履带板的发展

正履带装置首先简单地应用于被拖曳的畜力车辆上。这只需用结实的绳索把一些横木条联结起来,并绕过前后两轮之外,以使集中的车轮负荷分布到较宽阔的地面,就可防止车轮在地面松软处下陷,能通过一定宽度的壕沟。在动力驱动的履带车辆上,开始车轮既用来负重,又靠摩擦力驱动履带,动力要经过轮下履带的内外两面才能达到地面,如果负重轮与履带间残留泥土沙石,就很容易打滑,因此坦克设计师采用了让驱动轮与履带之间的齿轮啮合来传达动力,不再只依靠负重轮的压力提供足够的摩擦或附着力以推动车辆。主动轮和负重轮分工合作,形成专门的驱动     

基于滑动及计履带宽的条件车辆转向负荷的计算

讨论计履带滑动及履带宽时转向负荷计算问题．给出了履带接地压力均匀分布及集中载荷两种条件下的转向牵引力、制动力及转向阻力矩的计算式并采用数值法求解．计算示例表明:军用履带车辆计履带宽时的牵引力、制动力及转向阻力矩可用计履带滑动不计履带宽的简化条件计算,牵引力及制动力将向车体纵向几何中心线偏移,其偏移量相对履带宽可以忽略．     

瘸腿的履带

正战伤自救第一课:履带的连接和短接刚当坦克兵时,笔者被分到坦克训练队。专业技术课的第一节就是如何连履带。当时的驾驶排长给我们讲:在战斗中坦克履带经常被敌人的炮弹和反坦克地雷炸坏。原则上7千克的TNT就可以炸断一块履带板。一个反坦克地雷,可以炸毁一侧的履带及一到两个负重轮。在和平时期训练中,履带板也经常开裂损坏,需要更换。熟练迅速地更换负重轮、连接履带,是坦克乘员在战场上战伤自救自保的首要必备技术。因此,还是让我们先看看履带的组成。履带由履带板、履带销组成。     

履带对履带车辆车体振动影响的分析

基于LMS Virtual.Lab Motion建立了以行动系统为主的车辆—履带动力学模型和车辆—试验台架动力学模型(不含履带).利用仿真结果对比了两种模型在不同车速、不同路况下车体质心垂向振动加速度功率谱密度曲线的变化情况.从而分析出履带对车体振动的影响,同时也为履带车辆室内道路模拟试验的准确度提供了一定的参考.     

履带车辆动力系统发展综述

从动力源和传动系统2个方面回顾了履带车辆的动力系统。比较分析了以内燃机作为动力源的机械传动履带车辆、液力液压传动履带车辆、液力机械混合传动履带车辆和以发动机—发电机组、动力电池组共同作为动力源的混合动力源履带车辆的优缺点,并列举了各种动力系统的应用情况。介绍了混合动力源动力系统的几种较为常用的控制策略,并指出了今后履带车辆动力系统的发展趋势。     

初评高速履带车辆的通过性指标MMP

本文用实测履带负重面下负荷谱图形证实平均最大压力(压强)MMP值的经验公式的正确性,并用数学分析法找出了该公式的理论根据。再试图用实验和理论分析结果初步考虑修正D.Rowland的MMP值的经验公式。从而证实MMP值与土壤性质、车辆结构参数以及越野车辆通过性参数间的关系。最后,提出以MMP值作为评定高速履带车辆通过性的指标。     

考虑履带滑转滑移的电驱动履带车辆转向控制

为消除车辆转向过程中履带滑转滑移对电驱动车辆运动学控制的影响,准确实现车辆的转向轨迹控制,对考虑履带滑转滑移的电驱动车辆转向控制策略进行研究。分析表征履带车辆转向过程滑转滑移特性的转向半径修正系数及转向角速度修正系数,在此基础上提出考虑履带滑转滑移的转向控制策略,利用转向半径修正系数及转向角速度修正系数对电机转速控制指令进行修正。通过仿真和试验,对比了不考虑履带滑转滑移的转向控制策略和考虑履带滑转滑移的转向控制策略。结果表明,考虑履带滑转滑移的转向控制策略可以准确地实现转向控制目标,验证了该转向控制策略的可行性。     

