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

2、車輛運(yùn)用環(huán)境及主要參數(shù)　　
環(huán)境溫度 -25℃～ 45℃　　
海拔高度 ≤ 2500m　　
允許最大風(fēng)速 12.5m/s　　
軌距 1435mm　　
鐵路最大坡 35‰　　
鐵路最小曲線半徑 250m　　
高空作業(yè)平臺限制　　
旋轉(zhuǎn)角度 ±35°　　
工作斗旋轉(zhuǎn)角度 ±30°

3,、最大橫坡作業(yè)抗傾覆穩(wěn)定性　　
最大橫坡取軌道最大外軌超高160mm,，再加EN280 規(guī)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(yè)的抗傾覆穩(wěn)定性,，取其中不利的工況計算，即外側(cè)道軌較內(nèi)側(cè)軌道高160mm,，車輛最大傾斜角6.86°,；作業(yè)裝置全伸展至最大幅度，滿載,，臂回轉(zhuǎn)至最大角度35°,，工作斗朝軌道中心線外方向轉(zhuǎn)動30°。



最大橫坡作業(yè)的抗傾覆穩(wěn)定性計算圖見圖1?！　?br />
由圖1 可見,，橫坡作業(yè)工況的傾覆線為2-2?！　?br /> 按EN280：2001+A2,，2009，5.2.3.4,，5.2.4.1,，5.2.4.2，5.2.4.3,， 除結(jié)構(gòu)質(zhì)量重力和額定載荷外,，計入：風(fēng)力、手動操作力,。風(fēng)力和手動操作力應(yīng)乘以系數(shù)1.1,。　　

按圖1,，穩(wěn)定力矩為：

傾覆力矩為：


式中：
　　i S —作業(yè)車各結(jié)構(gòu)/ 部件質(zhì)量重力,，N
　　i L —作業(yè)車各結(jié)構(gòu)/ 部件重心至傾覆線水平距離，m
　　i W —作用在作業(yè)車各結(jié)構(gòu)/ 部件及人員上的風(fēng)力,，N
　　i H —風(fēng)力作用高度（至軌面）,，m
　　p m —一人質(zhì)量重力，按EN280,，取800N
　　—人員重心至傾覆線水平距離,，m
　　e m —工具設(shè)備質(zhì)量重力，N
　　—工具設(shè)備重心至傾覆線水平距離,，m
　　M —手動操作力,，按EN280，取400N
　　m L —手動操作力作用點至傾覆邊支承點的距離,，m

對于伸展的結(jié)構(gòu),，作用力矩應(yīng)乘以1.1 的系數(shù)，來考慮動態(tài)沖擊,。風(fēng)力乘以系數(shù)1.1,，且視為作用在水平方向上。工作平臺上人員工作產(chǎn)生的手操作力應(yīng)乘以系數(shù)1.1,，并視為作用于產(chǎn)生最大傾翻力矩的方向,。　　

橫坡作業(yè)工況的全部數(shù)據(jù)見表1,。


最大橫坡作業(yè)工況抗傾覆穩(wěn)定性足夠,。

4,、斜坡上工作臂帶載下降至最大幅度時的抗傾覆穩(wěn)定性


即上節(jié)所述最大橫坡工況載荷，再加上作業(yè)車下降時的運(yùn)動結(jié)構(gòu)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(tài)載荷、動態(tài)載荷,、風(fēng)載荷的作業(yè)車最不利載荷組合工況,。　　

按EN280 規(guī)定,，結(jié)構(gòu)質(zhì)量和載重產(chǎn)生的力因加速度和減速度引起的動態(tài)作用,，可將這些力乘以系數(shù)0.1，并作用于產(chǎn)生最大傾覆力矩的方向,?！?br /> 　
據(jù)此，斜坡上帶載下降至最大幅度時的抗傾覆穩(wěn)定性計算圖見圖2,?！　?br />
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(wěn)定力矩和傾覆力矩均為第3 節(jié)最大橫坡工況靜態(tài)力矩與下降運(yùn)動動態(tài)力矩之和,。

即：　　穩(wěn)定力矩：


傾覆力矩：

將表1 數(shù)值和第2 節(jié)計算結(jié)果代入式（3）,、式（4）,，得:


斜坡上工作臂帶載下降至最大幅度時的抗傾覆穩(wěn)定性校核計算通過。


5,、結(jié)論　　
根據(jù)EN280 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(yè)車設(shè)計圖紙數(shù)據(jù),，對作業(yè)車鐵路使用環(huán)境2 種工況進(jìn)行了抗傾覆穩(wěn)定性計算。所有計算結(jié)果如表2,。


計算結(jié)果表明,，此公鐵兩用高空作業(yè)車在可能的不利載荷組合情況下，計算的穩(wěn)定力矩均大于傾覆力矩,。由表2 數(shù)值可以看出,，鐵路作業(yè)狀態(tài)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(wěn)定力矩仍大幅高于傾覆力矩,。　　

根據(jù)計算結(jié)果可得如下結(jié)論：　　
1）該車輛在最不利載荷組合工況下,，抗傾覆穩(wěn)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(yè)車的穩(wěn)定性計算,。

參考文獻(xiàn)：
[1]BS EN 280-2013+A1-2015 移動式升降工作平臺. 設(shè)計計算. 穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn). 建造. 安全性. 檢驗和試驗[S].
[2]GB/T 9465-2008 高空作業(yè)車[S].

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