全液压推土机滑转率研究

为了研究全液压推土机额定滑转率,对静态滑转率和动态滑转率进行了探讨,给出了滑转率的理论计算公式以及履带式推土机在特定条件下的静态滑转率和动态滑转率与单位附着重力的有效牵引力关系.做出静态和动态滑转率曲线,得出它们出现不一致的原因.通过分析牵引效率在动态滑转率曲线和在静态滑转率曲线上的合理配置,给出全液压推土机设计计算阶段额定滑转率的范围为12%左右.     

土工布上行驶的履带摊铺机附着性能

水泥路面上加铺沥青混合料时，土工布和粘层油的作用影响了摊铺机的附着性能，使机器滑转率增大，附着力减小，当摊铺作业阻力较大时，速度不稳定，严重影响了路面质量。应用理论分析与现场试验研究相结合的方法，对作业中摊铺机的附着力、摊铺阻力与附着性能等因素进行了分析；并对不同作业阻力时相匹配的滑转率进行研究。结果表明：为将摊铺宽度减小到设计值的2／3以内，可以采用梯形摊铺、使牵引阻力配置在额定滑转率较小的位置等措施以提高摊铺机的附着性能。     

冷铣刨机系统的数学建模及仿真

在建立的冷铣刨机整机系统数学模型的基础上,对铣刨机3种铣削深度下的作业速度与滑转率之间的变化规律进行了仿真研究.结果表明:在3种载荷下冷铣刨机的作业速度接近最大时,其滑转率为23%;当变量泵的排量继续增加时,机器作业速度几乎没有增加,而滑转率迅速增加.     

影响推土机滑转率的因素

通过理论推导,得出了履带式推土机有效牵引力与滑转率的计算关系式,并以150 kW静液压推土机为样机,绘制了其理论和实际滑转率曲线.理论分析和实验数据表明,影响推土机滑转率的主要因素是土壤水平剪切变形模量、推土机附着质量和传动系统效率.     

不同牵引特性城轨列车车轮磨耗与疲劳研究

针对列车频繁牵引起动对车轮磨耗与疲劳损伤产生的影响问题,在恒定牵引力的基础上,探究了不同牵引特性曲线恒功率区转折点速度对车轮磨耗与疲劳的影响规律。采用SIMPACK和MATLAB软件进行联合仿真,建立了不同牵引特性下城轨列车动力学模型和基于Archard的车轮磨耗模型,分析在牵引电机不同起动转矩下牵引特性曲线恒功率区转折点速度对城轨列车轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度、磨耗面积以及疲劳指数的影响规律。结果表明：列车牵引起动过程中,电机起动转矩越大,轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度和磨耗面积也越大,而疲劳指数则越小;电机起动转矩一定时,随着列车牵引特性曲线恒功率区转折点速度的增大,轮轨蠕滑率、车轮磨耗深度和磨耗面积也增大,疲劳指数则有所减小;当电机起动转矩从800 N·m增大到1 400 N·m,车轮磨耗深度和磨耗面积增长率最大为6.9%和12.6%,而疲劳指数下降率最大为7.2%;当恒功率区转折点速度从50 km/h增加到80 km/h,车轮磨耗深度和磨耗面积增长率最大为4.4%和4.3%,疲劳指数下降率最大为1.9%。本文研究了车辆起动转矩与恒功率转折点速度变化对车轮磨耗与疲劳的影响规律,可为车辆牵引特性设计和电机控制以及车轮运维提供参考。     

影响轮胎性能因素的显著性比较

本文用回归正交分析的方法,对工作在高含水量土壤中的高花窄胎体轮胎的齿高、齿对数、垂直载荷和滑转率四因素进行了综合的定量分析;对影响轮胎牵引性能的齿高和齿对数作了试验比较。结果表明轮齿齿高对牵引性能影响最显著,其次是滑转率。增加齿高可以提高牵引力和驱动功率效率,但齿高与齿对数的互相作用会降低驱动功率效率。     

牵引力控制系统中最优驱动力矩控制

为了解决低附着路面上发动机输出力矩过大引起的驱动轮过度滑转及路面附着系数利用率低的问题,提出了牵引力控制系统中最优驱动力矩控制的概念,并给出了其实现方法.将理论分析结果和实车试验数据特点相结合,利用参考车速来估算路面附着系数并由此计算最优驱动力矩.利用PID控制器控制发动机动态输出力矩以实现最优驱动力矩控制.实车试验结果表明;低附路面上该方法能够有效控制发动机的驱动力矩,使得驱动轮的滑转率保持在最优滑转率处,对路面附着系数的利用率达到90%以上,该方法能够提高车辆在低附路面上的驱动能力.     

基于轴间转矩分配的四轮驱动汽车牵引力控制

为提高汽车的牵引性能,通过对轴间转矩分配的分析,建立了四轮驱动汽车加速过程的数学模型;提出了发动机节气门控制和轴间转矩分配控制的综合控制策略;采用PI控制方法设计了发动机节气门控制系统和轴间转矩分配电流控制系统;在低附着路面和对接路面上进行了无牵引力控制和有牵引力控制的对比仿真.结果表明:四轮驱动汽车牵引力控制系统可有效抑制驱动轮过度滑转,提高汽车动力性.     

