收藏本站
《吉林大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

重型履带车辆软地面行驶性能研究

胡际勇  
【摘要】:为了缓解能源需求的巨大压力,“十二五”期间国家重点发展5000万吨级、亿吨级特大型煤炭企业。在特大型煤炭企业中,斗轮挖掘机、排土机、堆取料机和移动式破碎站等连续性开采设备得到了广泛应用。重型履带行走装置是担负这些设备承重、移动及转向功能的重要载体,其性能优劣直接影响到整车的工作效率和可靠性。开发具有高效率、高可靠性的重型履带行走装置,已经成为当前的重要任务。本文结合“产学研”项目,主要针对重型履带车辆在软地面上的行驶性能进行研究。 在广泛查阅国内外资料基础上,介绍了重型履带软地面行驶性能的研究背景和研究意义;综述了重型履带与软地面作用原理的研究现状;从数字化物理样机、功能样机等方面介绍了虚拟样机技术在重型履带研究中的应用;指出巨型化、零部件的通用化、远程控制和智能控制是重型履带的发展趋势。 对重型履带的结构类型、转向方式、驱动方式和功能特点进行了介绍。考虑速度瞬心偏移、质心偏移等因素,结合贝克沉陷理论,分析了履带在软地面行驶时受到的沉陷阻力、转向推土阻力、转向摩擦阻力、运行阻力、惯性阻力、爬坡阻力以及风阻力等作用力,给出了不同工况下履带驱动功率的计算方法。通过对比履带在密执安土、砂壤土和粘土等三种土壤下的沉陷阻力及沉陷量,确定了本文的研究路面为密执安土壤,并研究了履带宽长比对履带车辆行驶性能的影响。 定义了履带链节随动坐标系与大地坐标系的关系,将重型履带分为上部自由段、与地面接触的支持段、与导向轮接触的部分及与驱动轮接触的部分等四部分,分别对每一部分的履带链节进行力学分析,建立了刚性履带环与软地面作用的数学模型,确定了每一个履带链节的位置和受力关系。 针对某重型双履带排土机的转向性能进行了理论计算,分析了在外侧履带驱动轮转速为3.33r/min时,转向半径、质心偏移、履带宽长比以及履带轨距等因素对内、外侧履带驱动力、驱动功率以及转向摩擦阻力矩等性能的影响。 应用大型多体动力学仿真软件Recurdyn创建了某重型履带的虚拟样机模型,并对平地直行、爬坡直行和平地转向等多种工况进行了仿真分析,得到了该履带在上述工况下的驱动力、张紧力以及驱动轮、支重轮、平衡梁和履带的支反力。通过与理论计算结果进行对比,进行了相互验证。 对某排土机重型履带进行了实车试验。采用“有线测试”与“无线遥测”相结合的方法搭建了电机参数、扭矩、转速和应力等多参数测试系统,确定了各个测点位置、被测件的标定方法以及测试工况。通过处理分析测试数据,得到了重型履带不同工况下的运行规律,并与理论计算、虚拟样机仿真结果进行对比,验证了软地面行驶理论及虚拟样机仿真结果的正确性。 本文研究了重型履带车辆与软地面作用原理、主要结构参数的对行驶性能的影响、虚拟样机仿真以及实车试验方法,为重型履带行走装置的设计提供了一定的依据。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U469.694

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史力晨,王良曦,张兵志;履带车辆转向动力学仿真[J];兵工学报;2003年03期
2 毕小平,王普凯,李海军,许翔;履带车辆动态转向过程的仿真模型[J];兵工学报;2003年04期
3 程军伟;高连华;王红岩;刘峰;;履带车辆转向分析[J];兵工学报;2007年09期
4 卢进军;魏来生;赵韬硕;;基于RecurDyn的履带车辆启动加速过程滑转率仿真与试验研究[J];兵工学报;2009年10期
5 宗跃;双履带斗轮挖掘机运行阻力计算及电机选型[J];工程机械;1989年12期
6 王国强,党国忠,陈向东,马若丁;履带宽度对车辆转向阻力矩的影响[J];工程机械;1994年06期
7 胡际勇;赵智强;韩进城;陈超;;大型履带行走装置综述[J];工程机械;2010年12期
8 卢寿彭;叶晓云;;国外斗轮式挖掘机概况[J];工程机械;1973年04期
9 吴大林,马吉胜,王兴贵;履带车辆地面力学仿真研究[J];计算机仿真;2004年12期
10 程军伟;高连华;王红岩;;基于打滑条件下的履带车辆转向分析[J];机械工程学报;2006年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李勇;多履带行走装置关键设计技术研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋必文;三履带机械滑移转向的理论研究及虚拟样机仿真[D];吉林大学;2011年
2 盛建清;多履带行走装置传动系统优化技术应用研究[D];吉林大学;2011年
3 鲁振;大型静定履带行走装置履带架强度有限元分析研究[D];吉林大学;2011年
4 倪娜;大型履带行走装置履带板的拓扑优化研究[D];吉林大学;2011年
5 刘莉;重型履带车辆行走装置设计理论与方法研究[D];吉林大学;2005年
6 隋文涛;大型矿用挖掘机履带行走装置动力学仿真研究[D];吉林大学;2007年
7 马春宇;大型斗轮机的结构优化及力学性能测试[D];吉林大学;2007年
