履带式车辆转向阻力矩分析

目前履带式车辆驱动参数计算过程中,普遍假设设备重心与履带式地盘接地形心相重合,从而导致履带驱动参数选取偏大,针对这一问题,推导了各种工况下履带式车辆转向阻力矩的计算公式,包括设备重心不偏移,设备重心纵向偏移,设备重心横向偏移,设备重心任意偏移四种工况,对四种工况下的计算公式进行归纳与分析,得出纵向偏心距、横向偏心距与转向阻力矩的关系,归纳形成一个统一的转向阻力矩计算公式。     

挖掘机在复杂路面条件下行走稳定性仿真

研究履带式挖掘机行驶过程中的跑偏及履带系统的受力情况.应用PROE建立挖掘机的主体模型,将其导入到多体动力学软件RecurDyn中,利用RecurDyn建立挖掘机行走履带系统的虚拟样机模型,应Ground模块建立路面横、纵向倾斜模型,仿真研究了挖掘机在复杂路面条件下行驶时履带部张紧油缸的受力、驱动轮的受力与矩特性,以及挖掘机重心的位移、加速度变化情况.仿真结果表明:挖掘机在上、下坡过程中履带各关键部件受力存在一定的冲击,行走时存在着的跑偏现象,路面纵向坡度对跑偏影响较大,横向坡度次之.通过对仿真结果的分析得出加大张紧油缸的预张力能够减小上、下坡过程中跑偏及振动状况.     

履带式起重机接地比压的近似计算

履带式起重机的最大接地比压在编制吊装方案时有非常重要的意义,但在制造厂提供的使用说明书中并没有提供,根据GBT14560-2011《履带起重机》中对履带式起重机静稳定性的要求,提出一种最大接地比压的近似计算方法。     

履带式起重机接地比压的近似计算

履带式起重机的最大接地比压在编制吊装方案时有非常重要的意义,但在制造厂提供的使用说明书中并没有提供,根据GBT14560-2011《履带起重机》中对履带式起重机静稳定性的要求,提出一种最大接地比压的近似计算方法.     

履带车辆行走装置动力学仿真

本文针对履带式车辆行走装置动力学展开研究。介绍履带式车辆行走系统的设计要求及模型建立过程,利用仿真技术对其行走装置的动力学进行仿真分析,为进一步改进设计履带行走装置提供依据。     

一种新的海底履带式采矿车动力学模型建模及采集路径模拟分析

针对海底稀软底质特殊力学载荷下履带式采矿车的行走动力学特性分析,提出一种新的基于单刚体车体模型与网格单元接地段模型的履带车动力学模型建模方法.该方法将履带车作为一个整体系统进行建模考虑,仅有6个自由度.同时将履带接地段划分为一定数量的网格单元,履带与地面之间的相互作用力单元包括纵向剪切力、横向剪切力和法向作用力,以参数化三分量力的形式施加于各网格单元的中心点处.该建模方法可实现海底底质等各类特殊松软地面力学载荷的加载,应用该方法构建履带式采矿车海底行走动力学模型.通过理论分析与定量计算,提出并设计两种新的采矿车海底行走采集路径,基于新的采矿车动力学模型,进行两种新采集路径的快速仿真分析,分析结果将为采矿车海底实际行走性能分析与作业操控提供重要的理论基础与技术参考.本文研究为各类特殊松软地面作业履带车行走动力学特性分析提供了一种有效方法.     

履带推土机行走系统推土转向工况仿真

采用多体动力学仿真软件Recur Dyn对履带推土机行走系统推土转向作业工况进行运动学与动力学仿真研究.建立了与实际工况相同的仿真模型,对驱动轮力矩、张紧弹簧和托链轮所受载荷进行分析,得出各自所受载荷规律.所采用的虚拟样机技术,可作为履带式工程机械仿真研究的方法,仿真结果可作为履带推土机设计与优化的参考依据.     

基于RecurDyn的履带式三角形车轮通过性仿真研究

针对履带式三角形车轮的通过性,计算了某型6×6轮式车辆的接地比压和爬坡牵引性,在多体动力学仿真软件RecurDyn中建立了整车虚拟样机模型,对履带式三角形车轮车辆在压实干土路面上的直线行驶和越障性能进行了仿真分析.结果表明,履带式三角形车轮能够将原车接地面积提高135.71%,接地压力降低57.58%,牵引力增大38.5%,垂直越障高度由550 mm增加到600 mm.仿真分析动态、准确地反映了履带式三角形车轮车辆的运行过程,表明了履带式三角形车轮较普通轮胎出色的通过性,体现了RecurDyn软件在履带式三角形车轮动力学仿真分析方面的优越性.     

