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微型履带山地拖拉机稳定性能研究

张战文  
【摘要】:微型履带山地拖拉机作为一种山地农用动力机械,不仅应具有一般履带拖拉机的基本特点,而且应具有良好的牵引附着性能及较好的稳定性。随着国家对丘陵山区农业机械化发展的日益重视,展开对微型履带山地拖拉机稳定性能的研究,对改善该机的整体性能起着不可替代的作用。 微型履带山地拖拉机是一个比较复杂的机械系统,本文在分析国内外山地机械现状及履带车辆稳定性能研究现状的基础上,综合采用经典的力学分析方法、三维造型技术和有限元法,对微型履带山地拖拉机主要进行了以下五个方面的研究工作: (1)根据空间和稳定性的合理性要求,初步确定了整机总体布局; (2)为提高该机的横向稳定性,提出了一种实现“双向差高”的液压调平装置,详细叙述了其结构及工作原理,并建立了含有液压调平装置的整机运动数学模型,推导出液压调平装置的行程、坡角及质心位置三者的相互关系式,然后通过仿真软件分析了液压调平装置对整机质心的影响,为改善该机的横向稳定性提供了依据; (3)采用经典的力学理论,详细分析了微型履带山地拖拉机在山地上直线行驶和转向时的稳定性,推导出微型履带山地拖拉机稳定性评价指标的计算公式,同时分析了微型履带山地拖拉机在坡道上不同方向转向的难易程度; (4)通过室内试验得出样机质心的准确位置,根据稳定性理论分析得出的计算公式求出了样机的稳定性评价量化指标;通过实地试验得出样机的最大爬坡角度为23.94°; (5)对影响整机稳定性的主要部件——车架,进行有限元静力分析,得出车架在挂犁行驶与犁耕作业两种工况下的应力云图和应变云图,结果表明,车架的强度和刚度都是满足要求的;针对试验中产生的振动、噪声大等问题,对该机车架进行了模态分析,得出车架在不同支撑条件下的前6阶固有频率和模态振型,找出了车架的最小固有频率,并对其结果做了分析,结果表明,车架不会因为发动机的激励造成共振。


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