多履带车辆行驶特性分析
履带车辆和轮式车辆外部行驶阻力的对比分析
履带车辆和轮式车辆外部行驶阻力的对比分析作者:何建军别尔德别克·吾赞来源:《山东工业技术》2016年第21期摘要:在大型的工程机械当中,轮式的车辆和履带式的车辆都被广泛应用。
履带车辆具有较好的通过性,而轮式车辆机动性较好。
这两种车辆在工作行驶过程中都会受到外部的行驶阻力,其外部行驶阻力的产生机理有所差别,通过对比这两种车辆的外部行驶阻力,为工程机械的选择提供一定的依据。
关键词:履带车辆;轮式车辆;外部行驶阻力;对比分析DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.1821 轮式汽车外部行驶阻力的形成与计算1.1 形成机理车辆在水平道路上行驶时,必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。
当在坡道上行驶时,还要克服自身重力沿坡道的分力,也就是坡度阻力。
当车辆加速行驶时还需要克服加速阻力。
这些所有阻力的总和称为车辆的外部行驶阻力。
除了滚动阻力和空气阻力,其他阻力不是在任何行驶条件下都存在的,其中坡度阻力和加速阻力仅在一定的行驶条件下才存在。
(1)滚动阻力。
车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用以及相应的轮胎和支撑路面的变形。
当弹性轮胎在硬路面上滚动时,主要以轮胎变形为主。
此时由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失。
进一步分析,便可知道这种迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力偶。
(2)空气阻力。
车辆在直线行驶时受到空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。
空气阻力分为压力阻力和摩擦阻力两部分。
作用在汽车外表面上的法向压力的合力在行驶方向的分力称为压力阻力;摩擦阻力是由于空气的黏性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。
压力阻力又分为四部分:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力。
形状阻力占压力阻力的大部分,主要跟车身形状有很大关系,干扰阻力是车身表面的突起物如后视镜、门把、引水槽等引起的阻力;发动机冷却系,车身通风等所需空气流经车体内时构成的阻力,即为内循环阻力;诱导阻力是空气升力在水平方向的投影。
履带车辆行驶理论ppt
滑转速度
履带在地面上的向后运动速度称为滑转速度vj则 可用单位时间内的滑转距离来表示:
vj=lj÷t 或vj=lj÷t=(lT-l) ÷t 式中:l—在时间t内,车辆的实际行驶距离; lj—在时间t内,履带相对地面向后运动的距离; lT—在同一时间t内,车辆的理论行驶距离,它可
ηm=PK÷Pe=( MK×ωK )÷( Me×ωe )=(MK÷Me) ×im 式中:ωK——驱动的角速度;
ωe——发动机曲轴的角速度; Me——发动机的有效力矩。 im——传动系总传动比,它是变速箱、中央传动和最终传动 各部分传动比的乘积。 当车辆在水平地段上作等速直线行驶时,其驱动力矩MK可由下式求得:
包权
人书友圈7.三端同步
切线牵引力产生
为了便于说明行驶原理,参看图1-1所示 图1-1履带式拖拉机行驶原理图
车辆行驶时,在驱动力矩MK作用下,驱动段内产生拉 力Ft即: Ft=MK÷rK。
对车辆来说,拉力Ft是内力,它力图把接地段从支重 轮下拉出,致使土壤对接地段产生水平反作用力。这 些反作用力的合力FK叫做履带式车辆的驱动力,其方 向与行驶方向相同。
第一章履带车辆行驶理论
§1-1履带车辆行驶原理 §1-2履带行走机构的运动学和动力学 §1-3履带接地比压和履带接地平面和心域 §1-4履带车轮的行驶阻力 §1-5履带车辆的附着性能
§1-1履带车辆行驶原理
一、驱动力距与传动系效率 二、履带车辆的行驶原理
一、驱动力距与传动系效率
驱动力矩MK:发动机通过传动系传到驱动轮上的力矩称。 传动系效率ηm :
参看(图1-6)
根据履带等速运转的平衡条件,在驱动力 矩M K与切线牵引力之
履带式推土机行驶系统运动学分析
履带式推土机行驶系统运动学分析履带式推土机行驶系统运动学分析摘要:随着建筑工程的不断发展,履带式推土机已成为重要的土方机械之一。
而履带式推土机的行驶系统是其能够高效工作的关键部分。
本文通过对履带式推土机行驶系统的运动学分析,探讨其运动特性和影响因素。
关键词:履带式推土机、行驶系统、运动学分析引言:履带式推土机是一种采用履带代替车轮的土方机械,其行驶系统是由动力源、变速器、传动轴、差速器、转向器、履带系统、制动器等部件组成的。
此外,履带式推土机的行驶方式与汽车等传统车辆有所不同,因此需要对其行驶系统进行运动学分析。
运动学分析:1. 履带式推土机行驶特性履带式推土机的行驶方式是通过履带系统驱动机器行进。
由于履带面积大,并且能够贴合地形,因此行驶稳定性强,通过性能好。
此外,由于两侧履带速度可以独立控制,因此履带式推土机可以做到在狭窄和复杂的场地中行驶转向。
2. 影响履带式推土机行驶的因素(1)履带系统的设计履带系统是支撑履带式推土机行驶的关键部件。
其中的制动器、离合器、差速器、变速器等部件的性能会直接影响履带式推土机的行驶性能。
因此,需要在设计时采用合适的部件,并且合理配置履带的长宽比和轮距。
(2)动力输出动力输出是决定履带式推土机行驶速度和负载能力的另一个关键因素。
动力输出将直接影响传动轴、差速器和履带的受力情况,从而影响履带式推土机的行驶和转向。
(3)路面状况路面状况是影响履带式推土机行驶稳定性和通过性的重要因素。
不同的路面对推土机的行驶产生的影响也不同。
在设计中,需要考虑到不同路面的情况,以使履带式推土机能够顺利地行驶。
结论:通过运动学分析,可以看出履带式推土机的行驶方式是通过履带系统驱动机器行进。
此外,履带式推土机的行驶方式与汽车等传统车辆有所不同,因此需要对其行驶系统进行运动学分析。
在设计时,需要考虑到履带系统的设计、动力输出和路面状况等因素的影响,以使履带式推土机具有较好的行驶和操作性。
进一步分析:除了上述影响因素外,履带式推土机的行驶速度也受到其他因素的影响。
一种测定履带车辆行驶地面性质参数的新方法
2 1 求解地面变形阻力系数
当履带车辆在水平地面匀速直线行驶时, 地面
变形阻力 Ff 等于车辆的牵引力 F t, 即
Ff = F t.