8 胡坤;双滚筒分别驱动带式输送机虚拟样机研究[D];安徽理工大学;2008年
9 贾海波;轮式装载机传动系载荷谱测试与编制方法研究[D];吉林大学;2009年
10 谢加保;带式输送机传动滚筒虚拟样机的设计与研究[D];安徽理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨义;孔晓玲;尹成龙;;高等农业院校机械制造课程教学改革研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年05期
2 陈忠加;俞国胜;;小型沙生灌木收割机通过性及对沙地影响的试验研究[J];安徽农业科学;2008年31期
3 王玉;;水稻插秧机分插机构的轨迹规划和运动仿真[J];安徽农业科学;2011年15期
4 李树峰;马永平;何磊;曹卫彬;周亚立;刘向新;赵岩;何义川;;基于ADAMS的钳夹式精量穴播器的设计与仿真分析[J];安徽农业科学;2012年14期
5 宋宇,陈无畏;汽车麦克弗森滑柱式悬架多刚体模型的建立及仿真[J];安徽农业大学学报;2003年03期
6 李连汉;夏丽芳;;分流液压转向系的设计关系式及对数展开图[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1992年01期
7 马彪;剧引芳;杨道英;;分流液压转向牵引计算的展开图及其应用[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1992年01期
8 李荣利,韩志强;履带式装甲车辆强化试验技术研究及初步设想[J];车辆与动力技术;2001年01期
9 宋小庆,朱志昆,臧克茂,郑慕侨;无刷直流电机驱动履带装甲车转向控制研究[J];车辆与动力技术;2001年04期
10 滕启治,谷中丽,孙逢春;履带车辆电驱动系统小半径转向计算研究[J];车辆与动力技术;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋宇;郑泉;陈黎卿;;基于ADAMS/Car Ride车辆平顺性仿真研究[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 贺妍;张晓燕;李海滨;刘科元;刘志彬;段志信;;履带车辆的动力学建模与仿真[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 马征;李耀明;徐立章;;农业工程中粘附测试方法综述[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
4 王虎奇;陈树勋;;基于ADAMS的装载机前车架有限元分析载荷求解[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
5 马东兴;岳林;;基于虚拟样机技术的四足机器人步态设计与仿真[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
6 王红岩;芮强;;虚拟样机技术在装甲装备研制与开发中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 任鸿频;胡月圆;;多学科优化设计与分析CAE软件二次开发及应用[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
8 徐兵;李春光;许书生;;基于虚拟样机的轴向柱塞泵球铰-回程盘相对运动关系研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
9 刘承平;董得忠;郭军;;双连杆柔性机械臂逆动力学控制的仿真研究[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
10 赵韩;王勇;方艮海;;机构动态仿真方法研究[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
2 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
3 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
4 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
5 刘向东;24kV永磁机构真空断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 霍娜;轻型客车悬架系统建模及可靠性试验方法优化[D];吉林大学;2011年
7 张杨;非结构地形下铰接车体的运动稳定性研究[D];吉林大学;2011年
8 张素民;汽车电控系统仿真平台的关键技术研究[D];吉林大学;2011年
9 司俊德;基于人体损伤的工程车辆翻车保护系统性能研究[D];吉林大学;2011年
10 郝赫;多轴重型汽车刚弹耦合虚拟样机分析与匹配[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
2 于张喜;立式刨切机机构设计优化[D];山东科技大学;2010年
