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1、车辆与动力技术2005年第3期总第99期Vehicle&PowerTechnology文章编号:10094687(2005)03004505坚实地面上履带车辆转向过程仿真与试验研究宋海军,李军,王琛(装甲兵工程学院,北京100072)摘要:该文分析了简化条件下和考虑滑转滑移条件下履带车辆在坚实地面上的转向过程,对比计算了两种条件下转向时的牵引力、制动力和转向阻力矩,并通过实车试验进行检验.结果表明,简化模型相对滑动模型的偏差较小,简化了计算,与试验结果也基本吻合.关键词:坚实地面;履带车辆;转向模型中图分类
2、号:U46213文献标识码:ATheSimulationandExperimentResearchofTractVehicleRuturnCourseattheSolidGroundSONGHai2jun,LIJun,WANGChen(ArmoredForceEngineeringCollege,Beijing100072,China)Abstract:Thispaperanalyzestheturningcourseoftractvehicleatsolidgroundundersimplificatio
3、nconditionandunderconsiderationslippingcondition,calculatesthetowforce,thebrakingforceandthemomentofresistanceunderthetwokindsofconditions,andcarriesonvehicleexperiment.theresultin2dicate,thatthedeviationofsimplificationmodeltoslippingmodelissmall,thesimpl
4、ificationmodelsim2plifiescalculationandaccordswiththetestresult.Keywords:solidground;tractvehicle;ruturnmodle履带车辆转向是通过左右两侧履带以不同速度矩,通过实车在水泥地面上的试验对理论计算进行转动来实现的,因此履带与地面间必然产生相对滑了检验.[1]动,称这种考虑履带滑转滑移条件的车辆转向模型为了便于研究,作以下假设:为滑动模型.但滑动模型求解转向过程较为复杂,①车辆在坚实的水平地面上以稳定转向半径
5、低为此在分析履带车辆的转向时不考虑滑转或滑移,速转向;称这种简化条件下的车辆转向模型为简化模型.本②履带没有明显地陷入地面的情况,地面具有文从履带与地面的相互作用出发,运用滑动模型和各向同性的附着力,其大小与履带和地面之间的滑简化模型分析了车辆在坚实地面上的转向过程,对移距离无关;比计算了转向过程中的牵引力,制动力和转向阻力③忽略履带宽度的影响,两侧履带着地长相等修稿日期:20050606作者简介:宋海军(1976-),男,河南人,装甲兵工程学院硕士研究生.李军(1963-),男,四川人,装甲兵工程学院教授
6、,硕士生导师,研究方向为车辆系统论证评估和仿真.·46·车辆与动力技术2005年且对称,履带接地压力,沿纵向均匀分布;Gφ2F2=2·lna2+a2+1.(1)④车辆行驶阻力系数不因转向而变化.a2同理,内侧履带制动力为:1履带车辆转向过程滑转模型Gφ2F1=2·lna1+a1+1.(2)a1外侧履带转向阻力矩:履带车辆转向时,每支履带产生沿地面的相对L/2G转动,其转动的瞬时中心称为转向极.车辆的实际M2=2∫φ·y·sinθ·dy02L[1]转向过程伴随着履带的滑转滑移,见图1.O1,2ωLωLO2分别
7、为内外侧履带的中心,O为转向中心,2+1GφS2y2S2y2S2yO1′,O2′分别为内外侧履带的转向极,A1,A2分别=2.2L·ω2ωLωL为对应的转向极偏移量,v1,v2为内外侧履带的绕-ln++12S2y2S2y动速度,L为履带接地长,R为车辆转向半径,ω引入a2可得:为车辆转向角速度.GφL2M2=2a2a1+1-lna+a2+1.8·a221(3)同理,内侧履带转向阻力矩:GφL2M1=2a1a1+1-lna+a2+1.8·a111(4)可见,F1,F2,M1和M2是转向特征值(a1,a2)的函
8、数.转向特征值是无因次量,它综合反映了结构参数(L),转向状况(ω)和履带沿地面滑动图1履带滑转滑移时的车辆转向情况(A1,A2)对转向牵引力,制动力和转向阻力矩的影响.取外侧履带上的点(R,y),S2x,S2Y,S2分由于a1,a2不知,所以仍不能确定F1,F2,别为横向,纵向及合成滑动速度,θ为S2Y和S2的M1和M2.下边求解a1,a2.夹角.S2x=常数,S2Y=ωy.在所取点处,地面作车辆在坚实地面上转
