新材料
道路安全防護(hù)裝置
發(fā)布時(shí)間:2023-04-18     作者:     文章來源:納米材料事業(yè)部     瀏覽量:2883   分享到:

納米材料事業(yè)部在道路安全領(lǐng)域,基于高性能“納米吸能材料”,研發(fā)設(shè)計(jì)了一系列道路安全防護(hù)裝置,主要功能是:吸收失速車輛的瞬間碰撞動(dòng)能,并使失速后的車輛速度減慢直至停車。根據(jù)牛頓第二定律 F = ma和沖量定理 Ft = △mv,在碰撞初期,車輛速度如果較快,車頭碰撞力會(huì)很大,故車輛的加速度也會(huì)增大,因此,納米吸能道路安全防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合:前部采用柔性結(jié)構(gòu)和材料吸能,以后循序增強(qiáng)其剛度,并增加其吸能能力等要求。這樣當(dāng)發(fā)生失速事故時(shí),其與安裝的安全防護(hù)裝置進(jìn)行碰撞耗能,從而使失速車輛速度減慢直至停車,確保乘車人員的安全。

一、NFP納米吸能道路安全防護(hù)設(shè)施

NFP納米吸能道路安全防護(hù)設(shè)施主要由防撞標(biāo)準(zhǔn)塊及橫梁拼裝而成。防撞標(biāo)準(zhǔn)塊包括立柱、耗能核、吸能體和導(dǎo)向輪等四大部件,其中立柱埋入地下為整個(gè)設(shè)施的固定點(diǎn)以及受力點(diǎn);耗能核、吸能體和導(dǎo)向輪通過連接件組成防撞主體,耗能核內(nèi)部填充納米吸能材料。防撞標(biāo)準(zhǔn)塊之間咬合定位,再由橫梁進(jìn)行軸向加固,形成互相獨(dú)立而又緊密聯(lián)系的統(tǒng)一體。設(shè)施整體解耦緊湊、顏色搭配起到警示和誘導(dǎo)效果。

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產(chǎn)品特點(diǎn):

緩沖耗能性:耗能核彈性變形、導(dǎo)向輪及防撞體彈塑性變形緩沖耗能,減少撞擊力,降低車輛及乘客的損傷程度;

導(dǎo)向性:設(shè)置在迎撞側(cè)的滾珠可以沿著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),車輛撞擊時(shí)滾珠轉(zhuǎn)動(dòng)將車輛導(dǎo)入正常行駛方向,減少能量交換,避免與隧道口正面撞擊;

通用性:采用模塊化設(shè)計(jì)通用性強(qiáng),根據(jù)防護(hù)范圍增加模塊即可實(shí)現(xiàn),并且與現(xiàn)有護(hù)欄和諧過渡;

便捷性:通過卡槽等方式連接,減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),安裝、更換、維修更加便捷;

誘導(dǎo)性:各部分采用不同的外觀顏色,起到明顯的警示、誘導(dǎo)效果;

安全性:采用納米流體吸能材料、剛度匹配設(shè)計(jì),柔性耗能反復(fù)使用,防護(hù)效果顯著、安全性高,避免二次傷害。

 

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二、礦井行車安全防護(hù)系統(tǒng)

主要針對(duì)副斜井道路運(yùn)輸環(huán)境,在直道、彎道、上坡、下坡等復(fù)雜路段布置,將高性能納米吸能材料、模塊化裝置、智能化控制有機(jī)結(jié)合,主動(dòng)防護(hù)與被動(dòng)防護(hù)環(huán)環(huán)相扣,多級(jí)耗能與高效防護(hù)層層遞進(jìn),美觀外表與警示搭配面面俱到,有效解決礦井無軌膠輪車的安全隱患問題,全方位保護(hù)礦井副斜井道路安全運(yùn)輸。

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1.納米吸能安全防護(hù)裝置

針對(duì)失速車輛車頭碰撞力大、加速度得情況,納米吸能安全防護(hù)裝置前部采用柔性結(jié)構(gòu)和吸能材料,循序增強(qiáng)其剛度,并增加其吸能能力。其具有導(dǎo)向、緩沖耗能、實(shí)用安全、美觀警示等性能作用。


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產(chǎn)品性能:

   防護(hù)方案

車輛重量/kg

撞擊力/MN

加速度/(m/s2)

剎車距離/m

輪胎防護(hù)

4170

0.14

33.6

21

納米吸能安全防護(hù)裝置

4179

0.08

19.2

12


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2.納米吸能阻車器

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當(dāng)無軌膠車在斜井運(yùn)輸途中發(fā)生速度失控時(shí),可通過安裝有納米流體吸能結(jié)構(gòu)的阻車裝置進(jìn)行柔性攔截阻擋,從而避免剛性阻車對(duì)車輛和乘車人員造成不必要的傷害,最大程度地保護(hù)乘坐人員的安全。

產(chǎn)品性能:

工況

加速度/(m/s2)

剎車距離/m

原始阻車器

70.0

4.0

新型方案1

80.0

3.4

新型方案2

69.6

3.06

新型方案3

63.5

3.02

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無軌膠車在斜井運(yùn)輸途中發(fā)生速度失控時(shí),可通過安裝有納米流體吸能結(jié)構(gòu)的阻車裝置進(jìn)行柔性攔截阻擋。結(jié)果表明,優(yōu)化后的設(shè)計(jì)可以使得剎車距離降低25%,峰值加速度降低10%,效果顯著。


3.納米吸能攔車裝置

納米吸能攔車裝置主要設(shè)置在煤礦副斜井,當(dāng)發(fā)生無軌膠車剎車失靈、掛擋失敗等現(xiàn)象時(shí),裝置會(huì)及時(shí)動(dòng)作,能大幅度降低阻車裝置制動(dòng)距離和行駛速度,使得失速車輛迅速平穩(wěn)停車,防止發(fā)生車輛損壞和人員傷亡的惡性事故。

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產(chǎn)品性能:

車輛總質(zhì)量/kg

碰撞速度/km/h

碰撞能量/  KJ

阻擋功能

加速度/m/s2

攔車距離/m

4088

25.7

104

26.7

7.4

4088

43

291

45.1

10.7

3545

61

508

57.7

20.5


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4.納米吸能行車安全緩沖裝置

納米吸能行車安全緩沖裝置內(nèi)部填充納米吸能材料,采用其多級(jí)耗能原理,結(jié)合其他部件,高效防護(hù),同時(shí)采用可伸縮結(jié)構(gòu),占用空間可隨需求自由變化,滿足了礦道的特殊要求。一般設(shè)置在副斜井巷道壁,在兼顧傳統(tǒng)防撞墊性能的同時(shí),可以滿足礦道內(nèi)行車讓車需求。

 

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產(chǎn)品性能:

1.納米吸能塊柔性吸收沖擊能量

2.可伸縮設(shè)計(jì),滿足礦道特殊要求

3.符合井下阻燃抗靜電要求

4.模塊化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)輕便簡(jiǎn)單


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5.納米吸能摩擦板

摩擦板構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸小,適合在狹小巷道安裝,可以有效避免剛性阻車對(duì)車輛和乘車人員造成不必要的傷害,常在無軌膠輪車近水平斜井或者平硐開采的礦井輔助運(yùn)輸巷道中應(yīng)用,同時(shí)可重復(fù)利用,有效降低使用成本。


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產(chǎn)品性能:

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適合大規(guī)模生產(chǎn)。

2.尺寸小,適合在狹小巷道安裝。

3.成本低,可重復(fù)利用。


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