( 6)
而车辆的牵引力 等于两侧主动轮的输出转矩
M sl、M sh之和除以两 侧主动轮的工作半 径 r s 并乘
第4期
一种测定履带车 辆行驶地面性质参数的新方法
393
F th=
M
sh
rs
!r
,
Fbl=
M sl !r rs
.
( 15)
因为车辆为匀速转向, 所以 F th 和 Fbl分别等于 两侧履带的牵引力 Ft h和 Fbl, 从而求得在当前转向 半径下的转向阻力系数
=
2(
M
sh+ M sl) r sFg L
B !r .
( 16)
利用式( 16) 可以测定履带车辆在任意转向半径
性质参数只能够用实验的方法测定, 传统上针对不 同的地面性质参数需要采用不同的实验方法, 这些 方法往往需要动用多台车辆进行联合实验, 实验准 备困难、操作复杂, 具有很大的局限性; 传统实验采 用的是指针式机械测力计, 读数不够准确, 无法实时 的记录实验数据, 带来了较大的人为误差。本文利 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来计算获得履带车辆行驶 地面性质的参数值。
vehicle during steering
这些外力分别是: 作用在高速侧和低速侧履带 接地段的地面变形阻力 Ff h 和 Ff l 、高速侧履带的牵 引力 Ft h和低速侧履带的制动力 Fbl、履带接地段前 部和后部的转向阻力 F f 和 F r.
以上外力对履带车辆平面中心 O 点取矩, 就形 成了车辆转向的转向力矩 M d 和转向阻力矩 M . 1 2 地面变形阻力系数
软土路面上履带车辆特征参数与牵引力的分析
( 静
和
R面1 ) ( j
( 面 罟)
(
( 7 )
率, 它描述 了履带接地段 沿地面 的滑转程度 , 定义 为履带接 地 段的滑转速度 和和主动轮 的卷绕速度之 比, 由下式 确定.
= 一
这是计 算具有均匀压力分布于履带 , 由土壤压实 引起运 并
动阻力 的方程 , B ke 提 出的土壤 压力一沉陷关 系为基础 。 以 ek r 对基 于其他压力一沉陷关系 的运动阻力 , 可用类似方法 推导 出
引特性 的初步评价 。
点都相 同。 在与履带前端相距 某一定点 的剪切位移 S可 以表 j
示 为
S v jt = () 9
2 履带的牵引力和滑转
21 履 带 与地 面 的 剪切 与 滑 转 .
式 中 ,是点 与地 面的接触 时间并等 于 t
S的表达式变为 i
12 履 带 车 辆 的 运 动 阻力 。
种可靠的实用方法 来分析预测 车辆在不 同的设计参 数和土壤 条件下 的行驶性能 。
一
依 据 B k e 的假设 ,我们提 出履带受到 土壤 的作用可 以 e kr
种早 期 的针对 履带 系 统 的分析 方法 是 由 B k e 提 出 ek r
A RC LU A E H O0G G IUT R L C N L Y&E UP E T 5 T Q I N 1 M
维普资讯
力是车辆整体 阻力的重要部分 , 要考虑。由于上述方法是建 需 立在一系列 简单化假设 的基础上 的, 故其只能提供履带车辆牵
用履带 的行走方式 。要深入分析履带式越野车辆 的通过能力 , 就必须深入研究车辆履带与地面之间 的相互作用 , 进而提 出一
第二章 履带式机械行驶理论
r
M k M r1 Mk
从上式中可以看出,如果将换算的摩擦力矩M r2设 想为某一作用在车辆上的等效外部阻力,将扣除了换算 的摩擦力矩后的驱动力矩看成为一等效的驱动力矩,而 地面对履带则作用着一等效的切线牵引力,那么就可以 认为履带行走机构中并不存在任何内部摩擦阻力。此时 作用在车辆上各力的平衡关系是等效的。
2)由履带的附加张紧力Ft所引起,这部分摩擦力矩M r1 近似地与驱动力矩成正比,并可方便地用一效率系数来 表示。
经以上分析可知,Mr可表示为:
M r M r1 M r2
代入前式可得:
F M r2 rk
Fk
M r2 rk
r M k
rk
Fk
M r2 rk
上式中η r为驱动段效率,表示由附加张紧力引起 的摩擦力矩M r1而导致的驱动力矩的损失。
式中:G为机械重力;f为滚动阻力系数。
不同支承地面的滚动阻力系数
3、履带式机械行驶的必要条件:
履带式机械的切线牵引力大于滚动阻力时 机械才能行驶,因此履带式机械行驶的必要
条件为:Fk≥Ff
4、有效切线牵引力Fkp:切线牵引力Fk与滚动阻
力Ff的差值。 Fkp= Fk-Ff
二、影响滚动阻力的因素:
车辆行驶时,在驱动力矩作用下,驱动段内产生拉
力Ft,Ft的大小等于驱动力矩与驱动轮动力半径之比, 即:
Ft
Mk rk
对车辆来说,拉力Ft是内力,它力图把接地段从支重 轮下拉出,致使土壤对接地段的履带板产生水平反作用
力。这些反作用力的合力FK叫做履带式车辆的驱动力, 其方向与行驶方向相同。履带式车辆就是在FK作用下行 驶的。
vT rk k
