履带张紧力及其在履带环上的分布

针对履带环上复杂的履带张紧力问题,研究了张紧力在履带环上的分布情况,并分别以诱导轮、上支履带、主动轮及负重轮为隔离体,分析履带张紧力与外部载荷的关系.在此基础上,建立了履带环张紧力分布的理论估算模型.利用多体动力学模型,对不同路面障碍下的履带张紧力进行了理论估算和动力学仿真,通过对理论估算与仿真结果的对比分析,检验了履带环张紧力估算模型的合理性.      

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.     

深水J-Lay大直径薄壁管道的理论分析及数值模拟

建立了考虑Brazier效应的管道非线性微分方程,利用奇异摄动理论得到了J-Lay管道形态的解析解,应用迭代法求出管道的弯矩、轴力等关键参数,同时采用有限元法对管道理论解的正确性进行了验证,研究了张紧力、水深以及水流力对J-Lay管道形态和弯矩的影响.理论结果表明:J-Lay管道铺设过程中,其弯矩的峰值总是出现在触底点(TDP)附近的管段,在一定的范围内增加张紧力,管道的形态越平缓、弯矩峰值越小,对铺管越有利;其他参数不变、增加水深时,管道弯矩峰值并不是单调地增加;水流力与铺管方向相反时会增加管道的弯矩峰值,对铺管不利.     

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.     

某发动机液压皮带张紧器的响应特性分析

汽车发动机张紧器在实际应用中往往受到不规则冲击力的作用,而且张紧器的工作性能与张紧器受力后的响应位移与响应阻尼力密切相关。文章为了研究张紧器在阶跃力作用下的响应状态,建立了某发动机液压皮带张紧器的数学模型,在数学模型的基础上建立Simulink仿真模型,通过输入一定的阶跃力,并以张紧器的最大响应位移与最大响应阻尼力为评价指标,分析相关参数对其响应状态的影响。最终得出充分发挥张紧器性能需要保证液压油体积模量不小于500 MPa、泄漏间隙的设计在0.05 mm以内、活塞直径处于12 mm或14 mm左右。     

履带液压张紧缓冲机构的设计计算

履带行走机构是机械设备的一个重要组成部分,履带过分松弛会导致在行走中产生脱链和振跳现象,过紧,则会增大磨损,因此履带必须有合适的张紧度。本文在分析钻车履带的液压张紧缓冲机构工作原理的基础上,系统的介绍该机构的主要设计参数和计算方法,并给出相关的设计准则。     

履带自张紧式主臂可变构型机器人机构原理与越障分析

研究一种主臂可变构型履带自张紧式救援机器人,针对履带张紧问题,应用椭圆形成原理,能够从理论上保证机器人构型变化时履带的形变量为0 mm,从而可以获得更好的履带张紧效果;通过引入摆臂三角轮机构丰富了构型变化,提高机器人的越障性能.对机器人攀爬台阶、斜坡及爬越沟道的运动机理进行分析,建立运动学模型.研究结果表明:机器人的实际越障性能与理论计算结果相符,具备良好的越障能力.     

考虑履刺形状的履带板土壤推力研究

考虑土壤水的质量分数和剪切速率推导履带板土壤推力.将履带板土壤推力分为作用于履带板底部的力、履刺底部的力、垂直于履刺剪切面上的力和作用于履带板两端的力,并分别进行了推导.创新性地考虑了履刺拔模角度和八字角度对履带板土壤推力的影响,最终得到新的履带板土壤推力公式.进行了实际履带板牵引试验,将试验结果与Bekker推力公式和Reece推力公式进行了对比,对新推力公式进行了验证.      

带传动摆架式自动张紧装置的张紧力计算

基于带传动在稳定工作时的受力平衡 ,从理论上导出了摆架式自动张紧装置所产生的张紧力的计算公式 .结果表明 :只要合理选择计算安装参数 ,其张紧力总能满足张紧条件的要求 ,以对张紧装置进行设计计算 ;并指出该装置产生的张紧力 ,具有随外载荷变化而自动调节的性能 ,使传力零件部分卸载     

深海S-lay铺设大直径薄壁管道的奇异摄动分析

文中利用奇异摄动理论得到了深海管道S-lay铺设过程中的构型解析解,并研究了不同张紧力、水深以及海流力对管道构型及弯矩的影响.同时,采用有限元法对深海大直径管道铺设过程进行了数值仿真,并与奇异摄动解进行了对比和验证.理论结果表明:其他参数相同时,适当增大张紧力可使管道构型更平缓,对铺管有利;海水越深,管道的构型越陡,靠近海底处管道的弯矩峰值越大,对铺管不利;当管道受到与铺设方向相反的海流力时,海流力越大,靠近海底部管道弯矩的峰值越大,对铺管越不利.     

