基于弹性扭转悬架的铰接工程车辆的动力学性能

为了研究铰接式工程车辆侧倾稳定性及方向稳定性,基于某35吨铰接矿卡,在Adams/View中建立了铰接车辆模型,且车辆前、后轴都装备了弹性扭转悬架.模型考虑了液压转向系统的运动学及动力学特性对车辆稳定性的影响.此外,还在Matlab/Simulink中建立了液压转向系统模型.通过Adams及Matlab的联合仿真,分析了车辆侧倾及方向的稳定性.根据车辆直线行驶时的振动响应验证了Adams车辆模型,并通过车辆稳态及动态转向实验验证了液压转向系统模型的准确性.最后依照铰接车辆侧倾及方向的稳定性评价指标,对比分析了无悬架和具有前后扭转悬架车辆在空载和满载下侧倾及方向的稳定性.结果表明,具有弹性扭转悬架车辆侧倾及方向的稳定性有所降低,但可通过对悬架参数的优化来降低悬架对铰接工程车辆稳定性的影响.     

分布式驱动铰接车电液复合转向模式的节能分析

利用分布式驱动铰接车各轮独立驱动的特点,提出了铰接车的整车刚性化差动转向方式,构建了以液压转向为主、差动转向为辅的复合转向模式。建立了铰接车差动转向的动力学模型,获得了铰接车行驶转向阻力与差动力矩的关系;以铰接车前车体差动转向为例,研究了差动力矩的分配方法,制定了铰接车差动辅助转向的控制策略。根据铰接车辆在单移线道路的仿真,对比分析了有差动、无差动控制下的液压转向系统能耗和电机能耗等。仿真结果表明,在不同载重、不同时速的转向工况下,通过合理地分配铰接车各轮转矩,电液复合转向方式可实现铰接车的有效节能。     

静液驱动系统的液压闭锁能力研究

研究由柱塞式变量泵和定量马达组成的静液驱动无级转向系统的液压闭锁能力.通过对转向系统液压闭锁能力的理论与试验分析,获得了系统液压闭锁能力与液压油粘度、泵输入转速、马达负荷转矩和马达机械效率等参数的关系.研究表明,合理匹配转向系统,利用静液驱动无级转向系统的自身闭锁能力可保证车辆直驶的稳定性.     

基于PID控制算法的机场运输车转向系统设计

鉴于机场运输车特定的应用环境,其转向系统对于响应速度、精确度和稳定性的要求较高,为满足机场运输车转向系统设计要求,提出了2种转向系统设计方案,并建立转向机构数学模型,通过对两方案进行比较分析,液压马达转向系统更符合大角度转向的实际要求。采用增量式PID控制方法,设计出液压马达转向控制系统的具体实现方案;利用AMESim软件进行建模仿真。仿真结果表明：机场运输车转向系统的响应速度、精确度和稳定性都有很大的提高,证明了液压马达转向系统设计方案的合理性和可行性,可为类似产品改良转向系统提供参考。     

铰接车辆液压动力转向系统动态特性仿真

利用液压控制理论和SIMULINK控制系统仿真软件,以DQ-18型地下运矿卡车(地下汽车)液压动力转向系统为例,计算并仿真铰接车辆液压动力转向系统的动态特性,仿真结果为设计液压动力转向机构提供理论依据.研究结果表明:负载质量决定液压转向系统的响应速度,响应速度与负载质量成反比.为改善液压转向系统的动态特性,应减少转向油缸负载质量,同时缩短转向系统液压管路的长度以减少液压管路中油液质量;液压系统的有效液体体积弹性模数对液压系统的动态响应速度影响很大,严格控制液压系统中空气的含量,同时液压管路采用钢管以及缩短液压胶管的长度,以改善系统的动态特性.该液压动力转向系统仿真模型针对不同的液压转向系统,只需改变个别参数,就可对液压转向系统进行仿真和优化设计.     

履带车辆液压机械差速转向操纵系统性能分析

液压机械差速转向机构是结合了液压传动无级调速和机械传动高效率等优点的一种新型履带车辆转向机构。本文根据履带车辆的转向特点,对液压机械差速转向操纵系统组成及工作原理进行分析,建立转向操纵系统运动模型和仿真模型,仿真分析其动态特性。仿真结果表明,所设计的转向操纵系统具有良好的稳定性和动态特性,能满足履带车辆液压机械差速转向行驶要求。     

具有旁通阻尼回路的转向器特性研究

负荷传感转向已成为铰接式装载机的主要转向形式,为减轻液压系统在转向过程中产生的压力冲击和振荡现象,改善转向系统的稳定性,提出一种具有旁通阻尼的转向器优化结构,并建立转向系统的数学模型,分析负荷传感特性及旁通阻尼对转向稳定性的影响.建立装载机动力学和液压转向系统联合仿真模型,利用试验测试系统检验仿真模型精度,并将有、无旁通阻尼的两种转向系统模型仿真结果进行对比.研究结果表明:与原转向结构仿真结果对比,应用旁通阻尼结构转向器的转向系统保证了系统良好负荷传感特性和稳定性的同时,降低了压力冲击峰值,减小了液压系统压力振荡.     

