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摘 要：本文以内蒙古大兴安岭林区根河林业局为例，从QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车研制设计理念、设计依据和技术方案出发，研制出具有安全可靠、保温性能良好、干净卫生、居住舒适、节约资源（能源），能够很好地满足职工森林经营实际需要的宿营车，结合生态效益、经济效益、社会效益与传统的帐篷做了对比分析。
关键词：环保节能 牵引式 宿营车 研制 效益分析
一、概况
1.根河林业局概况。根河林业局是内蒙古大兴安岭林管局的所属企业之一，1954年建局。位于内蒙古自治区根河市境内，生态功能区总面积632，424公顷，有林地面积为52.71万公顷，森林总蓄积量4678.68万立方米，森林覆盖率为83.62%。“十一五”期间，累计完成火烧迹地森林资源恢复10.15万亩，公路两侧造林绿化2，376亩，幼林抚育35.42万亩，母树林集约经营2.6万亩，抚育间伐71.47万亩。场区周边造林1，816.2亩；抚育间伐80.32万亩；完成病虫害防治面积85.42万亩；森林管护面积达到941.83万亩，到“十一五”期末，根河林业局活立木蓄积达到4，678万立方米，比期初增加了130万立方米。森林覆盖率达到83.62%。实现了森林面积和蓄积的双增长，森林质量有了很大的提高[1]。
2.根河林业局气象要素之气温状况：根河森工公司（林业局）地处内蒙古大兴安岭主脉北段西坡，气温季节性变化较大，年平均气温-7 ～4℃，一月份平均气温-30.8℃，极端最低气温为-49.6℃（1960.1.23）≤-30℃的天数由当年11月至翌年3月，平均可出现94天，最多120天，最少70天。≤-40℃的天数，平均27天[2]。
二、技术方案
为有效改善林业局职工在寒冷的冬季森林经营时的生产生活条件，节约搭建帐篷和取暖所用的木材资源，减少对生态环境的破坏作用，促进清洁文明生产，减少职工劳动强度。根河林业局的专业技术人员决定研制QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车。
1.主要研究内容：包括底盘部分、车体部分、行走部分和内饰部分。研究制作时将充分考虑地盘的结构的承重性，车体部分的牢固性、行走部分的灵活性和内饰部分的实用性。将底盘部分、车体部分、行走部分和内饰部分通盘考虑后，环保节能型移动式宿营车与帐篷相比，既能满足生产生活需要，又具有减少烧柴、节省大量木材资源，保护生态环境、促进清洁文明生产，减少劳动强度、改善职工生产生活条件等诸多优点。
2.设计理念：根据自然条件，生产作业的季节性特点及作业环境，结合现有技术条件，本着“安全可靠、适用、环保、节约、美观大方”的思路进行总体设计。
3.技术思路：整台宿营车要求具有一定强度的金属骨架，具有安全可靠的行走功能，转向灵活、减震性能良好的总体。还需兼有经济、适用、保温、环保、美观大方的要求。为此，研制人员针对上述技术要求和方案，确定了整车的结构方案。⑴车架的主梁是采用160mm工字鋼经焊接制成，目的是提高厢体整体强度和承载能力。⑵支撑车架的行走机构是采用双轴八轮的结构。这一结构不仅可以提高承载能力，而且可有效防止因负载过大而发生爆胎的现象。⑶为了提高转向的灵活性，在车架的牵引端安装了转向转盘（带滚珠的转盘）。具体结构是：转盘的内外环是采用铸钢经过车削、热处理（淬火）、钻孔、铆接（与车架连接）而制成；再在内外环之间加入钢珠（标准件）组装而成转盘总成。⑷为了提高减震性能，在车架和车轴之间装有汽车用的加重的钢板弹簧（东风汽车上采用的）。
4. QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车技术参数：经过理论计算，采用如下主要材料和规格。⑴长×宽×高=8.5m×2.8m×3.6m；⑵容纳人数：12 人；⑶自重（理论重量）：8.3T t；满载自重：9.3t⑷最小转弯半径 6 m。主要材料规格：⑴轮胎：前轮6.50—15、后轮8.25—20轮胎各四条；⑵减震弹簧：钢板弹簧（东风汽车加重钢板弹簧四垛）；⑶主梁；160mm工字钢主梁（2根）；⑷端梁：前、后均采用140mm槽钢，采用焊接方法将主梁与端梁进行连接；⑸底盘：采用2mm钢板。⑹车身：车体部分采用50mm×50mm角钢焊接骨架，由外向里分别用0.7mm压楞铁皮，防冻塑料布、100mm聚乙烯板、发泡填缝；⑺车身内部：卧室是采用指接板和高分子板进行铺装；锅炉间一米以上与卧室相通，一米以下铺装防火石棉板、0.7mm铁皮。地面在2mm后铁板以上铺装防冻塑料布、聚乙烯板、发泡填缝、指接板，卧室在指接板上铺地板，锅炉间在指接板上铺防火石棉板、防滑铁皮。设计采用安装常压锅炉，采用自然循环式暖气供暖。该车后端装一向外开独扇塑钢窗，同时配安全锤一把，作为应急通道。⑻焊接技术要求：主梁、骨架焊接要自中间到两边，点焊、段焊、连成线直至焊满整个焊口；地板焊接要求：每隔100mm，焊30mm。
三、荷承载能力（静载）计算
1.根据所用材料计算出该宿营车的净重为：7.954T（不包括轮胎），不可预计重量为0.3T，合计理论重量为：8.254T（约8.3T）。
2.满负荷重量：宿营车理论重量为8.254T（约8.3T），12名职工重量约为0.9T， 采暖系统循环水0.12T，满负荷重量为9.274T（约9.3T）。
3.按10T测算静载荷承载能力
采用的6.50-15轮胎，承载能力是900kg/条，四条轮胎承载3600kg；采用的8.25-20轮胎，承载能力是2000kg/条，四条轮胎承载8000kg。八条轮胎合计承载11.6T。
4.前后两轴承载力分布测算。
∑M=0 ， 5F2 = 3.25W ， 5F2=3.25×10T ， F2=6.5T ∑F=10 ，F1=10-F2=3.5T。
5.前、后轴最小轴径应力计算。前轴负荷3.5T，单轴径负荷：1.75T=1750kg，最小轴径Φ55mm，最小轴径面积为：2375mm2；前轴径内应力为：σ前=1750/2375=0.7368kg/mm2 。 后轴负荷6.5T，单轴径负荷3.25T及3250kg，最小轴径Φ75mm，最小轴径面积为4416mm2，后轴径内应力为：σ后=3250/4416=0.736kg/mm2 6.主梁应力计算。160mm工字钢截面积为2613mm2，主梁后轴支撑点负荷最大为：6.5T=6500kg，单主梁负荷为：3.5T=3250kg，主梁内应力为：σ主=3250/2613=1.2438kg/mm2
7.普通碳素结构钢Q235。屈服强度σs=235MPa=23.97kg/mm2；抗拉强度σb=375-460MPa（38.25-46.92 kg/mm2）σs=23.97>1.2438>0.7368>0.736。屈服强度：σs>σ主>σ前>σ后
8.结论：静载荷承载能力测算安全。
四、效益分析：
1.生态效益。 QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车的投入可降低搭建帐篷对森林资源的消耗，降低烧柴的使用量，减少对林地的破坏，所产生的生态效益是巨大的。
2.经济效益：
2.1节约烧柴方面：以满足24人冬季生产生活为例，两台宿营车每天需消耗烧柴1.2跑米，地火笼帐篷每天需烧柴4跑米，两架帐篷每天需烧柴6跑米，以一个生产周期150天、根河林业局22个森林经营工队为例，使用QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车比使用地火笼的森林经营工队每年可节约烧柴9240跑米，比使用帐篷的森林经营工队每年可节约烧柴15840跑米；烧柴按市场价40元/跑米计算，使用QYS-1型环保节能型牵引式移动宿营车比使用地火笼可节约369600元，比使用帐篷节约633600元。
2.2减少准备作业费用方面：以普通帐篷（6m×12m，人工和材料费用20元/平方米）、地火笼帐篷（6m×20m，45元/平方米）、宿营车（8.5m×2.8m，材料费和人工费一次性投入）为列，每次運输费用800元、一个森林经营工队一年转建点3次计算，使用普通帐篷所需花费6720元，使用地火笼帐篷所需花费18600元，而移动宿营车只需运输费用2400元。以全局22个森林经营工队，每年一个森林经营工队配置两台宿营车计算，比使用普通帐篷节约95040元，比使用地火笼帐篷可节约356400元。