动力半径:动力半径是切线牵引力线到轮心的距离。
基于履带轮行走机构的车辆行驶效率分析
L=k
图 3 履带轮行走机构行驶效率曲线 履带轮行走机构行驶效率高于传统履带车辆的行驶效率, 履带轮行走机构轮式状态下行驶效率高于履带状态下的行驶 效率。
= Pf 2 6= BL 6 Bk
设所采用橡胶履带支撑区段长度为 L0,且支撑面上接地 比压 p 均布,设整机重量为 G,因 p = kZ nn +1,所以有:
1 履带轮原理及构成
履带轮是一种可以实现轮式行走向履带式行走、履带行 走向轮式行走转换的机构,可以根据所搭载平台的行驶需要 进行转换。借鉴履带行动系统和轮胎行动系统的机构和原理, 完成了履带轮的设计。 履带轮行走机构由驱动制动总成、橡胶履带、保持架、 执行器、负重轮、张紧轮组、诱导轮等部件组成。整体的结 构构成如图 1 所示。轮履状态变化通过保持架变形实现 [2]。
= Pf
Mf f = G rK rK
(6)
当行动系统行进时,履带前方岩土的反作用力 Rn,可分 解为垂直和平行地面的分力 Zn 和 Pf 2。可以认为 Pf 2 所引起的 功率损失就是使岩土在垂直方向产生参与变形所消耗的功率。 则履带支撑区压缩单位面积岩土所消耗功为:
n +1 Zn (7) n +1 行动系统中 6 个履带轮行走单元消耗的功为 6BSL,这部 分的功表示即为:
2017 年 11 月下
内部滚动阻力主要来源为:由履带张紧力 T0 引起的滚动 阻力 Pf 0,负重轮在橡胶履带上滚动的滚动阻力矩所引起的滚 动阻力 Pf 。每当有一块芯金被卷上驱动轮,橡胶履带驱动轮 消耗的摩擦功为: 式中: T0 为履带张紧力。 整个履带轮系统总共有 6 个履带轮行驶单元构成,因此 所有履带上由张紧力引起的滚动阻力为:
带轮轮式状态下的效率 [3]。 对于传统履带车辆,履带行驶系统的效率可由 A.D.克 留可夫经验公式求得。
履带吊车单机工况分析
绳 增 大 受 力 的 过 程 中 ,指 挥 司 机 减 拉 力 亦 逐 渐 降 至 最 小 ,而 使 拉 索 收 致 前 后 晃 动 而 使 吊 车 超 载 。
幅 (紧 拉 索 ),使 主 钩 绳 对 地 垂 直 。 缩 ,导 致 主 臂 后 仰 ,如 重 物 放 得 太 5 空车 行走 工况
所 以 指 挥 履 带 吊 车 空 车 行 走 ,
履 带 吊在 吊重 中 ,进 行 增 幅 (扒 机 在 放 下 吊重 前 后 ,及 时 调 整 幅 度 要 注 意 :
杆 )就 位 ,可 能 导 致 吊车 前 倾 事 故 。 使 主 钩 绳 始 终 保 持 垂 直 。
(1)选 择 平 坦 道 路 。
(1)起 重 指 挥 人 员 要 站 在 主 臂 重 物 (有 时 重 物 在 高 空 ),由 于 主
(3)长 件 立 直 前 可 在 长 件 顶 上
侧 面 ,监 视 主 钩 绳 的 垂 直 度 ,在 主 钩 钩 绳 拉 力 从 最 大 到 最 小 ,主 臂 拉 素 设 拉 索 ,使 长 件 离 地 前 后 ,上 部 不
注 意 及 时 走 车 ,保 持 主 钩 绳 垂 直 。
指 挥 ,极 易导 致 指 挥 人 员 伤 亡 事 故 。 3 最 小幅 度放 下熏 物工 况
(2)如 长 件 横 放 时 ,要 及 时 走
所 以 吊物 离 地 前 应 注 意 :
履 带 吊 车 在 最 小 幅 度 时 放 下 车 和 回转 ,方 能 保 持 主 钩 绳 垂 直 。
(2)起 重 指 挥 人 员 在 起 吊 重 快 ,可 能 造 成 主 臂 后 翻 事 故 。
指 挥 履 带 吊 空 车 行 走 ,如 地 面
物 离 地 时 ,要 站 在 吊 重 的 侧 面 ,不
多履带车辆行驶特性分析
收 稿 日期 :2 1 一 l— 6 0 1 O O
由于实际车 辆结 构复 杂 ,为 保证 仿 真 的顺 利进 行 ,在建立模 型的过程 中,进行了下列假设 : ( )在仿 真 的过程 中 ,如果将 多 履带 车辆 模 型 1 上 的所有 部件 都 以柔性体 的形 式导 入 R cry euD n中进
・
5 6・
机床与液压
第4 0卷
14 液压 系统 建模 .
四履带 车辆 的每 条履 带都 由独 立 的闭式 液压 系 统 回路 进行驱 动 ,利 用 A Sm软件 对 履带 车辆 行 ME i 驶过程 中液 压 系统 进行 仿 真 。车 辆 在 行驶 过 程 中,
排量 ,以保 证 同侧履 带 的 同步 ;控 制两 侧履 带 的 电 信号来 实现车辆 的直 行 、差 速转 向、单 边转 向和原 地转 向动作 。根据行 走液 压系 统 回路和 各液 压元 件
输入转影 ( ・ i ) rm n 液 压泵最大排量/ m ・ ) ( Lr 液压马达最大排量/ m ・ ) ( Lr
主溢流 阀设定压力/ ta b P
17 o 0 10 3 lo 6 3 8 24 . 3 35 6 .