履带车辆转向分析

分析了履带接地段滑动时履带车辆的转向规律。推导了履带接地压力为均匀分布与集中载荷2种典型条件下转向所需牵引力、制动力、转向阻力矩、转向半径及转向角速度的表达式。采用迭代法求解转向平面运动方程,并与实车试验作了比较。试验结果表明：建立的考虑履带接地段滑动时的转向模型是合理的;接地压力均匀分布条件下考虑履带接地段滑动时,转向半径较传统转向理论计算值增大,转向角速度低于传统转向理论计算值;集中载荷条件下车辆转向更为困难。     

电驱动无人履带车辆线控机电联合制动技术研究

电驱动履带车辆具有良好的运动可控性,同时可借助电气制动缓解传统履带车辆制动系统负荷重、寿命短的问题,是履带车辆实现无人驾驶的理想驱动方式。通过对某电驱动履带车辆制动系统的无人化设计研究,提出了一种机电联合制动系统线控化的完整技术方案。该方案采用一种改进的三段式机械-电气制动结合方式,并在保证既定制动性能前提下按照最大化制动能量回收的原则,给出了相应的机械-电气制动力分配策略。按照该方案进行平台搭建后,进行了制动性能实车试验,验证了该系统具有良好的制动性能和工作稳定性,可在充分满足国家军用标准对军用履带车辆制动性能要求的同时,保证整体效率在25%左右的动能转化效率。     

电传动履带车冷却系统动态传热状态空间模型

热负荷是军用车辆的重要问题,尤其是电传动履带车辆。电传动履带车辆冷却系统设计了3个封闭式循环的水路。根据循环水路中部件的共同点,建立了冷却系统部件动态传热的热容热阻模型,再利用该热容热阻模型,将3个循环水路进行简化,构建了冷却系统动态传热的状态空间模型。对实际冷却系统的动态传热进行循环水降温试验研究表明,该模型可以全面,直观地分析电传动履带车辆冷却系统部件热耦合关系,以及研究稳态工况下热平衡时的冷却系统部件的传热规律,还可以用于冷却系统的故障诊断研究和改良设计。     

铰接履带车转向及俯仰性能研究

针对铰接式履带车辆的转向阻力矩求解及车辆俯仰性能计算问题,以全地形铰接履带车为实例,建立了铰接式履带车辆数学模型,采用履带车辆转向原理及Bekker理论分析了引起水平转向阻力矩的因素。给出了履带与地面摩擦力及履带侧面推土所产生力的计算方法,并通过试验进行了验证,结果表明：该方法能够合理、有效地分析该车在转向时的阻力情况。为铰接履带车辆铰接机构的设计提供了理论依据。针对铰接式履带车辆的转向阻力矩求解及车辆俯仰性能计算问题,以全地形铰接履带车为实例,建立了铰接式履带车辆数学模型,采用履带车辆转向原理及Bekker理论分析了引起水平转向阻力矩的因素。给出了履带与地面摩擦力及履带侧面推土所产生力的计算方法,并通过试验进行了验证,结果表明：该方法能够合理、有效地分析该车在转向时的阻力情况。为铰接履带车辆铰接机构的设计提供了理论依据。     

履带车辆静态轮荷计算与距地高实现

在履带式车辆总体设计过程中,结合车辆质心位置合理布置行动系统、分配和调整各轮负荷是确保车辆距地高要求准确实现、具有良好静态姿态的前提．本文提出一种计算办法来确保履带式车辆静态距地高的实现,并给出了采用油气弹簧悬挂形式下的计算办法．     

履带滤波作用对路面激励影响的研究

建立履带车辆悬挂系统多自由度模型时常常忽略了履带的影响,为探寻一种考虑履带影响的履带车辆悬挂系统建模方法,作者分析履带对地面激励的影响,对经履带滤波之后作用在车轮上激励的功率谱在双对数坐标系中进行分段线性拟合,得到作用在车轮上激励功率谱拟合函数.该拟合函数可用于替代履带车辆悬挂系统多自由度模型中的路面谱函数以考虑履带的影响,也可用于室内道路模拟实验中对地面激励修正.     

