履带车辆转向过渡过程模型与仿真分析

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1、第53卷第10期农业装备与车辆工程2015年10月Vol．53No．10AGRICULTURALEQUIPMEN农业装备与车辆工程T&VEHICLEENGINEERINGOctober2012015年5doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．10．007履带车辆转向过渡过程模型与仿真分析李善乐，李同飞，王钦龙（100072北京市装甲兵工程学院机械工程系）［摘要］为了准确研究履带车辆实际转向过程中的性能，在考虑履带滑转和车体离心力的基础上，建立了履带车辆过渡转向模型，对模型进行了运动学和

2、动力学参数求解，编写了程序进行仿真分析。仿真结果表明：进入转向时的速度越高，进入稳态转向的过程就越长，且在达到稳态转向的过程中，会出现急剧的振动。当速度达到8m/s时，转向半径会在开始转向过程中急剧下降，履带车辆会失去控制，发生失稳现象。［关键词］履带车辆；履带滑动；过渡转向［中图分类号］U469.6+94［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)10-0028-04ModelandAnalysisofTrackedVehiclesinNon－stationarySteeringProcessLi

3、Shanle，LiTongfei，WangQinlong（DepartmentofMechanicalEngineering，AcademyofArmoredForcesEngineering，Beijing100072，China）［Abstract］Inordertostudytheperformanceoftrackedvehiclesinactualsteeringprocess，anon－steadystatesteeringmodelisbuiltinconsiderationoftrackslipa

4、ndcentrifugalforce．Kinematicalanddynamiccharacteristicsareanalyzedbasedonthemodelbyprogramming．Simulationresultsshowthatthehighervelocityoftrackedvehicles，thelongerittakestoreachthesteadystatesteeringandthemoreviolentthoseoscillationsbecome．Whenthevelocityoft

5、rackedvehiclesreachesormorethan8m／s，thesteeringradiusfallsdownabruptlysinceitbeginstosteerandtrackedvehiclesareoutofcontrol，whichiscalledunstablephenomenon．［Keywords］trackedvehicle；skiddingoftrack；non－stationarysteering0引言为了研究履带车辆真实转向特性，本文建立了基于履带滑转下的履带车辆过渡转向模

6、型，分机动性作为履带车辆的三大性能之一，在履析了履带初速度对履带滑移速度、侧偏角速度，以带车辆的实际工作过程中起着决定性的作用，而及对车辆行驶轨迹的影响，为转向机构设计和控转向作为决定其转向性能的关键因素之一，严重制研究提供了理论支持。影响履带车辆机动性能的发挥。为了研究的方便，[1-5]1履带过渡转向的建模传统的转向理论大多都只建立了履带车辆稳态转向模型，并且为了简化计算，大多数学者忽略了1.1坐标系统的建立及描述履带的滑转，以及离心力对履带车辆转向的影响。图1所示为履带车辆转向过渡过程。设大地最早研究考虑履带

7、滑动因素的转向过程的是英国坐标系为XOY，车体上的局部坐标系为xoy，坐标[3][6－8]人SteedsW，日本的北野昌则、加拿大的Wong原点为车辆的几何中心，CG为车辆质心。[7]J.Y等，对履带车辆的转向过程做了大量的研究为了便于分析，提出以下假设：工作。国内在这方面的研究工作主要是从1980年（1）履带车辆关于xz和yz平面对称。[4－5]代开始的。尽管稳态转向理论与试验研究开展（2）不计履带宽度影响，履带为均匀柔性带子了不少，然而由于在实际的转向过程中，车辆很难且不可拉伸，不考虑履带张力的变化对接地压力

8、的以某一点为圆心做完整的稳态转向，基本都是过影响。渡转向，因此这些研究并不能真实反映履带车辆（3）履带与地面作用的剪切力的方向与该点履实际转向情况。带的滑动速度方向相反。（4）履带与地面之间的接地压力集中分布于负收稿日期：2015－05－27修回日期：2015－06－03重轮下方。第53卷第10期李善乐等：履带车辆转向过渡过程模型与仿真分析29（5）忽略空气阻力对履带车辆