基于动态横向转移载荷的轮式装载机侧倾稳定性研究

发布时间：2021-09-06 12:33

　　为研究轮式装载机动态侧倾稳定性,在考虑车身侧倾和动臂俯仰的基础上,构建基于拉格朗日法和包含动坐标系的轮式装载机十自由度侧倾动力学模型,求解出非平稳路面与发动机耦合激励下的侧倾响应,推导出表征侧倾稳定性的动态横向转移载荷方程,并分析了横向坡度角、动臂结构参数和转弯速度变化对侧倾角与动态横向转移载荷的影响趋势。结果表明:车身侧倾角和动态横向转移载荷随横向坡度角、动臂质量和举升角以及转弯速度的增加而不断增大,但横向坡度角和动臂举升角对侧倾稳定性的影响灵敏度较高;当车身侧倾角超过临界横向坡度角时,两侧车轮垂向载荷发生完全动态横向转移,使一侧车轮产生离地现象进而导致侧倾;上述模型和动态横向载荷转移表征方法可为后续的性能优化提供研究方法和理论基础。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

十自由度模型

由于轮式装载机常在横向斜坡上越障作业,设定横向坡度角γ和越障高度h的情况下,要将原有参考坐标性进行坐标变换。设平地惯性参考坐标系为O,横向坡度路面下的变换直角坐标系为A,如图2所示。A中坐标原点在O中的绝对坐标表为 A Ο P=[PX PY PZ]T, A Ο P称之为平移矩阵。由于横向坡度角存在,使坐标系A相对于参考坐标系O发生姿态转变, A Ο R称为旋转矩阵。因为参考坐标系中的坐标轴轴x,z轴发生相对转动。旋转矩阵为

式中:Δfl为前侧左悬架变形量;Δfr为前侧右悬架变形量;Δrl为后侧左悬架变形量;Δrr为后侧右悬架变形量。同时考虑横向坡度下的行驶状况,可得车轮接地侧Fl(t)和离地侧Fo(t)的垂向载荷计算公式

【参考文献】：
期刊论文
[1]多轴载重车侧翻模型研究[J]. 刘伟,姜毅,董晓彤,魏恒.  振动与冲击. 2018(09)
[2]考虑路面不平输入的车辆侧倾状态估计及主动控制[J]. 张亮修,周静,成强,吴光强.  振动与冲击. 2018(05)
[3]考虑轮齿修形的电动车轮边减速器动态啮合性能研究[J]. 宋朝省,翁燕祥,朱才朝,向超,刘怀举.  振动与冲击. 2017(20)
[4]高速客车悬挂系统静挠度分配对运行平稳性的影响[J]. 刘鹏飞,王开云,翟婉明.  西南交通大学学报. 2013(02)
[5]基于改进TTR算法的重型车辆侧翻预警系统[J]. 朱天军,宗长富,吴炳胜,孙振军.  机械工程学报. 2011(10)
[6]人-机-路环境下摩托车刚柔耦合系统动力学研究[J]. 朱才朝,唐倩,黄泽好,范群,宋朝省.  机械工程学报. 2009(05)
[7]轮式装载机行驶稳定系统减振性能分析[J]. 刘杰,林慕义,孙大刚.  农业机械学报. 2007(10)



本文编号：3387469