎電路安全的角度出發是可行的。

3、蜂鳴器和閃光器這些裝置都是汽車電器設備中最常見的設備，在汽車整個電路中都會用到。不會給車主和駕駛員造成過大的負擔。

4、我們利用蜂鳴器發出聲音從駕駛員的聽覺方面提醒駕駛員注意及時放下貨車翻斗;利用閃光器加上汽車翻斗的樣子，安裝在汽車儀表盤上，從視覺方面提醒駕駛員。雙管齊下一定能起到不錯的效果。

7 項目研究的步驟和計劃

第一階段研究情況：通過對汽車修理廠、自動卸貨汽車銷售公司、建筑工地、自動卸貨汽車用戶進行調研撰寫研究報告。

第二階段研究情況：對自動卸貨車翻斗安全警示裝置進行初步設計。

第三階段研究情況：對自動卸貨車安全警示裝置調配安裝。

第四階段研究情況：對自動卸貨車安全警示裝置進行技術升級，使各零部件之間完全配合，協調工作。

第五階段研究情況：進行實驗驗證，確保自動卸貨車安全警示裝置安全穩定工作。

第六階段成果：總結、匯報與結題。

8 結束語

本次研究的內容主要適用于常見的自動卸貨汽車特別是一些配置相對較低的車輛，本次研究的裝置比較簡單，成本較低，對車主和駕駛員不會造成過大負擔，但是卻能夠對駕駛員避免一些交通意外的發生提供非常大的幫助。

本論文為寧夏民族職業技術學院2018年度院級科研資助項目，項目編號NMYK201803

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