機場除冰液撒布車撒布均勻度試驗方法探討

席占勇 朱宇航

(國家工程機械質量監督檢驗中心,北京 102100)

機場除冰液撒布車撒布均勻度試驗方法探討

席占勇 朱宇航

(國家工程機械質量監督檢驗中心,北京 102100)

機場跑道除冰液撒布車(以下簡稱撒布車)對機場冬季除冰/防冰作業具有重要意義,但目前撒布均勻度還沒有相應的檢測方法。本文介紹了一種撒布均勻度的檢測方法,并結合案例分析其實際的使用效果。通過撒布均勻度檢測,一方面為廠家提供基礎數據,以進行技術創新從而達到更好的撒布效果,另一方面也為管理當局提供相關的管理依據。

機場跑道 除冰液撒布車 撒布均勻度

撒布車一般由二類汽車底盤加裝撒布臂架、撒布裝置、除冰液罐體、泵液系統、控制系統、液壓系統、電氣系統而成。撒布車一般按照撒布形式分為噴嘴式和甩盤式。通常情況下，噴嘴式撒布車是通過取力器由底盤發動機驅動液壓泵，由液壓泵驅動供液泵，再由液泵控制噴嘴噴灑。甩盤式撒布車也是通過取力器由底盤發動機驅動液壓泵，再由液壓泵驅動液壓馬達，再由液壓馬達驅動甩盤旋轉，供液噴灑原理與噴嘴式相同。

撒布車是用于在冬季對機場跑道進行除冰液撒布作業的機場專用車輛。雖然用途比較簡單，只用于對機場跑道進行除冰/防冰作業，但其作用很大。如果機場跑道因為有冰或有雪，道面各處的摩擦系數就會不同，起降飛機的飛行姿態就可能會改變，由此會變得不平穩、不可靠，這樣飛機就會處在安全隱患之中。故撒布車的撒布性能直接影響到民航冬季運輸的安全。

撒布車需要具有如下特性，以保證其良好的撒布性能:

(1)撒布車應能均勻撒布，以保證除冰液均勻地撒布在跑道上，達到良好的除冰/防冰效果。

(2)撒布車的撒布寬度和撒布密度應可調節，以適用于不同的跑道和不同的溫度環境。

(3)撒布車作業速度變化時撒布密度應保持不變，以保證縱向撒布的均勻度。

(4)撒布均勻度要很好，以保證在跑道上撒布除冰液后，其摩擦系數的一致性。

(5)撒布車應能以較高的作業速度行駛，已保證機場跑道除冰/防冰地效率。

就國內外生產撒布車的廠家資料分析:有些廠家的最高作業速度高達50km/h，有些廠家的撒布均勻度達到90%，有些廠家的撒布量范圍為5～50g/m2。但目前還沒有關于對撒布均勻度的測試標準，對行業管理帶來了諸多不便。筆者依據多年的測試經驗，在借鑒其他產品的基礎上，對撒布均勻度的測試方法進行了如下探討，以便為各方提供檢測的依據。一方面促使廠家經過技術創新達到更好的撒布效果，另一方面也為管理當局提供相關的檢測依據。

1 撒布均勻度介紹

一般使用離差系數(或變異系數)c來表示樣本的均勻程度，c由公式(1)計算，意即說明所測樣本的離散情況，離差系數越大，均勻度就越差。本文中引入均勻度δ，由公式(2)計算，意即說明所測樣本的均勻情況，均勻度值越大，均勻度就越好。離差系數和均勻度的關系如下，他們之和為1，如離差系數為0，說明樣本沒有離散，此時均勻度為100%，即樣本均勻。

對于撒布車，為了方便地說明撒布效果，本文采用均勻度。結合統計學的相關知識，撒布均勻度的公式如下。

橫向撒布均勻度按公式(2)、(3)、(4)計算:

式中:

c1——離差系數，單位為百分數(%);

d1——橫向撒布均勻度，單位為百分數(%);

m——測點數量;

S1——m個測點撒布量的標準差，單位為克每平方米(g/m2);

Xm——第m個測點的撒布量，單位為克每平方米(g/m2);

縱向撒布均勻度按公式(5)、(6)、(7)計算:

式中:

d2——縱向撒布均勻度，單位為百分數(%);

n——測點數量;

S2——n個測點撒布量的標準差，單位為克每平方米(g/m2);