安装液压互联悬架铰接车辆的稳定性研究

为了探究悬架性能和鞍座结构参数对铰接车辆操纵稳定性的影响,提出了一种在半挂车单轴悬架上应用的抗侧倾液压互联系统.首先建立了半挂车单轴抗侧倾液压互联悬架频域模型并通过侧倾位移传递函数验证了该模型的有效性,同时依据复模态振动理论获得悬架的等效刚度和等效阻尼.在此基础上,建立了包含鞍座特性的铰接车辆耦合液压互联悬架模型实现仿真模拟.结果表明,鞍座刚度参数均不考虑时,该液压互联悬架系统只能单一地提升半挂车的侧倾稳定性;考虑鞍座侧倾刚度参数时,该系统下的牵引车和半挂车的侧倾、横摆稳定性以及整车的协调稳定性均得到提升,且增大鞍座横摆刚度和减小鞍座牵引点至半挂车距离,提升效果愈显著.所得结果为安装液压互联悬架铰接车辆的优化设计提供理论依据.     

基于多目标PID的拖挂式房车差动制动控制系统设计

为了保证拖挂式房车制动时具有良好的横摆稳定性及行驶路径,提出以房车铰接角和横摆角速度为控制目标的差动制动控制方法.考虑电磁制动器机电耦合特性,建立了基于线性六自由度的牵引车-房车转向制动力学模型;建立拖挂式房车稳态行驶时铰接角模型,引入多目标PID加权控制算法和多目标PID协调控制算法,应用差值制动控制横摆力矩的原理,使房车铰接角和横摆角速度准确跟随目标期望值,实现房车制动时具有良好的横摆稳定性及行驶路径.基于TruckSim与Simulink的联合,进行了脉冲、阶跃转向工况下的仿真试验.仿真结果表明,提出的加权控制和协调控制均能保证拖挂式房车在制动时具有良好的行驶路径及横摆稳定性;相比于无差动制动,这两者使房车相对横摆角减小约25%;相比于以横摆角速度为目标的差动制动,这两者使房车的行驶路径偏差减小约20%.     

零差速式综合传动履带车辆的转向动态特性

针对履带车辆转向时的直驶滚动阻力、转向离心阻力、直驶加速阻力、转向刮土阻力和转向加速阻力等对转向动态特性的影响,以良好路面(如水泥路、农村公路)上的中心转向、液压转向调速系统工作压力和其最高安全压力关系研究为基础,采用零差速式液压转向综合传动,合理匹配转向传动机构,得到了能够保障车辆应对各种转向工况时的工作压力.试验表明:工作压力为最高安全压力的60%～80%时,可保障车辆具有良好的动态转向稳定性.     

六轮铰接车转向能力的分析与仿真

为了解决一般铰接车折腰转向空间利用率低的问题,设计了一种采用后轮转向方式的六轮摆臂铰接车。根据其结构特点,建立了铰接车转向力学模型,对其转向阻力矩和转向驱动力矩进行了理论分析,得出决定铰接车转向阻力矩大小的因素。利用多体动力学仿真软件RecurDyn建立了铰接车仿真模型,通过对转向阻力矩理论值与仿真值的对比分析,验证了理论计算方法的正确性。     

工程机械液压转向助力器稳定性研究

本论文以解决工程机械行驶稳性和提高机械车辆液压转向系统性能为目的,运用液压系统控制理论,建立液压转向系统数学模型及传递函数,分析研究了系统的动态性能及影响参数。在分析和比较的基础上,进行参数修正、优化和系统校正。提出了各种改善系统动态性能、提高机械车辆行驶稳定性的措施。为高性能的液压转向系统设计提供了理论依据。     

低地板有轨电车液压防折弯系统刚度特性及其影响研究

研究的液压防折弯系统是新型低地板有轨电车的二系悬挂装置,其主要用来提高有轨电车的曲线通过能力。通过理论分析,公式推导,建立了该系统的刚度模型,并研究了该模型的刚度特性,得到了该系统的非线性刚度特性。同时,建立了简化的单铰接低地板有轨电车的动力学模型,并与液压防折弯系统相结合,组成了具有液压防折弯系统刚度特性的低地板有轨电车模型。最后,对该模型曲线通过进行了仿真计算,验证了液压防折弯系统可以使得有轨电车进入曲线时前后车辆摇头角转向相同,具有跟随性。     

