机场除冰液撒布车撒布均匀度试验方法探讨

席占勇 朱宇航

(国家工程机械质量监督检验中心,北京 102100)

机场除冰液撒布车撒布均匀度试验方法探讨

席占勇 朱宇航

(国家工程机械质量监督检验中心,北京 102100)

机场跑道除冰液撒布车(以下简称撒布车)对机场冬季除冰/防冰作业具有重要意义,但目前撒布均匀度还没有相应的检测方法。本文介绍了一种撒布均匀度的检测方法,并结合案例分析其实际的使用效果。通过撒布均匀度检测,一方面为厂家提供基础数据,以进行技术创新从而达到更好的撒布效果,另一方面也为管理当局提供相关的管理依据。

机场跑道 除冰液撒布车 撒布均匀度

撒布车一般由二类汽车底盘加装撒布臂架、撒布装置、除冰液罐体、泵液系统、控制系统、液压系统、电气系统而成。撒布车一般按照撒布形式分为喷嘴式和甩盘式。通常情况下，喷嘴式撒布车是通过取力器由底盘发动机驱动液压泵，由液压泵驱动供液泵，再由液泵控制喷嘴喷洒。甩盘式撒布车也是通过取力器由底盘发动机驱动液压泵，再由液压泵驱动液压马达，再由液压马达驱动甩盘旋转，供液喷洒原理与喷嘴式相同。

撒布车是用于在冬季对机场跑道进行除冰液撒布作业的机场专用车辆。虽然用途比较简单，只用于对机场跑道进行除冰/防冰作业，但其作用很大。如果机场跑道因为有冰或有雪，道面各处的摩擦系数就会不同，起降飞机的飞行姿态就可能会改变，由此会变得不平稳、不可靠，这样飞机就会处在安全隐患之中。故撒布车的撒布性能直接影响到民航冬季运输的安全。

撒布车需要具有如下特性，以保证其良好的撒布性能:

(1)撒布车应能均匀撒布，以保证除冰液均匀地撒布在跑道上，达到良好的除冰/防冰效果。

(2)撒布车的撒布宽度和撒布密度应可调节，以适用于不同的跑道和不同的温度环境。

(3)撒布车作业速度变化时撒布密度应保持不变，以保证纵向撒布的均匀度。

(4)撒布均匀度要很好，以保证在跑道上撒布除冰液后，其摩擦系数的一致性。

(5)撒布车应能以较高的作业速度行驶，已保证机场跑道除冰/防冰地效率。

就国内外生产撒布车的厂家资料分析:有些厂家的最高作业速度高达50km/h，有些厂家的撒布均匀度达到90%，有些厂家的撒布量范围为5～50g/m2。但目前还没有关于对撒布均匀度的测试标准，对行业管理带来了诸多不便。笔者依据多年的测试经验，在借鉴其他产品的基础上，对撒布均匀度的测试方法进行了如下探讨，以便为各方提供检测的依据。一方面促使厂家经过技术创新达到更好的撒布效果，另一方面也为管理当局提供相关的检测依据。

1 撒布均匀度介绍

一般使用离差系数(或变异系数)c来表示样本的均匀程度，c由公式(1)计算，意即说明所测样本的离散情况，离差系数越大，均匀度就越差。本文中引入均匀度δ，由公式(2)计算，意即说明所测样本的均匀情况，均匀度值越大，均匀度就越好。离差系数和均匀度的关系如下，他们之和为1，如离差系数为0，说明样本没有离散，此时均匀度为100%，即样本均匀。

对于撒布车，为了方便地说明撒布效果，本文采用均匀度。结合统计学的相关知识，撒布均匀度的公式如下。

横向撒布均匀度按公式(2)、(3)、(4)计算:

式中:

c1——离差系数，单位为百分数(%);

d1——横向撒布均匀度，单位为百分数(%);

m——测点数量;

S1——m个测点撒布量的标准差，单位为克每平方米(g/m2);