来改变两侧履带的控制电信号 ,实现车辆 的直行 、差 速转 向、单边转 向和原地转向动作 ,采用液压测试仪 采集试验压 力 信号 。仿 真 曲线 与试验 曲线如 图 6所
d vn r c s ft e mu t c a lrta k v hc e i r i g p e s o l - r w e rc e il . o h i
履带起重机整机行走模式分析
1.3 机构及参数简要介绍 1)主要活动机构 根据履带吊行走模式下的简化模型建立简化模型
图,见图 5。在履带吊行走过程中,整机机构的自由度 除了履带行走动作之外,主要有主机上下机的回转、伸 缩套筒前后伸缩、绕铰点回转及小车上下机回转等。
图 5 履带吊行走机构简化示意图
1. 与主机连接销 2. 主机 3. 连接架 4. 超起小车 图 3 履带吊行走模式简要俯瞰示意图
分析研究 ANALYSIS RESEARCH
履带起重机整机行走模式分析
周丽强 邓诗龙 中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 杭州 310020
摘 要:SCC36000A 型履带起重机应用于重大专项 CAP1400 型压水堆核电机组大件模块 / 设备的吊装工作,主要 承担蒸汽发生器、反应堆压力容器、钢安全壳、CA01、CA03、CA20、穹顶等核岛大件设备的吊装就位工作。核岛 建造高峰期时大件设备吊装密集,SCC36000A 型履带起重机在核岛间的转场速度直接影响到大件设备的吊装就位 工作。文中叙述了 SCC36000A 履带起重机整机结构特点和控制原理,分析了其行走模式,为国产 3 000 t 级履带起 重机提高行走效率、避免自身结构损伤、保证核岛大件设备吊装进度提供了参考。 Abstract: SCC36000A crawler crane is used to hoist large modules/equipment for major special CAP1400 PWR nuclear power unit, mainly for hoisting large nuclear island equipment such as steam generator, reactor pressure vessel, steel containment vessel, CA01, CA03, CA20 and dome. Nuclear island construction peak sees mounting demands for large equipment hoisting, and the speed of SCC36000A crawler crane moving among nuclear islands directly affects the hoisting of large equipment. The paper describes the structure characteristics and control principle of SCC36000A crawler crane, and discusses its walking mode, which can be helpful for improving walking efficiency of domestic 3,000 t crawler crane, avoiding damage to its own structure and guaranteeing the hoisting progress of large nuclear island equipment.
履带车辆行驶力学
履带车辆行驶力学
1.接地力学原理:履带车辆的行驶过程中,履带与地面之间的接触产生的力,是驱动车辆行驶的主要力量。
接地力学原理涉及到履带与地面的摩擦力、接触面积以及地面的变化等。
2. 动力原理:履带车辆的行驶需要动力驱动,动力来自于发动机。
动力原理涉及到发动机的功率、转速以及传动装置等。
3. 悬挂力学原理:履带车辆的悬挂系统起到了减震和稳定车辆的作用。
悬挂力学原理涉及到悬挂系统的结构和运动原理。
4. 转向力学原理:履带车辆需要转向时,需要通过转向装置来改变车辆的行进方向。
转向力学原理涉及到转向装置的结构和运动原理。
在履带车辆的行驶过程中,这些力学原理相互作用,共同保证了车辆的稳定行驶和高效性能。
- 1 -。
履带车调研报告
履带车调研报告履带车调研报告摘要:履带车是一种多用途工程车辆,广泛应用于建筑、矿山、农业等领域。
调研发现,履带车具有良好的通过性能、操控性和负载能力,但在燃料经济性、环保性方面仍有改进空间。
报告提出了一些建议,以提高履带车的性能和可持续性。
一、绪论履带车是一种装备有履带的多用途工程车辆,主要用于在恶劣地形和条件下进行工程作业。
在建筑、矿山、农业等领域具有广泛的应用。
本报告的目的是对履带车进行调研,了解其性能、操控性、负载能力等方面的情况,并提出改进措施。
二、调研结果1. 通过性能:履带车具有良好的通过性能,可以在泥泞、崎岖的地形上灵活行驶,具有较高的通过能力。
2. 操控性:履带车的操控性较好,驾驶员可以通过操纵杆对车辆进行精确控制。
某些高级履带车还配备有自动驾驶系统,提高了操控的便利性。
3. 负载能力:履带车的负载能力相对较高,可以承载大量的货物和材料。
一些特殊型号的履带车还具有起重、吊装等功能,可用于各种工程作业。
4. 燃料经济性:调研发现,目前履带车的燃料经济性较低,耗油量较大。
这不仅增加了使用成本,也对环境造成了负面影响。
5. 环保性:履带车的废气排放量较大,对空气质量造成了一定的影响。
部分履带车使用的柴油还含有硫,对环境污染较为严重。
三、改进建议1. 提高燃料经济性:研发新型高效引擎,增加燃料利用率,减少燃油消耗,降低使用成本。
同时,推广使用燃料电池技术,实现零排放,提高环保性能。
2. 减少废气回收:改进废气处理系统,增加颗粒物和有害气体捕捉的效率,减少废气的排放量。
对于使用硫含量较高的柴油,应进行处理,降低硫排放量。
3. 提高车辆轻量化水平:采用轻量化材料,如铝合金等,减轻车辆的整体重量,提高车辆的能效性能。