叉车液压系统的优化改进

全液压转向系统代替机械液压助力转向装置,由开芯式全液压转向器组成的转向系统,应用更为普遍．它具有重量轻、结构紧凑、布置自由度大、使用安全可靠、转向轻便灵活、拆装维修方便、作业效率高,断电后能实现人力转向等优点．负荷传感转向器和优先流量控制阀、液压泵、转向缸等组成的全液压动力转向系统,即负荷传感转向系统．它与原转向系统相比,具有更好的转向调节性能和明显的节能效果,并能有效地改善液压系统的热平衡状况．     

双流传动履带车辆方向盘操纵系统设计及仿真

液压机械差速转向机构是履带车辆的一种新型双流传动机构,能实现履带车辆无级转向。基于液压机械差速转向机构工作原理,提出了一种双流传动履带车辆方向盘操纵系统方案。根据方向盘转角和液压先导阀杆摆角的变化关系,推导出了凸轮曲线的解析表达式。介绍了液压元件的结构及工作过程,仿真分析了方向盘操纵系统的工作稳定性及跟随特性。仿真结果表明:所设计的方向盘操纵系统能满足履带车辆液压机械差速转向行驶需要。     

基于无刷电机的EPS控制器设计

针对电动助力转向系统快速性和稳定性要求,在研究管柱式EPS控制系统助力工况的基础上,设计了无刷电机的转矩控制策略,开发了基于DSP微控制器TMS320F2811的汽车电动助力转向系统控制器,并在现有的试验台架上进行了转向助力实验。实验结果表明,该控制策略能够明显降低稳态误差,提高电机的响应时间,且转矩对称性在90%以上,能够提供较为理想的电机助力。     

压力继电器在电动叉车转向系统中的应用

电动叉车转向系统主要采用以下3种方式：机械转向，液压助力转向，电子转向。机械转向操纵力大．操作者易疲劳；电子转向虽然是未来电动叉车转向系统的发展方向，但目前成本较高且传动机构复杂，所以．液压助力转向系统仍然是当前电动叉车转向系统的主流。液压助力转向克服了机械转向的缺点，但与电子转向相比．能耗高且噪声大。在电动叉车转向系统中增设压力继电器，可大大降低转向系统的噪声和能耗，使其性能接近电子转向系统。     

轿车转向杆系的优化设计

汽车转向杆系的设计对轮胎的磨损和车辆的操纵稳定性都有一定的影响。在对轿车转向杆系进行优化设计的过程中,运用位移矩阵法对MacPherson式悬架和齿轮齿条式转向系统的转向杆系进行了空间运动学分析,给出了前轴内、外轮转角关系的计算方法。综合考虑转向速比、轮胎的磨损及车辆的操纵稳定性要求提出了优化目标函数,并采用可变容差法进行求解。开发了悬架的运动分析及转向杆系的优化设计程序。运用该程序对一例实际车型进行了计算,其结果与试验值符合较好,表明该优化设计方法具有较高的准确性及一定的工程应用价值。     

柔性耦合轮对转向架的径向原理和稳定性分析

高速和轻型铰接式车辆采用柔性耦合轮对转向架具有快速连挂、易于分解和检修等优点 .在建立柔性耦合轮对转向架的车组模型基础上 ,分析了其径向原理和运行稳定性 ,与传统构架式转向架的铰接车辆和独立式车辆的动力学性能进行了比较 .在选择合适的耦合和悬挂系统参数条件下 ,采用柔性耦合轮对转向架的铰接车组具有良好的运行稳定性和较高的蛇行临界速度 ,中间的耦合轮对可以实现几乎纯径向的曲线通过 .     

履带式半喂入水稻收割转向和割台升降机液压系统

履带式半喂入水稻收割机的液压转向和割台升降系统是由整体式电动控制阀、双联泵、双向制动缸和割台升降缸组成。双联泵用来提供动力,排量为3.6/2.6,其中排量大的,提供给割台升降系统,另一个给液压转向系统提供动力,两种液压缸为执行元件,采用柱塞式结构,分别推动割台的升降和行走部分的转向。整体式电动控制阀为集中控制元件,包括三个电磁控制阀、两个安全溢流阀、机动节流阀、液压锁、缓降装置等。具有结构紧凑、体积小、操作方便等特点。该系统经过多家收割机厂的选用,满意度较高,是半喂入式收割机首选的液压系统。