3.社会效益。QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车的投入使用，职工在寒冷的冬季搭建帐篷的现象将不复存在，减少了职工的劳动强度，提高了生产效率。宿营车配备了天阳能、必备的生活用品、电视、书籍等在给职工一个舒适的工作环境的同时，也丰富职工的精神生活。
五、 QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车的突出亮点
⑴在车身部分中加入100mm苯板能够起到很好的保温作用，车内配备了常压锅炉自然循环采暖系统，保证在寒冷的冬季车内温度也能达到在18℃以上。⑵该车在前轴上部安装有转向转盘，与以往或现有宿营车相比具有转弯灵活的特点。⑶该宿营车后端安装一向外开独扇塑钢窗，同时配有安全锤一把，作为应急逃生通道。⑷该宿营车在车体的四周焊有螺母安装有丝杠，停车后可旋转丝杠将车体升起，以减轻车身对轮胎的压力，同时也可以将车体调至水平保证锅炉正常循环。⑸该宿营车在车行走时，可将用于出入宿营车的踏板放置于车底部。⑹该宿营车在车内配备烤鞋架、太阳能、电视，在给职工一个舒适环境的同时也丰富了职工的精神生活。
六、结语
在冬季森林经营作业时，根河林业局自行研制的10台QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车全部投入到森林经营工队，对宿营车各个方面的性能进行全面测试。从各个森林经营工队反馈结果来看，都一致认为：QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车结构设计科学合理，符合林区实际，具有安全可靠、坚固耐用、转向灵活、保温性能良好、干净卫生、居住舒适、节约资源（能源）的诸多优点。经综合测试表明，该宿营车能够很好地满足职工野外作业生活的实际需要。下一步，根河林业局将在QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车成功研制的基础上研制移动式多功能餐车，以更好的满足生产一线职工森林经营工作的需要。
参考文献：
[1]内蒙古根河森工公司（林业局）十二五发展规划及2025年远景目标纲要讨论稿.
[2]根河林业局局志 内蒙古文化出版社 海拉尔1999.
[3] SY22-Ⅱ型宿营车在公路养护建设中的应用与发展 黑龙江交通科技 2005年01期.
[4] QY型宿营车 林业机械 1989年01期 .
关键词：环保节能 牵引式 宿营车 研制 效益分析
一、概况
1.根河林业局概况。根河林业局是内蒙古大兴安岭林管局的所属企业之一，1954年建局。位于内蒙古自治区根河市境内，生态功能区总面积632，424公顷，有林地面积为52.71万公顷，森林总蓄积量4678.68万立方米，森林覆盖率为83.62%。“十一五”期间，累计完成火烧迹地森林资源恢复10.15万亩，公路两侧造林绿化2，376亩，幼林抚育35.42万亩，母树林集约经营2.6万亩，抚育间伐71.47万亩。场区周边造林1，816.2亩；抚育间伐80.32万亩；完成病虫害防治面积85.42万亩；森林管护面积达到941.83万亩，到“十一五”期末，根河林业局活立木蓄积达到4，678万立方米，比期初增加了130万立方米。森林覆盖率达到83.62%。实现了森林面积和蓄积的双增长，森林质量有了很大的提高[1]。
2.根河林业局气象要素之气温状况：根河森工公司（林业局）地处内蒙古大兴安岭主脉北段西坡，气温季节性变化较大，年平均气温-7 ～4℃，一月份平均气温-30.8℃，极端最低气温为-49.6℃（1960.1.23）≤-30℃的天数由当年11月至翌年3月，平均可出现94天，最多120天，最少70天。≤-40℃的天数，平均27天[2]。
二、技术方案
为有效改善林业局职工在寒冷的冬季森林经营时的生产生活条件，节约搭建帐篷和取暖所用的木材资源，减少对生态环境的破坏作用，促进清洁文明生产，减少职工劳动强度。根河林业局的专业技术人员决定研制QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车。
