履帶爬山虎下部鋼結(jié)構(gòu)的受力分析

履帶運(yùn)輸車下部鋼結(jié)構(gòu)的受力分析

履帶爬山虎主要用于馱運(yùn)或牽引重物，工作時(shí)主要分為直行、爬坡、轉(zhuǎn)彎等情形。由于其作業(yè)時(shí)只能單獨(dú)馱運(yùn)重物或牽引重物兩者不能同時(shí)進(jìn)行；此外，在馱運(yùn)重物爬坡的情況下也不允許轉(zhuǎn)彎。因此，確定負(fù)載爬坡、牽引爬坡和單邊轉(zhuǎn)彎等3種工況為履帶運(yùn)輸車的極限工況。同時(shí)，履帶運(yùn)輸車馱運(yùn)重物時(shí)要求重物的重1心保持在安全半徑內(nèi)，安全半徑可根據(jù)剛性雙履帶行走裝置傾翻邊界線確定，并考慮不小于15的安全系數(shù)。

該履帶爬山虎行駛時(shí)，下部鋼結(jié)構(gòu)受到的載荷包括下部鋼結(jié)構(gòu)自重G1，履帶運(yùn)輸車其他零部件（如履帶板Gx、驅(qū)動(dòng)輪Ga、張緊輪Ga等行走裝置以及舉升平臺(tái)G2發(fā)動(dòng)機(jī)Gx等）的重力G2，舉升重物的重力G3或牽引重物的牽引力F，驅(qū)動(dòng)裝置作用在履帶架上的驅(qū)動(dòng)力F（轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)力用F3表示），履帶張緊力F6以及行駛阻力等。

其中，行駛阻力主要包括：支重輪沿履帶板滾動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦阻力和支重輪軸頸中的摩擦阻力、橫向摩擦阻力（轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)考慮）、行駛風(fēng)阻力，以及履帶板與地面間的土壤阻力、驅(qū)動(dòng)輪軸和導(dǎo)向輪軸與軸套間的摩擦阻力、履帶鏈在繞上及繞出驅(qū)動(dòng)輪和導(dǎo)向輪時(shí)履帶銷中的摩擦所造成的摩擦阻力等。在計(jì)算行駛阻力時(shí)，主要考慮摩擦阻力、風(fēng)阻力、轉(zhuǎn)彎行駛的橫向摩擦阻力等，其他的阻力較小，暫不考慮。直行爬坡和轉(zhuǎn)彎時(shí)摩擦阻力分別用F2和F表示；風(fēng)阻力用F表示。

履帶爬山虎機(jī)械綜合傳動(dòng)的優(yōu)越性

履帶爬山虎昌吉機(jī)械綜合傳動(dòng)是針對(duì)履帶運(yùn)輸車高度機(jī)動(dòng)性要求而出現(xiàn)的一種新型傳動(dòng)系統(tǒng)，主要由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)（包括閉鎖式變矩器、液壓換擋離合器和制動(dòng)器控制的動(dòng)力換擋行星變速機(jī)構(gòu)、液壓轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等）、液壓操縱系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)等部分組成，具有直駛和轉(zhuǎn)向功能有機(jī)耦合的特點(diǎn)。在起步或換擋過(guò)程中閉鎖式變矩器能夠緩和沖擊與振動(dòng)，提高了履帶運(yùn)輸車起步和換擋過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能。

由于變矩器對(duì)阻力矩有較好的自適應(yīng)性，使履帶爬山虎在坡道上起步和換擋較容易。車輛正常行駛時(shí)變矩器中的閉鎖離合器處于閉鎖狀態(tài)，泵輪與渦輪閉鎖成一體而成為純機(jī)械傳動(dòng)，避免了在正常工況下變矩器傳動(dòng)效率低的缺點(diǎn)。液壓操縱換擋離合器和制動(dòng)器可在不切斷動(dòng)力的情況下自動(dòng)換擋，大大減輕了駕駛員操作的勞動(dòng)強(qiáng)度。

履帶運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)變速消除了駕駛員換擋技術(shù)的差異性。自動(dòng)變速器就是使系統(tǒng)根據(jù)行駛環(huán)境的變化自動(dòng)完成換擋操作，以使整車獲得較佳的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和低的排放，而與駕駛員的技術(shù)水平無(wú)關(guān)。自動(dòng)變速提供了較好的傳動(dòng)比轉(zhuǎn)換性能。在機(jī)械式自動(dòng)變速器中，通過(guò)對(duì)離合器的換擋規(guī)律的控制，避免了手動(dòng)換擋的粗暴而產(chǎn)生的沖擊與動(dòng)載荷，使得傳動(dòng)系壽命與乘坐舒適性都有較大幅度的提高。方便的自動(dòng)換擋可減輕駕駛員疲勞并提高行車安全性。自動(dòng)變速器從根本上簡(jiǎn)化了操縱，取消了離合器踏板與變速桿。駕駛員只須控制油門(mén)，自動(dòng)變速系統(tǒng)根據(jù)駕駛員的意圖和當(dāng)時(shí)的行駛狀況按較佳換擋規(guī)律對(duì)車速進(jìn)行控制。自動(dòng)變速減少了污染。手動(dòng)變速換擋過(guò)程供油量急劇變動(dòng)，非穩(wěn)定工況強(qiáng)烈，轉(zhuǎn)速的變化也非常大，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的不正常工作，因而污染嚴(yán)重。而自動(dòng)變速則使發(fā)動(dòng)機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間地工作在較大功率點(diǎn)，燃油燃燒較充分，從而降低了污染。

履帶爬山虎履帶緊張力的改變?cè)瓌t

     履帶張緊力隨預(yù)張緊力的改變規(guī)則假設(shè)履帶車輛的行進(jìn)速度不變，主動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力矩不變，履帶爬山虎的相關(guān)參數(shù)依照動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)設(shè)定。則得到不同預(yù)張緊力下履帶張緊力的改變。

對(duì)不同預(yù)張緊力效果下的履帶張緊力仿1真數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)剖析，并結(jié)合履帶張緊力的理論估算成果，得到履帶張緊力隨預(yù)張緊力的改變。履帶各部分的張緊力都跟著預(yù)張緊力的增加而增大，且二者之間存在著線性關(guān)系。仿1真成果較理論估算成果略高，但差錯(cuò)在20% 的范圍內(nèi)。

履帶張緊力隨車輛行進(jìn)速度的改變規(guī)則

假設(shè)履帶爬山虎的預(yù)張緊力不變，主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力矩不變，則得到不同行進(jìn)速度下履帶張緊力的改變。

對(duì)不同車輛行進(jìn)速度下的履帶張緊力仿1真數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)剖析，并結(jié)合履帶張緊力的理論估算成果，得出履帶張緊力隨車輛行進(jìn)速度的改變。由上面的剖析可知，履帶各部分的張緊力都跟著車輛行進(jìn)速度的增加而增加，且張緊力增大值與速度平方呈正比； 仿1真成果較理論估算成果略高，但差錯(cuò)在 13% 的范圍內(nèi)。