4. 加强科技创新:增加对履带车领域的科研投入,推动技术创新,提高履带车的性能和可持续性。
5. 加强监管和管理:制定严格的排放标准,对履带车的废气排放进行监管。
加强对履带车的维护和管理,提高车辆的使用寿命和性能。
履带吊车单机工况分析
履带吊车单机工况分析
履带吊车单机工况分析
安保国吉林市丰满发电厂
【期刊名称】安全
【年(卷),期】2013(034)012
【总页数】1
1 起吊重物离地前工况
履带吊车在吊物离地前,由于主钩绳受力不断增加,使主臂拉索拉力不断增大而使拉索拉长,引起主臂前倾而使主钩绳向前倾斜,如不及时调整主臂幅度,重物离地时将向前滑移。
若起重工站在重物前指挥,极易导致指挥人员伤亡事故。
所以吊物离地前应注意:
(1)起重指挥人员要站在主臂侧面,监视主钩绳的垂直度,在主钩绳增大受力的过程中,指挥司机减幅(紧拉索),使主钩绳对地垂直。
(2)起重指挥人员在起吊重物离地时,要站在吊重的侧面,不可站在吊重的前后,避免吊物滑移伤人。
2 吊重中主臂增幅工况
履带吊在吊重中,进行增幅(扒杆)就位,可能导致吊车前倾事故。
所以指挥履带吊车增幅就位吊件,要注意:
(1)吊重中主臂增幅后,离额定起重量需有余量,并考虑因增幅而主臂震动前倾也不致超载。
(2)履带不因增幅受压而前倾下陷。
(3)变幅抱闸必须灵敏有效,增幅停止时能立即刹住。
浅谈车轮式、履带式以及多足式车辆的优缺点【青少年机器人 单片机应用】
坦克 推土机
挖掘机 挖掘装载机
履带式收割机 履带摩托车
履带运输车 四履带式拖拉机
轮式车辆与履带式车辆的对比
轮式车辆的优点:速度快、效率高、运动噪声低;
轮式车辆的缺点:越障能力、地形适应能力差、转弯效率低,或转外半径大;
适合:野外、城市环境都可以,但是地形不能太复杂,如上楼梯难以实现。
1、步行机器人的优势;
多足步行机器人的运动轨迹是一系列离散的足印运动时只需要离散的点接触地面对环境的破坏程度也较小可以在可能到达的地面上选择最优的支撑点对崎岖地形的适应性强。
多足步行机器人的腿部具有多个自由度使运动的灵活性大大增强。它可以通过调节腿的长度保持身体水平也可以通过调节腿的伸展程度调整重心的位置因此不易翻倒稳定性更高。
根据履带支承轮传递压力的情况可以分为多支点的和少支点的。
多支点的履带行走装置是指和地面接触的履带节数和其上的支承轮数之比小于2。这就是说,支承轮的直径较小,数目较多,相距较近。整条履带在支承轮间也差不多是不弯的,因此,支承轮下的压力和支承轮间的压力差不多相等。多支点的履带行走装置主要用于轻级和中级的土壤,或所受的外载荷较小的挖掘机上。
2、昆虫的运动原理;
昆虫的运动原理。 足是昆虫的运动器官。昆虫有3对足,在前胸、中胸和后胸各有一对,我们相应地称为前足、中足和后足。每个足由基节、转节、腿节、胫节、跗节和前跗节几部分组成。基节是足最基部的一节,多粗短。转节常与腿节紧密相连而不活动。腿节是最长最粗的一节。第四节叫胫节,一般比较细长,长着成排的刺。第五节叫跗节,一般由2-5个亚节组成﹔为的是便于行走。在最末节的端部还长着两个又硬又尖的爪,可以用它们来抓住物体。 行走是以三条腿为一组进行的,即一侧的前、后足与另一侧的中足为一组。这样就形成了一个三角形支架结构,当这三条腿放在地面并向后蹬时,另外三条腿即抬起向前准备替换。 前足用爪固定物体后拉动虫体向前,中足用来支持并举起所属一侧的身体,后足则推动虫体前进,同时使虫体转向。 这种行走方式使昆虫可以随时随地停息下来,因为重心总是落在三角支架之内。并不是所有成虫都用六条腿来行走,有些昆虫由于前足发生了特化,有了其他功用或退化,行走就主要靠中、后足来完成了。 大家最为熟悉的要算螳螂了,我们常可看到螳螂一对钳子般的前足高举在胸前,而由后面四条足支撑地面行走。
履带车考级知识点总结
履带车考级知识点总结履带车是一种特殊的车辆,它使用履带而不是轮子来移动。
履带车通常用于越野行驶和在不平整的地形上行驶,因为它们可以提供更好的牵引力和稳定性。
如果你想通过履带车考级考试,你需要了解一些基本知识点,包括履带车的结构、操作技巧和安全知识。
本文将对履带车考级知识点进行总结,帮助你准备考试。
一、履带车的结构1.履带车的主要组成部分包括履带、履带轮、履带导向轮、履带张紧轮、传动轮和驱动轮。
履带是整个车辆移动的关键部分,它可以提供牵引力和稳定性。
履带轮通过齿轮传动来驱动履带,履带导向轮和履带张紧轮用来保持履带的正确位置和张紧度,传动轮和驱动轮用来驱动整个车辆.2.履带车的发动机通常位于车辆的前部,而驾驶室通常位于车辆的中央或后部。
在一些特殊的履带车上,会有额外的装备,比如起重机、推土机等。
3.履带车的悬挂系统和轮胎车不同.履带车的悬挂系统是由橡胶、弹簧等部件组成。
这样的悬挂系统能够使履带车在不平整的地面上行驶时,整车保持稳定。
另外,悬挂系统也能减轻车辆本身的重量。
这对地面的保护以及行驶的舒适性都有很大的帮助。
二、履带车的操作技巧1.驾驶履带车需要一定的技巧,因为履带车和普通轮胎车有很多不同之处。
首先,你需要熟悉履带车的控制杆和踏板的功能,了解每个控制部分的作用以及操作方法。
2.在行驶过程中,需要时刻注意车辆的稳定性,特别是在不平整的地形上行驶时。
要通过履带车考级考试,你需要展示你能够在不同地形上控制车辆,包括上坡、下坡、侧坡、软土地等。
3.为了提高履带车的行驶效率和安全性,你需要了解车辆的转弯半径、车辆的制动距离、车辆的爬坡能力、车辆的承载能力等一些基本指标.4.驾驶履带车需要更加谨慎和注意,在复杂的地形和障碍物路段,要做好提前预判,并且正确选取行驶线路。
做好对驾驶道路和路面的规划,确保安全稳妥的通过车辆,提前观察到可能的障碍物。
三、履带车的安全知识1.在驾驶履带车之前,你需要检查车辆的各个部分是否正常,包括发动机、刹车系统、转向系统等。
履带车辆动力传动系统性能综合评价
履带车辆动力传动系统性能综合评价骆清国1,张永锋1,袁伟2(11装甲兵工程学院,北京100072;21驻627厂军代室,湖南湘潭411100)摘要:在全面考虑履带车辆动力传动系统各个性能评价指标的基础上,运用加权综合评价法对履带车辆动力传动系统性能进行了综合评价。
这种评价方法是一种有效的、广泛应用的方法。