3 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈斌;PJR-2X型喷浆机器人交互式虚拟样机系统开发[D];山东科技大学;2010年
5 梁鹏飞;基于数字化功能样机的炸药破碎机性能分析[D];长春理工大学;2010年
6 余龙;基于多领域统一建模的液压支架建模与仿真[D];郑州大学;2010年
7 王存刚;基于ADAMS的船载特种起重机动力学仿真与控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 崔栋良;三轴摇摆台动力学仿真与复合控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 宋鲁涛;精密卧式加工中心的动态特性分析[D];大连理工大学;2010年
10 刘冬;双凸轮联动自动换刀装置多体动力学仿真研究[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘洪滨;赵松;;吊车桁架节点板应力测试和分析计算[J];鞍山科技大学学报;2005年06期
2 冯勋欣,冯兵;履带式战车在随机路面上的合理车速[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1997年03期
3 史力晨,王良曦,张兵志,李今朝;履带车辆在坚实地面转向瞬态过程模拟计算[J];车辆与动力技术;2003年01期
4 殷光辉,黄华,殷兆辉;履带板应力有限元分析与试验验证[J];车辆与动力技术;2004年04期
5 宋海军,李军,王琛;坚实地面上履带车辆转向过程仿真与试验研究[J];车辆与动力技术;2005年03期
6 张洪彦;周广明;陈回;;综合传动装置载荷谱测试方法的研究[J];车辆与动力技术;2006年01期
7 程军伟;高连华;王良曦;王红岩;;基于打滑条件下的履带车辆高速转向分析[J];车辆与动力技术;2006年01期
8 程军伟;高连华;王红岩;王良曦;;基于滑动及计履带宽的条件车辆转向负荷的计算[J];车辆与动力技术;2007年01期
9 宋海军;高连华;李军;程军伟;;履带车辆转向功率分析[J];车辆与动力技术;2007年01期
10 宋海军;姚新民;高连华;于魁龙;;履带车辆中心转向性能指标修正与实验研究[J];车辆与动力技术;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李正光;吴柏生;;结构单元和结点删除后的一种重分析方法[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 白跃伟;结构造型技术及其在机械三维CAD中的应用[D];华中科技大学;2004年
2 侯敬巍;基于虚拟现实的遥操作工程机器人系统研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋必文;三履带机械滑移转向的理论研究及虚拟样机仿真[D];吉林大学;2011年
2 成亚鹏;侧三支点多履带行走装置支撑球铰设计方法研究[D];吉林大学;2011年
3 盛建清;多履带行走装置传动系统优化技术应用研究[D];吉林大学;2011年
4 鲁振;大型静定履带行走装置履带架强度有限元分析研究[D];吉林大学;2011年
5 冯超;基于虚拟样机的虚拟轴机床设计研究[D];南京理工大学;2002年
6 杨戬;三维实体真实感造型技术的研究及软件开发[D];大连理工大学;2003年
7 李海京;齿轮加工的图形学仿真[D];西北工业大学;2003年
8 肖永山;基于虚拟样机的1000米海试集矿系统联动动力学及建模研究[D];中南大学;2003年
9 王震宇;深海履带式集矿机行驶性能虚拟现实研究[D];中南大学;2004年
10 尚欣;基于虚拟样机的带式输送机动态特性研究[D];西安科技大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄志光;;具有橡胶-金属-接头的履带[J];橡胶参考资料;1976年08期
2 刘振生,孔江生,李菊梅;干沙性土壤区履带附着能力分析[J];农机化研究;2004年03期
3 ;履带板挂胶[J];江苏化工.市场七日讯;1985年01期
4 邵夫奎;新型履带板用35MnTiB钢的研制[J];工程机械;1998年10期
5 王振富;低合金高强度钢在履带上的应用[J];兵器材料科学与工程;1985年11期
6 陈国香,肖军民;履带板用新型中碳Cr-Mn-Si-Mo-RE低合金铸钢[J];特殊钢;2001年06期
7 ;配半浮式履带销的球墨铸铁履带板[J];拖拉机与农用运输车;1978年05期
8 范雅操;研究履带拖拉机牵引性能的一种简便方法——线段叠加法[J];农业机械学报;1980年03期
9 杨治伟,林金枫,刘翠娟,慎爱民;履带板用铸造低合金高强度耐磨钢的研究[J];机械工程师;2002年12期
10 ;推荐两种新的低合金钢履带板制造工艺规程[J];工程机械;1966年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李军;李强;周靖凯;张宇;;大履刺履带载荷——沉陷关系研究[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