大型履带行走装置履带架及门架多工况有限元分析

为了在设计阶段保证大型履带行走装置履带架强度,建立了大型履带行走装置履带架多工况有限元模型,并针对各工况探讨边界条件。基于ANSYS软件计算的各工况下履带架典型的应力分布。结果表明转向工况履带架应力最大,设计时需注意。本文研究结果有助于大型履带行走装置设计。     

掘进机坡角工况下转向动力学特性仿真

为分析掘进机坡角工况下转向动力学性能,以Bekker沉陷模型为理论基础,运用虚拟仿真方法研究了重型掘进机转向过程中履带系统的动态特性.应用Bekker模型建立了掘进机履带与沙石路面间的非线性接触模型,采用Recurdyn建立掘进机及其履带系统的虚拟模型,模拟了掘进机在0°、8°、18°坡角路面上的转向过程,分析了掘进机履带系统转向时的动力学特性.分析结果表明:受掘进机重心位置、路面坡角的影响,掘进机转向过程中运动轨迹出现了跑偏现象;0°坡角时,两侧履带的张紧力在90 000 N上下变动,随着路面坡角的增大,履带两侧驱动扭矩和张紧力均会增加,并且外侧履带的驱动扭矩和张紧力要大于内侧履带,其中履带在18°坡角转向时,其张紧力比0°坡角增大了近38%;随着坡角的增加,整机的重心位移变化量随之增大,稳定性降低.     

履带板在水稻土内的推力滑移特性

本文总结并分析了在土槽内进行的履带板推力滑移特性的试验结果。土槽内的土壤是取自水稻田的中粘壤土。分析结果指出:增加履刺高度就相应地增加土壤对履带板的最大水平推力(绝对值与拉动履带板的水平牵引力相等)。增加履带板接地压力也使最大水平推力增加。土壤含水量大小影响履带板接地压力所产生的作用。在直刺、人字刺和圆弧刺三种履带板中,其他条件相同时,制造简便的直刺履带板的推力最大。在试验过程中,还观察了在履带板作用下的土壤失效模式。为了深入研究这个问题,寻找提高履带式行走机构通过性,降低能耗的最佳途径,今后要作进一步的探讨。壤含水量大小影响履带板接地压力所产生的作用。在直刺、人字刺和圆弧刺三种履带板中,其他条件相同时,制造简便的直刺履带板的推力最大。在试验过程中,还观察了在履带板作用下的土壤失效模式。为了深入研究这个问题,寻找提高履带式行走机构通过性,降低能耗的最佳途径,今后要作进一步的探讨。     

大型履带式液压凿岩台车原地转向能力研究

针对大型履带式液压凿岩台车原地转向能力展开研究。以车辆-地面力学理论、履带车多刚体建模理论为基础,在多体动力学软件Recur Dyn中构建了整车的动力学模型,分析了三种路面条件下履带式车辆的结构参数即履带接地长度与履带中心距比值L/B对转向能力的影响。仿真结果表明,结构参数L/B对履带式车辆的转向能力有很大影响;履带车辆在软地能够转向必须满足L/B小于1.7,且当L/B越小,履带车转向能力更好;对于在硬地转向,L/B越小,履带车辆转向稳定性更好。仿真结果与理论分析相符合,互为验证,研究工作对大型履带车辆行驶操控和结构优化设计提供了新思路。     

双坡屋面低矮房屋风致内压的数值模拟

针对围护结构出现洞口后风致内压与外压联合作用这一造成建筑物严重破坏的主要原因,应用计算流体力学软件ANSYS Fluent 12.0,选用基于Reynolds时均的标准k-ε湍流模型,对低矮房屋单一主洞口及多洞口模型进行不同工况的数值模拟分析.结果表明:单一洞口工况下开孔率对风致内压影响很小,而开洞位置对各表面风致内压分布的影响显著;多洞口工况0°风向角时,平均内风压系数随着洞口面积比的增大而增大,但增大趋势逐渐变缓;纵墙和屋面同时开洞且开洞面积比一定时,结构平均内风压系数随风向角变化显著,且内压分布的不均匀性显著增强.     