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。     

基于Matlab的轻型无人直升机V带传动张紧机构分析

无人直升机因其机动灵活的飞行方式,得到了广泛应用。V带作为轻型无人直升机传动系统中的重要组件,与齿轮减速器相比,具有轻量化和传动比选择范围较宽等优势。为了提高V带传动组件的可靠性,并为直升机在线监测提供理论基础,阐述了V带张紧机构的设计原则,并对V带张紧机构进行了参数化建模。最后,采用MATLAB软件对该参数模型进行了仿真分析,结果表明V带设计参数对V带基线长度与张紧机构工作行程之间关系曲线的影响很小。     

大型履带支重轮接触应力分析

本文结合产品设计研究了支重轮设计参数及上部结构载荷的分布情况,给出了支重轮的设计方法,根据支重轮与履带节的外形情况及Hertz理论公式提出了支重轮与履带接触应力的简化计算公式,并通过对支重轮整体三维模型的有限元接触应力的计算分析,验证了Hertz简化公式的正确性。     

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.     

某型履带车辆诱导轮结构强度分析

为配合某型履带车辆轻量化研制工作,研究分析了诱导轮所受履带张紧力的大小、方向以及位置,验证了诱导轮结构设计的合理性。建立了诱导轮的有限元模型,并进行结构强度的计算,对计算结果进行分析比较。结果表明,诱导轮的最大应力值位于包角为145°的轮毂边缘和部分加强筋处,小于材料的许用应力,满足设计要求。本研究为诱导轮的轻量化优化设计提供依据。     

平行钢绞线索力测试的参数识别方法

针对平行钢绞线测索力存在的问题,提出基于拉索非线性振动分析的参数识别新方法.建立考虑拉索垂度及抗弯刚度的拉索振动非线性微分方程,并引入多尺度法求解拉索非线性振动问题,得到基频计算实用公式.采用公式对比与有限元分析的手段,验证该公式的准确性.以该公式为基础,对平行钢绞线斜拉索索力、索长、线密度以及抗弯刚度等的参数识别问题进行了研究,提出采用参数识别方法计算其索力.结果表明:所获得的基频计算公式简单实用,能同时考虑拉索抗弯刚度与垂度的共同影响,满足精度要求;平行钢绞线索力测试的参数识别方法能够准确、方便地确定拉索设计参数,易于模块化设计,显著提高了拉索测试精度.     

煤矿履带巡检机器人多体动力学建模及越障仿真

针对煤矿井下底板路面变化多样,履带巡检机器人行走机构行驶动态特性复杂,底板路面对履带行走机构响应较大,表征和模拟履带-底板路面相互作用的行驶特性较困难。特别是台阶型路面,履带行走装置在越障时其机身上仰姿态过高、落地时履带受到的冲击较大。基于履带地面力学理论,通过一定数量的经验常数确定煤矿底板路面参数,采用柔性体多体动力学的有限段模型方法建立履带行走机构虚拟样机模型,完成巡检机器人在水平底板路面及台阶型路面环境下的多体动力学仿真实验,其履带与地面的接触力、履带内部的轴套力及履带变形情况与机器人行驶、越障过程相一致,表明建模方法正确;同时得到巡检机器人在不同底板路面状况下,其滑转及滑移率也会随之发生变化,在水平底板路面其履带滑转率较小,但在越障过程中,履带理论速度与实际速度相差较大,特别是履带刚接触到障碍瞬间、以及机器人刚越过台阶型障碍瞬间可达0.78,研究结果可为履带巡检机器人在煤矿井下的智能控制提供理论依据。     

掘进机履带行走机构设计参数分析

在分析掘进机履带行走机构工作原理的基础上,提出了履带行走机构牵引力及输入功率的计算公式,阐述了驱动轮、支重轮及张紧轮的设计原则。     

长距离带式输送机液压自动张紧装置的设计

根据带式输送机在不同运行工况下对张紧力的要求,设计了一种能够满足长距离带式输送机对张紧力和张紧行程要求大范围调节的液压自动张紧装置,对该装置的结构形式、工作原理进行了介绍;设计了电液比例控制的液压系统,并介绍了其工作原理及该张紧装置的特点。     

基于MATLAB双顶置同步带正时传动系统参数计算机仿真分析

基于汽车发动机正时同步带多轮传动系统布局设计理论体系,提出了双顶置同步带传动系统计算机辅助设计方案。根据多轮传动系统构成特点,建立了传动系统计算模型,利用MATLAB进行了双顶置同步带传动系统分析软件开发,实现了传动系统参数设计与计算过程程序化,并对张紧力作用下的系统啮合干涉形貌进行了计算。通过对469Q汽油机正时传动系统实例的仿真计算,验证了软件的可行性。