2 王军;;某型履带车辆整车系统的建模与仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 贺妍;张晓燕;李海滨;刘科元;刘志彬;段志信;;履带车辆的动力学建模与仿真[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 丁超星;冯辅周;梁庚含;;基于多普勒雷达测速仪的履带车辆机动性能试验方法研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
5 李军;李强;周靖凯;张宇;;基于二次曲线形式摩尔包络线的履带车辆推力计算研究[A];2011年中国农业系统工程学术年会论文集;海峡两岸农业学术研讨会论文集;长沙市第五届自然科学学术年会农学研讨会论文集[C];2011年
6 翟丽;潘永传;;双电机驱动履带车辆转向制动力矩控制方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 王冬;;年产30000t履带板的铸造车间工艺设计[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
8 王冬;;年产30000t履带板的铸造车间工艺设计[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
9 王冬;;年产30000t履带板的铸造车间工艺设计[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
10 周平安;孙家枢;张兴龙;;拖拉机铸造履带板磨损特性的研究[A];摩擦学第三届全国学术交流会论文集摩擦磨损部分(Ⅰ)[C];1982年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 唐诗全;攀钢成功试制大马力推土机履带板用钢[N];中国工业报;2009年
2 唐诗全;攀钢首次试制成功大马力推土机履带板用钢[N];世界金属导报;2009年
3 袁伟 石阳 黄炎;吴取专:专业有成的监造官[N];解放军报;2006年
4 本报记者 王世安;曲永哲 行业“旗舰”[N];中国企业报;2008年
5 唐诗全;攀钢多管齐下向工程机械用钢“进军”[N];中国工业报;2008年
6 孔祥吾;“粗齿锯”跑得最快[N];中国国防报;2010年
7 崔瑞刚 胡剑铭 王丽;跨越发展的“第一机械”[N];内蒙古日报(汉);2007年
8 本报记者 刘和平 通讯员 王国芳;凸现“准、效、快、严”四字真功[N];中国冶金报;2009年
9 特约通讯员 李克强 记者 武天敏;以人员素质提升牵引司令机关训练转变[N];解放军报;2009年
10 张云普;钢铁硬汉朱洪昌[N];中国石油报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 易军;履带车辆自动变速系统智能控制策略及实验研究[D];华中科技大学;2007年
2 程广伟;履带车辆HMCVT测试技术研究及应用[D];武汉理工大学;2008年
3 吴鸿云;集矿机牵引性能若干影响因素研究[D];中南大学;2010年
4 吴宝贵;基于仿真分析的复杂机械产品多学科设计优化方法研究[D];大连理工大学;2008年
5 李勇;多履带行走装置关键设计技术研究[D];吉林大学;2011年
6 王长武;自行火炮非线性有限元模型及仿真可视化技术研究[D];南京理工大学;2002年
7 邹猛;月面探测车辆驱动轮牵引性能研究[D];吉林大学;2008年
8 曹付义;履带车辆液压机械差速转向性能分析与参数匹配[D];西安理工大学;2009年
9 朱洪前;复杂作业环境下的深海采矿机器人轨迹跟踪研究[D];中南大学;2010年
10 陈勇;深海采矿移动机器人的鲁棒控制研究[D];中南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡际勇;重型履带车辆软地面行驶性能研究[D];吉林大学;2012年
2 陈媛媛;履带车辆行动系统动力学仿真分析[D];沈阳理工大学;2012年
3 段宝刚;多履带车辆建模研究与仿真分析[D];大连理工大学;2011年
4 王宏菲;挖掘机履带行走机构与地面相互作用机理的数值模拟研究[D];吉林大学;2012年
5 郑国昌;23MnB履带板热处理质量控制的研究[D];江西理工大学;2010年
6 谷磊;履带板在连续热处理生产线中的变形控制研究[D];机械科学研究总院;2012年
7 杨涛;基于构造路面的履带车辆及行星轮系的动力学仿真[D];沈阳理工大学;2011年
8 宋必文;三履带机械滑移转向的理论研究及虚拟样机仿真[D];吉林大学;2011年
9 朱兴军;全地形双节履带运输车转向动力学分析与仿真[D];吉林大学;2011年
10 凌静秀;EBZ-135型悬臂式掘进机履带板的优化设计[D];太原理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026