增程式四轮驱动电动拖拉机转矩分配策略

针对增程式四轮驱动电动拖拉机前后轮驱动转矩分配问题,提出了一种基于模糊逻辑的转矩分配策略。通过对拖拉机犁耕机组进行受力分析,将拖拉机坡度和犁耕阻力作为模糊输入变量,拖拉机电机转矩分配因数作为模糊输出变量,设计模糊控制器。为了验证所提策略的优越性,设置了定比分配策略作为对比策略。仿真结果表明:与定比分配策略相比,本文策略将拖拉机前轮最大滑转率降低了16.5%,后轮最大滑转率仅上升了2.2%,有效地将拖拉机滑转率控制在合理范围内。     

牵引车牵引运动的稳定性研究

在大负荷拖载行驶工况下,牵引车存在复杂的动力学特性。建立了14自由度车辆牵引力学模型,它包含地面附着系数与车轮滑转率的分段非线性关系。通过对牵引运动方程的当量线性化分析,运用李雅普诺夫一次近似理论,得到牵引车牵引稳定性的判定依据;并进一步绘制了车辆牵引运动临界稳定图,为车辆牵引运动稳定性控制研究提供了理论判据。     

工程机械效益评价指标模型

为了研究和确定工程机械效益评价指标,评析了机器的最大牵引力、最大牵引功率和单位机重功率等指标,确定了技术经济综合效益评价指标作为评价机器技术经济水平的优化指标。根据自行式工程机械生产率计算特点,推导、建立了由机器的主要结构性能参数、使用条件及行走机构与地面间的牵引附着特性等因素确定的装载机生产率计算数学模型。计算结果表明,该模型能够更加客观、合理地反映机器的技术经济品质。     

隧道水泥路面精铣刨拉毛工程造价研究

我国是一个多山的国家,山丘区面积占全国总面积的70%,许多公路的铺设需要通过开通隧道来完成。然而许多隧道因路面湿滑导致交通事故频频发生,隧道水泥路面通过精铣刨拉毛处治,能使路面与车轮间增大摩擦力,有效预防交通事故的发生。结合上角所隧道以及老鹰嘴隧道的实例,阐述对隧道水泥路面精铣刨拉毛工程的造价研究。     

改善后轮独立驱动汽车过弯效率的转矩分配控制

针对分布驱动式电动汽车在转矩分配上较少研究转矩横向分配对驱动车轮滑转率的抑制作用及其对过弯性能的改善这一问题，利用其各轮转矩独立可控的性能优势，提出了一种基于轮胎纵向刚度估计和最佳滑转率识别的转矩定向分配控制方法，以降低驱动轴平均滑转率. 根据轮胎与路面的简化附着特性，理论上分析了转矩定向分配能够降低轴平均滑转率的原因. 采用递归最小二乘法（RLS）设计了轮胎纵向刚度估算器，并基于已估算的轮胎纵向刚度，以及在线识别的车轮的最佳滑转率制定了转矩定向分配控制策略. 仿真试验结果表明，提出的转矩定向分配控制策略可以有效地减小驱动轴的平均滑转率10%以上，而且还能够减小过弯时驾驶员的方向盘转角输入约14%，实现了提高过弯效率和改善转向机动性的双重目的.     

液压驱动工程车辆牵引性能参数的配置与控制

研究了现行工程车辆牵引性能参数静态匹配理论的特点与不足,发现机械传动与液力机械传动车辆对波动剧烈的动态负荷适应能力极差,不能保证车辆始终在理想匹配点工作,利用行走机构打滑限制超载会丧失牵引功率,增加司机操作强度,结果使机器生产效率降低。提出了利用液压无级变速传动,进行恒功率速度自适应控制,动态工况下的牵引性能参数仍按照静态匹配理论计算,在行走机构全打滑前(滑转率δm=30%～35%)进行极限负荷控制的设计方法。结果表明,该方法可提高工程车辆动力性、经济性、作业生产率综合性能和实现自动化。     

基于轮胎滑水模型的轮胎-沥青路面附着特性影响因素分析

为研究轮胎与沥青路面之间的附着特性,基于耦合欧拉-拉格朗日法(CEL法)建立充气花纹轮胎滑水有限元模型,验证了滑水模型适用性,计算出AC,SMA及OGFC三种沥青路面附着系数曲线.基于轮胎-路面附着特性理论,分析了制动防抱死系统(ABS)状态和潮湿条件下轮胎-路面附着特性影响因素.研究发现:胎路附着特性与轮胎运动状态有关,随滑移率增大轮胎受到的纵向附着系数先上升后下降,滑移率为15%左右时附着系数达到最大;在水膜厚度较小、轮胎压力较高时增大表面宏观纹理可提高路面抗滑性;平均断面深度(MPD)一定时,干燥路面较潮湿状态体现出更高的附着性能;相同水膜厚度时,附着系数随车速增加而不断减小,OGFC路面比AC路面和SMA路面具有更好的抗滑性能.     

