浅析多轴液压挂车转向角期望值的确定

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1、TECHNICFoRuM／技术论坛l2011／o8多轴液压挂车转向角期望值的确定ConfirmationofExpectedValueforSteeringAngleofMultiaxleHydraulicTrailer乐海YUEHai武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072摘要：介绍了目前多轴线挂车设计中普遍采用的转向角期望值的确立方法并指出其存在的问题引入了牵引距、转向距等概念，给出挂车列车在无侧滑的纯滚动要求下目标转角的正确计算方法对某型挂车的转向实例进行了分析并作出结论。关键词：多轴液压挂车无侧滑纯滚动牵引距转向角期望值AbstractThemethodfortheexpectedv

2、alueofsteeringanglewhichisgenerallyadoptedinthedesignofthemultiaxlehydraulictrailerisintroducedandit’sde~ctispointedout．Theconceptsaboutthetowing第一作者：乐海，男，1975年distanceoftrailerandthesteeringdistanceofthetrailer’swheelsisdrawnout．Thepropermethodof生，工程师，从事特种车辆设计研究工作。calculationaboutthetrailer'sobject

3、iveanglewithoutslipingisalsodemonstrated．Anexampleforatrailerisresearchedtoreachaconclusion．Keywordsmultiaxlehydraulictrailer；rollwithoutsidesliping；thetowingdistance；expectedvalueforsteeringangle中图分类号：U469．52．02文献标识码：A文章编号：1004—0226(2011)08—0064—041概述考虑。所以目前多轴液压挂车转向设计的优化仍存在一定的缺陷多轴液压挂车一般采用可按需拼接的模块化设

4、计，并与牵弓1和不足。其在于设计初始阶段对车轮转角期望值的认识存在偏车组合成汽车列车使用。组合方式一般可分为全挂和半挂两种，差，从而造成优化目标函数的偏离。多轴液压挂车如图1所示。如图l所示。全挂组合方式采用牵引杆为牵引模块，与牵引车后牵引钩相联接。半挂组合方式采用液压鹅颈为牵引模块，与牵引车鞍座相联接。在以往运用中，没有对其车轮转向进行过全挂和半挂组合方式下具体的分析研究，仅将牵引模块在牵引杆和液压鹅颈间进行简单的切换使用。这样在列车发生了变化而转向系统却(a)全挂列车不做针对性调整就投入使用的情况下，有时会发生转向系统的损坏。由于轮胎多、载荷大，严重时会导致轮胎的严重磨损，甚至发生车轮爆胎

5、、脱落从而导致重大倾覆事故⋯。为确保大件运输安全，须对不同牵引组合方式下转向系统的车轮转角要求进行分析、调整，以减少运行风险，保障行驶安全。(b)半挂列车2转角期望值分析图1多轴液压挂车全挂和半挂组合示意圈无论全挂车还是半挂车组合，多轴液压挂车都应保证在一定2．1当前主流挂车的转角期望值确定法则精度范围内实现全部车轮围绕同一瞬时转向中心作纯滚动行驶，当前多轴液压挂车采取的转向机构布置形式基本分为两类，否则车轮拖滑行驶将产生上述多种后果。虽然现有挂车产品的转一类为法国尼古拉斯式，一类为德国歌德浩夫式，如图2所示。向系统都进行过一定的优化设计，但由于受轴线数多、车身长的无论哪类布置形式，都是由牵引

6、杆带动转向架转动一定角特点影响，长期以来，使用者普遍重视转弯通过性，极力追求车度，转向架拉或推动第一拉杆从而推动转向臂，转向臂通过拉杆轮最大转角，以期望得到最小的转弯半径。而设计者又由于局限推或拉动与车轮刚化的悬挂转臂，从而实现转向动作信号由牵引于挂车自身分析研究，故而会过分关注转向系统转角位置的权重车向各个车轮的传递。而液压半挂车通过鹅颈的转向油缸组代替TECHNICFORUM／技术论坛l2011／O8外侧车轮的理想转角^，=al‘ccot(cotrtt+÷)(i：1，2，3，4，⋯)(2)L这种车轮转角期望值的确立方法以第一轴内侧轮来“引领”全部车轮，能严格要求所有车轮都绕一个瞬时转向中心

7、，在不同圆牵引杆转向架第一拉杆转向臂拉杆悬挂转臂周上作无滑动的纯滚动，且具有最小转弯半径，因此此方法普遍(a)尼古拉斯式被设计者采用和用户接受。2．2当前转角期望值确定法则与正确法则的比较分析然而，上述这种车轮转向角期望值的确立方法是存在不足的。它将多轴挂车视为普通汽车，并未考虑到汽车列车的整体转向要求。汽车列车的转向应保证包括牵引车车轮在内的列车全轮围绕一个瞬时转向中心，在不同的圆周上作无滑动的