履帶起重機(jī)轉(zhuǎn)向阻力矩及轉(zhuǎn)向半徑研究.pdf

1、轉(zhuǎn)向阻力矩及轉(zhuǎn)向半徑是履帶起重機(jī)的重要技術(shù)參數(shù)。傳統(tǒng)算法中，將產(chǎn)生轉(zhuǎn)向阻力矩的作用力簡(jiǎn)化為大小相等或呈線性關(guān)系的作用力，造成轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確。轉(zhuǎn)向半徑的傳統(tǒng)算法中未考慮履帶滑轉(zhuǎn)對(duì)履帶速度的影響，使得轉(zhuǎn)向半徑計(jì)算結(jié)果不夠準(zhǔn)確。因此，提出履帶起重機(jī)轉(zhuǎn)向阻力矩較為準(zhǔn)確的計(jì)算方法，指出履帶起重機(jī)轉(zhuǎn)向半徑與驅(qū)動(dòng)速度的關(guān)系，對(duì)于指導(dǎo)履帶起重機(jī)行走機(jī)構(gòu)選型及提高履帶起重機(jī)的控制和操作性能具有重要意義。
　　 本文在分析履帶板上任意點(diǎn)

2、的運(yùn)動(dòng)速度的基礎(chǔ)上，建立相對(duì)底盤(pán)靜止的動(dòng)坐標(biāo)系，利用坐標(biāo)變換，推導(dǎo)出履帶板上任意點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度方程。地面對(duì)履帶板上接觸點(diǎn)的摩擦力方向與該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度方向相反，從而確定出產(chǎn)生轉(zhuǎn)向阻力矩的摩擦力的大小和方向，對(duì)轉(zhuǎn)向中心取矩得到轉(zhuǎn)向阻力矩。推導(dǎo)出履帶底盤(pán)雙邊差速、單邊制動(dòng)、雙邊反向三種轉(zhuǎn)向方式穩(wěn)定轉(zhuǎn)向條件下的牽引力、轉(zhuǎn)向阻力矩、轉(zhuǎn)向半徑表示為轉(zhuǎn)向角速度的計(jì)算函數(shù)。建立轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)平衡方程，求出轉(zhuǎn)向角速度。對(duì)比了轉(zhuǎn)向角速度、轉(zhuǎn)向半徑、轉(zhuǎn)向阻力矩傳統(tǒng)算

3、法與本文算法的計(jì)算結(jié)果。采用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)三種轉(zhuǎn)向方式進(jìn)行模擬仿真。
　　 研究表明，履帶板與地面間摩擦力沿履帶方向的縱向分力提供轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)力，垂直履帶方向的橫向分力產(chǎn)生轉(zhuǎn)向阻力，穩(wěn)定轉(zhuǎn)向時(shí)驅(qū)動(dòng)力與轉(zhuǎn)向阻力平衡。轉(zhuǎn)向阻力矩與驅(qū)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)，轉(zhuǎn)向角速度約為傳統(tǒng)計(jì)算結(jié)果的75％。對(duì)于差速轉(zhuǎn)向不同的驅(qū)動(dòng)速度決定不同的轉(zhuǎn)向角速度及轉(zhuǎn)向半徑，轉(zhuǎn)向半徑約為傳統(tǒng)計(jì)算結(jié)果的1.3倍；單邊制動(dòng)轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向半徑與驅(qū)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)，轉(zhuǎn)向阻力矩約為傳統(tǒng)計(jì)算