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微型履带山地拖拉机坡地行驶动力学研究

刘恒培  
【摘要】:发展丘陵山区小型农业机械化是国家发展重大战略需求。为预测和评价微型履带山地拖拉机坡地行驶动力学性能,提高微型履带山地拖拉机牵引性、稳定性和转向性,以及为改进构结和运动控制提供理论依据。本文研究了如下内容: (1)建立了均匀法向压力分布和线性法向压力分布两种情况下,履带牵引力、行驶阻力与车辆设计参数、地面参数和车辆滑转率之间的函数关系式,通过分析可知,当滑转率为7%时,最大牵引力约为4.56kN,牵引系数约为0.30,牵引比约为0.85;增加履带宽度和接地长度时有利于提高牵引性能。 (2)建立了整机质心位置随调平机构变化的数学模型,研究了调平机构工作时对整机质心位置和稳定性的影响,调平机构工作时,整机主要发生左或右偏移。调平机构工作时,微型履带山地拖拉机的横向稳定性增加,纵向稳定性降低。 (3)对微型履带山地拖拉机在坡道上转向时的姿态进行描述,建立微型履带山地拖拉机在坡道上转向时的运动学及动力学方程,推导履带接地比压沿履带纵向分布为线性时的分布函数,在此基础上给出考虑滑移和滑转时,履带牵引力、制动力、转向阻力矩计算公式,并用数值计算方法求解出不同性质地面和不同行驶速度下的最小转向半径,分析了不同坡度、转向速度、转向半径时接地压力中心偏移量、内侧履带的滑移率、外侧履带滑转率、内侧履带制动力、外侧履带牵引力、内侧履带所受转向阻力矩以及外侧履带所受转向阻力矩的波动性并求解了在转动一周时的最大值及相应的方位角。


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