1.主要研究内容：包括底盘部分、车体部分、行走部分和内饰部分。研究制作时将充分考虑地盘的结构的承重性，车体部分的牢固性、行走部分的灵活性和内饰部分的实用性。将底盘部分、车体部分、行走部分和内饰部分通盘考虑后，环保节能型移动式宿营车与帐篷相比，既能满足生产生活需要，又具有减少烧柴、节省大量木材资源，保护生态环境、促进清洁文明生产，减少劳动强度、改善职工生产生活条件等诸多优点。
2.设计理念：根据自然条件，生产作业的季节性特点及作业环境，结合现有技术条件，本着“安全可靠、适用、环保、节约、美观大方”的思路进行总体设计。
3.技术思路：整台宿营车要求具有一定强度的金属骨架，具有安全可靠的行走功能，转向灵活、减震性能良好的总体。还需兼有经济、适用、保温、环保、美观大方的要求。为此，研制人员针对上述技术要求和方案，确定了整车的结构方案。⑴车架的主梁是采用160mm工字鋼经焊接制成，目的是提高厢体整体强度和承载能力。⑵支撑车架的行走机构是采用双轴八轮的结构。这一结构不仅可以提高承载能力，而且可有效防止因负载过大而发生爆胎的现象。⑶为了提高转向的灵活性，在车架的牵引端安装了转向转盘（带滚珠的转盘）。具体结构是：转盘的内外环是采用铸钢经过车削、热处理（淬火）、钻孔、铆接（与车架连接）而制成；再在内外环之间加入钢珠（标准件）组装而成转盘总成。⑷为了提高减震性能，在车架和车轴之间装有汽车用的加重的钢板弹簧（东风汽车上采用的）。
4. QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车技术参数：经过理论计算，采用如下主要材料和规格。⑴长×宽×高=8.5m×2.8m×3.6m；⑵容纳人数：12 人；⑶自重（理论重量）：8.3T t；满载自重：9.3t⑷最小转弯半径 6 m。主要材料规格：⑴轮胎：前轮6.50—15、后轮8.25—20轮胎各四条；⑵减震弹簧：钢板弹簧（东风汽车加重钢板弹簧四垛）；⑶主梁；160mm工字钢主梁（2根）；⑷端梁：前、后均采用140mm槽钢，采用焊接方法将主梁与端梁进行连接；⑸底盘：采用2mm钢板。⑹车身：车体部分采用50mm×50mm角钢焊接骨架，由外向里分别用0.7mm压楞铁皮，防冻塑料布、100mm聚乙烯板、发泡填缝；⑺车身内部：卧室是采用指接板和高分子板进行铺装；锅炉间一米以上与卧室相通，一米以下铺装防火石棉板、0.7mm铁皮。地面在2mm后铁板以上铺装防冻塑料布、聚乙烯板、发泡填缝、指接板，卧室在指接板上铺地板，锅炉间在指接板上铺防火石棉板、防滑铁皮。设计采用安装常压锅炉，采用自然循环式暖气供暖。该车后端装一向外开独扇塑钢窗，同时配安全锤一把，作为应急通道。⑻焊接技术要求：主梁、骨架焊接要自中间到两边，点焊、段焊、连成线直至焊满整个焊口；地板焊接要求：每隔100mm，焊30mm。
三、荷承载能力（静载）计算
1.根据所用材料计算出该宿营车的净重为：7.954T（不包括轮胎），不可预计重量为0.3T，合计理论重量为：8.254T（约8.3T）。
2.满负荷重量：宿营车理论重量为8.254T（约8.3T），12名职工重量约为0.9T， 采暖系统循环水0.12T，满负荷重量为9.274T（约9.3T）。
3.按10T测算静载荷承载能力
采用的6.50-15轮胎，承载能力是900kg/条，四条轮胎承载3600kg；采用的8.25-20轮胎，承载能力是2000kg/条，四条轮胎承载8000kg。八条轮胎合计承载11.6T。
4.前后两轴承载力分布测算。
∑M=0 ， 5F2 = 3.25W ， 5F2=3.25×10T ， F2=6.5T ∑F=10 ，F1=10-F2=3.5T。
5.前、后轴最小轴径应力计算。前轴负荷3.5T，单轴径负荷：1.75T=1750kg，最小轴径Φ55mm，最小轴径面积为：2375mm2；前轴径内应力为：σ前=1750/2375=0.7368kg/mm2 。 后轴负荷6.5T，单轴径负荷3.25T及3250kg，最小轴径Φ75mm，最小轴径面积为4416mm2，后轴径内应力为：σ后=3250/4416=0.736kg/mm2 6.主梁应力计算。160mm工字钢截面积为2613mm2，主梁后轴支撑点负荷最大为：6.5T=6500kg，单主梁负荷为：3.5T=3250kg，主梁内应力为：σ主=3250/2613=1.2438kg/mm2