Xn——第n個測點的撒布量，單位為克每平方米(g/m2);

2 撒布均勻度測試

2.1 試驗前準備

試驗前將撒布車充分預熱，使水溫和機油溫度達到規定值，用水代替除冰劑進行試驗。

試驗道路在平坦、干燥的瀝青或混凝土鋪裝的直線道路上進行。道路長度1～2km，寬度不小于撒布寬度的1.1倍，縱向坡度不大于0.1%。

撒布裝置距地面高度為設計值。

除冰液收集裝置，其有效面積不小于0.1m2。

測量所用天平的精度為0.01g。

2.2 撒布均勻度試驗

撒布車以下面各種工況進行試驗，并記錄撒布量結果。

撒布車分別以最高作業速度和20km/h速度通過采樣區。

撒布車分別以不同撒布密度進行撒布作業。

撒布車進行橫向撒布均勻度試驗時，沿橫向(與前進方向垂直)在有效撒布寬度范圍內連續布置m(m≥10)個收集裝置，但應在有效撒布寬度內留出車輪通道，具體布置見圖1。撒布車往返各進行兩次試驗，試驗結果應按GB/T12545.2《商用車輛燃料消耗量試驗方法》的規定進行重復檢驗，最終結果取均值。

圖1 橫向撒布均勻度測點布置示意圖

圖2 縱向撒布均勻度測點布置示意圖

撒布車進行縱向撒布均勻度試驗時，沿縱向(前進方向)均勻布置n個(n≥10)收集裝置，具體布置見圖2。撒布車往返各進行兩次試驗，試驗結果應按GB/T12545.2《商用車輛燃料消耗量試驗方法》的規定進行重復檢驗，最終結果取均值。

2.3 撒布均勻度結果分析

選取一臺樣車做試驗，樣車參數如下:最高作業車速40km/h，撒布量20～50g/m2，雙臂撒布寬度16m、單臂撒布寬度10m。天平精度為0.01g，量程為50g。收集裝置為鋁制正方形收集盒，有效面積為0.107m2。因場地所限只選取單臂做試驗。

略去試驗原始數據的處理，試驗結果如表1:

從以上試驗數據可以分析出:

(1)樣車在相同的作業速度下，撒布量越大，其均勻度越高。(2)樣車在相同設定的撒布量下，速度變化時，其均勻度基本保持不變。

(3)樣車在同等條件下，縱向撒布均勻度要優于橫向撒布均勻度。

故樣車基本滿足前言中提高的撒布性能。

3 結語

撒布均勻度是撒布車撒布性能最重要的考核指標，本文中所提供的方法能客觀地滿足實際的檢測需要，但是試驗需要注意以下幾個問題:

(1)試驗需要在盡可能無風的條件進行，意即確保風速測量值不大于0.3m/s。當風速大于1m/s時，試驗的準確度開始降低。如果風速大于3m/s，試驗應視為無效。

表1 撒布均勻度試驗數據表

············

(2)試驗應在傍晚或早晨蒸發量最小的時段進行。于試驗開始和結束時，在測試區內測量并記錄相對濕度。如果要對收集裝置的水量數據用蒸發量進行校正，事先在試驗場至少安放3個對照收集裝置，并對其進行監測，以確定蒸發量。將對照收集裝置安放在小氣候基本不受撒布車運行影響的位置。該位置通常位于試驗場的上風向。記錄對照收集裝置的測量時間。

(3)采取適當措施將蒸發量降低到最小。

(4)對試驗結果進行重復性檢驗，確保試驗數據的可靠性。

[1]JT/T 276-2004《瀝青灑布車/機》.

[2]GB/T 5918-2008《飼料產品混合均勻度的測定》.

[3]GB/T12545.2《商用車輛燃料消耗量試驗方法》.

the airport runway de-icing fluid spreader has important meaning for de-icing/anti-icing operations in winter, but currently there is no appropriate test method of spreading uniformity. In this paper,we introduce a testing method of spreading uniformity,and combined with case analysis of its actual effect. The spreading uniformity testing, on the one hand, provides the basic data for manufacturers to carry out technological innovation so as to achieve better spreading effect, on the other hand,also provides related management basis for the management authorities.

airport runway de-icing fluid spreader spreading uniformity

席占勇(1982—),男,本科,工程師,汽車檢測。