从所举实例看,该方法对评价和比较各种履带车辆动力传动系统性能的优劣有着直观的可比性,得出的结论正确、可信。
关键词:系统评估与可行性分析;履带车辆;动力传动系统性能;综合评价;熵值法 中图分类号:TK463文献标志码:A文章编号:1000-1093(2005)03-0413-05收稿日期:2004-05-25履带车辆动力传动系统性能的优劣对其机动性能有着极为重要的影响。
在以前履带车辆的研制中,都是先分别进行动力与传动系统的研究,各自达到规定的性能指标后再进行匹配,结果是尽管各个子系统的性能都比较先进,但动力传动系统整体性能却往往达不到最好。
整体式推进系统的出现,将动力、传动及其辅助系统等作为一个整体来进行研究和设计。
动力传动系统的一体化、集成化已成为履带车辆设计的趋势。
目前对履带车辆各方面性能都有单独的评定方法与指标,但缺少动力传动系统整体性能的评价方法与指标,因此有必要对其进行评价,其目的主要是为现有履带车辆动力传动系统的优化匹配建立优化目标;为新型履带车辆一体化、集成化的动力传动系统的论证、设计、评估和研制提供理论依据。
到目前为止,国内外对汽车动力性和燃油经济性的综合评价指标研究较多,且取得了一定的成果。
涉及动力性、燃油经济性、排放和噪声的整车性能评价的研究也有一些,但效果并不是很理想。
在履带车辆动力传动系统性能评价方面,对单个性能评价方法和指标的研究已比较深入和全面,而对与动力传动系统有关的履带车辆整体性能的综合评价指标就很少见了。
本文是在深入研究和全面分析现有国家军用标准中与动力传动系统有关的履带车辆的动力性、燃油经济性、转向性和制动性等各个性能方面的评价方法与指标后,综合考虑履带车辆的各种使用要求,利用加权综合评价法来对履带车辆动力传动系统性能进行了综合评价。
履带车辆松软路面通过性分析
驶的地域随机性很大。 而且要快速、准确地判断该 地域的可行驶性。 因此,对于 WES 法的研究具有 重要的意义。
-4-
李军 等: 履带车辆松软路面通过性分析
2010 年 5 月
3.1 履带车辆的机动指数
对于履带车辆和轮式车辆, 其机动指数也不
一样,本文主要介绍履带车辆的机动指数的求法。
影响车辆机动指数的因素很多, 但主要的是传动
机构的型式、发动机功率、作用在履带上的载荷、
履带的宽度及履刺的突出程度和地隙等。 (1)驱动型履带车辆的机动指数
轮 胎 载 荷 >45kN
22.5~37.5 0~15 22.5~37.5 0~15
履 带 载 荷 <450kN
15~30 0~15 15~30 0~15
履 带 载 荷 >450kN
22.5~37.5 0~15 22.5~37.5 0~15
2.2 圆锥指数的测量范围 在临界层的范围内, 圆锥指数的范围应该在
1如果ci0150要进行足够的测量以确保该地区ci值的准确性测量应在足够广阔的地域进行以确定该地区的范围以及与之密切相关的ci的平均值在每个地域应该进行次测试重塑试验细粒土壤和具有重塑性的砂的情况下应该在车辆行驶的地域内进行以确定重塑指数的范围如果选择了一个暂定的路线贯入试验及重塑试验应该在适当的间隔内进行ci值小于10时测量应限制在所需的次数上以确定车辆不可通过的地域此时不需要进行重塑试验2如果ci的范围为150200那么要选择足够的地点以确定该地域的范围在每个地点应进对于细粒土和具有重塑性的砂重塑试验应该选在起初的两个或三个地点进行如果测量的ri值达到了09或大于09那么就不需要再进行重塑试验如果低于09应该进行足够的重塑试验以确定该地域可通过的范围大约可以选择6个地点进行试验3如果ci200以上一些贯入数据就会确定该地域的可行驶范围每个位置的两组读数就已经足够在临界层的重塑试验应该选在起初的两个或三个地点进行如果ri值大于08不需要附加的重塑试验如果小于08就要再进行试车辆圆锥指数的确定车辆在同一车辙中通过50最小额定圆锥指数wes称之为车辆圆锥指数记为vci50表征车辆能够一次通过的车辆圆锥指数记为vci它是保证车辆一次通过的最小的土壤强度在求车辆圆锥指数之前先要确定车辆的机动指数mi临界层深度的确定标准临界层深度单位
第1章 履带车辆行驶理论
第1章 履带车辆行驶理论1.1 履带车辆行驶原理履带车辆的行驶原理可以通过履带行走机构来进行分析。
履带行走机构主要是指履带车辆两侧的台车,台车由驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮、履带(简称四轮一带)和台车架等组成,如图1-1所示。
履带直接和地面接触,并通过支重轮支撑着履带车辆的重量。
在驱动轮的驱动下,履带相对台车架做卷绕运动。
由于台车架和机体相连,所以,台车架的运动就代表履带车辆的运动。
1.1.1 驱动转矩与传动系效率发动机通过传动系传到驱动轮上的转矩M K 称为驱动转矩。
发动机的功率经过传动系传往驱动轮时,有一定的损失.。
对于机械传动的履带车辆,这一功率损失主要由齿轮啮合的摩擦阻力、轴承的摩擦阻力、油封和转轴之间的摩擦阻力以及齿轮搅油阻力等原因所造成。
一般用传动系效率ηm 来考虑上述功率损失。
传动系效率可用车辆等速直线行驶时,传到驱动轮上的功率P K 与经传动系输出的发动机有效功率P ec 之比来表示,即:e ce K K e ce K K ec K m n M n M M M P P ===ωωη (1-1)式中:M ec ——发动机经传动系输出的有效转矩;ωK 、n K ——驱动轮的角速度和转速;ωe 、n e ——发动机曲轴的角速度和转速。
假定离合器不打滑,则上式可表示为:m ec K m i M M =η (1-2)式中:i m ——传动系的总传动比,它是变速箱、中央传动和最终传动各部分传动比的乘积,即:i m = ωe /ωK = n e /n K = i g ⋅ i 0⋅ i s (1-3)式中:i g ——变速箱某挡的传动比;i 0——主减速器的传动比;i s ——轮边减速器的传动比。
由式(1-2)可知,当车辆在水平地面上作等速直线行驶时,其驱动转矩M K 可由下式求得:M K = ηm i m M ec (1-4)对于液力机械传动的履带车辆,将上述公式中的P ec 和M ec 换成涡轮轴上的功率P T 和转矩M T 即可。
6吨履带运输车特点有哪些?