7.普通碳素结构钢Q235。屈服强度σs=235MPa=23.97kg/mm2；抗拉强度σb=375-460MPa（38.25-46.92 kg/mm2）σs=23.97>1.2438>0.7368>0.736。屈服强度：σs>σ主>σ前>σ后
8.结论：静载荷承载能力测算安全。
四、效益分析：
1.生态效益。 QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车的投入可降低搭建帐篷对森林资源的消耗，降低烧柴的使用量，减少对林地的破坏，所产生的生态效益是巨大的。
2.经济效益：
2.1节约烧柴方面：以满足24人冬季生产生活为例，两台宿营车每天需消耗烧柴1.2跑米，地火笼帐篷每天需烧柴4跑米，两架帐篷每天需烧柴6跑米，以一个生产周期150天、根河林业局22个森林经营工队为例，使用QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车比使用地火笼的森林经营工队每年可节约烧柴9240跑米，比使用帐篷的森林经营工队每年可节约烧柴15840跑米；烧柴按市场价40元/跑米计算，使用QYS-1型环保节能型牵引式移动宿营车比使用地火笼可节约369600元，比使用帐篷节约633600元。
2.2减少准备作业费用方面：以普通帐篷（6m×12m，人工和材料费用20元/平方米）、地火笼帐篷（6m×20m，45元/平方米）、宿营车（8.5m×2.8m，材料费和人工费一次性投入）为列，每次運输费用800元、一个森林经营工队一年转建点3次计算，使用普通帐篷所需花费6720元，使用地火笼帐篷所需花费18600元，而移动宿营车只需运输费用2400元。以全局22个森林经营工队，每年一个森林经营工队配置两台宿营车计算，比使用普通帐篷节约95040元，比使用地火笼帐篷可节约356400元。
3.社会效益。QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车的投入使用，职工在寒冷的冬季搭建帐篷的现象将不复存在，减少了职工的劳动强度，提高了生产效率。宿营车配备了天阳能、必备的生活用品、电视、书籍等在给职工一个舒适的工作环境的同时，也丰富职工的精神生活。
五、 QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车的突出亮点
⑴在车身部分中加入100mm苯板能够起到很好的保温作用，车内配备了常压锅炉自然循环采暖系统，保证在寒冷的冬季车内温度也能达到在18℃以上。⑵该车在前轴上部安装有转向转盘，与以往或现有宿营车相比具有转弯灵活的特点。⑶该宿营车后端安装一向外开独扇塑钢窗，同时配有安全锤一把，作为应急逃生通道。⑷该宿营车在车体的四周焊有螺母安装有丝杠，停车后可旋转丝杠将车体升起，以减轻车身对轮胎的压力，同时也可以将车体调至水平保证锅炉正常循环。⑸该宿营车在车行走时，可将用于出入宿营车的踏板放置于车底部。⑹该宿营车在车内配备烤鞋架、太阳能、电视，在给职工一个舒适环境的同时也丰富了职工的精神生活。
六、结语
在冬季森林经营作业时，根河林业局自行研制的10台QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车全部投入到森林经营工队，对宿营车各个方面的性能进行全面测试。从各个森林经营工队反馈结果来看，都一致认为：QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车结构设计科学合理，符合林区实际，具有安全可靠、坚固耐用、转向灵活、保温性能良好、干净卫生、居住舒适、节约资源（能源）的诸多优点。经综合测试表明，该宿营车能够很好地满足职工野外作业生活的实际需要。下一步，根河林业局将在QYS-1型环保节能牵引式移动宿营车成功研制的基础上研制移动式多功能餐车，以更好的满足生产一线职工森林经营工作的需要。
参考文献：
[1]内蒙古根河森工公司（林业局）十二五发展规划及2025年远景目标纲要讨论稿.
[2]根河林业局局志 内蒙古文化出版社 海拉尔1999.
[3] SY22-Ⅱ型宿营车在公路养护建设中的应用与发展 黑龙江交通科技 2005年01期.
[4] QY型宿营车 林业机械 1989年01期 .