全地形雙節(jié)履帶運(yùn)輸車轉(zhuǎn)向動力學(xué)分析
履帶運(yùn)輸車輛因其具有---的通過性而被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè),、工程建筑,、森林消防、-等領(lǐng)域,。全地形雙節(jié)履帶運(yùn)輸車是一種可以在多種地面條件下行駛的履帶車輛,,它可以在普通車輛無法行駛的地形條件下行走---,甚至在一些---險惡的地理條件下實現(xiàn)人員的投送和物資的運(yùn)輸功能,。
目前,,橡膠履帶運(yùn)輸車,越來越多的意識到全地形雙節(jié)履帶運(yùn)輸車廣泛的應(yīng)用潛力,,逐步加大人力和財力的投入對它其進(jìn)行研究和開發(fā),。全地形雙節(jié)履帶運(yùn)輸車的轉(zhuǎn)向勝能是反映車輛機(jī)動能力的重要---技術(shù)指標(biāo),研究它的轉(zhuǎn)向勝能對于車輛的合理設(shè)計和正確使用具有很大意義,。
本文基于軟件行業(yè)應(yīng)用子系統(tǒng)可腸工具包建立單節(jié)履帶運(yùn)輸車及雙節(jié)履帶運(yùn)輸車虛擬樣機(jī)模型,,結(jié)合軟件平臺提供的可以建立的地形和不同的地質(zhì)參數(shù),完成相應(yīng)的地面模型的建立,。分別對單節(jié)履帶運(yùn)輸車和雙節(jié)履帶運(yùn)輸車在不同的地形和地質(zhì)條件下轉(zhuǎn)向情況進(jìn)行真分析研究,,對其在不同轉(zhuǎn)向條件下相關(guān)的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)等參數(shù)進(jìn)行分析,,并綜合考慮了包括離心力等因素對履帶車輛轉(zhuǎn)向的影響,。
對雙節(jié)履帶運(yùn)輸車做出適合其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分析的數(shù)學(xué)模型和數(shù)值求解方法,,采用轉(zhuǎn)向不準(zhǔn)確度作為評價轉(zhuǎn)向勝能的指標(biāo),研究雙節(jié)履帶運(yùn)輸車自身結(jié)構(gòu)參數(shù)對轉(zhuǎn)向陛能的影響,。
真分析結(jié)果表明,,本文利用軟件建立的全地形雙節(jié)履帶運(yùn)輸車虛擬樣機(jī)模型合理,能夠順利完成轉(zhuǎn)向過程,,履帶運(yùn)輸車,,具有---的轉(zhuǎn)向靈活性,真結(jié)果可以為研究實車轉(zhuǎn)向過程提供參考,。本文所采用的方法和得出的結(jié)論,,可以用來預(yù)測和評價履帶運(yùn)輸車的轉(zhuǎn)向睦能,同時還可以為其他相似車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計和研究分析提供借鑒與參考在實際生產(chǎn)研究過程中,,可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計周期,,產(chǎn)生---的經(jīng)濟(jì)效益,有很重要的現(xiàn)實意義,。
不同路面下的履帶運(yùn)輸車動力學(xué)防真
履帶車具有較高的越野和越障性能,,如適應(yīng)壕溝、陡坡,、臺階等-路面工況,。 由于其具有---的路面通過性,目前正廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè),、勘探,、森林消防、救援搶險,、-等領(lǐng)域,。 履帶運(yùn)輸車在行駛過程中,發(fā)動機(jī)所提供功率既用于克服本身機(jī)械裝置的內(nèi)阻力,,也用來克服由行駛條件所決定的外阻力,。 外阻力不僅與車輛本身結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān),更與外部介質(zhì)的特性有關(guān),。