6吨履带运输车介绍
6吨履带运输车是一款专为在较差地形和恶劣条件下shenhua21运输重物而设计的高性能车辆,广泛应用于农业、林业、矿山、建筑工程以及各类复杂的野外作业环境。
6吨履带运输车特点
1.强大载重能力:额定载重量为6吨,山东中煤适合运输各种大型重物,如重型机械、建筑材料、原木、砂石、大型农作物等。
2.地形适应性:配备加宽加厚的橡胶履带,提供良好的地面抓力和低地压比,使其能在泥泞、湿软地面、山地、沙漠、雪地等复杂地形中稳定行驶,有效应对陡峭坡度和不规则地面。
3.强劲动力系统:通常搭载高性能柴油发动机,功率范围在60至100马力之间,确保即使满载也能轻松应对各种作业环境。
配备电启动,操作简便快捷。
4.操作简便:设计有直观的操控界面,包括多挡位变速、液压转向或电子助力转向,使操作更为简单,减轻驾驶员负担。
5.自卸功能:大多数6吨履带运输车配备液压自卸系统,只需轻轻操作,即可快速完成卸货,大幅提高工作效率。
6.坚固耐用:采用高强度钢材制造车架和车厢,经过特殊处理,确保车辆在恶劣环境中持久耐用,减少维修频率。
7.定制化选项:根据不同使用需求,可提供定制化服务,如车厢尺寸调整、特殊设备安装(如铲斗、抓木器)、加强型底盘等。
6吨履带运输车应用领域
1.农业与林业:在丘陵、山地等复杂地形中运输农作物、化肥、原木等。
2.矿山作业:在矿山内部及周边运输矿石、设备、物资等。
3.工程建设:适用于道路建设、桥梁施工、水利设施等工程中的物资运输。
4.应急救援:灾害现场快速运输救援物资和重型装备。
5.特殊物资搬运:如在海滩、湿地等特殊环境中的物资转移。
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履带式车辆按照履带的数量可分为双履带和多履 带车辆。其 中,双 履 带 车 辆 是 指 具 有 两 条 履 带 的 车 辆,如军事坦克、中小型履带式起重机等。多履带车 辆是指具有 3 条或 3 条以上履带的车辆,如重型履带 运输车、排土机等。目前,履带式车辆广泛应用于军 事、建筑及农业等领域,研究其行驶性能对于车辆的 合理设计和正确使用具有重要意义[1]。
由于多履带车辆结构较为复杂,其行驶特性计算
方法与双履带具有较大区别,目前国内外对多履带车 辆的行驶特性研究仅限于理论计算和动力学仿真。基 于此,作者提出利用动力学及液压系统软件联合仿真 的方法,建立多履带车辆的虚拟样机,并设计试验进 行验证,为多履带车辆的行驶特性研究、开发提供理 论依据。 1 建模与参数设置
地完成驱动轮、导向轮、支重轮等履带系统的装配。 工具箱中有履带板、衬套、履带挡板和地面剖面库等 丰富的履带系统组件,利用这些组件,可以准确、高 效地建立履带系统,分析诸如履带板和地面之间的接 触特性以及各种 工 况 中 出 现 的 结 构 问 题。RecurDyn 采用递归算法,运算速度非常理想。
该履带车辆包含大、小两种履带系统,如图 1 所 示。大履带系统有 16 个支重轮、3 个托链轮、91 块 履带板,履带的接地长度 L1 = 11. 8 m,履带中心距 B = 7. 0 m,履带板宽度 b = 2. 2 m; 小履带系统有 8 个支重轮、2 个托链轮、65 块履带板,履带的接地长 度 L2 = 8. 0 m,履带 中 心 距 B = 7. 0 m,履 带 板 宽 度 b = 2. 2 m。
( 2) 仿真压力曲线的总体趋势较为平缓稳定,
下:
而试验压力曲线具有明显的总体波动。这主要是因为
( 1) 车辆直行。给模型驱动轮施加 Motion 参数, 试验场地的地面条件不均匀,地面的起伏造成总体压
使 4 条履带的角速度同时从 0 增加至 0. 5 rad / s,对应 力的上下波动,而在仿真模型中,假设地面是绝对平
2012 年 2 月 第 40 卷 第 3 期
机床与液压
MACHINE TOOL & HYDRAULICS
Feb. 2012 Vol. 40 No. 3
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1001 - 3881. 2012. 03. 016
多履带车辆行驶特性分析
王欣1 ,段宝刚1 ,申展超2 ,高顺德1
以实际生 产 的 四 履 带 车 辆 为 研 究 背 景, 分 别 在 RecurDyn 和 AMESim 软件中建立多履带车辆的动力 学和液压系统模型,通过建立接口模块以实现软件之 间的数据交换。联合仿真时,两个软件采用各自的求 解器进行运算,能够取得理想的互补效果。 1. 1 模型的假设
由于实际 车 辆 结 构 复 杂, 为 保 证 仿 真 的 顺 利 进 行,在建立模型的过程中,进行了下列假设:
图 4 硬质地面模型参数
·56·
机床与液压
第 40 卷
1. 4 液压系统建模 四履带车辆的每条履带都由独立的闭式液压系
统回路进行驱动,利用 AMESim 软件对履带车辆行 驶过程中液压系统进行仿真。车辆在行驶过程中, 采用相同电信号控制同侧两条履带液压系统中泵的
排量,以保证同侧履带的同步; 控制两侧履带的电 信号来实现车辆的直行、差速转向、单边转向和原 地转向动作。根据行走液压系统回路和各液压元件 的实际参 数,利 用 AMESim 建 立 的 仿 真 模 型 如 图 5 所示。
关键词: 多履带车辆; 行驶性能; 虚拟样机; RecurDyn 软件; AMESim 软件 中图分类号: TP391. 9 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 3881 ( 2012) 3 - 054 - 4
Research on Driving Properties of Multi-crawler Track Vehicle
用于建立履带与地面接触的动力学模型。在 Ground
模块中可以选择标准地面,也可以自定义地面参数。
依据试验场地地面条件,在该虚拟样机路面模型中定
义了水平硬质地面,地面模型参数如图 4 所示。