集中载荷作用下的履带车辆稳态转向分析与试验

为了研究集中载荷条件下履带车辆稳态转向性能,提高转向模型精度,分析了履带张力对接地压力分布的影响,推导履带车辆接地压力分布计算模型。运用履带与土壤之间的剪切应力-剪切位移关系推导新的转向动力学模型,建立相应的动力学方程组并求解。分析了履带宽度和履带张力引起的接地压力变化对稳态转向运动学和动力学参数的影响,并通过实车试验测试对分析结果进行验证。结果表明,理论计算结果与试验数据有很好的一致性,验证了该模型的正确性。     

硬质路面条件下履带车辆转向模型分析及验证

履带车辆与地面之间的作用关系复杂,基于地面剪切位移的方法通常会用到对时间和位置的积分,模型较为复杂,无法直接应用到车辆的实时控制算法中。通常情况下,履带车辆转向分析会将接地压力看作连续线性分布或者多矩形分布,但是试验和计算结果均表明硬质土壤条件下,履带接地压力为多峰值分布,前述两种分布均不能体现接地压力的真实状态。本文针对上述问题,在前人研究的基础上,对履带接地压力分布进行求解,提出了履带车辆接地压力简化模型。该简化模型更符合硬质路面履带接地压力的真实状态,并被应用于履带车辆转向动力学分析与验证。利用J.Y.Wong提出的垂向负载-剪切位移变化关系解决了垂向压力变化的同时剪切位移计算的问题,提出了履带车辆转向分析模型(以下简称分析模型),试验结果表明该模型有较高的精度。但是其复杂度仍然较高,为了进一步简化模型,借鉴轮式车辆轮胎侧偏角和滑转率的概念,利用履带车辆履带-地面剪切位移关系推导了简化履带车辆动力学模型(以下简称简化模型)。该模型避免了复杂的积分或者求和,显著降低了履带车辆动力学模型的复杂度,能够应用于基于模型的无人驾驶履带车辆轨迹控制方法中,且模型精度接近前述履带车辆转向分析模...     

一种测定履带车辆行驶地面性质参数的新方法

车辆行驶地面性质参数只能够用实验的方法测定,传统的实验方法操作复杂,具有很大的局限性。利用一套专用的测量装置,通过直接测量履带车辆两侧主动轮输出转矩的方法,计算获得履带车辆行驶地面性质的参数值。采用此方法对某型履带车辆在一定地面条件下的地面性质参数进行了测定和计算,获得较为理想的结果。     

基于滑动参数实时估计的履带车辆运行轨迹预测方法研究

要实现履带车辆的无人驾驶,在轨迹规划阶段需要准确预测其未来一段时间内的运动轨迹,然而履带与地面之间的滑动使车辆运动轨迹的准确预测变得非常困难。通过研究转向过程中履带接地段的运动,建立基于瞬时转向中心的履带车辆运动学模型。针对车辆的相对位姿是滑动参数的泛函,雅可比矩阵难以求解的问题,通过对泛函微分方程线性化,推导了雅可比矩阵的解析解。根据车辆相对位置计算值和测量值的差值,运用Levenberg-Marquardt算法迭代求解滑动参数,并结合给定控制序列预测未来一段时间内车辆的运动轨迹。该方法不需要提前知道土壤参数,并且能够实时估计滑动参数,以适应路面变化。实车试验结果表明,与传统轨迹预测方法相比,利用该方法预测车辆轨迹时,车辆位置偏差减少30%以上。     

履带车辆原地转向特性仿真研究

对履带车辆的硬地面原地转向特性进行了建模和仿真分析,计算结果表明,所建多体力学模型能较好地模拟履带车辆实际原地转向特性;通过改变转向速度,对原地转向工况下,车辆的受力情况以及履带张紧力的变化,进行了研究,所得结论可为高速履带车辆的结构设计与评价其原地转向特性提供计算依据.     

某履带车辆行动总体初步设计方案检验研究

首先对履带车辆在静止工况下油气弹簧内部压力进行了计算,然后对车辆过垂直墙时的准静态极限工况下单侧负重轮受力及油气弹簧内压力进行了分析估算.估算结果表明:该车辆行动系统初步设计结果满足车辆静止时的油气弹簧受力要求,但难以满足车辆过垂直墙时油气弹簧的受力要求,最后针对这个问题提出了相应建议.     

基于剪应力模型的履带车辆转向力矩分析与试验

为了研究在打滑条件下的履带车辆转向性能,提高履带车辆转向模型的模拟精度,建立了考虑履带滑转、滑移及转向离心力影响的高速履带车辆稳态转向模型。根据剪切应力-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。在此基础上,根据力平衡关系构建了履带车辆转向运动学方程,并采用迭代计算方法进行求解。以某型装备综合传动装置的高速履带车辆为对象,通过试验测试结果与计算结果的对比分析,对履带车辆转向模型的准确性进行了验证。基于履带车辆稳态转向模型,研究了履带车辆转向运动学及动力学特性随转向半径及车速的变化规律,结果表明：当履带车辆转向速度越高,转向半径越小时,离心力对转向性能的影响越显著。