因此在直線行駛條件下,,分析不同接觸路面與車輛的相互作用,可為今后的研究打下基礎(chǔ),。履帶運(yùn)輸車輛機(jī)械系統(tǒng)復(fù)雜,,利用傳統(tǒng)經(jīng)驗和實驗方法進(jìn)行性能分析既耗時不經(jīng)濟(jì)。 而利用虛擬樣機(jī)技術(shù)和多體動力學(xué)軟件進(jìn)行虛擬樣機(jī)建立,、模型防真,、性能測試,---的縮短了實驗周期,,降低了成本,,還為實車制造提供了有力依據(jù),。 筆者利用 recurdyn 軟件對某履帶運(yùn)輸車進(jìn)行實體建模與動力學(xué)防真,主要研究給定條件下不同路面上的履帶張緊力,、車體質(zhì)心加速度的變化情況,,通過對比更深入理解車輛與地面的相互作用。
履帶張緊力分為預(yù)張緊力和動張緊力,。 履帶運(yùn)輸車靜止時,,由于自身重量而被拉緊,這種拉緊履帶的張力叫預(yù)張緊力,。 預(yù)張緊力常以履帶某段上的下垂度的大小來表征,并根據(jù)車輛在各種行駛條件下履帶不脫落的條件,,用履帶調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整,。 預(yù)張緊力一般均勻分布在履帶上,預(yù)張緊力不宜過小,,否則履帶易脫落,;但也不宜過大,過大時履帶效率降低,,且容易崩裂,。 履帶等速卷繞時,在弧形段產(chǎn)生離心力,,離心力在履帶中引起張力,。
履帶總張力為預(yù)張緊力和動張緊力之和。 由于行駛裝置內(nèi)部摩擦力及路面等因素引起動張緊力的不均勻分布,,在履帶局部地方可能是預(yù)張緊力和動張緊力相加或相減,,故總張力求和公式只是概念值,不能用于確定任意時刻各段張緊力分布情況,。 當(dāng)履帶行進(jìn)過程中,,主動輪、-輪等嚙合處動張緊力為零時,,可能出現(xiàn)履帶脫落或嚙合---的現(xiàn)象,。
輕型履帶運(yùn)輸車行走機(jī)構(gòu)分類
履帶行走機(jī)構(gòu)具有接地比壓小和通過性能強(qiáng)的優(yōu)點,而廣泛應(yīng)用在水稻聯(lián)合收割機(jī)上,。但目前水稻聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)時往往把袋子扔在收獲后的稻田里,,缺乏收集和運(yùn)輸?shù)能囕v。而大型小麥和玉米聯(lián)合收獲機(jī)旁都跟隨輪式運(yùn)輸車輛,,速度調(diào)節(jié)范圍較大,,能實現(xiàn)高低速的快速變換。因此開發(fā)一種既適合泥濘稻田低速運(yùn)輸,,又適合硬路面高速運(yùn)輸?shù)妮p型履帶運(yùn)輸車,。
目前履帶運(yùn)輸車構(gòu)主要分為以下幾類:
1機(jī)械式有級變速器行走系統(tǒng)
該系統(tǒng)雖然機(jī)構(gòu)成熟,,但振動沖擊較大,操作和機(jī)動性能較差,。
2液壓機(jī)械雙功率流差速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
該機(jī)構(gòu)能夠連續(xù)無級調(diào)速,,同時具有多檔變速箱,能提高車輛的行駛機(jī)動性和工作效率,;但國內(nèi)的研究和應(yīng)用主要是針對履帶車輛,,3噸履帶運(yùn)輸車,民用主要是圍繞輕型履帶運(yùn)輸車,。
3靜液壓傳動行走系統(tǒng)
該系統(tǒng)---方便,、布置靈活,可以實現(xiàn)無級調(diào)速,;缺點是價格昂貴,,難以實現(xiàn)較大的速比變化。
4整體式液壓傳動裝置hst+機(jī)械式有級變速器轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
hst結(jié)構(gòu)緊湊,,易于實現(xiàn)方向變換和無級變速,,履帶運(yùn)輸車多少錢,通過采用機(jī)械式有級變速箱提高了速度變化范圍和傳動效率,;但功率損耗大,,急速換向時產(chǎn)生的瞬間壓力沖擊容易損壞內(nèi)部元件,需增加一個換向停頓時間,,對駕駛員操作要求較高,。輕型履帶運(yùn)輸車實現(xiàn)了高低速的快速轉(zhuǎn)換以提高運(yùn)輸效率,降低了操作強(qiáng)度,。
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