离心力影响条件下的履带车滑移转向性能分析

针对传统履带车转向力学模型不考虑离心力的影响,为了准确计算履带车实际转向过程中的各个转向性能参数,在深入研究履带车转向机理的基础上,建立了综合考虑离心力和履带滑移/滑转等影响因素下的履带车转向数学模型,并以某一具体车型为例进行了数值求解。研究结果表明:车辆转向过程中产生的离心力会对转向性能产生影响,与传统转向模型分析结果相比,考虑离心力影响时的履带接地段压力呈现梯形状分布并非传统上认为的均匀分布;车辆在黏性度大的土壤上行驶时履带的滑移/滑转也会影响转向性能。实车试验也验证了模型的正确性。该研究成果为履带车的设计与优化以及平稳转向控制等提供理论依据。     

基于多体动力学仿真的履带车辆转向性能分析

以多体系统动力学理论和方法为基础,基于RecurDyn软件建立高速履带车辆多体动力学模型及路面模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析。重点分析车辆在转向过程中履带预张紧力、转向半径和路面工况这3方面因素对转向特性的影响。研究结果表明:履带车辆高速转向时,软地面转向性差,易发生车辆侧翻、脱轮等现象;车辆以20 km/h的速度,转向半径r>B/2软地转向时,两侧履带滑移(滑转)现象不明显,转向稳定性最好,当选取车重力的10%(20 kN)作为预张紧力时,履带动态张紧力波动变化小,车辆转向角加速度没有出现幅值突变,转向平稳。     

履带车辆稳态转向性能分析与试验

建立了高速履带车辆稳态转向动力学模型,该模型考虑了履带的滑转、滑移以及转向时离心力的影响,采用仿真计算与试验测试相结合的方法研究了履带车辆的转向性能。采用剪切应力-剪切位移关系模型推导了两侧履带牵引力、制动力及转向阻力矩的计算公式,并通过力学平衡关系构建了履带车辆转向动力学方程。以某型履带车辆为对象,通过试验测试结果与计算结果的对比分析,实现了对履带车辆转向模型的试验验证。     

履带车辆滑移滑转测试装置研究

履带车辆通过无极变速轮改变两边履带的转速比来实现无极转向,在松软土壤中行驶时,履带打滑,低速侧产生滑移,高速侧滑转,为了保证履带车可安全驾驶,在履带车生产时会对其进行滑移滑转的测试。因此,有必要提供一种履带车辆滑移滑转测试装置解决上述技术问题。     

履带车辆液压机械差速转向机构转向性能研究

采用机械系统动力学分析与建模通用方法,考虑车辆转向时履带滑转（滑移）及转向中心偏移等因素,在对车辆转向受力状况进行分析与计算的基础上,建立了履带车辆液压机械差速转向机构转向动力学模型,采用Newton-Raphson方法对模型进行了求解。根据提出的转向性能评价指标,结合实例样车,采用仿真与试验方法研究了履带车辆转向性能,行驶试验的结果表明,所建模型能反映履带车辆转向性能的变化趋势。研究结果为履带车辆液压机械差速转向机构设计及行驶控制提供了理论基础。     

履带车辆转向性能参数分析与试验研究

履带车辆转向性能试验研究是分析履带车辆转向特性,验证履带车辆转向理论的重要技术手段。针对当前缺乏准确、高效的履带车辆转向性能试验方法与测试手段的研究现状,根据履带车辆转向运动学、动力学参数之间的相互关系,系统全面分析各转向性能参数的测试及获取方法。在此基础上,提出采用基于GPS原理的转向性能测试系统测量转向轨迹的方法获得履带车辆的实际转向半径,并结合NI测试系统、存储式转速、转矩仪等装置,实现了多个转向半径下,履带车辆转向运动学、动力学参数的不间断测试,显著提高了转向性能参数的测试效率及精度。对试验仪器设备使用、试验数据处理过程进行详细论述,重点解决了多套试验装置所采集数据的截断与同步的关键问题。进行试验结果的分析及与理论模型计算结果的对比研究。为开展履带车辆的转向性能试验测试及转向理论模型验证提供了重要的技术方法。     