Xm——第m个测点的撒布量，单位为克每平方米(g/m2);

纵向撒布均匀度按公式(5)、(6)、(7)计算:

式中:

d2——纵向撒布均匀度，单位为百分数(%);

n——测点数量;

S2——n个测点撒布量的标准差，单位为克每平方米(g/m2);

Xn——第n个测点的撒布量，单位为克每平方米(g/m2);

2 撒布均匀度测试

2.1 试验前准备

试验前将撒布车充分预热，使水温和机油温度达到规定值，用水代替除冰剂进行试验。

试验道路在平坦、干燥的沥青或混凝土铺装的直线道路上进行。道路长度1～2km，宽度不小于撒布宽度的1.1倍，纵向坡度不大于0.1%。

撒布装置距地面高度为设计值。

除冰液收集装置，其有效面积不小于0.1m2。

测量所用天平的精度为0.01g。

2.2 撒布均匀度试验

撒布车以下面各种工况进行试验，并记录撒布量结果。

撒布车分别以最高作业速度和20km/h速度通过采样区。

撒布车分别以不同撒布密度进行撒布作业。

撒布车进行横向撒布均匀度试验时，沿横向(与前进方向垂直)在有效撒布宽度范围内连续布置m(m≥10)个收集装置，但应在有效撒布宽度内留出车轮通道，具体布置见图1。撒布车往返各进行两次试验，试验结果应按GB/T12545.2《商用车辆燃料消耗量试验方法》的规定进行重复检验，最终结果取均值。

图1 横向撒布均匀度测点布置示意图

图2 纵向撒布均匀度测点布置示意图

撒布车进行纵向撒布均匀度试验时，沿纵向(前进方向)均匀布置n个(n≥10)收集装置，具体布置见图2。撒布车往返各进行两次试验，试验结果应按GB/T12545.2《商用车辆燃料消耗量试验方法》的规定进行重复检验，最终结果取均值。

2.3 撒布均匀度结果分析

选取一台样车做试验，样车参数如下:最高作业车速40km/h，撒布量20～50g/m2，双臂撒布宽度16m、单臂撒布宽度10m。天平精度为0.01g，量程为50g。收集装置为铝制正方形收集盒，有效面积为0.107m2。因场地所限只选取单臂做试验。

略去试验原始数据的处理，试验结果如表1:

从以上试验数据可以分析出:

(1)样车在相同的作业速度下，撒布量越大，其均匀度越高。(2)样车在相同设定的撒布量下，速度变化时，其均匀度基本保持不变。

(3)样车在同等条件下，纵向撒布均匀度要优于横向撒布均匀度。

故样车基本满足前言中提高的撒布性能。

3 结语

撒布均匀度是撒布车撒布性能最重要的考核指标，本文中所提供的方法能客观地满足实际的检测需要，但是试验需要注意以下几个问题:

(1)试验需要在尽可能无风的条件进行，意即确保风速测量值不大于0.3m/s。当风速大于1m/s时，试验的准确度开始降低。如果风速大于3m/s，试验应视为无效。

表1 撒布均匀度试验数据表

············

(2)试验应在傍晚或早晨蒸发量最小的时段进行。于试验开始和结束时，在测试区内测量并记录相对湿度。如果要对收集装置的水量数据用蒸发量进行校正，事先在试验场至少安放3个对照收集装置，并对其进行监测，以确定蒸发量。将对照收集装置安放在小气候基本不受撒布车运行影响的位置。该位置通常位于试验场的上风向。记录对照收集装置的测量时间。

(3)采取适当措施将蒸发量降低到最小。

(4)对试验结果进行重复性检验，确保试验数据的可靠性。

[1]JT/T 276-2004《沥青洒布车/机》.

[2]GB/T 5918-2008《饲料产品混合均匀度的测定》.

[3]GB/T12545.2《商用车辆燃料消耗量试验方法》.

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,工程师,汽车检测。