履带拖拉机多体动力学建模及转向性能仿真与验证

运用RecurDyn软件中的Track_LM建模工具箱,建立了东方红1302R型履带拖拉机多体动力学模型。基于地面力学理论,建立了典型地面与履带拖拉机作用关系模型,并分析了其利用RecurDyn软件实现方法。在参照东方红1302R型履带拖拉机结构参数和两种典型地面参数进行建模的基础上,对拖拉机模型的转向角速度、转向角加速度及转向运动轨迹进行了仿真,对比分析了不同地面条件下转向性能的变化趋势,并通过实车试验对仿真结果进行了验证。验证结果表明:仿真结果相对误差小于10%,仿真方法及结果可为履带拖拉机转向动力学研究提供参考。     

四履带车辆稳态滑移转向特性研究

建立了四履带车辆稳态滑移转向特性的数学模型并进行了数值求解,利用多刚体动力学软件RecurDyn对某一四履带车辆进行了虚拟样机转向仿真实验,仿真结果与理论计算吻合良好。分析了履带接地长度与轨距之比对驱动力的影响,为四履带车辆设计提供参考。     

三履带车辆稳态转向特性研究

建立了三履带车辆稳态转向特性的数学模型,考虑履带的滑转滑移以及驱动力与滑转滑移率之间的关系,使用牛顿迭代法求解非线性方程组,得到了驱动力矩、驱动功率、实际转向半径等结果;利用多刚体动力学软件RecurDyn对三履带车辆进行了虚拟样机转向仿真实验,仿真结果与理论计算吻合良好。为三履带车辆的设计提供参考。     

三履带车辆稳态转向特性研究

建立了三履带车辆稳态转向特性的数学模型,考虑履带的滑转滑移以及驱动力与滑转滑移率之间的关系,使用牛顿迭代法求解非线性方程组,得到了驱动力矩、驱动功率、实际转向半径等结果;利用多刚体动力学软件RecurDyn对三履带车辆进行了虚拟样机转向仿真实验,仿真结果与理论计算吻合良好.为三履带车辆的设计提供参考.     

海底履带式采矿车行走牵引通过性能研究

为了实现海底履带式采矿车在特殊稀软底质上行走牵引通过性能的定量评估,开展相关力学特性试验及牵引力计算分析。根据海底底质主要物理力学特性,配制实验室模拟底质。基于车辆地面力学理论,开展模拟履带板与模拟底质相互作用力学特性试验,获得法向压力-沉陷、水平剪切应力-位移函数关系式。建立一种新的海底履带式采矿车牵引通过性能定量计算数学模型,应用模拟试验获得力学特性关系式,计算出采矿车在海底行走获得最大牵引力7.5×104 N时,对应的最佳滑转率为3%,且滑转率应控制在10%以内。计算分析了采矿车接地参数对牵引力的影响特性,结果表明,当履带接地长度与宽度的比值控制为4.7左右时,履带式采矿车可产生最大的牵引力,由此提出了最佳的履带式采矿车接地参数设计值。该研究结果可为海底履带式采矿车的牵引通过性能评估及其结构优化设计提供参考。     

大型履带行走装置综述

对大型履带行走装置的结构特点,驱动、转向、控制方式,转向理论进行了介绍,并对其发展趋势进行了展望。大型履带行走装置有双履带和多履带之分,其转向方式和转向机理明显不同;巨型化,零部件的标准化、通用化,实现对其远程控制及智能控制,是大型履带行走装置未来发展的重要方向。     

铰接式车辆原地转向动态数学模型

推导了原地转向阻力矩、当量转动惯量的计算公式,建立了铰接式车辆原地转向动态数学模型。应用MATLAB软件对某ZL30型装载机进行了原地转向动力学的仿真运算,讨论了车辆的结构参数、液压转向系统参数等对原地转向动态特性的影响。     

一种新型履带式平台爬坡性能分析与仿真

为改善传统履带式平台转向时功耗大且履带磨损严重的问题,设计了一种新型高效转向履带式机动平台。为检测该平台的爬坡性能,对其进行理论分析并利用建模仿真进行验证。对平台在坡面上静力稳定状态下的受力情况进行理论分析,得出当坡度在34.7°以下时,该平台可沿坡面纵向竖直向上运动,若偏离该方向,可克服的最大坡度会相应降低。应用Solidworks、Adams和Matlab软件进行联合仿真,研究平台的控制策略,使仿真过程中平台始终保持纵向竖直方向。仿真结果表明该平台可克服坡度在32°以下的斜坡,满足一般履带式车辆的性能要求,具有较大的应用价值。     

铰接式车辆原地转向动态数学模型

推导了原地转向阻力矩、当量转动惯量的计算公式,建立了铰接式车辆原地转向动态数学模型.应用MATLAB软件对某ZL30型装载机进行了原地转向动力学的仿真运算,讨论了车辆的结构参数、液压转向系统参数等对原地转向动态特性的影响.     

基于Recur Dyn的大型矿用挖掘机履带行走装置动力学仿真

基于多体动力学软件RecurDyn,建立某大型矿用挖掘机履带行走装置动力学模型,对挖掘机平路直行、坡道行驶、原地转向和50m半径转向4种典型工况进行仿真分析,得到4种工况下的履带的驱动转矩和驱动功率,并与实际选用电机的功率值进行对比。分析结果表明基于RecurDyn的动力学仿真可以为履带行走装置的设计提供参考。