液压压紧式牵引传动装置的滑动特性

研究了液压压紧式牵引传动装置的变速原理,以及内、外摩擦副的牵引系数与传动比之间的变化规律,探讨了该传动装置的滑动特性分析方法.基于弹流动力润滑理论建立了传动装置牵引特性计算模型与研究方法,分析了不同滑滚比和法向压紧力下摩擦副的功率特性,在此基础上推导出了传动装置输入功率、输出功率与总滑动率的关系.结果表明:在同一滑动率下,液压压紧式牵引传动装置的传动功率随着法向压紧力的增加而增大,当剪切应力接近极限剪切应力时传动功率趋于稳定;在同一法向压紧力下,传动功率随着滑动率的增加呈现先增大后减小的趋势;在传递相同功率时,可通过增大法向压紧力来减小滑动率,以提高传动效率.     

列车变坡点地段平稳操纵研究

为了研究列车变坡点地段的车钩力分布规律,减少铁道车辆在变坡点地段的断钩事故,制定变坡点地段平稳操纵方案.采用多质点建模理论对西康线上某次货运列车进行纵向动力学建模,仿真分析列车牵引力、电制力、坡道阻力并对4种典型变坡点地段的车钩力变化规律展开研究.仿真与试验结果对比表明:所建立的模型能够再现列车牵引力、电制动力和坡道阻力;上坡道变坡点地段,在上坡前提前增大牵引手柄级位能防止因位能变化而引起的纵向冲动;下坡道变坡点地段,在列车部分进入下坡道时进行牵引工况到惰行工况的转换能避免因牵引力卸载而引起的纵向冲动;鱼背式变坡点地段,在列车全部进入上坡道后进行惰行工况到牵引工况的转换能最大程度减小车钩力变化率;锅底式变坡点地段,在列车全部进入上坡道后进行惰行工况到牵引工况的转换能最大程度减小车钩力变化率.     

大广坝水电站水轮机提效增容改造研究

基于海南大广坝水电站水轮机改造项目,通过分析电站运行中存在的水力不稳定现象和水轮机效率水平偏低的原因,提出了水轮机的改造方案和目标;讨论了水力参数和设计理念;介绍了改造前后转轮流道的本质差异。通过全流道数值仿真计算,定性评估了改造后水轮机的稳定性,定量标定了水轮机的效率水平,预期了模型水轮机的综合特性曲线。结论认为,改造后模型水轮机最优效率大于93.8%,额定效率91%,加权平均效率89.3%;原型水轮机最优效率95.1%,额定效率92.4%,加权平均效率90.8%;与改造前相比,加权平均效率增幅可达2.0%。     

硫酸盐渍土在单向升温时的室内融沉试验研究

硫酸盐渍土的融沉是造成地基二次破坏的主要原因。为了探究不同含盐量和含水率在单向升温条件下硫酸盐渍土的融沉规律,以宁夏地区硫酸盐渍土为研究对象开展室内融沉试验。结果表明：(1)硫酸盐渍土的融沉可根据环境温度的不同分为三个阶段：升温初期（-24℃~5℃）,融沉率增长较缓;升温中期（5℃~20℃）,融沉率增长速率显著;升温后期（20℃~24℃）,在含盐量较低时融沉率趋于稳定,含盐量较高时增长幅度渐缓;(2)含水率低于最优含水率时,2%含盐量土体在升温中期融沉率达到最大,而含水率高于最优含水率时,5%含盐量土体在升温后期融沉率达到最大;(3)含盐量较低（<2%）时,最大融沉率随含盐量增大而增大;含盐量较高（>2%）时,融沉率因含水率的高低呈现两种不同的变化趋势：含水率小于最优含水率的土体最大融沉率开始下降并趋向于稳定,而大于最优含水率的土体最大融沉率继续缓慢增加;(4)建立的最大融沉率预测模型与试验值有较好的拟合效果,可用于硫酸盐渍土融沉率的预测和评价。     

粗粒土堆积体塌滑特性试验与数值研究

基于室内物理模型试验,研究粗颗粒土沿斜面塌滑、蔓延和堆积的整个运动过程;分析粗粒土堆积体初始状态、颗粒粒径、斜面倾角等因素对塌滑体的最终堆积状态参数(主要包括冲程,最大堆积厚度及其位置)的影响.基于离散单元数值分析方法,采用颗粒流程序软件,编写粗粒土堆积体塌滑运动的模拟程序,开展粗粒土堆积体塌滑过程的研究,数值模拟与室内试验结果基本一致.研究结果表明:堆积体最终状态几乎不受初始状态的影响;斜槽倾角对堆积体滑落稳定后最大堆积厚度所在水平位置影响较大,根据数值计算结果,拟合出斜槽倾角与最大堆积厚度所在水平位置的关系式;斜槽倾角对最终堆积形态有着较大的影响;随着斜槽倾角和粒径的增大,堆积体的冲程、最大堆积厚度的位置与坡角的距离增大,最大堆积厚度减小.