图 2 履带系统模型 ( 3) 在每个部件上施加各种约束以及接触力, 确定部件的运动关系。完整的虚拟样机动力学模型如 图 3 所示。上平板 1 和连接梁 2 共同组成了履带车辆 模型的基本实体,车架、轮系和履带板组成了履带系 统,可以为每条履带系统独立设置自己的路面参数和 动力学参数。
( 3) 建立液压系统模型时,用电信号单元直接 作用于液压泵以控制泵排量变化,取代利用液压元件 设计库建立的电比例阀块模型,这样可以使仿真运算 时间大大缩短,并且对计算结果影响很小。 1. 2 动力学建模
采用多体动力学仿真软件 RecurDyn 进行动力学 仿真分析,其自带的子系统 Track ( LM) 是专为履带 工程车辆设计的低速机动履带系统工具包,可以轻松
最高车速为 1 km / h; 将 RecurDyn 中计算输出的驱动 整的,因此总体趋势较为平缓稳定。
轮扭矩通过 AMETable 导入 AMESim 中,作为行走减
( 1. 大连理工大学机械工程学院,辽宁大连 116023; 2. 大连益利亚工程机械有限公司,辽宁大连 116025)
摘要: 根据在多体动力学软件 RecurDyn 中建立的动力学模型和在多领域建模仿真软件 AMESim 中建立的液压系统模 型,构建多履带车辆的虚拟样机; 以液压系统工作压力为分析对象,利用建立的虚拟样机对多履带车辆的直行和转向工况 进行仿真,并通过试验进行验证。结果表明: 仿真结果与试验数据非常接近,模型具有较高精度,可以为多履带车辆行驶 特性的研究提供理论依据。
WANG Xin1 ,DUAN Baogang1 ,SHEN Zhanchao2 ,GAO Shunde1 ( 1. School of Mechanical Engineernology,Dalian Liaoning 116023,China;
智能优化、结构损伤识别与评估、结构动力学与虚拟样机技术。E - mail: wangxbd21@ 163. com。
第3 期
王欣 等: 多履带车辆行驶特性分析
·55·
模型的所有部件都以刚体形式导入 RecurDyn 中,并 将各履带板之间连接的滚子轴、滚子、滚套等忽略。
( 2) 由于驾驶室及动力站的质量远小于车体的 质量,对多履带车辆的行驶特性影响极小,因此在建 模过程中忽略。
图 1 履带车辆基本参数
多履带车辆的动力学建模过程如下:
( 1) 利 用 Pro / E 软 件 建 立 四 履 带 车 辆 上 平 板,
连接梁及大、小车架等主要结构部件的三维模型,再
将其导入 RecurDyn,在 RecurDyn 中进行装配。
( 2) 在 RecurDyn 软件中建立履带车辆的驱动轮、
减速机减速比
363. 5
歇性啮合造成的压力波动。仿真结果与试验结果的曲
2 数值仿真
线趋势相同,曲线不重合的原因主要是由于模型假设
利用上述动力学模型和液压系统模型,进行 Re- 以及试验测量误差造成的,不影响对多履带车辆行驶
curDyn 和 AMESim 软件的联合仿真,以液压系统中的 特性的分析。
工作压力作为行驶特性的主要分析参数。仿真工况如
J Y WONG 等[2]基于车辆与地面的滑动摩擦理论
对双履带车辆在硬地面上的稳定转向原理作了较深入 的研究。THAI 等[3]分析了双履带车辆在软地面上的 低速平稳转向过程。MACLAURIN 等[4]分析了橡胶履 带板的柔性对履带底盘转向性能的影响,论述了差速 转向过程中履带受力变化。卢进军等[5]采用仿真软件 针对双履带车辆进行高速转向动力学仿真研究。WATANABE 等[6]基于四轮理论建立多履带车辆的数学模 型,并对其转向过程进行研究。王国强等[7 -8]研究了 多履带车辆的行走驱动装置和理论转向性能。
( 1) 在仿真的过程中,如果将多履带车辆模型 上的所有部件都以柔性体的形式导入 RecurDyn 中进 行仿真,会使仿真变得很困难甚至不能实现。因此,
收稿日期: 2011 - 01 - 06 作者简介: 王欣 ( 1972—) ,女,博士,副教授,研究方向为工程机械关键理论与技术、液压系统动态仿真、结构 CAD 与
2. Dalian YILIYA Construction Machinery Co. ,Ltd. ,Dalian Liaoning 116025,China)
Abstract: The virtual prototype of the entire multi-crawler track vehicle was established through a combination of the dynamics model set up by multi-body dynamics software RecurDyn and the hydraulic system model established by the multi-area modeling and simulation software AMESim. Based on the established virtual prototype,working pressure of hydraulic system changing over time during the processes of driving straight forward and turning around was simulated. The results indicate that the simulation results consistent with the experimental results quite well,the model is with high accuracy,and can provide theoretical references for study of the driving process of the multi-crawler track vehicle.