高速履带车辆斜坡转向动力学过程仿真

在考虑高速履带车辆转向离心力和履带滑移的条件下,为了准确分析高速履带车辆在斜坡转向过程中履带径向摩擦力与动态张紧力的变化规律及影响因数,建立了多体系统动力学仿真模型。通过对仿真结果分析得到,分别在不同行驶速度、转向半径、斜坡角度条件下,径向摩擦力大小与运动方位角的变化规律;并得到履带动态张紧力随车辆方位角的变化关系曲线,以及车辆行驶速度与斜坡坡度对履带张紧力的影响规律。通过仿真值与理论值的拟合,文中所建立的多体系统动力学模型具有较好的准确性,对今后研究履带车辆转向过程控制提供理论支持。     

计及打滑的履带式核电机器人转向性能分析

在基于打滑条件下,履带式机器人两侧履带均匀接地时的转向运动学与动力学研究基础上,推导了在相间分布的外履齿接地时牵引力与转向阻力矩的计算公式,分析了质心偏移的影响,并给出了打滑条件下履带式机器人的转向条件,最后探讨了原地转向时,机器人转向比对滑转率的影响。结果表明:外履齿接地与履带均匀接地时的牵引力和转向阻力矩相同;打滑条件下满足转向条件的转向比范围增大;原地转向时,两侧履带的滑转率随着转向比的增大而增大。     

考虑履带滑动的履带车辆转向载荷比分析与验证

为研究高速履带车辆稳态转向载荷比的变化规律,根据履带车辆转向过程中履带与地面之间的剪切应力-剪切位移关系,建立了稳态转向平衡方程和稳态转向载荷比模型。分析了履带车辆转向功率及整车转向载荷比随转向半径的变化规律,履带滑动对转向载荷比影响。最后对某高速履带车辆开展了稳态转向试验,进行数据处理和对比验证。结果表明:整车转向载荷比试验数据与理论计算结果有很好的一致性,验证了转向载荷比模型的准确性。     

履带车辆坡道转向特性研究

针对研究履带车辆坡道转向力学特性的必要性和重要性;根据履带车辆转向的运动特点,对履带车辆坡道转向条件进行分析,建立了坡道转向动力学模型,推导出压力中心偏移量、接地面瞬时转向中心偏移量、转向阻力矩、转向所需的制动力和牵引力随着履带车辆方位角的变化关系.通过实例计算,分析了接地面瞬时转向中心偏移量和转向所需的制动力和牵引力的变化规律及不同转向半径和坡度对转向稳定性的影响,指出了导致履带车辆坡道转向的不稳定因素.     

改进型ABS对汽车侧向稳定性的影响

汽车转弯制动时,由于左右车轮载荷的变化,经常导致车辆过多转向而丧失方向稳定性,可以通过改进汽车上普遍采用的ABS制动防抱死系统的控制策略来保持车辆在转向制动时的侧向稳定性。通过对传统ABS系统和改进型ABS的详细比较,说明了可在传统的ABS系统的基础上,通过修改控制策略中弯道内、外侧车轮的目标滑移率来实现汽车横向稳定性的控制,使ABS部分代替ESP的作用。     

履带车辆硬地面转向阻力矩算法的研究

提出履带车辆一边履带驱动、另一边履带制动实现转向时地面产生的阻力矩的计算方法。通过建立相对车辆静止的动坐标系,推导出履带板上任意点的运动速度方程。地面对履带板上接触点的摩擦力方向与该点的运动速度方向相反,从而确定出产生转向阻力矩的摩擦力的大小和方向,对转向中心取矩得到转向阻力矩。通过求解运动学方程组,得出转向阻力矩。研究表明,履带与地面问摩擦力沿履带方向的分力提供转向驱动力,垂直履带方向的分力产生转向阻力。该转向阻力矩计算方法比传统计算方法更加精确。     

