车辆工程毕业设计105多功能清雪车总体布置论文(5)

图2-2 极限应力椭圆的包络线

1-拉压试验；2-抗剪试验；3-抗压试验；4-包络线；5-三轴试验 根据莫尔理论，可以利用在τ-σ平面上画出该点的莫尔应力圆，来判断材料内某点处于复杂应力状态下是否破坏。如果所作应力圆在莫尔包络线以内，则通过该点任何面上的剪应力都小于相应面上的抗剪强度γ，说明该点没有破坏，处于安全状态；如果所作应力圆刚好与包络线相切，则通过该点有一对平面的剪应力刚好达到相应面上的抗剪强度，该点处于临界破坏状态。

对于不同条件的材料，莫尔强度条件的形式也不相同。对于抗拉强度很弱，抗压强度很高的脆性材料，在应用莫尔强度理论时，可以用单向拉伸和单向压缩两个极限应力圆的公切线来代替包络线，将包络线进行化简。将该直线形式的包络线称为莫尔-库仑强度准则，如图2-3所示。莫尔-库仑破坏准则认为，当剪切应力γ大于内聚力C和内摩擦力μσ之和时，材料便发生脆性剪切破碎。莫尔-库仑破断准则的表达方式为

式中 C——压实冰雪的内聚力，Pa； μ—— 压实冰雪的内摩擦力。

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图2-3 莫尔-库仑破断准则

综合考虑以上三种强度理论，考虑到压实冰雪的实际受力环境，在复杂应力状态下，莫尔-库仑准则能够较好地反映其他破坏状况。

2.4 本章小结

本章首先阐述了路面压实冰雪的种类、形成原因以及各种环境因素对其性能的影响；其次，分析了冰雪的抗压强度、抗切强度、摩擦系数等力学性质；最后分析压实冰雪的破坏准则，为后续的研究奠定基础。

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第3章 清雪车分类及特点

3.1 清雪车分类

除雪车由除雪工作装置和机动车底盘两部分组成。分类方法主要有两种：一种是按工作装置的特点分类：另一种是按工作装置与机动车底盘结合的整机结构特点分类。

3.1.1 按工作装置特点分类

除雪车按工作装置分为：犁板式、旋切式及其它类型。 （1）

犁板式除雪车

犁板式除雪车安装有犁板式除雪装置，这种除雪装置最大的特点是结构简单、造价低、性能可靠。除雪作业时一直线运动为主，应用广泛，是除雪车中保有量最大的类型。按犁板体结构又分为单向犁式、V型犁式、刮雪板式、侧翼板式及犁板式综合除雪车。

图3—1为单向犁式除雪车，其除雪装置为单向犁式，一般都配置于除雪车前端，又称前雪铲或前铲，主要用于清除新降积雪，除雪速度快。通过对推雪犁板曲面的优化设计，配合选择合适的前进角，可以获得很好的除雪，排雪性能。据统计，90%以上的犁板式除雪车都装设单向犁。

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图3—2为V型犁式除雪车，其主要结构及工作原理与单向犁式除雪车基本类似。V型犁的结构左右对称，在除雪作业中向两边同时排雪。V型犁受力对称，推力大；但结构相对复杂，排雪性能不好，作业速度较单向犁低，所用机车牵引力大。

图3—3为刮雪板式除雪车，安装有刮雪板除雪装置，作业对象是一定程度的压实雪层。由于作业对象雪质较硬，所以刮雪装置的设计较为坚固，结构尺寸也较小。为合理利用车辆自身重力，刮雪板一般都以固定角度安装于所用底盘中部靠近整车重心的位置，因此又称中铲。

图 3-3 刮雪板式除雪车 图 3-4 侧翼板式除雪车

图3—4为侧翼板式除雪车，在除雪车的侧面装有侧翼板，侧翼板又称侧铲，主要进行加大除雪宽度或阶梯作业等某些特殊除雪作业。

犁板式综合除雪车是为了增加除雪作业种类，把单向犁型或V型犁、刮雪板、侧翼板按使用需求进行组合，安装在同一辆行走车辆上。这种除雪车适应能力强，对行走车辆的功率要求较大。

（2） 旋切式除雪车

旋切式除雪车的除雪装置结构比较复杂。装有抛雪转子的旋切式除雪车可将积雪抛出几十米远，适于厚积雪的清除。

旋切式除雪车分为压磙式、转子式、螺旋转子式等类型。

压磙式除雪车配备的压磙除雪装置适用于清除坚硬的冰雪。图3—5所示为一种拖挂式压磙除雪车。根据压磙装配压磙刀的安装角可将其分为斜刃压磙（图3—6）和直刃压磙（图3—7）。试验证明，斜刃压磙的切入角能有效地清除冰雪和保护路面。

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