纵向稳定性计算、装载机稳定度、倾翻风险评估

轮式机器沿坡道运行（或作业），或沿水平路面运行（或作业），因其所受的载荷的合力作用线超出了前轮（或后轮）接地连线，将使机器发生纵向倾翻。常用稳定度i 评价轮式机器纵向稳定性。

1.稳定度计算

如图5.4 所示，满载的装载机在运输作业工况下工作，当它运行到坡度角为α 的坡道时，过合成重心 C2的合力作用线 C2B 恰好通过前轮接地连线上的B 点，此时机器处于临界倾翻状态，其稳定度为

图5.4　装载机稳定性

一定结构的机器在小于其稳定度i 的坡道上稳定运行时，不会发生倾翻，在大于稳定度i 的坡道上，将发生纵向倾翻。当在坡道上运行时，若突然制动（或突然起动运行），应计入惯性力对纵向稳定度的影响，适当减小其稳定度i 的值。

当装载机在水平路面上运行，其合成之重力通过重心 C2，加上制动（或起动）的水平惯性力影响，其总合力作用线 C2B 也可能超出前轮接地连线，导致机器纵向失稳［见图5.3（b）］。

（1）地形对稳定度i 的影响。式（5.2）是假设前轮接地连线EF 与坡底线OQ 平行的稳定度；如果由于地形的影响，线EF 与坡底线OQ 有夹角θ 时［见图5.4（c）］，其稳定度为

故

式中　θ——前轮接地连线与坡底线夹角。(www.xing528.com)

（2）轮胎变形对稳定i 的影响。当机器绕前轮接地点翻转时，前轮承受了整机重量，后轮离地前负荷为零。因此，在临界倾翻之前，由于轮胎变形的影响，机器已预先向前倾斜一个角度。所以，将轮胎变形影响计算在内的纵向稳定度应为

式中　L2——某计算情况的重心到前轮轴距离，m；

　　　H2——某计算情况的重心高度，m；

　　　δ1——前轮承受总重量时的变形量与正常负荷下变形量之差，cm；

　　　δ2——后轮在正常负荷下的变形量，cm；

　　　L——机器轴距，cm。

轮胎变形量δ 与轮胎负荷和轮胎刚度有关，采用如下关系式计算 δ1、 δ2：

式中　Gi——轴负荷，kN；

　　　ni——同轴的轮胎数；

　　　C——轮胎刚性系数，kN/cm。