油气悬挂式履带车辆高速转向动力学仿真

采用多体动力学仿真软件Recurdyn建立油气悬挂式履带车辆多体动力学模型,重点对履带车辆在两种软地面上的高速转向过程进行了动力学仿真和对比分析,讨论了履带车辆在软地面高速转向的动力学特性.研究结果表明:履带车辆在软地面高速转向稳定性差,在干沙路面转向半径比黏土路面大,干沙路面的剪切阻力角比黏土路面大,造成履带受到相对更大的侧向加速度,使得履带车辆更易发生侧翻现象;转向行驶时履带张紧力变化明显,主动轮所需扭矩较大,容易发生脱轮的状况.     

六轮车辆滑移转向动力学建模和运动特性分析

轮式滑移转向车辆由于其机动灵活和结构简单可靠而具有广泛的应用价值。针对一种六轮车辆,车轮触地点的速度分析、轮轴转动副摩擦分析和车辆力平衡关系,建立了稳态滑移转向时的动力学模型,分析了车辆主要结构参数和左右侧车轮转速的不同对滑移转向的瞬心位置、转向角速度和车轮所需力矩的影响规律。研究结果可为六轮车辆的合理设计和实现滑移转向时的轮速控制与驱动提供理论依据。     

基于RecurDyn的履带车辆高速转向动力学仿真研究

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM),建立某型履带车辆多体动力学模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析,着重讨论履带车辆在软地面高速转向的动力学特性,为履带车辆转向性能的研究与高速转向的正确操作提供指导。     

全时四轮驱动车动力分配比的分析及仿真

建立了全时四轮驱动车在直线行驶和转弯时的力学模型,通过汽车行驶受力图分析了直线和转弯时的运动性能,主要包括在不同动力分配比下的直线加速、爬坡和转弯性能,计算了每种工况下的最佳动力分配。然后使用相平面法判断车辆的稳定性,对在不同转向角时的侧偏和横摆的收敛性进行分析,并且通过建立约束方程,找到在一定车速和一定转角时的驱动力范围。最后在ADAMS中建立了汽车模型,并将计算结果进行仿真和理论结果相比得出最优动力分配比。     

基于四次贝塞尔曲线的起重机转弯非圆曲线轨道优化设计

为解决有轨起重机在转弯时出现的啃轨、卡轨问题，提出了基于贝塞尔曲线的起重机非圆曲线轨道方案。方案选用四次贝塞尔曲线作为转弯内轨曲线，针对起重机单轮和多轮情况，通过起重机大车行走机构的几何关系计算出外侧前后点的轨迹。以外侧前后点最小偏差量为优化目标函数，利用多始点启发式全局优化算法搜寻最优的贝塞尔曲线参数，并通过Hermite插值法拟合出外轨轨迹。计算结果表明，与传统圆弧转弯轨道相比，以非圆贝塞尔曲线作转弯轨道时在起重机转弯过程中出现的外侧前后点最大偏差量大幅减小。此外还分析得出，偏差量会随着基距和轨距的增大而增大，随着圆弧内轨半径和直轨道夹角的增大而减小。另外，通过计算比较非圆四次贝塞尔曲线轨道曲率半径与圆弧轨道情况下单轮和2轮台车卡轨时极限曲率半径，验证了起重机大车转弯的实际通过性，最后利用ADAMS进行动态仿真实验论证。     

独立驱动装置及其滑移转向的研究

为了增加装置的灵活性和对转向过程进行功率优化,提出一种基于4个车轮速度各不相同的独立驱动滑移转向方式,采用独立电动四轮驱动滑移转向,每套行走装置由单独的电机和控制器驱动和控制。本文对该独立驱动装置进行了稳定性分析和运动学分析,根据运动学分析,从电源功率供给及装置阻力功率消耗2个方面对滑移转向功率消耗进行了计算,得到了滑移转向功率优化的3个基本方法,同时对运动学分析和功率优化方法进行了实际验证,为该装置的改进提供重要的参考。