质心非对称履带式机器人转向半径的修正与验证

履带式机器人的应用现在越来越广泛,对其的操控性要求也就越来越高.其中最主要的操控指标就是转向半径的控制.实验证明履带式移动机器人的转向不仅受两条履带速度差的影响,而且与行走的地面情况和质心位置与形心位置的偏移量有关.本文通过理论分析建立了履带式机器人转弯半径简化计算式和修正计算式,并经过实验验证表明修正计算式是准确可靠的.     

内支撑式RFT零压行走机理分析

为提高内支撑式安全轮胎(RFT)零压续跑能力和指导内支撑结构设计,基于子午线轮胎随气压减小的接地印迹变化及径向变形规律,建立了内支撑式安全轮胎零压滚动弹簧-阻尼模型和零压行走刷子模型,分析了零压滚动工况下轮胎纵向力、侧向力和回正力矩产生的机理和与充气轮胎行走行为的差异。利用三维参数化特征建模技术完成了带有内支撑的安全轮胎装配体设计,并制作样件进行了台架性能试验。试验结果表明:所提出的理论模型及其揭示的行走行为和规律,对安全轮胎内支撑结构设计与性能改进具有借鉴意义。     

橡胶履带车辆行走系统的动力学模型及脱轮问题仿真分析

橡胶履带在高速行驶中的脱轮容易导致行走系统部件的损坏和人身财产损失。本文在分析履带车辆行走系统工作原理的基础上,考虑了履带车辆的主要结构,建立了针对其高速行驶中脱轮问题的行走系统动力学模型,分析了第一支重轮垂向位移与行走系统结构参数以及地面激励的联系,并针对某型履带车辆的行走系统进行了计算机仿真和分析。结果表明所建立的动力学模型是可行的,本文方法可为履带车辆行走系统设计和动力学分析提供了参考。     

自行火炮履带板的疲劳寿命预测方法

针对履带式自行火炮的履带板在使用过程中容易出现局部应力集中而发生损伤破坏,建立了一套随机载荷作用下履带板疲劳寿命计算的CAE仿真方法。基于自行火炮虚拟样机的动力学仿真系统,得到履带板在各种工况下行进时的随机载荷谱。利用CAE仿真分析软件Marc对其进行了模拟分析,采用名义应力法并结合修正Miner理论计算其疲劳寿命。     

高速履带车辆转向载荷比分析与试验验证

为研究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相互作用关系,建立了履带车辆稳态转向模型和履带车辆转向载荷比模型。分析了转向机构、接地压力分布形式、转向速度对转向载荷比影响。最后对某安装差速式转向机构的履带车辆开展了稳态转向试验,进行数据处理和结果对比。结果表明:车辆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,为下一步履带车辆转向机构动力源的设计奠定了一定的基础。     

液压履带起重机起升机构动力学分析

建立了液压履带起重机起升机构在起升平面内的三质量二自由度的质量弹簧系统动力学模型,并用模态分析法求解了系统方程得到升过渡过程系统动态响应,给出了液压履带起重机起升机构起升动载系数的计算方法。     

基于FOC的纯电动履带式遥控绿篱机控制系统设计

针对在作业过程中两侧履带经常受到大小不同的载荷而造成纯电动履带式遥控绿篱机作业偏航频繁,需要人工不断调整的问题,提出了一种纯电动履带式绿篱机的控制系统,并研究不平衡载荷对其工作状态的影响。首先通过分析绿篱机作业过程的3种典型工况,根据履带车辆地面力学理论,研究绿篱机在直线行驶、30°横坡行驶和30°纵坡行驶典型工况下所需驱动力矩大小,进行绿篱机行驶力学分析;其次通过设置高压总线、低压总线和通信总线的方式实现绿篱机控制器、传感器、驱动电机等的工作和通信,进而完成绿篱机控制系统硬件的方案设计;最后基于MATLAB/Simulink软件平台搭建纯电动履带式遥控绿篱机行驶驱动系统的仿真模型,研究该绿篱机的双侧履带在受到不同载荷的情况下,其驱动电机分别采用比例积分控制(PI)算法和自抗扰技术(ADRC)控制算法时的磁场定向控制(FOC)的转矩和转速的变化情况。研究结果表明:以上述方法设计得到的纯电动履带式遥控绿篱机能够以遥控方式实现绿篱作业;相比于原有的PI算法,采用ADRC控制算法的FOC控制方法对于协调转速与转矩,以及提升系统鲁棒性有明显优势,系统转速的稳态时间提升约5倍,系统转速无超调,系统转矩的稳态速度和稳态误差均改善约40%,解决了绿篱机在遥控工作状态下偏航严重,人工干预频繁的问题。